Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Водно-тепловой баланс агроэкосистем в условиях Центральных Гарагумов

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Водно-тепловой баланс агроэкосистем в условиях Центральных Гарагумов"

АКАДЕМИЯ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА ИНСТИТУТ ПУСТЫНЬ

РГ6 од

. ■ \ ’’ ' На правах рукописи

МАМЕДОВ Батыр Курбангельдыевич

ВОДНО-ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС АГРОЭКОСИСТЕМ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ГАРАГУМОВ

11.00.11 — Охрана окружающей среды и рациональное использование

природных ресурсов

08.01.02 — Мелиорация и орошаемое земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ашгабат - 1995

Работа выполнена в Институте пустынь Академии, наук Туркменистана.

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук Нурбердыев М. кандидат технических наук Непесов М. А.

Официальные оппоненты:

до::тор сельскохозяйственных нау;; Свинцоз И- П.

кандидат сельскохозяйственных наук Дурдыхов А.

Ведущая организация—Институт мелиорации и водных прсблем Акад( мин сельскохозяйственных наук им. С. А. Ни? зова '

на заседании специализи, . _ . ь АН Тур!,

менистана по адресу: 744000, ш. Ашгабат, ул. Гоголя, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научней библі: отеке Академии наук Туркменистана.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербово печатью учреждения, просим направлять по адресу: 744000, ш. Ашгабат ул. Гоголя, 15. Институт пустынь, ученому секретарю специализирован ного совета.

Защита состоится

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета, к, с.-х. н.

АНЦИФЕРОВА О. Н

Актуальность проблемы. Дефицит оросительной вода и проблем, связанные с мелиорацией в аридных зонах, все более возрастают. В связи с этим ее всемерная экономия, рациональное использование и соблюдение при этом вопроса охраны окруяавпрй среда несомненно продета влл от больной научный интерес и являются ванной практической задачей. •

При ирригационном освоении земель пустынной зоны надо строится к тому, чтобы довести до мтпиума потери влага к пр;; наименьших затратах поливной вода добиться получения наибольпего урожая сельскохозяйственных культур. В спязп с этим, опт:~:*1зац:п Еодкз-тгшгаво-гс регша п на основе этих доткя, разработка водосбегегзеязЯ технолога! возделывав с^льсглхоэяйотвеннах культур являет«! актуальной шуяпой задачей, ¿ктуалькость дггсоертационяо" работа-обусловлена еке я тем, что ш^ор.глщя, полученная в хода гет.олзкыаго гкспс-рштга слуаи? баш»« датих, яеебходшас вря проокгпроюзнпн и эко-пяуатацга! гкдрокелпопзтшйшх систем. ' . •

Цель п задачи асслодоьзщгР. Цельо работ яаетотся разработка во-досбсрпгашзВ-тохкологкн орзизнгд, люцерж в условии Целтрзлыпас Гп~ рзгуг.ав на.баао догашх, имученицх в годэ якштакскэго аослодоглкст характеристик торга- и кэзсаоб:,:9на в система "почга-рзеггкгэ-лр;?-зекязя а жо сфера". _

, Дея достижения этой цаи: была поставлены следу пциз оснозкке задачи: ' • ■ ' • ' •

- выбор соврскзкшх методов аксперздеиталышх иссйояаваииг,обао-

почшзаовдх получение необходимой ■когга.таксгоЯ информация с трсбуд-коЯ точностьо; * ' ■ .

- в производственных условиях провзетп К012ШЗЕСККЭ ЛееЯеДОЕЗНЯГ водно-теплового И С0Л2В0Г0 рзжолов ЛЭДерШЕОГО ПО.";

- выявить влияние растениеводческого освоения ка водр.о-фпзпчяо-*

кко п химические свойства песков к ражга грунтов®: вод, a rn¡i-.r установить биологические особенности развития лгцерш; '

- срапютедьнкй анализ получений полета в аабораторквх ¿ámaes

.дяя разработки «шкального рояима орашгая, ,оЛ'сяачквзо5.ого с^Ф-эк-ттвоо нспаазовзалз палатой вода. . ' ’ , ' . . '.

. ’ Научная повязка. хзоршо в ьешголзткзк опыте, в усговпях прокз-родствзшзэгэ по со ел для лвдзркового ШЛЯ С бЯНЯХШ 3-34*3 nSÍ?EC-,'¿ Гртг:-тоиг* вод з года Цаетршшх йрзгушз волутак юааЕекс харакгарао-SBR Еодио-миогэга рзгз:» а сочвгзпгз о сзгагз?егагх роста а ту-

вития растительного покрова. Впервые для исследуемой зоны разработан ршшл оро usura лвдерны, обеспечивающий оптимальній водно-солевой рекш при поливе дождеванием. ■ •

Практическая значимость работы. Результаты исследования исполь-зощиі при /определении оптимального режима ороеенш люцерны, а так-ее были применены,для проверки адекватности разрабатываемых прикладных'моделей водного обмена. Информация, полученная в ходе комплексных исследований, использована при оцонке оптимальности водного рег.к.и агроэкосистем для случая близкого залегания грунтовых вод.

