CC BY
55
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
УДК 631.67
О ПРЕДОТВРАЩЕНИИ ВТОРИЧНОГО ЗАСОЛЕНИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
ON THE PREVENTION OF SECONDARY SALINIZATION OF IRRIGATED LANDS OF THE LOWER VOLGA REGION
А.С. Овчинников1, член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.А. Пронько2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.С. Фалькович3, доктор технических наук, профессор
A.S. Ovchinnikov1, N.A. Pronko2, A.S. Falkovich3
1Волгоградский государственный аграрный университет
2Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова
3Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
3Volgograd state agrarian University 2Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov 3Saratov State University named after N. G. Chernyshevsky
В статье приведены результаты более чем 40-летних исследований изменения почвен-но-мелиоративных процессов в доминирующих почвах орошаемого земледелия Саратовской и Волгоградской областей Нижнего Поволжья, происходивших под влиянием ирригации. Установлены основные причины подъема уровня грунтовых вод и вторичного засоления: низкое качество прогнозирования изменения водно-солевого режима орошаемых земель при обосновании проектов ОС, построенных во второй половине ХХ века, в результате не изученности физических свойств и параметров миграции влаги и солей для зональных почв; слабая обоснованность систем эксплуатации орошаемым земледелием результатами мониторинга солевого режима вследствие его несовершенства. Обосновано, что дальнейшее развитие орошения в регионе требует кардинального повышения качества ирригации. Это достижимо при условии, когда она на всех этапах от проектирования новых или реконструкции старых поливных участков до их эксплуатации будет опираться на результаты современного мониторинга водного и солевого режима почв. Для математического моделирования влаго- и солепереноса разработана геоинформационная модель солевого режима. Для наполнения ее баз данных и знаний экспериментально установлены значения параметров основной гидрофизической характеристики и функции влагопроводности каштановых почв. Доказано, что они существенно трансформируются при изменении типа водного питания и состава почвенно-поглощающего комплекса. Экспериментально доказано, что наличие трещиноватости увеличивает скорость движения влаги. Установлена экспоненциальная зависимость коэффициента влагопроводности от объемной влажности для трещиноватых темно-каштановых почв. Определены параметры миграции солей для нетрещиноватых почв и для почв с выраженной трещиноватостью.
The article presents the results of more than 40 years of studies of changes in soil-reclamation processes in dominant types of irrigated soils in the Saratov and Volgograd regions of the Lower Pov-olzhye, which took place under the influence of irrigation. The main causes of rising groundwater and secondary salinity are: low quality of forecasting of water-salt conditions on irrigated lands on the stage of irrigation systems design at the second half of the twentieth century, insufficient knowledge of the physical properties and parameters of moisture and salts migration in soils; weak validity of the system operation in irrigated agriculture and imperfection of the salt conditions monitoring. It is proved that further development of irrigation in the region requires a fundamental increase in the quality of irrigation. This is achievable provided that at all stages, from design of new or reconstruction of old irrigation sites prior to their operation will be based on the results of current monitoring of water and salt regime of
soils. For mathematical modelling of moisture and salt transfer developed informational model of the salt regime. For filling her database and knowledge of experimentally determined parameter values of the main hydrophysical characteristics and functions of hydraulic conductivity of chestnut soils. It is proved that they are significantly transformed with changing the type of water supply and composition of soil-absorbing complex. Experimentally established that the presence of cracks increase the rate of moisture movement. It was justified the exponential dependence between the coefficient of hydraulic conductivity and volumetric moisture content for the fractured dark chestnut soils. The parameters of salt migration for soil without cracks and for soils with significant cracks are estimated.
Ключевые слова: водный и солевой режим почв, параметры основной гидрофизической характеристики и функции влагопроводности, мониторинг мелиоративного состояния орошаемых земель.
Key words: water and salt conditions of soils, the parameters of main hydrophysical characteristics andfunction of hydraulic conductivity, monitoring of meliorative conditions of irrigated lands.
Введение. Ирригация была и продолжает оставаться важным фактором, влияющим на продуктивность сельского хозяйства аридных районов мира, однако представления о ее развитии и перспективности в будущем изменились [1]. Это обусловлено тем, что эффективность многих ирригационных систем низка, а вызываемые ими проблемы деградации земель получили широкое распространение. Согласно оценкам ФАО, около 25-30 млн га из 255 млн га орошаемых в мире земель серьезно деградировали из-за накопления солей; 80 млн га земель подверглись засолению и заболачиванию. В 1980-х годах ежегодно забрасывалось около 10 млн га орошаемых земель, хотя их общая площадь продолжала расти [4].
