Введение к работе
Актуальность работы, определяется необходимостью коренного глучшения испольэовакия орошаемых земель, производство селъско-созяйстЕвнной продукции на которых становится определяющим факто-)ом в решении проблема обеспечения возраставшего населения планеты Продовольствием. Несмотря на очевидную экономгческую выгоду, свя-іанную с ростом орошаемых земель, оказалось, что количественный )ост породил иеакиданную качественную проблелу. Бесконтрольное, te основанное на анализе объективного состояния окруяающей среди прошение привело к розколу ухудшению мелиоративного состоязшя зе-юль. Уменьшение плодородия печвы происходит в первую очередь в >ех местах, где организационно-хозяйственные условия мелиорации te отвечают требованиям выдвигаемым экологическим состоянием жру&ающеи среды. К сожалению этот процесс затронул практически юе регионы России, где проводится мелиорация земель. В зоне распространения оросительных мелиорации деградация почв наблюдается [а черноземах Северного Кавказа, Центрально-Черноземной зоны, По-юлкья и Западной Сибири, каштановых почвах Шного Заволжья.
Ход развития мелиоративной науки показывает, что выход из кри-эдеа возможен только за счет комплекса антропогенных воздействий шроделяющих окологкчески сбалансированное мелиоративное оостся-ке агроэкосистемы.
В агрозкоенсгеме (атмосфера - почва - растение - зона азрашш -рунтоЕИо воды) могут стмечатьоя различные меліоративнім (еодно-юлевые) режимы, которые как правило, постепенно сменяют друг дру-а. Каздый мелиоративный решш требует свой комплекс антропогенных юздэиотзий соответствующий олояашейся экологической обстановке, [зомотря на многочисленные иооледования единая Концепция управло-1ия процессами формирования водно-оолевых решшов до оих пор не інработана.
Дель работы - разработка концепции управления процессами фор-зірсвянЕЯ экологически сбалансированкнх водно-солевых режимов оп-іедочуїлих благоприятное мелиоративное состояние земель. Для достижения зтоіі цели были решены оледугше задачи: - установлены осрфоктимаде эксплуатационные разимы оровеккл Э0РО) осногмых для Юяаого Заволжья сольонохозяпотзаншис культур
определяющее их максимальну», продуктивную экономию поливной'вода и энергоресурсов, минимальные инфальграпионлые потери;
разработаны основа информацнопно-ссвбуующей методики прогнозирования сроков поливов при осуществлении 33*0 позволяющей сви-зить затраты труда;
разработана методика осуществления ЭЭРО при близком залегании пресных грунтовых вод обеспечивающая получение устойчивых урожайностей сельскохозяйственных культур, ЭКОНОМЯ) поливной воды, сохранение благоприятного мелиоративного состояния земель;
составлены-, уравнения, водного баланса для участков расположенных в основных регионах Южного Заволжья с учетом влагспервноса в ненасыщенных грунтах зоны аэрации позволившие сделать прогноз подъема уровня груьтовых вод (УГВ) до критичеоксй глубины;
составлены уравнения солевого балалоа для участков расположенных в основных регионах Южного Заволжья о учетом конвективно диффузионного движения солей в зоне аэрации;
разработанная концепция доведена до методики практического применения в хозяйствах.
На защиту выносятся след>юшпе положения; концепция управления процессами формирования- экологически сбалансированных водно-солевых режимов определяющих благоприятнее мелиоративное состояние орошаемых земель Южного Заволжья;
эмпирические зависимости связывающие оптимальную среднюю Елаа неегь шхп сливного периода С 0СВМ1) соответствующую ЭЭРО с механическим составом почв и продуктивностью основных для Южного Заволжья сельскохозяйственных культур;
достоверность расчетов суммарного водопотреблония по откорректированным формулам A.M. и С.?/. Алпатьовых и Д.А. Штойко определяющая зфїоктишосїь пуккенекая ИЕ'йормацдошіо-ссвотующей методики осуществления ЭЭРО;
методика осуществления 3JP0 на участках с близким залеганием пресных грунтовых вод позволяющая получить стабильнуг урожайності сельскохозяйственных культур, оконожть поливную віяу и экергоро-сурсы, сохранять мелиоративное состояние земель;
методика определения завяслггостой коэффициентов влагепровод-нссти от влажности почво-груятоа в половых условиях псзвояяюіеі повысить точность опредоленкя влагопереноса в ненасыщенных грунт 2
зоны аэрации, составления водных балансов, прогнозов подъема УІВ до критической глубины';
методика определения коэффициентов конвективной диффузии в полевых условиях позволяющая повысить точность определения промывных норм на засоленных почвах.