Апробация работы. Результаты исследований ежегодно рассматривались ученш советом Института пустынь АНТ в 1989-1991 гг. Основные положения диссертации докладывались на коррекциях : "Проблем повышения: плодородия почв в условиях интенсивного земледелия" (Ташкент., 1989), “Гарагумский канал. Успехи, задачи, проблеш" (Ашгабат, 1989)"Экзогенный морфогенез зв различных типах природной среда” (Москва, 1990), “Водохозяйственное строительство и апологические проблемы" (Тбилиси, 1991), "Человек, природа, общество" (Аш-

• габат, ’1992).. '

Внедрение. Результаты исследований использованы российско-американским предприятием "Бизнес девелопмент корпоройшн" при разработ ке проекта "Модельное обоснование и составление рабочего проекта кошьйтерно-эксшгуатнрушого гидромелиомониторинга Подсобного хозяйства", о такие используются в Подсобном хозяйстве "Гарагу;.:" Гэс~ коїшодсель строя' па по совах дсцор:ш площадью 200 га.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 5 научных работах» • .

Диссзртащк' состоит из введених, пяти глав и ,выводов. Работа содержит' 12? ьцаищ меишнсппсного -текста, включая . 40 таблиц, 12 рисунков. Список 'цитируемой литера тури содержит 176 ' наименования работ оі-ечествоіших и зарубежных авторов. • ■

• „ 0СН0ЕН0Е С0ДЕ_РШИЗ работы . .

Вэ введений обосновывается актуальность к. постановка цели и задач исследований» ; ; , - ' ‘ • ' '

І. 'Современное состояние изуча иности водно-теплового ревида вгдагжо гястем Ту ошепиотвяа.' ' Изучении водно-тефіового pestam агро-вкоснот;;.-.! Туркменистана посвящена работы многих авторов (Орлов, І93С Кашкароа, Курбатов, 1923; Петров, 1945,1565; Afiaeimias, 1952,1958, Г.-£3; 1<удашюха, 1965; Нурбердаев, 1970,1371,1973; Гунин, Дедков,.

3 ' " ..

1978; Бегов и др., 1972; Леготина, Утина, 1972; Орловский,:IS76; Ра-Зочеп, 1964; BJemob, 1966,1968; Аманов, 1964,1967; Мурадов, 1975; ЕСирста, Ш5.1991; Кураиев, Замашу рад, 1981; ГЕфуроз, 1969,1972,

1980; Соколова, 1978,1981; Мушкпн, Гафуров, 1973; Будаговский, Минаева, 1968; Непесоз, 1985; Орловский, Щербак, 1988; Аманов, 1388 и др.). Яз анализа литературных данных следует, что климат Гарагумов наибо-нее благоприятен для получения высотой биологической продукция при условии обеспеченности растений и почв влагой. Благодаря, большой про-аоляителькости вегетационного периода здесь шлно при оропенин ¿оз-;елазать штаги® виды сельскохозяйственных культур (Бабаев, Овсзлиев, LraoB, 1984). Результаты опытно-производственных работ в целом показывают рентабельность и перспективность растениеводческого освоения 1устынннх песчаных почв с более широким применением экономических методов оролеюя, макет,ильного предотвращения потери влаги (Бабаев-, [973). Однако орошение, воздействуя па природные у словияГ пустыни, нарушая естественное равновесие, нередко приводит к появлению таких ;ипов опустынивания, как засоление и заболачивание, ирригационная . (розга* (Когда, 1984). Поэтому, для прэдотврааденйя нехелателыа« пос-тздетвий орошгам и рационального использования ограниченных ресур- ’ »в води в пустане, -нужно детальное изучение круговорота вовдетв в эгроэкосистемах, особешю его энергетического И ВОДНОГО циклов (Одум, [975). ' ' . . • . \

Обзор литературы по тешюводобалансовам исследованиям агроэко-хастем 1!урмзнйстанд показывает, что для теплового и водного pesít-50В характерна высокие величина радиационного баланса п но г® не о зкз-ительше затраты тепла на испарение. Шесто с том нельзя считать, reo вопросы знерго- и массообмена агроэкосистем достаточно изучены.

С пргмеру нет работ, посвяцешшх комплексному изучешш водно-тепло-иго рехима пустынных песчаных почв при. юс растениеводческом освоо-вш, использования результатов таких исследований для целей рациона-

хяого использования водных ресурсов при оропешш. —.....

2. Природные условия Центральных Гарагумов. . В данной глава осст.Етривавтся основные природные условия района и периода прогоде-пя экспериментов. 'Они включают: .географическое полотакио и рзльсу, лиматячеекке условия, геологическое строенкэ, грунтовые воды, поч-ещшй покров к растительность. - .

Полевые ПССЛОДОВаНЕЯ проводились на целинных пустынных 305СИХ районе "Овадан-Депе", где в 1987 г. было организовано подсобное хо~

аяйотво ІЬскомвод сель строя. От Западного водохранилища вдоль шоссе ІШігабат-Дашхову з проложен Ашгвбатсзшй ме»хозяйственный канал, который сиунит источником орошения более 1000 га земель. Наши опыты проводились на доле -пяоадьв 94 га с посевами люцерны, орошаемыми дождевальной машиной ЭДЫФ "Кубань". ,

3. Методика исследования. Полевые опыты по изучению влияния -растениеводческого освоения на динамику водно-физических свойств,химизм и плодородие песков в условиях полива дождеванием были залохе- ■ ни на балансовом участке шющадьв 150 м^, Исследования по определению почвенных характеристик проводились в соответствии с методическими указаниями СоюзНИХИ (1973,1977) и включали в себя следу кадив показатели: механический состав песков, максимальную гигроскопичность, надаеньшую влагоемкость, объемный вес, удельный вес, влажность разрыва капшиярной связи, полной водной вытяжки,гумуса и др.