Проблема деградации земель, вызванная ирригацией в Поволжье, была аналогична мировой. При этом на протяжении второй половины ХХ и начала XXI века дважды происходило резкое изменение водного баланса значительных территорий. Первый этап был обусловлен широкой ирригацией, развернутой с середины 1960-х годов, когда площадь регулярного орошения в четырех поволжских областях: Самарской, Саратовской, Волгоградской, Астраханской - достигла к 1991 г. 1204 тыс. га [6], в том числе в Саратовской и Волгоградской областях соответственно 434 и 346 тыс. га. В результате подачи на поля оросительной воды приходная часть водного баланса мелиорированной территории увеличилась на 30-60 % от естественного поступления влаги. Увеличение приходной части водного баланса при орошении значительных территорий региона вызвало развитие многих деградационных процессов. Среди них наибольший вред был нанесен подъемом уровня грунтовых вод, вторичным засолением и осолонце-ванием. Спустя тридцать лет после начала широкой ирригации, доля мелиоративно неблагополучных земель возросла в регионе до 166,5 тыс. га [5], в том числе до 13,7 % в Саратовской области и 13,9 % - в Волгоградской, грунтовые воды поднялись до глубины менее 2 м на 14,0 и 7,9 тыс. гектар, площадь засоленных земель составила 13,9 и 37,5 тыс. гектар. Все эти негативные процессы обусловили недостаточную продуктивность орошаемых агроландшафтов региона и низкую стабильность производства растениеводческой продукции на них. Поэтому в 1980-90-х годах значительная часть деградированных орошаемых земель была списана и перешла в разряд неорошаемых (417,7 тыс. га) или выведенных из сельскохозяйственного оборота.
Одна из основных причин ухудшения мелиоративного состояния орошаемых агро-ландшафтов региона крылась в низкой обоснованности проектных решений строительства большинства оросительных систем, введенных в эксплуатацию во второй половине ХХ века, вследствие отсутствия или низкого качества прогнозирования на основе математического моделирования водно-солевого режима орошаемых земель. Математические модели,
адекватно описывающие данный процесс, были разработаны позднее Л.М. Рексом и А.М. Якиревичем (1981), Я.А. Пачепским, Е. Мироненко и Р.А. Шестаковым (1983), Р. Федде-сом (1978). Однако для их практического использования крайне недостаточной была изученность физических свойств и параметров миграции влаги и солей для зональных почв. Не менее важной причиной роста площадей мелиоративно неблагополучных земель была слабая обоснованность эксплуатационных режимов орошения результатами мониторинга мелиоративного состояния земель. При этом негативную роль играла устаревшая система мониторинга солевого режима, базирующаяся на использовании бумажных носителей географически непривязанной информации, в которой отсутствовал долговременный прогноз изменения уровня грунтовых вод и засоления.
В последнее время, когда обострилась проблема обеспечения продовольственной независимости России и сокращения импорта продуктов питания, правительство нашей страны, руководство Волгоградской и Саратовской областей, особенно после засух последних лет, начинают уделять все большее внимание возрождению мелиорации земель. Это чрезвычайно важно, учитывая, что площадь орошаемых земель в РФ сократилась с 6,16 млн га в 1990 г. до 4,26, реально же поливаемая площадь - до 2,04 млн га. В Саратовской области площадь орошаемых земель сократилась практически вдвое - до 257 тыс. га, а поливаемая и того больше - до 160 тыс. га, в Волгоградской соответственно до 179 и 136 тыс. га. [6]. Доля же мелиоративно неблагополучных поливных угодий продолжает оставаться высокой (8,6 % и 13,6 % соответственно).
Возрождая мелиорацию в этих областях, важно не повторить ошибок ирригации прошлого [2] и, прежде всего, обеспечить предотвращение развития негативных поч-венно-мелиоративных процессов и сохранение плодородия поливных земель. Это невозможно без знания физических свойств и процессов влаго-солепереноса в зональных почвах, обеспечивающих возможность его моделирования и повышения точности прогноза водного и солевого режима и совершенствования системы его мониторинга.
