Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ
РАЗВИТИЕ ОРОШЕНИЯ НА ЮГЕ КАЗАХСТАНА И ЕГО ОСОБЕННОСТИ .10
1.1. Естественно-исторические условия зоны исследований..10
1.2. Развитие орошения сельскохозяйственных культур на юге Казахской ССР, в том числе в низовьях реки Талас 13
1.3. Особенности режима орошения кукурузы и люцерны. Аналитический обзор 15
ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 28
2.1. Объекты исследований 28
2.2. Метеорологические условия проведения опытов 28
2.3. Почвенно-мелиоративные условия опытных участков. 30
2.4. Агротехнические условия проведения опытов 34
2.5. Биологические особенности кукурузы и люцерны 37
2.6. Обоснование типичности полевого опыта 38
2.7. Методика исследований и схема опыта 40
ВЛИЯНИЕ ОРОШЕНИЯ НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РОСТА И РАЗВИТИЯ КУКУРУЗЫ И ЛЮЦЕРНЫ • 47
3.1. Фенология развития кукурузы, люцерны и его прогнозирование.47
3.2. Физиологические показатели роста и развития кукурузы при различном водном режиме 55
3.3. Физиологические показатели роста и развития люцерны при различном водном режиме 63
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ОРОШЕНИЯ КУКУРУЗЫ
4.1. Режим орошения и водопотребление кукурузы • 79
4.2. Режим орошения и водопотребление люцерны первого года жизни.110
4.3. Режим орошения и водопотребление люцерны прошлых лет жизни 122
4.4. Динамика уровня грунтовых вод и изменения влагоза-пасов в зоне аэрации , .,.,...,.. 140
4.5. Исследование способов установления сроков полива культур
4.5.1« Определение сроков полива по влажности характерного слоя почвы 144
4.5.2, Определение сроков полива с использованием почвенных тензометров 146
4.6. Установление поливной нормы 147
ВЛИЯНИЕ ОРОШЕНИЯ НА СОЛЕВОЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ, ГРУНТОВЫХ ВОД И ЕГО ПРОГНОЗИРОВАНИЕ 151
5.1. Динамика солей в почве и его прогнозирование «... 151
5.2. Минерализация ирригационных и грунтовых вод 155
0ПТИМИЗА1Щ РЩИМА ОРОШЕНИЯ КУКУРУЗЫ И ЛЮЦЕРНЫ ДЛЯ УСЛОВИЙ НИЗОВИЙ РЕКИ ТАЛАС 156
6.1. Цель оптимизации и критерии оптимальности управления орошением кукурузы и люцерны 156
6.2. Режим орошения кукурузы и люцерны по периодам освоения оросительных систем 157
6 3 Дифференциация режимов орошения кукурузы и люцерны в зависимости от мелиоративной обстановки 160
6.4. Установление биологических коэффициентов для кукурузы и люцерны 161
6.5. Прогнозирование урожая кукурузы и люцерны при орошении • 167
6.6. Дифференциация режимов орошения в зависимости от обеспеченности дефицита водопотребления 170
6.7. Районирование режима орошения кукурузы и люцерны по изучаемой территории 173
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО РЕЖИМА
ОРОШЕНИЯ КУКУРУЗЫ И ЛЮЦЕРНЫ 177
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОПЫТОВ И ВНЕДРЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ КУКУРУЗЫ ОЩЕНИ 179
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 184
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 186
ПРИЛОЖЕНИЯ 2
Введение к работе
Актуальность темы. Коммунистическая партия и Правительство нашей страны уделяют большое внимание дальнейшему под"ему материального и культурного уровня трудящихся. Важная роль в пешении этой задачи принадлежит сельскому хозяйству, как важнейшей отрасли экономики страны. Дальнейшее развитие сельского хозяйства-это не только увеличение продуктивности сельскохозяйственных угодий, но и интенсификация производства. В аграрной политике КПСС большая роль отводится мелиорации земель.