. В комплекс наблюдений за растительным покровом входили фенологические наблюдения, биометрические измерения и определение транспирации растений. '

Учет норды полива производился по расходу воды довдевальной машиной, который регулируется скоростью движения и независимо от граф: ка наблюдений для определения поливной норды, измерялась влажность почвы до и посла полива. Количество влаги, поступившей за счет атмо ферных осадков, учитывалось по данным ближайших метеостанций Бокур-дак и Гарригул, расположенных соответственно в 50 и 25 км от, опытно го поля. ... ' _ • ’ , '

фактическое суммарное испарение определялось по методу теплово го баланса (Будыко, 1955). Дія определения затрат тешш на испаренг производили измерен® радиационного баланса К., потока тепла в почву В , перепада влажности воздуха .д е. и перепада температуры дТ Из всех прклоняешх в Туркменистане методов определения суммарного аспарзнш этот метод является единственным, позволяющим измерять ве лишиш испарения за любой промежуток времэни. Уравнение теплового с ланса деятельной. поверхности обычно записывается (Еудыко, Тшофеев, 1952; Слейчер, Ыакилрой, 1964) в ввде: 1? = ЬЕ + В+'Р .

Расчетные формулы для определения велияин. суммарного испареїш (Ь£ ) и турбулентного потока (Р ) тепла, записываются в ввде;

гг (К-В)й е ■ . о Ала_(Л.-В) кал/ 2

^~Л6»048ДТ • ^ ■ ' Д ё + 0,48 Д Г ’ Дсм Л

При проведении исследований была использована аппаратура, разработанная в РоссВДском Агрофизическом институте, при этом среднеквадратичная ошийка определения элементов; теплового баланса по единичному измерении оценена в 10% (Каганов п др., 1967; Мушкин, 1971; Розеюток, 1961; ЧудновскиЯ, Шшович, 1966). ■.

, Экспериментально та значениям суммарного пела реши поело очс~ редкого полшза через 1-2 дій были оценены экачошя потенциального • испарения. (Константинов, 1951,1968; ЕудагоосккИ, Савина, 1956; Будй-ко, 1951; Глазова, 1953; Иванов, 1954; Шайка, 1967; (йусісіїн, Гафуров, 1972). ' "у .. . ; / . \ /• ’

■ • I - РЕЗУЛЬТАТЫ. И0СЛЕД0В.Ш1!Й ■ '

4. Оордировдниз огроэкосистем пуетша под’влиянием ороаешя. Бяагопріигное/мздяортйжіоа.зиа'чакйз лоцерпн обусловливается; тем, что благодаря свяовйоиу і’іаетс-тоа к большой обякственности растений, ловзртзеті почзд загоивегез, • сна' слабо нагревается и тоте-ратурз ее по срайкониз с яочюй открытого поля оказывается понязен-' ной. Напркіор, прогэдегздш кглп жагврипя в' 14 часов (хт'а 1989 г.) показали, что за этот срок температура поверхности почзн открытого . поля-и под поейвогл лщзріа составляла соответственно 63,9 я 34,2°С.

. • в результате затоиенгл шчш, из лецэрнжаг значительно сокра-

цается физическое испарение. Индекс листовой поїйрхности указывает на обвуэ площадь, всех листмв кэд определенной поверхность о почт и является бозравиэрянм показателем (табл.1), ,

• ■ '; • ’•. ' _ . • ". Табліща I •

. , ' ' Листовой индоко лвцеркц ’’". .

.... —■ ..... ........ ..................... м„— И.,

I/Густота стояния, I- Площадь листьев ! Листовой Год | „/¿г ■. ! с одного „росте— (-.индекс

- 1 иг/м . ! иш; и2 . I • ___________

1939 227 0,018 : • 4,1

,1990 133. . . 0,030 4,0

1991 ■ 98 0,033 3,7 "----------

• Сроки наступления основних фаз развитая а обоая характоргетжа развития посевов люцерны прнведоііа соответственно в тзбл/ 2 и 3..

. . За трехлетий! период количество физической гляы уьеллттось .

незначительно: в пахотной слое {0-30 см) о? 5,Е2 до 6,34:1, в подпахотном слое содзр&аниб фязичэсиэЯ гляш осталось практикески'іюгз-ыенинм, Удельная ыасса колеблется в пределах 2,67...2,72 г/си3 к

. , Сроет шетушазиик основных фаз развития

• люцерны

• ! До перво- 1 После 1 После ! После ! Посла

Фаза • . 1 го укоса I первого ! второго 1третьего ! четворто-

развития. ! I укоса I укоса I укоса 1го укоса

Отрастанка 18.111. 1989 год 20 .У 23.У1 31.УП 10.И

Ку тонизация 23.1У 6.У1 7.га 13 .УШ 22. IX

Цвз?еш:а ■ 10 .У И.У1 12 .УП 28.УШ -

Дата укоса • 15 .У 18.У1 25.УП 4.IX -

Отрастанка 23.!!1 1990 год . 25.У 8.УП е.п 9.Х

Бутонизация 2.7 9.У1 22.УП 18.12 -

ЦБОТаНИЗ • . 15.У 15.У1 29.УП 26. IX -

Дата укоса 17.У 30.У1 2.IX 30. IX -

Отрастание 25 .Ш 1991 ход 25 ЛУ II.УI 24 .УП 13. IX

Бутонизация 15.ХУ 16.У 25.У1 16.УШ - .