Материалы и методы. Экспериментальные исследования по решению поставленной проблемы проводились в 1978-2011 гг. на разно территориально размещённых опытных площадках (рисунок 1).
[ Щ - Чернозем обыкновенный I | - Чернозем выщелоченный |[ | - Чернозем Южный [ [ - Чернозем типичный ! [Д - Темно-каштановые ^ - Каштановые
1 ] - Светло-каштановые
в комплексе с солонцами
(?) -АО"Новое"
(2) - Ершовская опытная станция ® - АО "Прииргизное'
(4) - АО "Кировское"
лл - Валуйский опытно-мелиоративный ^ пункт
(б) - Малоузенская опытная станция ВИУА
(?) - АО "Центральное"
Рисунок 1 - Расположение участков отбора почвенных проб для исследования гидрофизических функций почв Нижнего Поволжья
Объектами исследований являлись доминирующие почвы орошаемого земледелия Саратовской и Волгоградской областей Нижнего Поволжья - сыртовые и террасовые почвы каштанового ряда разной степени деградации. Параметры гидрофизической характеристики и функции влагопроводности террасовых темно-каштановых почв и влияние на них водного и солевого режимов изучали в АО «Новый» Энгельсского района, АО «Прииргизный» Краснопартизанского района, на Ершовской опытной станции Ершовского района Саратовской области, каштановых почв - АО «Кировский» Старополтавского района Волгоградской области, на Малоузенской опытной станции Всероссийского института удобрений и агропочвоведения Питерского района, АО «Центральный» Алгайского района Саратовской области. Параметры миграции растворенных веществ в трещиноватых и нетрещиноватых террасовых и сыртовых темно-каштановых почвах определяли в ЗАО «Новый» Энгельсского района и АО «Декабрист» Ершовского района Саратовской области.
Исследования проводили согласно принятым методикам. Почвенные образцы отбирались согласно ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 28168-89, ГОСТ 17.4.4.02-84, ОСТ 56 81-84; анализы водной вытяжки - ГОСТ 26424-85, ГОСТ 26426-85, ГОСТ 26427-85, ГОСТ 26428-85, состава обменных оснований в почвенном поглощающем комплексе -ГОСТ 26487-85, ГОСТ 26950-86, ГОСТ 27821-88, гранулометрический состав и плотность сложения почвы - ГОСТ 12536-79, плотность твердой фазы почвы пикнометрическим методом - ГОСТ 27395-87, влажность почвы термостатно-весовым методом - ГОСТ 2091575, ГОСТ 28268-89. Гидрофизические функции почв определялись капилляриметриче-ским методом, фильтрационные свойства - методом промывки монолитов ненарушенной структуры. При создании цифровых карт учитывались требования ГОСТ Р 50828-95, ОСТ 68-3.4-98, РТМ 68-3.01-99.
Результаты и обсуждение.
1. Гидрофизические функции темно-каштановых почв. При их изучении было установлено, что их характер существенно трансформируется при изменении типа водного питания и состава почвенно-поглощающего комплекса.
Уравнения, описывающие зависимости коэффициентов влагопроводности от относительной влажности почвы (рисунок 2), имеют следующий вид:
К (в) = 0,40
(в- 23,27 ^ 13,99
-1,6
С
1 -
1-
( в- 23,27 ^ 0,42
0,42
13,99
К (в) = 0,0025
(в- 28,73 ^ 9,63
1-
1-
( в- 28,73 ^ 0,55
9,63
для автоморфных (И. = 0,76) и
для гидроморфных ^ = 0,9)
почв, где 9 - объемная влажность почвы, доли единицы. Коэффициент влагопроводности гидроморфных террасовых темно-каштановых почв при малых по абсолютной величине значениях потенциала меньше, чем у автоморфных.