Научная новизна диссертации заключается в системном подходе при разработке концвпвди управления процессами формирования экологически сбалансированных водно-солевых режимов определяющих благоприятное мелиоративное состояние орошаемых земель Южного Заволжья; анализе и обобщении теоретических положений, статистичеокой обработке экспериментального материала в результате которых:
разработаны эмпирические зависимости связывающие соответствующую ЭЗРО о механическим составом почв и продуктивности) основных для Южного паволжья сельскохозяйственных культур;
разработаны эмпирические зависимости связывающие поправочные коэффициенты И.Аі Кузника, к формуле A.M. и С.М. Алпатовых по расчету суммарного водопотребления с мете оуолозиямя КОШфвТНОГО года, установлены значения входящих в них параметров для фенологических периодов основных сельскохозяйственных культур Южного Заволжья;
откорректирована формула Д.А. Штойко по расчету сутгларного водопотребления, определены значения введенного в нее эмпирического коэффициента по декадам вегзтшізонного периода основных сельскохозяйственных культур Южного Заволжья?
определеїш эмпирические параметры входящие в формулу И.А. Кузника по расчету расхода грунтовых вод для фенологических периодов основных сельскохозяйственных культур Южного Заволжья, разработана эмпирическая зависимость раохода грунтовых вод от минерализации;
разработаны мэгодичэокие основы расчета ЗЭРО на участках о близким залеганием пресных грунтовых вод .позволяющие получать стабильную урожайность сельскохозяйственных культур, экономить поливную воду и энергоресурсы, сохранять мелиоративное состоянио земель;
для основных почево-груягов Юкного Заволжья установлены зависимости связывающие давление почэепной влаги о влаяноотью, разработаны их математические модели и определены входящие гмігаричеокиа параметры;
разработана новая методика определения зависимостей коэффициентов влагопроводности от влажности почвогрунтов ь полевых условиях с помощью которой сни построены для основных регионов Южного Заволжья;
определены величины влаго119рэноса в зоне аэрации орошаемых земель Южного Заволжья, что повысило точность составленья водных балансов к достоверность прогнозов сроков подъема УГВ до критической глубины;
разработана новая методика определения коэффициентов конвективной диффузии в полевых условиях о помощь» которой оки определв еы для основных регионов Южного Заволжья;
установлены тенденция перераспределения солей в зоне аэрации орошаемых земель Южного Заволжья и величины норм промывок засоленных земель.
Практическая ценность работы. Предложена и внедрена в сельзко хозяйственное производство концепция управления- процессаш формирования экологпчоски сбаланспроваїш ых. водно-содовых режимов оира делягеих благоприятное мелиоративное состояние орошаемых зоьгаг, которая позволяет:
г хозяйствах имоязгх орошаемые земли осуществлять ЗЗРО ссль-скохозлЛствогещх культур обеспочивакзіо itx максимальную продуктивность, экономив полезной воды а эноргорооурсов, ыинпмалышо лафильтраццогаше погори;
службам эксплуатации ороспголышх систем попользовать nirjop-мапионно-совотущую мотодмсу прогнозирования сроков нолива при осуззегвлотш ЗЗРО позволяющею снизить затрата труда;
службам эксплуатащгл оросительных слотом использовать методику осуществления ЗЗРО при близком залегания просних грунтовых вод обеспечивающую получение устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур, экономию поливной воды, сохракоипо благоприятного мелиоративного состояния зэмоль.
Прооктно-гзискаі'ольским оргрлвэапклм использовать повно методики определения коэКЭДионгов влогопроводнестя к конвективной диффузии в половых условиях повшапгао точность определения от-дольнах состовлядэде водно-соловых балансов, достоверность иод:о-ратившос прогнозов, гочяоеть расчетов величин корм промывок,
Апробация работы. Основные пояснения работы ежегодно докладывались на научно-технйчеоких конференциях Саратовской государственной- сельскохозяйственной академии с 1978 по IS8I годы; Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии I99Q-I995 годы; Саратовского государственного агрсинженарного университета 1985-1995 года; Всесоюзных научно-технических конференциях (Днепропетровск 1982 г., Саратов 1983 г., Волгоград 1994 г.); на координационном совещании (Волгоград 1992 г.); на производственных совещаниях (Саратов 1987, 1988, 1989, 1990, 1993, 1994 годы).
Публикация работы. По теме диссертации опубликовано 30 статей, методические указания и рекомендации.
Структура к содержание габоты. Дюсертащя состоит из введения, сещ глав, выводов и предложений производству, списка литературы. Работа содержим 473 страницы машинописного текста о 78 таблицами и 34 рисункаш, список литературы содержит 456 наименований, з том числе 7 на иностранном языке.