Цвзгенио - 24. У 30.У1 24.УШ -

Д^ата укоса ' 19.1У 6.У1 16. УП 5.IX -

дшь б слое 0-1)0 ш возросла всего на 0,01 г/сы3, что очзьадш.свд-зано с иазначитзлыйм'кашхлошюм органичвекого вещества (содержание гумуса увеличилось оу 0,2 до 0,4?'). -

ТаОлшц» 3

Бпометрачаышз показатели лвцирш ео вреш последнего укоса _

1 Число {ОЗцаа !Дйаа&*р!Корисвш1!Шсота!У1»гаи-Ти9»шв1ше ¡стебле!! * число ! коИки, !масс.а в [ристс—1:юсть, I остатки,

1Ъд !нг< од1Ю.,.;!!;то0лей! щ 1иэтровои!наЗ, I ц/га ! ц/га сужо-

!'{стешш .Пш I ! ! слое, ! су 1 1 то вещества

5 ют !кв.ы.ет£ ! ц/га I ! I

1909 16 3632 6 84.5 62 456,3 16,2

19ЭО 27 3591 12 104,3 66 444,1 20,7

1951 34 3332 15 . 114,6 63 365,4 21,7

До начала освоения объокрая месса почо опцтнош участка а слое 0-Г00 си колебалась от 1,43 до 1,55 г/см3. После трехлетнзго возд&~

лнвакия лвцерны ¡иЗлюдается небольшое'ее уменьшение, в.слое 0-30 си

она уменьшилась от 1,50 до 1,47 г/см3.

33 пахотном слое почвц за период последований наблвдалось увели-

папяз содержания общего азота от 0,01 до 0,04* подвтршого ¡фосфора

от 3,6 до 9,0 цг-эюз л уменыаанка гипса от 4,97 до 0,31; С02 от 10,8

до 7,72; плотного остатка от 0,14 до 0,17$. •

Показатели воднкх свойств почш приведены в табл.4. •

' Таблица 4 ’

Вздиыз свойства почти до (в числителе) и '

после (в знаменателе) освоогси опытного • .

. участка, % к весу _ . 1.

ТУшичоит * Максимальная ! Влажность 2 Влажность ! Наименьшая и* ! гигроскопяч- ! эавяданкя ¡разрыва кап-! влагоеикость ™ 1 ность ! 1шуирноЯ !

I ! I связи ! .

0-30

0-100

1,01 1,51 3,89 ' . 5,6

1,04 1,56 4,45 6.4

0,96 . .Ь.44._ 4,12 5,9

0,99 1,49 . 4,46 6,5

. Тепловой баланс люцернового поля зависит от характера деятельной поверхности, реализуемэго рэлила орошения, укоса л других агро-тсхничесгап моропряятпй. Так как лсцерка за вегетационішЯ период скашивалась 4 раза, та весь цикл развития растений повторялся столько же раз. Максимум интенсивности радиационного баланса (К ) наблюдается около полудня,- составляя в зависимости от врд;янп вегетационного периода 0,42...0,83 кал/{с,!2.мин.). Ночь о он изменяется незначительно - 0,08..10,12 кзл/аг мая.). Общий характер суточных изменения г? го всех случаях, аналогичен. С угелнченаем а ростом ростито-дькой массы полуденные значения К постепенно возрастают, так гак люцерновое поле постепенно меняется от светлого к более тенлсглу, ЧТО обусловливает болыгее поглощение падасоей радиация.

Затрата тепла на нспаренго (ЬЕ ) в теченлэ. суток в обізеи поьто-ряог ход родЕацпзнного баланса в характеризуется в различные пьрподы во га га цга снаятричноство относительно полудня в значат ель им издаю-гаем йакммаяызес величин в ззвисекостя от состояния поля в фаза развития рстакпЯ. Иагсияум Т,Е небжздается эеоада я оимополудегогга >й&са а сосїявляет.з загястаоста о? «реияиз года а аяагообвсявчэтяо-тв паяя 0,22...0,83 еїл/Сс^.іяш).

... .. s , .

Суточный ход турбулентного потока тепла (P ) между деятельной поверхностью и нвжолегавдми слоями воздуха на лоцерновом поло аа весь период вегетации наиболее изменчив'из, всох составяяовдх теплового баланса. В период отрастания Р в основном направлен от деятельной, поверхности,* в этот период его величина достигает до 0,6 кал/ (см“* мил.). Это обменяется тем, что в вышеупомянутом состоянии люцернового'поля к поверхности почвы под растениями проникает больше потока падающей радивции, которая в своо очередь обусловливает повьь ■Л0ШЇЄ температуры поверхности почвы под: растениями. Таким образом, тошоратура поверхности почвы вше, чем воздух, поэтому турбулентнії!) поток тепла'направлен от поверхности в Воздух (положителен).