С уменьшением относительной влажности от 1 до 0,1 значения коэффициентов влагопроводности гидроморфных почв уменьшаются на 2 порядка - с 0,001 м/сут до 10" 5 м/сут, в то время как у автоморфных на 3 порядка - с 0,1 м/сут до 10-4 м/сут. Поведение функций влагопроводности объясняется реорганизацией структуры порового пространства, обусловленной изменением плотности и характера распределения пор по размерам, которое у гидроморфных почв более однородно, чем у автоморфных. При
9
2
2
2
уменьшении влажности небольшой объем, занимаемый крупными и средними порами и обеспечивающий капиллярную составляющую проводимости, быстро освобождается, и в дальнейшем основную роль играет пленочная проводимость. У автоморфных почв при таком же уменьшении влажности часть средних пор еще занята влагой, капиллярная составляющая все еще существенна и ее уменьшение сильнее влияет на общую величину влагопроводности.
§
ш о о. с о го с
т
IX
О) ^
■л
-0-е
С5 О
0,1 0,01 0,001 0,0001 1Е-05 1Е-06
□ □ -тТЁ] □
□
♦
У* / ♦ к ♦ Т ♦
0,2 0,4 0,6 0,8
Относительная влажность Э, доли ед.
Экспериментальные значения коэффициентов влагопроводности почв ► гидроморфных
ц автоморфных
Расчетная кривая функции
влагопроводности почв — гидроморфных автоморфных
Рисунок 2 - Зависимости коэффициента влагопроводности от относительной влажности почвы для автоморфных и гидроморфных темно-каштановых почв
1000
0,4 0,6 0,8
Относительная влажность Э, доли ед. Экспериментальные значения Расчетная кривая основной
эквивалентного напора почв гидрофизической характеристики почв
гидроморфных _ гидроморфных
автоморфных автоморфных
Рисунок 3 - Кривые водоудерживания для автоморфных и гидроморфных темно-каштановых террасовых почв
Различия в агрофизических свойствах темно-каштановых почв при разных типах водного режима проявились и в характере кривых водоудерживания (рисунок 3), описываемых уравнениями:
9,63 _ ^ „„„„ 13,99 ,
в(P) = 28,73
+
(1 + 10,02 P\2,2 )0
(Я2 = 0,79) и в(Р) = 23,27 +
1 + 0,03Р
1,73 )0,42
(Я2 = 0,9)
для гидроморфной и автоморфной почвы соответственно, где Р - эквивалентный напор (см) водного столба.
Диапазон доступной влаги у гидроморфной почвы уже, чем у автоморфной - 9,6 против 14 % от объема почвы. Это свидетельствует о меньшей водоотдаче гидроморфной почвы, об уменьшении в ней доли проводящих пор и увеличении доли влагосохра-няющих по сравнению с автоморфной.
В осолонцованной почве увеличение доли илистых частиц, переместившихся из верхнего слоя, и повышенное содержание поглощенного натрия привели к тому, что доля прочносвязанной адсорбированной воды увеличилась. Это обусловило уменьшение коэффициентов влагопроводности в слое 30-40 см, по сравнению с неосолонцован-ной почвой, и значительное изменение функций влагопроводности.
Описываются приведенные функции влагопроводности уравнениями:
К (в) = 0,0001
в - 29,5 4,38
К (в) = 0,2
в - 24,0 17,47
1-
1-
1-
1-
в - 29,5 4,38
0,6
в - 24,0 1 0,44
17,47
(Я =0,86) для осолонцованных и
(Я =0,98) для неосолонцованных почв.
Эти выводы подтверждаются также кривыми водоудерживания для этих почв. Диапазон доступной влаги для неосолонцованной почвы составил 17,5 % от объема почвы против 4,4 % у осолонцованной почвы, что свидетельствует об уменьшении доли проводящих пор и увеличении доли влагосохраняющих пор в результате осолонцевания.
2. Фильтрационные свойства. Одной из важных особенностей почв Нижнего Поволжья является их фильтрационная неоднородность. Во многих случаях она связана с наличием трещин, часто встречающихся у солонцов и осолонцованных почв. Сопоставление максимальных значений скорости движения влаги в трещиноватых почвах и в почвах без трещин показало, что их средние значения для этих групп различаются на порядок с 0,1 % уровнем значимости. Средняя величина максимальных значений скорости движения влаги по трещиноватым почвам составила 0,21 м/сут, что значительно превышает характерные для суглинков и легких глин величины.
Объединив данные о движении влаги при влажности, близкой к полной влаго-емкости, полученные методом промывки монолитов, с данными эксперимента на ка-пилляриметре, мы получили зависимость коэффициента влагопроводности от объемной влажности для трещиноватых темно-каштановых почв (рисунок 4). Она описывает-
ся экспоненциальной зависимостью К (в) = 0,3
2
верности R = 0,997.
