Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 4
. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АГРОЛАНДШАФТОВ д
1 ЗАКУБАНСКОГО МАССИВА КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
1 1 Анализ агроресурсного потенциала агроландшафтов сельскохо- о.
зяйственных земель Закубанского массива
1.1.1 Типы агроландшафтов Закубанья 9
1 _ Прогнозирование изменений агроресурсного потенциала при- у^
родных ландшафтов в современные агроландшафты
1.2.1 Агроландшафты и стадии их деградации *"
1 ^ Анализ причины избыточного увлажнения и заболачивания \д
сельскохозяйственных земель
1.4 Распространение площадей переувлажненных земель ->4
ВЫВОДЫ 39
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ
2 УВЛАЖНЕНИЯ ПОЧВО-ГРУНТА ДЛЯ ОХРАНЫ 40
ОТ ПОДТОПЛЕНИЯ АГРОЛАНДШАФТОВ
_ 1 Исследование урожайности основных сельскохозяйственных 42
культур в зависимости от коэффициентов Ку и ГТК 0 1 1 Анализ кривых регрессии урожайности основных сельскохо-
зяйственных культур
Теоретическое обоснование степени подтопления агроландшаф- „
тов 9 9 1 Обработка показателя подтопления сельскохозяйственных зе-
мель в зависимости от уровня грунтовых вод
Разработка показателя наполненности пор жидкой фазой 63 Разработка показателя площади подтопления сельскохозяйст-
венных земель
2.2.4 Разработка показателя влажности пахотного горизонта 66
0 ~ г Разработка шкалы деградации сельскохозяйственных земель по ,
рискам переувлажнения
_ _ Алгоритм к построению математической модели ^„
для оценки мелиоративного состояния агроландшафтов
ВЫВОДЫ 70
ИССЛЕДОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ
3 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ЗАВИСИМОСТИ 72
ОТ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ В УСЛОВИЯХ ЗАКУБАНЬЯ
„ 1 3.1 Обработка опытных данных по обеспеченности осадками и дефицитом влажности основных сельскохозяйственных культур
>
1 Построение кривых обеспеченности осадками 72
9 Анализ влияния обеспеченности и дефицита водопотребления на урожайность сельскохозяйственных культур
Оптимизация урожайности озимой пшеницы Северского района 91
1 Определение факторов влияющих на урожайность 91
Оптимизация урожайности озимой пшеницы Северского района 91
1 Определение факторов влияющих на урожайность 91
9 Анализ урожайности озимой пшеницы Северского района в за- „~
висимости от влажности и площади подтопления
ВЫВОДЫ 96
РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГО-МЕЛИОРАТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ
ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ АГРОЛАНДШАФТОВ
Эколого-ландшафтный прогноз трансформации применения ме
лиоративных систем и их классификация
Разработка мероприятий для охраны от переувлажнения земель 104
Эколого-мелиоративное обоснование способов осушения пере- П7
увлажненных агроландшафтов
Оценка состава мелиоративной техники для охраны сельскохо- 1 п
зяйственных земель от подтопления
ВЫВОДЫ 115
РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ОТ ПОДТОПЛЕНИЯ
Обоснование технологических схем обработки почв,
базирующихся на комплексе мелиоративных машин нового 117
поколения
Обоснование ситуации для полей, не содержащих к моменту об
работки почвы воды в пониженных местах поля
Обоснование комплексных мероприятий для сельскохозяйствен
ных земель, где на полях сохраняется вода
Экономическая эффективность мероприятий по сохранению
плодородия почв в северском районе
ВЫВОДЫ 133
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 13 5
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 137
ЛИТЕРАТУРА 138
ПРИЛОЖЕНИЕ (Акты внедрения) 152
Введение к работе
Актуальность работы. Земли сельскохозяйственного назначения в Краснодарском крае постоянно нуждаются в сохранении и восстановлении плодородия. Особенно это относится к почвам Закубанской равнины, которые испытывают периодическое подтопление, и переувлажнение со стороны Северо-Западной части Кавказских гор. Наметилась устойчивая тенденция к сокращению сельскохозяйственных земель за счет их переувлажнения. Изъятие переувлажненных сельскохозяйственных земель из севооборота обусловлено не только экономическими факторами, но и их деградацией, нерациональным подходом к их эксплуатации.
Под действием подтопления и переувлажнения земли Закубанской равнины деградируют, что отражается в недоборе урожая или они списываются как не пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур.
Предупреждение подтопления сельскохозяйственных земель в предгорной части края возможно путем внедрения комплекса мероприятий по своевременному отводу избыточных вод, понижения уровней грунтовой воды в осенне-зимний период.
Ликвидация подтопления территорий возможна путем разработки и применения комплексных мероприятий по охране сельскохозяйственных земель. В их состав могут входить межрегиональные, региональные и локальные мероприятия. Состав комплексных мероприятий по отводу избыточных вод с территории должен намечаться по условиям и причинам, формирующим подтопление земель на агроландшафтах. После ликвидации подтопления земель создаются необходимые условия для восстановления почвенного плодородия.
Из литературных источников не установлено влияние природных и антропогенных факторов, размеров подтопления агроландшафтов на урожайность основных культур, имеются противоречивые данные о воздействии подтопле-
5 ния на агроландшафты предгорной части и, особенно, в Северском районе Краснодарского края.
Поэтому решение рассматриваемой проблемы состоит в разработке комплексных мероприятий для охраны земель от подтопления и переувлажнения, способов обработки подтопляемых сельскохозяйственных земель для получения гарантированных и стабильных урожаев в предгорной зоне Северского района.