. В последуодда периода развития люцерны, при быстром приросте золеной массы, турбулентный"поток тепла¡в течение суток в основном шш[ишкш. к деятельной поверхности (отрицателен) и изменяется в предали;* -0,03 до—0,18квл/см>мин. Причина этого - также разность темноратур деятельной поверхности и воздуха над люцерной. Благодаря круглосуточной инверсии тешература окружающего люцерну воздуха в оти пордады развития выше,-чем температура деятельной поверхности. Максимальные значения наблюдаются преимущественно в полуденные и и о ел о полуде і цшеча сы, ночью турбулентный поток тепла всегда отрица-TOJiuit и меняете** от.-0,02 до ~0,J хал/см2 .мин. .

Суточный ход погока тепла в почву ( В ) во все периоды вегетации иоситодшобрззшй характер. Наибольшие дневные значения за не сі шршд в зависимости от роотояшя люцернового поля отмечаются в 1213 час.дня, а шшшальные - всааре после -захода солнца, около 21 час и точение же ночи они почти не издаются, Цотон тепла в почву мал по сриеншиш с другімя составлявцши баланса и составляет днем 0,01... 0,12 кил/(си2.шш,), а ночью -0,01...-‘-0,10 кал/(см2.мкн.).

Для составления количественных характеристик в разные фазы раз-днітіиі люцерны (табл.5) и'при различном состоянии поля (табл.6) нами и [мм до іад дневные суммы составляуздкх теплового баланса за 1990 г;, данные за трехлетний поршд шеются ¡в диссертации.,

С целью оценки полученных результатов сушарногр испарения .меті дон теплового баланса для люцернового поля в условиях центральных Гіцлігумов нами сделаны расчеты врдопотреблеїшя люцерны псі эмпиричео xw,i Фоцад-’ш ріда авторов (табл.7). ’ ' V • '

йкоиориионтшшюе определение потенциального испарения для оро ШЦа;ЫХ полок в случае, когда поливы проводятся через- отшсительш

■ Дневные суши составляющих теплового баланса люцернового поля и их соотношения (кал/см*) в среднем по фазам развития (1990 г.)

Фаза ! развития 1 Дата ) шОлядения і " 1 В 1 ! I В о’ Т* ! Г ! I I Р В’'' І ¡ЬЕ. { ЬЕ * { К ,/0

Отрастание , 23.Ш- 301 72 24 39 13 190 63

25.У-8.УІ ' 309 33 II 7 2 269 98

8.УП-2І.УП 314 54 17 14 5 246 78

8.ІХ-І7.ІХ . 193 37 19 3 2 153 79

9.Х ’ 170 16 9 40 23 114 68

Бутонизация 2.У-І4.У 465 47 ГО 19 4 399 86

9.УІ-І4.УІ 343 • 23 7 I 0 319 93

22.УП-29.УП 321 32 Ю -13 4 302 94

І8.ІХ-26.ІХ. 205 32 16 -II 5 184 89

Цветение І5.У-І7.У 375 30 8 -54 14 399 ' 106

І5.УІ-30.П 379 31 8 -23 6 371 98

29.УП-І2.Ш 322 23 7 -38 12 337 105

26.ІХЧЗО.IX 304 ’ 21 7 -20 7 303 100

небольшие промежутки времени, воздаяно непосредственно по суммарному испарению, измеренного по методу теплового баланса с политого поля при увлажнении почвы до 90...95$ НВ (Муткин, Га&уров, 1973). Прн

■ . ' . ' Таблица 6 • ■

Дневные „суши составлявших теплового баланса .

' (кал/см*) при нзполитом и политом, нескошешгом

И скошенном СОСТОЯНИИ ЛйЦерПОБОГО поля за 1350 г. '

Состояние поля и дата наблюдения ! ! ! К « 1 I В ! 1 ! в Л к >1 ■Р 1 1 1 р »' > ’/• 1 1Е ! ! ! ! ЬЕ ■ Й ’

I ! 2 ! 3 ! 4 1 5 ! 6 I 7 I 8 .

Неполатов

30.У-І.УІ 309 33 II ' 7 2 • 269 87

ІІ-І4.УІ 343 23 7 I 0 319 93

22-25.ГО 321 32 10 -13 4 • • 302 94

22-25.УШ 238 25 II 16 3 207 .66

, Политое .

30.У-І.УІ . 361 27 00 II ’ 372 104

ю

Окончание табл.б

I 1 2 < 3 ! 4 1 5 V 6 ! 7 1' 8

И-14.У1 382 ' 28 7 -66 17 420 110

20-25.УП 347 34 10 -49 14 362 104

22-25.УШ 275 28 10 -16 . 6 263 96

Не скошенное

16-17.У 586 58 10 -37 6 • 565 96

29-30.У1 364 28 7 -35 Ю 371 103

1-2.IX 274 21 8 -«0 7 . 273 99

29-30. IX 205 32 15 -II 5 184 90

Скошенное

16-17.У 483 96 20 3 I 384 79

29-ЭЭ.У1 261 109 42 73 28 79 30

1-2. ПХ 238 72 30 80 34 . 05 36

29-30.IX 162 31 19 ГО 6 .121 75

етои влагообеспоченность оптимальна, нарушение аэрации почт отсутствует в суммарное' пена ранга достигает ыакешума (Константинов, Олей-пше, 1964). •