Партия последовательно осуществляет аграрную политику, выработанную на историческом мартовском ( х965 г.) Пленуме ДК КПСС и развитой на последующих Пленумах ЦК КПСС и ХХАУ-ХХУХ с"ездах КПСС. На этой основе проводится большая работа по обеспечению под"ема сельскохозяйственного производства. Новым шагом в этом направлении стала Продовольственная программа СССР на период до 1990 года, одобренная майским ( І 982 г.) Пленумом ЦК КПСС, и долговременная программа мелиорации и повышении эффективности использования мелиорированных земель в целях устойчивого наращивания продовольственного фонда страны, одобренная октябрьским ( 1984 г.) Пленумом ЦК КПСС. Программы предусматривают дальнейшее повышение роли мелиорации земель в увеличении производства сельскохозяйственных продуктов. Серьезное внимание уделено повышению продуктивности и увеличению поголовья скота, а также развитию кормовой базы животноводства. Площадь орошаемых земель в i990 году намечено довести до 23-25 млн.гектаров и в 2000 году до 30-ЗИ млн.гектаров.
Основной отраслью сельского хозяйства Казахстана является животноводство, llo производству и продаже шерсти и мяса государству республика занимает одно из ведущих мест в стране. На начало І 977 года в республике только в общественном секторе насчитывалось 30,9 млн.голов овец и коз и 5,7 млн.голов крупного рогатого скота. Животноводство дает более половины валовой продукции сельского хозяйства. По количеству скота на одного человека Казахстан занимает первое место в стране 7 М.Г. Моторико, 1977 /.
В связи с этим острой проблемой является обеспечение кормами растущее животноводство. Естественная продуктивность пустынных пастбищ, особенно на юге республики, подвержена значительным колебаниям. В средний год она не превышает 2-3 центнеров поедаемого корма с гектара. В сухие годы урожайность пастбищных трав значительно ниже средней. Поэтому дальнейшее развитие животноводства, в связи с переводом его на промышленную основу, немыслимо без прочной кормовой азы. Ь создании кормовой базы для животноводства юга республики важное место занимает люцерна и кукуруза. Люцерна является ценной высокобелковой культурой, роль и значение которой в сельском хозяйстве трудно переоценить. Она повышает плодородие почвы и улучшает мелиоративное состояние орошаемых земель. Кукуруза на поливе - ценная кормовая культура, она дает значительно больше кормовых- единиц с единицы площади при наименьших затратах, чем другие кормовые культуры.
Кормовые культуры на орошаемых землях республики занимают около 700 тыс.га, из них под люцерной занято 400 тыс.га. Под кормовые культуры на орошаемых землях Джамбулской области занято более Ї00 тыс.га.
Многие хозяйства юга республики получают сравнительно низкие урожаи кормовых культур ( сена люцерны 25-35 ц/га, кукурузы на силос 120-160 ц/га). Обследование поливов кукурузы и люцерны в хозяйствах ятой зоны показало, что одной из серьезных причин низкой эффективности возделывания кукурузы и люцерны является проведение поливов не в соответствии с потребностью режима орошения. Это обусловило отсутствие научно-обоснованных: режимов орошения. Имеющиеся рекомендации по этому вопросу для других природных зон Казахстана неприемлемы, не увязываются с почвенно-климатическими условиями низовий реки Талас.
Важность решения проблемы разработки оптимального режима орошения кормовых культур в условиях этой зоны определила выбор темы настоящей диссертационной работы.
Цель и задачи исследований. Основной целью диссертации является оптимизация режимов орошения кукурузы и люцерны при близком и глубоком залегании грунтовых вод с учетом комплексного регулирования жизнеобеспечивающих факторов. Эта цель достигалась путем решения следующих задач :
Проведение фенологического прогнозирования и построение температурно-фенологичвских номограмм для решения экологических задач и оперативной прогностики фаз развития кукурузы и люцерны для корректировки сроков полива;
2. Установление взаимосвязи основных показателей роста и развития растений кукурузы и люцерны с условиями влагообеспеченности для создания прогностических моделей в целях программирования урожайности;
3. Проведение комплекса многолетних опытов по установлению структуры и динамики водного баланса и водопотребления кукурузы и люцерны в онтогенезе, по изучению изменения этой структуры под влиянием орошения и по определению модели ее взаимосвязи с продуктов
ностью растений ;
4. Построение модели суммарного испарения и разработка схемы-расчета динамики влагозапасов почвы под кукурузой и люцерной ;
5. Исследования закономерностей изменения глубины активного влагообмена у кукурузы и люцерны по периодам вегетации для определения оптимальной зоны увлажнения ;
6. Установление и оптимизация методов определения сроков полива кукурузы и люцерны
7. Установление влияния орошения кукурузы и люцерны но солевой режим почвы и уровни грунтовых вод и прогнозирование этих процессов ;
8. Оптимизация режимов орошения кукурузы и люцерны по периодам освоения орошаемых массивов и эксплуатации оросительньг" систем ;
9. Дифференция оптимальных режимов орошения кукурузы и люцерны в зависимости от мелиоративной обстановки и районирование их по территории исследуемой зоны, определение экономической эффективности орошения этих культур " зависимости от водного режима.
