Введение к работе
Актуальность темы
Одной из основных задач современного сельскохозяйственного производства является устранение факторов, снижающих плодородие почв. К составу таких факторов относится уплотнение почв ходовыми системами тяжелой сельскохозяйственной техники. В последние годы проблема техногенного уплотнения почв стала одним из реальных препятствий дальнейшего увеличения урожайности сельскохозяйственных культур.
Как показывают исследования, решение задачи снижения уплотняющего воздействия движителей сельскохозяйственной техники на почвы должно идти в направлении создания комплекса, агромелиоративных и гидромелиоративных мероприятий, позволяющих обосновать техногенную нагрузку с учетом водного режима почв. Цля разработки указанного комплекса мероприятий необходимо количественно оценить влияние техногенного уплотнения на различные типы почв и определить взаимосвязь между степенью их уплотнения и саморазуплотнения во времени.
При оценке влияния техногенной нагрузки на почву наиболее актуальным является вопрос прогнозирования водного режима почв : учетом их деформирования. Существующие модели влагопереноса з деформируемых средах не позволяют достоверно определить вза-імосвязь между внешней статической нагрузкой и изменением физических свойств почвы в процессе уплотнения.под влиянием двигателей сельскохозяйственной техники. Поэтому задача разработ-<и модели, позволяющей прогнозировать динамику влажности почв іри различной техногенной нагрузке и обосновывать комплекс аг-эомелиоратиных и гидромелиоративных мероприятий, направленных i& снижение техногенного уплотнения, является актуальной.
Цель и задачи исследований
Цель диссертационной работы заключается в прогнозировании цинамики влажностно-деформационных процессов_ осушаемых мине-)альных почв при их уплотнении сельскохозяйственной техникой іа основе выполнения имитационных модельных экспериментов.
В соответствии с поставленной целью в диссертации решается следующие задачи :
анализ путешествующих моделей влагопереноса и разработка имитационной математической модели влагопереноса в деформируемой среде;
анализ, систематизация и аппроксимация экспериментальных данных, необходимых для построения зависимостей водно-физических и физико-механических характеристик почв от техногенных нагрузок для исследуемых почв;
-'- разработка программного комплекса для прогнозирования влияния процессов уплотнения- разуплотнения почв на их водный режим;
- оценка адекватности представленной модели;
.'- выполнение имитационных модельных экспериментов для определения основных закономерностей техногенного уплотнения почв при различных режимах влажности.
Методика исследований
Теоретической базой исследований являлся метод математического моделирования водного режима деформируемых срзд.
Адаптация модели выполнялась на основе экспериментальных данных, характеризующих физические свойства серых лесных почв Ступинского района Московской области (опытный участок Кочка-рево). Экспериментальные исследования на опытном участке проводились группой ученых Почвенного института им. В.В.Докучаева и Всероссийского института механизации.
Научная новизна
Научная новизна исследований состоит в разработке имитационной математической модели для расчета водного режима почв в процессе их "уплотнения - разуплотнения", впервые учитывающей влияние и, природной и техногенной нагрузки на физические свойства, почвы и позволяющей прогнозировать динамику влажност-но-деформационных процессов для конкретных технологических карт возделывания сельскохозяйственных культур и используемых севооборотов с целью выбора мероприятий по снижению техногенных воздействий на почву.
/В процессе исследований были получены следующие результаты, .которые содержат научную новизну и заносятся на защиту :
: - Имитационная математическая модиль влагопереноса, позволяющая прогнозировать режим влажности почв и динамику про-
[есса их уплотнения - разуплотнения при различных нагрузках.
Эмпирические зависимости водно-физических и физико-ме-:анических характеристик серых лесных почв от различных решив, нагрузки, используемые для информационной обеспеченности митационной модели. .
Обоснование комплекса агромелиоративных и гидромелио-ативных мероприятий, направленных на снижение техногенной агрузки от сельскохозяйственной техники.
Практическая значимость результатов исследований
Результаты исследований могут быть использованы для протезирования динамики влажностно-деформационного состояния почв выбора агромелиоративных и гидромелиоративных мероприятий,, ключая режимы орошения, осушения и способы дренирования почв.
Представленная математическая модель была использована ри расчете водного режима серых лесных среднесуглинистых почв тупинского района Московской области.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались и Осуждались на научно - технических конференциях МГМИ (1993, 994 гг. ). на секции отдела Природно - мелиоративных исследо-аний ВНИИГиМ. По теме диссертации опубликовано 3 статьи.
Объем и структура работы