• ' Таблица 7

Взличкка су тарного испарения измеренная и рассчитанная по методам, разлпшахх авторов

Метода опреде-1- ' М е СЯ4 ! Всего

ленкя испари I т„ | нет 1 и } У \ п I УП |га | П 1 т ' 1 л "1 за т~ I гстацив

По Аманову Х.Д. 118 143 181 216 145 98 73 974

По Шаров? К.А. 94 106 144 164 ’ 113 86 69 776

По Костяк«^ А. £2 94 162 179 213 57 47 804

По ¿Ипатьеву А. 102 142 157 ' 157 120 79 • 59 817

Тепловой баланс (наши данные) 109 348 158 151 124 80 56 823

В твбл.8 приведены Еслдчша номвдг>тпого ссларонвя (Е,), измеренные с поаощьо лнзегегров о УГВ в I ы э ТедсенсЕом овзвео (ВДв-иов, 1966), Бачвслешшо во хошшхссаощ кэтоду Эубешй-ЕУдино а качания вспарюмости дая иотеоствщзн Бокурвак (Иаихтор, 1388), а та км

Месячные суши макскаального возможного пспароши В0, мм

Метод

определения

веге-

Лизиметра

(Теджен,195В-

1963). 75 103 150 231 323 139 1021

Вэсчетный метод •

(ц/с Бокурдак) 148 218 268 283 26 1 202 1300

tie год теплового баланса б 1989-

• 1991 гг») наш

измерения - 135 ІЄ0 .210 226 177 12G 1054

каии дашше с использованием иетода теплового баланса (по значенім суммарного Еспарешя в шиаш'Ц епгигалыюй влагообеспечешюстн).

Дня условий Центральних йрагу.'гов на примера лацернового поли оценка иаксшального iwozKorci ксаареши по этому методу наш даны Еиерше. •

5. Техкологся раиио;шіького использования воды при рзстеїшвюд-ческоа освоещм оизпсннх песков, рациональное использование води в ороЕзеиом земледелие определяется степенью совершенства оросателыш* систем, уровней цеханизании к авт.оиэтизацш полива. В последние годы в Турплонсстане прз осгоеіі-ті ют.их земель сирота применяются додде-валыше цашшш. Эго свчзавд-, во-первшс, осоЗешюстшли дождь ваши, позполягшми максігізльно механизировать и автоматизировать процесс полива, а, во-вторщс, высаззя степень со варган стій создаваеиой дог» довольной техники, позлодяо'дзй экономно а равномерно распределять воду на opoiaaeisux землях, что особенна важно пря освоении под о poto-низ пустинних песчанцх почв.

При установлении юдіюго режила сельскохозяйственных культур пчрокое распространение получил метод определение срока к норди оолита по шшю прэделыни значеншщ прздполтшоЗ влажности почвы. Кропе того, для этих целей использует ся физиологические показатели и корфолоппосшз признаки рэстеихС. Нор.ш полива в этом случае долгая определяться с учетш коррдляцшшшх стлзей мезду зтпма па-раметраьп а ваагогапасайз в корнзобитгеькзм сяоз почш, К коишшксвш показателя:* агагозб-зсгечанностк относится отпоодниэ сушарного тема-

рения Е , к его потенциальному значению Е0 , т.е. ^¡В0= . Прове-

денные ранее исследования а Туркменистане (Гафуров, 1969; Непесов, 1985) показали, что гидрометеорологический показатель [> гложет быть использован в качестве количественного критерия влагообеспе- ■ чеішости растений при расчетах водною режима и управлении поливом.

Для обеспечения оптимальных условий влагообеспеченности на орошаемых массивах необходимо поддерживать вягшіость почва в интервале 0,6...1,0 ІШ почва, но допуская подсушки активного слоя почвы

■ шш повышения влаги ваш наЕмэныаей хишгоеькости, в этом случае величина гидрометеорологического показателя влагообеспеченности р ., в оптимальных условиях, должна; быть в-пределах 0,7...1,0. :

' Ка рис.і показана величины в зависимости от влажности почвы, влажность почвы определялась ка? сродневзвенанная величина для всего корнеобитаедаго слоя. По дашшм рисунка и как следует из литературных источников (БудаговскаЯ,' 1356; Мичурин,.. 1956; Саноян, ■ Ыосиекко, 1956» Мутиш, Гафуров, Х973),гидрометеорологический показатель влагообсспеченности линейно связан с содержанием влаги в почве. Статистическая обработка графика показала, что коэффициент вариации составил примерно 12-15# и находится в пределах погрешности

• измерения. Уравнение связи получено по методу нашеньиих квадратов и шеет'ввд: '• - " '

у а 0,027;- О.О^х + <,21 х2 ' Технические во?мС!Зкости автоматического определения суммарного испаронія и коз^айента влагообеспеченшсти делают реальны?.!