Диссертационная работа направлена на разработку комплексных технических мероприятий по охране сельскохозяйственных земель от подтопления и переувлажнения предгорной зоны, затрагивает вопросы количественной оценки состояния земель и является итогом научно-исследовательской работы автора.
Работа выполнена в рамках госбюджетной темы ФГОУ ВПО «КГАУ»: «Обосновать и разработать комплексные мелиорации для устойчивого развития земель, сельскохозяйственных ландшафтов, экологическую инфраструктуру на водосборах, повысить надежность технических средств на мелиоративных системах» (№ Госрегистрации 01.2.006-6831).
Цель исследований. Обосновать комплекс мероприятий по охране мелиорируемых земель от подтопления для получения стабильных урожаев на агро-ландшафтах предгорья Закубанской равнины Краснодарского края.
Объект исследований. Мелиорируемые агроландшафты предгорной зоны Северского района Краснодарского края.
Предмет исследования - закономерности и связи между природными и антропогенными факторами, влияющие на мелиоративное состояние агроланд-шафта.
Научная гипотеза. Оценка по количественным показателям мелиоративного состояния сельскохозяйственных земель обеспечит снижение энергоресурсов для охраны от подтопления агроландшафтов.
Методика исследований. Полевые исследования проводились на типичных почвах агроландшафтов предгорной зоны Северского района в соответствии со стандартными методиками. Применение апробированных методов и
большой объем полевых опытов с обработкой результатов исследований по стандартным компьютерным программам с использованием современных средств обработки информации подтверждают научную гипотезу. Научная новизна работы: - количественные показатели мелиоративного состояния агроландшафтов для обоснования и разработки комплекса мероприятий по предупреждению подтопления и переувлажнения земель в условиях Северского района;
- оценочная шкала мелиоративного состояния сельскохозяйственных земель
по рискам переувлажнения в безразмерных показателях;
- параметры технологических схем локальной обработки агроландшафтов, базирующиеся на базе отечественных мелиоративных машинах нового поколения.
Практическая значимость результатов исследований. Для работников агропромышленного комплекса разработаны практические рекомендации по обработке мелиорируемых почв с учетом особенностей возделывания основных культур для условий Северского Района предгорной зоны Краснодарского края.
Разработанный комплекс мероприятий по охране сельскохозяйственных земель позволяет работникам агропромышленного комплекса оперативно принимать технологические и технические решения для сохранения агроресурсного потенциала агроландшафтов в условиях предгорной зоны Северского района.
Основные положения, выносимые на защиту:
оценка агроресурсного потенциала мелиорируемых земель в зависимости от факторов, обуславливающих их подтопление в Северском районе Краснодарского края;
связь коэффициента увлажнения Ку и гидротермического коэффициента ГТК с дефицитом водопотребления и влияние дефицита водопотребления на урожайность основных сельскохозяйственных культур для условий предгорной зоны Северского района;
количественные показатели подтопления земель для формирования комплекса мероприятий охраны сельскохозяйственных земель от подтопления и переувлажнения;
обобщенная шкала МСП по рискам переувлажнения и алгоритм к построению математической модели для комплекса мероприятий охраны сельскохозяйственных земель.
схемы для отвода избыточных вод из локальных понижений агроландшаф-тов для сохранения плодородия земель;
параметры технологических схем для охраны агроландшафтов от подтопления, базирующихся на мелиоративных машинах нового поколения.
Реализация результатов работы. Для работников агропромышленного комплекса разработаны и внедрены агромелиоративные приемы обработки почв для сохранения агроресурсного потенциала сельскохозяйственных земель в Северском районе на площади 120га (акты прилагаются).
Подобран и рекомендован состав мелиоративных машин для выполнения работ по предупреждению и ликвидации подтопления сельскохозяйственных земель с учетом экономии энергоресурсов и получения гарантированного урожая основных сельскохозяйственных культу Предгорной зоны.
Апробация работы. Основные положения и материалы исследований докладывались и обсуждались: в районных управлениях сельского хозяйства предгорной зоны Краснодарского края в 2003-08гг.; на научно-технических совещаниях в Департаменте сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Краснодарского края в 2005-09гг.; на научно-практических конференциях КГАУ (г. Краснодар, 2005-08гг.); научно-практической конференции «День мелиоративного поля» (ст. Динская Краснодарский край, 2007г); на 1-ой и 2-ой международных научно-практических конференциях «Проблемы мелиорации земель и воспроизводства почвенного плодородия» (г. Краснодар, 2008-09г.г).
Публикации. Автором опубликовано 14 научных работ, в которых отражены основные положения, выносимые на защиту, 5 статей опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 130 наименований, в том числе 14 публикаций зарубежных авторов и приложения. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста, включает 78 рисунков, 25 таблиц.
Личный вклад автора. Поставленные задачи исследований, теоретические и эмпирические способы их решения, анализ, выводы, и предложения производству выполнены автором. Полевые исследования выполнялись совместно с сотрудниками кафедры гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения КубГАУ.
При разработке некоторых задач, рассмотренных в диссертационной работе, автор получил помощь и ценные советы научного руководителя доктора технических наук, профессора, Заслуженного деятеля науки Российской Федерации Е.В. Кузнецова, которому выражает глубокую признательность.
Похожие диссертации на Комплекс мероприятий для охраны агроландшафтов от подтопления предгорья Закубанской равнины