м
сут
-0,1562в2 +11,903в-221,82
с уровнем досто-
2
0,6
2,6
2
0,9
3. Параметры миграции растворенных веществ в трещиноватых и нетрещиноватых почвогрунтах. Движение растворенных солей в почве описывается уравнением конвективной диффузии. В то время как трещиноватые почвы можно рассматривать как системы с «двойной пористостью», в которых миграция растворенных веществ происходит преимущественно по сквозным транзитным порам и описывается модифицированным уравнением конвективной диффузии с учетом процесса обмена растворенными солями между трещинами и застойными областями.
Рисунок 4 - Зависимость коэффициента влагопроводности от влажности для
трещиноватых почв
Полученные экспериментально выходные кривые зависимости концентрации хлор-иона от объема фильтрата, вытекшего из монолита, сравнивались с результатами расчетов по различным моделям миграции растворенных веществ.
В результате расчетов на основе экспериментальных данных получены следующие параметры миграции солей:
- для нетрещиноватых почв коэффициент конвективной диффузии D = 2 • 10-4 + 5,5 • 10-4 м2/сут (шаг смешения X = 0,014 + 0,046 м), растворяющий объем R = 0,65 + 0,66 (в долях единицы);
- для почв с выраженной трещиноватостью: коэффициент конвективной диффузии D = 3 • 10" м /сут, (шаг смешения X = 0,2 м), доля растворяющего объема R = 0,60, доля застойных зон в растворяющем объеме, Ь = 0,57 параметр обмена между трещинами и застойными зонами а = 0,60 (К = 0,03 сут-1).
4. Геоинформационная модель мониторинга солевого режима мелиорированных земель. Предотвращение подъема грунтовых вод и засоления орошаемых территорий, а также восстановление вторично засоленных земель невозможно без полной информации об их водно-солевом режиме. Инструментом ее сбора и анализа может быть правильно организованный мониторинг.
Существующая система мониторинга водного и солевого режима имеет серьезные недостатки: осуществляется только констатация фактического состояния УГВ и засоления почв; засоление почв оценивается по общей сумме солей; используются исключительно бумажные носители информации; собираемая информация о мелиоративном состоянии территориально не привязана; не выполняется прогноз изменения водного и солевого режима на базе математического моделирования, отсутствуют базы знаний и данных для хранения, поиска информации и ее подготовки для расчетов по моделям изменений водного и солевого режимов. Это свидетельствует о настоятельной необходимости кардинального изменения функций и структуры мониторинга солевого режима мелиорированных земель. Основными функциями мониторинга солевого режима должны стать, наряду с наблюдениями за состоянием водного и солевого режима почв, прогноз изменения водного и солевого режима почв в пространстве и времени и выработка рекомендаций по сохранению или восстановлению благоприятных мелиоративных условий и повышения продуктивности поливных угодий. Это требует большого объема данных и знаний, накапливаемых в процессе мониторинга мелиорированных земель и научных исследований (важнейшими из которых являются параметры почвенных гидрофизических функций и параметры миграции растворенных в почвенном растворе веществ). Их необходимо объединить в единую информационную систему мониторинга солевого режима орошаемых земель.
Такая информационная система для условий сухостепного Заволжья разработана нами в виде геоинформационной модели солевого режима, учитывающей параметры его состояния в разные моменты времени и в их пространственной взаимосвязи (рисунок 5).
Рисунок 5 - Схема геоинформационной модели мониторинга солевого режима мелиорированных земель
Основными компонентами геоинформационной модели являются: база данных и знаний, предназначенных для прогнозирования солевого режима, реализованная в среде Microsoft Access; программы для определения параметров водного и солевого режима; средства прогнозирования солевого режима - компьютерные реализации математических моделей влаго- и солепереноса; цифровая карта контролируемых угодий и прилегающих земель [3].
Заключение.