использование охото цогазателя в качестве критерия при установлении . сроков полива.' Долив¡.должен назначаться при уменшений р до зара-¡шо усіановленного уровня; р *0,? а іюрла полива рассчитывается, исходя їіз необходимости насыщения влагоб активного слоя до напмень-вей влагоеикостн. Оценка фактической влзгообеспечокности поля, ка . котором проводились из:,ирония, показывает, что величина ^ в течение вегетационного периода опускалась іпао критического значения, следовательно, 'за счет. правильной и своевременной подачи оросительной вода; на поля дагла быть увеличена урожайность лицорны.

, , Дві района исследований бкя рассчитан оптгмалышй регш орошения. Ре^льтагы расчета ц^^редеиі в *абл.9, где показано, что для ' 'ЛЕЦерНН за время боготєцек необходимо подать' оросительную корлу в количеств 62Е0 ц8/га. •Акаяогсчнки способом когут быть рассчитана

Рис.1 Зависимость гидрометеорологического показателя влагоо.беспеченности от влажности почвы .

д 1989 г.

'+ 1990 г.

о 1991 г. .

■ н

поливные режимы и для вновь осваиваемых районов, расположенных в . тоК же климатической зоне.

, . • Таблица 9

Резш орошения люцерни при дождевании

Гвдромо- 1 модульный 1 Полив

район 1 1

Шолив- I ! ная Г !норма, I Ім3/га 1

Иезшшшной период

начало

конец

(продолжительность, і сутки

17

Запасной

I ; ' 500 25.Х 20 .XI 27

2 500 • 2І.ХІ 21.ХП 30

3 500 22,ХП 21.1 31

Вегетационные • . ' ' 7

I 450 25 .Ш І5.ІУ 22

2 450 16 .ІУ 2.У 17

3 450 \ З.У І9.У 17

4 500 20 .У І.УІ 13

5 ' 500 2.УІ І4.УІ 13

6 . 500 І5.УІ аз.уі 12

7 500 27.УІ 8.УП 12

8 « ' 500 9.УП І9ІУП II

9 500' 20.УП • 30.УП II

10 500 І.УШ 14 .УШ . 14

И. 500 15. УШ . 28.УШ и

12. ,450 29.УШ ' В.IX 19

13 . 450 .. 17.IX. 30.ІХ 24

Норма: • ' • * 1 • • ’ .

Довегетационкая 1500

Вегетационная 6250

Общая о роси ель-ная . 7750

. Выводы

' . I. При сельскохозяйственной освоении пустынных песчаных почв Центральных Гарагумов, важная роль принадлежит такой ценной кормовой культуре как люцерна, которая шеет большое значение в повышении плодородия ПОЧВЫ И улучшении ее мэллоративного состояния.

' вюрше получен кошигекс ин$ср4ации о-водно-тепловом рояше ог-

роэкосистем, связанный с оптимизацией реаюла орошения при близком залегании уровня грунтовых вод. Орошение доздеванием в произволствзі£* ішх посевах на новоосвашзаемых плотинных песчаных почвах обеспечивает получение сравнительно высокого урожая зеленой массы люцерны 385460 ц/га. • '

' 2. Вэзделывание люцерны увеличивает запасы гумуса, общего йзо-

та, подвижного фосфора и снижает содержание гшса и карЗоиатов в почвах. Содержание гумуса в верхнем полуметровое слое песка за три года возделывания люцерны увеличилось на 40-50^, общего азота в 4-5 раз, подвижного фосфорі в 2-3 раза, улучсаютсй водно-физические свойства.

3. йстениеводческое освоение пустынных песчаных почв благопри-

ятно сказывается на солевом составе. Содержание солей после грохлет-иего возделывания люцерна уменьшилось в иэтровоц мое с 0,24 до 0,16$, в двухметровом - с 0,46 до 0,325?, при уровно грунтовых вод в среднем за вегетационный перпод 2,40...2,90 и. Минерализация грунтовых вод составила І...2 и 3...4 г/л га плотному остатку соответственно в начале и в конце вегетационного периода.1 ' . ■ •

4. Установлено, что при освоении земель под орошение в алотшх мелпоративішх условиях посевы лецеркы благоприятно воздействуют на формирование водно-тэплозого разима почв, расход грунтовых вод в зону аэрации в вегетационный период составляет 25...35$ от общего водопог-реблешя. Кроме того, улучшается микроклимат и аз рація почвы благода-

. рч болхшй надземной биомассе и глубокой корневой системе.

5. Тепловой баланс люцернового поля характеризуется тем, что-ход составляющих его за пдриод вегетации и суточные изменения обусловливаются особенностями характера деятельной поверхности в связи с развитием растений, рояпком орошения, укосом и различными агротехническими шропріитішш. Максимальные значения радиационного баланса ' наблюдаются в околополудешшв часы и достигают И = 0,90-0,95 кол/см?^ мин. Затраты тепла ка сушариое испарение при сомкнутом растительном покрова (фаза бутонизации н цветение) в период оптимальной влагообео-печешюсга поля прешшет К1 па 10... 15$, в связи с оазисным эффекте;.!, который, характерен в условиях арвдного климата при орошении.

6. Значение суммарного испарзши за вегетационный период 1 составляет в среднем за три года 828 да.' На примера люцернового полз впервые показана во ложность экспериментального определения потенциального испарэнш непосредственно по з начеши суммарно гоиспарз які о

■ политого поля в фазо бутонизации и цветеніи растанйЗ прз увлахиениа

. ЗБ

Почвы до 90. *'.95# ИВ. Суша потеицкалыюго испарения составляет 1050 т за период апрель-сентябрь. Дана сравнительная оценка экспериментальных значений сумарного и потенциального испарения с результатами полевых опытов' различных авторов, выполненных в Средней ¿зил, а также рассчитаннкс по эмпирическим формулам.

