Теоретическое обоснование и практическая реализация полива пропашных культур по экранированным бороздам - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наукРабота выполнена в государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова Россельхозакадемии Официальные оппоненты: член-корреспондент РАСХН доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, Ольгаренко Владимир Иванович доктор физико-математических наук,профессор Веницианов Евгений Викторович доктор технических наук, старший научный сотрудник Николаенко Александр Николаевич Защита состоится «_25_»_марта_2010г. в _____часов на заседании диссертационного совета Д 006.038.01 при Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Коренные изменения в орошаемом земледелии Центральноазиатских стран СНГ - увеличение посевов озимых зерноколосовых культур, сокращение площадей под многолетними травами, возделывание в повторных и промежуточных посевах пропашных культур - привели к усилению антропогенного воздействия на агроценоз, в результате чего снижается урожай основных продовольственных и технических культур продуктивность орошаемых земель. Стремление решить проблему повышения плодородия почв и обеспеченности животноводства собственными кормами за счет выращивания в повторных посевах бобовых, а в промежуточных сидеральных культур не согласуется с существующим дефицитом водных ресурсов, пригодных для орошения. Переход на капиталоемкие водосберегающие способы полива в условиях повсеместно распространенного поверхностного, в большинстве случаев, самотечного полива в региональном масштабе не представляется реальным в силу недостаточно развитой экономики Центральноазиатских стран. Такую функциональную нагрузку может выполнить технология орошения пропашных культур по бороздам, поверхность которых покрыта различными материалами, что способствует снижению непроизводительных потерь оросительной воды. Предохранение почвы от размыва, обеспечение значительного снижения физического испарения влаги и устранение необходимости проведения многочисленных тракторных междурядных обработок, что в совокупности позволит наиболее продуктивно использовать минеральные удобрения и лучше сохранить водно-физические свойства почвы таковы современные требования орошаемого земледелия.За счет малых поливных норм, рассчитываемых на увлажнение слоя почвы 0-50 см среднее расчетное значение КПД полива по экранированным бороздам - 0,72, превышает КПД полива по открытым бороздам (0,60) на 20 процентов. В результате проведенных гидравлических исследований движения потока воды по экранированной пленкой борозде установлены гидравлические элементы русла: коэффициент шероховатости 0,033; коэффициент расхода воды водовыпускного отверстия при свободном истечении воды - 0,46; несвободном - 0,014 и полузамкнутом - 0,016-0,018. Разработана конструкция внутриучастковой оросительной системы, состоящей из комплекта переносных транспортирующих (А.с.№1818017) и гибких поливных трубопроводов (Предварительный патент РУЗ №5427) с гидроподкормщиком (Предварительный патент РУЗ № ІДР04789) и экранированными бороздами (Предварительный патент РУЗ № 3458), которая предотвращает размыв почвы, а также испарение влаги из почвы, что сокращает объем эмиссии парниковых газов, выделяемыми при «дыхании» почвы. В результате расчетов получены теоретически и экономически обоснованные элементы техники полива по проточным бороздам - для земель с уклоном 0,005 - 0,05, коэффициентом фильтрации 0,2-0,05 с учетом коэффициента равномерности полива 0,75 рекомендованы длина борозд 75-100м, КПД борозды 0,52-0,73. Доказана многофункциональная роль покрытия почв на основе изучения водного, теплового, микробиологического и газового режимов почвы Показано, что в покрытой экраном из черной пленки почве при поливах формируются благоприятные для растений и почвенной микрофлоры условия: впитавшаяся в почву вода более продуктивно используется растениями, повышается температура верхнего 20 см слоя почвы (на 1500С за период вегетации), увеличивается численность полезных групп микроорганизмов (6,1млн.клеток/г почвы против 0,51млн.клеток/г почвы на контроле), повышается содержание углекислого газа в почвенном воздухе пахотного слоя почвы (0,48% против 0,40% объемных на контроле).