Диссертационная работа выполнялась в разрезе тематики джам-булского гидромелиоративно-строительного института по проблеме ГКНТ 0.д. 034.
Научная новизна исследований, выносимых на защиту, заключается R том, что оптимальные режимы орошения кукурузы и люцерны при близком и глубоком аалегании грунтовых: вод обоснованы комплексными полевыми исследованиями с применением ЭВМ. Б результат? разработана система математических моделей ц зависимостей, оцениваюп,их влияние основных жизнеобеспечивающих факторов на урожайность культур. Указанная система математических моделей и уровнений включает в себя : оценку развития тастений кукурузы и люцерны и условий влагообеспеченности от структуры водопотребления посевов; ряд уравнений для прогнозирования урожая р зависимости от предполивной влажности почвы, уровней грунтовых вод, количества поливов, температуры воздуха и оросительной нормы ; математическую интерпретацию послойного расходования растениями влаги из почвы, которая обосновывает зоны активного влагообмена и увлажнения для каждой культуры; зависимости урожая зеленой и сухой массы от среднесуточного водопотребления и коэффициента водопотребления от урожая культур, по которым определяется величина водопотребления на планируемый урожай; уравнения лля прогнозирования биологических коэффициентов при расчете водопотребления и оперативного планирования сроков полива и др.
Установлена необходимость оптимизации режимов орошения кукурузы и люцерны по периодам освоения новых оросительных систем и выведена зависимость для оценки повышенного водопотребления в начальный период освоения систем. Построены температурно-фенологичес-кие номограммы с фенологическими кривыми для кукурузы и люцерны по фазам развития для оперативной диагностики сроков полива и подготовки уборочной техники.
Все перечисленные вопросы в зоне исследований не изучались.
Практическая ценность работы заключается в том, что автором экспериментально определены и теоретически обоснованы с построением математических моделей параметры регулирования жизнеобеспечивающих факторов и оптимальные пределы изменения влажности почвы для получения высоких урожаев кукурузы и люцерны при орошении в низовьях р.Талас : зеленой массы кукурузы в молочно-восковой спелости до 4 І0 ц/га; сена люцерны до 54 ц/га в первый и до 115 ц/га в последующие годы жизни нак при глубоком, так и близком залегании уровней грунтовых вод. ііолученнньїе модели можно применять при разработке автоматизированных систем по программированию урожай - 9 -ности кукурузы и люцерны и управления водным режимом полей в течение вегетации с учетом оптимального использования водных ресурсов.
Произведено районирование оптимальных режимов орошения кукурузы и люцерны по территории низовий р. Талас с учетом мелиоративной обстановки, различной обеспеченности дефицитов водопотреб-ления и обоснована их высокая экономическая эффективность.
Реализация результатаов исследований. Разработаннные по итогам исследований рекомендации по режиму орошения кукурузы и люцерны для пустынных зон Казахстана, были одобрены и рекомендованы к внедрению научно-техническим советом Минводхоза Казахской ССР (протокол от dZ января i977 г.). В настоящее время эти рекомендации используют все хозяйства низовья р.Талас. В І9?5-І977 гг. и і980г. оптимальные режимы орошения кукурузы и люцерны ( предполивной порог влажности почвы 70-80 % от MB ) были опробованы в совхозах "Бостандык", им. Жданова Таласского района и в райспецхозоб"единении Свердловского района на площади J.578 га. Общий экономический эффект от внедрения результатаов за все годы составил 284,59 тыс.рублей.
А п р о ба ц и я. Результаты исследований по теме диссертации докладывались и получили одобрение на научно-технических конференциях Джамбулского гидромелиоративно-строительного института ( Джамбул, 1973-1984 гг.) научно-технической конференции НИМИ, ЮжНИИГиМа и ІОжгипроводхоза ( Новочеркасск, х974 г.) и научно-производственной конференции профессорского-преподовательского состава ТШИМСХ ( Ташкент, 1974 г.).
Публикация. По материалам диссертации опубликовано 6 статей и рекомендации по орошению кормовых культур.