7. Па материалах диссертации показано, что коэффициент влаго-обэспечепности £> { отношение сушарного испарения к потенциальному, испарения) .может-рассматриваться как комплексный гидрометеорологический показатель, характорпзувщий. "онорго- и массообмен" в система "почва-расіення-призедаая атмосфера". Рекомендуется, что поливы целесообразно проводить при,значении « 0,55 в начальных фазах развития люцерны и 0,7....1,0 в последующих фазах.

8. На базе экспериментального. материала рассчитан п рекомендован оптимальный режим орошения, которой дополняет ранее разработанный норлативннй полявноЕ регам. сельскохозяйственных культур Туркменистана. За время вегетации при уровне грунтовых вод 2,5...3,0 м кеобходшо подать оросительную норду В ЕОЛПЧЄСТЕЗ 6000 м3/га для первого года стояния лодерш и 6250 и3/га для проашых лет.

По теме-диссертации опубликовали следующую роботы:

' I. Водно-тепловой рзжли агроэкосистем кок объект моделирования (Тез.догл,ВсесоЕзн.кон^.-"ПроЗлеіш повисання плодородия ПОЧВ п УСЛОВИЯХ ЕИТеНСИШОГО 38ЙЛЄДСлиа").- Ташкент, 1990. “ С. 15-16 (в соавт.).

2. Влияние агроэкотоков ка развитие солового рельефа пустынь

(Тез.докл.Всесоизіикоіф. "ЗкзогешшБ морфогенез в различных тіпшх. цриродкоЧ сфера"' - Ц., 1990. - С.203-204 (ег соавт.) '

3. Везшие лецерны’на плодородие песчаных пустынных почв Цент-

ралькых Г&рагуьмв (Изв.ДН Турхманцстана, сер.биол.наук; -!!6, 1991).-С.21-25 (в соавт.). ' ‘ * •

■ . 4. Особенности развития пустынной экосистемы в условиях ороше-

їшя {Тез.кзіУі;ту'ш.-твхн.коіф. "Водохозяйственное строительство и еетлогичесхио' пробл5шиХ - Тбилиси, 1991. - С. 100-102 (в соавт.).

• 5. Особенности развития'пустынного ландшафта в условиях обвод-

вэкзя (Теа.доЕ.ч.1аучн.-аракг.ков5. “Человек. Природа. Обяество").-¿пгабат, Х332-. - С.55-56.

Машедоа Батыр " Меркезя Гарагуыуц шертлериндв

■ агроэкосиствмаларщ сув-йылиык о авансы"

• Диссертация яшя Меркезя Гарагумуц шертдарявде ерунда мейдаишкц шісалида arpo экое ист вмаларыц йылшшк.сув ва дуз дузгхнлериии квпта-раплаіЬл еврениагв багышланяр. ііидшшк балахешшц элементлвржии ев-реяизк учил гечарїле» барлагларда олчеглеряц хас ыгтыбарлы so такшс . хезнркя заыаи усулларц .»«''хем-дв эн^ашары улаишщы. Гечярлеи олчвг-лерщ эсасинда "топрак-естияя-атмосфера" сист емасъыдакы дроцеслеряц суаарыъиш мейданин онтилилягие эдйэи тесиршищ з^йкмв-^ик ааадазк бе-рилдя.Агроэкосястемаларыц сув дузгуиики квегитлемек ве доландыршис ыаксатларм учім іильишк,сув вв. дуз режиылериниц, эккнлерич фенология вв биометрии геркезяцмлерлияц коыплекслалйн хасиетнамажары гетяряддя. Сувы тыгшытлайцы технология эсаелакмак бдлея сув тутмагыц т\ оптималь мукдарлары ве шхлетдаря хасаильади ве екумчиливдв пайд^ханмак- учия теїшш эдяядя. Охар гадромеллоратла систеыаларьшы проектмрлеыек вс улавмак учла зерурдыр хеы-де чедтщ теблгатыны гораыак бэхбитлерияя-дв гез вцтидв тутяр. .. .

Mamedov Batir " Water - thermal balance of agroecosystems under tie Central Garogum conditions •• '

Dissertation is dedicated to the integrated study of the heat*-, water, and salt regines of ’agroecosysteme which, was carried out at an alfalfa field in the Central Garagum. Modern methodology and instruments of high reliability- and precesion were used in the cour-so of the study. The data obtained served the basis for the detailed analysis of the impact of the processes going on within' the system1* "soil - plant - atmosphere near the earth” upon the productivity of the irrigated fields. . . . '

The total set of data on the heat, water, and salt regimea as ' well as biological and phenological characteristics of the crops have been collected for detailed assessment of the Water - supply rate and for the evalution 'and management' 'of the water regime within the agroecosystea. Opticma ratea'and dates of watering have been identified and recomendations.worked out. They are developed on the basi3 of water conceravatioon technique and designed for rational exploitation of hydrolic systems with' consider^t' n of environment protection. i _____ .. ■ •