1. Причинами развития деградационных процессов на орошаемых территориях сухостепной зоны Нижнего Поволжья являлись низкое качество прогнозирования водно-солевого режима орошаемых земель при обосновании проектов ОС, построенных во второй половине ХХ века, и слабая обоснованность систем эксплуатации (прежде всего, поливных режимов) результатами мониторинга солевого режима. Дальнейшее развитие орошения в регионе на всех этапах от проектирования новых или реконструкции старых поливных участков до их эксплуатации должно опираться на прогнозы изменения водно-солевого режима почв, осуществляемые на основе математического моделирования с использованием почвенных гидрофизических функций и параметров миграции растворенных веществ.
2. Гидрофизические функции темно-каштановых почв зависят от типа водного питания и состава почвенно-поглощающего комплекса. Для трещиноватых темно-каштановых почв разработано уравнение влажностной характеристики влагопроводно-сти в форме экспоненциальной зависимости. Установлено, что солеперенос в нетрещиноватых почвах лучше описывается уравнением конвективной диффузии, в трещиноватых - модифицированным уравнением конвективной диффузии, учитывающим обмен солями между транзитными порами и остальной частью порового пространства.
3. Для математического моделирования влаго- и солепереноса разработана геоинформационная модель солевого режима, учитывающая параметры его состояния в разные моменты времени и в их пространственной взаимосвязи, основными компонентами которой являются: база данных и знаний, предназначенных для прогнозирования солевого режима; программы для определения параметров водного и солевого режима; компьютерные реализации математических моделей влаго- и солепереноса; цифровая карта контролируемых угодий и прилегающих земель.
Библиографический список
1. Доклад о состоянии и использовании земель сельскохозяйственного назначения [Текст]. - М.: МСХ РФ, 2013. - 66 с.
2. Пронько, Н.А. Орошение в Поволжье: не повторять ошибок [Текст] / Н.А. Пронько, В.В. Корсак, А.С. Фалькович // Мелиорация и водное хозяйство. - 2014. - № 4. - С. 16-19.
3. Пронько, Н.А. Методология создания системы мониторинга солевого режима мелиорированных угодий Поволжья [Текст] / Н.А. Пронько, В.В. Корсак, А.С. Фалькович // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2011. - № 8. - С. 52-55.
4. Шувалов, А.Н. Современные системы орошаемого земледелия Поволжья и пути их реформирования [Текст] / А.Н. Шувалов, Г.И. Фомин, Н.А. Колчина - Саратов, 1994. - 58 с.
5. Сайт FAO - Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.fao.org
6. Сайт Министерства сельского хозяйства Российской Федерации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://mcx-dm.ru/fgbu/
References
1. Doklad o sostoyanii i ispol'zovanii zemel' sel'skohozyajstvennogo naznacheniya [Tekst]. -M.: MSX RF, 2013. - 66 s.
2. Pron'ko, N. A. Oroshenie v Povolzh'e: ne povtoryat' oshibok [Tekst] / N.A. Pron'ko, V.V. Korsak, A.S. Fal'kovich // Melioraciya i vodnoe hozyajstvo. - 2014. - № 4. - S. 16-19.
3. Pron'ko, N. A. Metodologiya sozdaniya sistemy monitoringa solevogo rezhima melioriro-vannyh ugodij Povolzh'ya [Tekst] / N.A. Pron'ko, V.V. Korsak, A.S. Fal'kovich // Vestnik Sara-tovskogo gosagrouniversiteta im. N. I. Vavilova. 2011. - № 8. - S. 52-55.
4. Shuvalov, A. N. Sovremennye sistemy oroshaemogo zemledeliya Povolzh'ya i puti ih re-formirovaniya [Tekst] / A. N. Shuvalov, G. I. Fomin, N. A. Kolchina. - Saratov, 1994. - 58 s.
5. Sajt FAO - Prodovol'stvennoj i sel'skohozyajstvennoj organizacii OON [Jelektronnyj resurs]. - Rezhim dostupa: http://www.fao.org
6. Sajt Ministerstva sel'skogo hozyajstva Rossijskoj Federacii [Jelektronnyj resurs]. - Rezhim dostupa: http://mcx-dm.ru/fgbu/
E-mail: [email protected]
УДК 631.6
ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ МЕЛИОРАЦИЙ С УЧЁТОМ АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
JUSTIFICATION FOR THE LAND RECLAMATION WITH ACCOUNT OF AGROCLIMATIC INDICES
А.С. Овчинников1, член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
В.В. Бородычев2, академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.А. Поддубский3, кандидат технических наук, А.В. Шуравилин3, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
1 2 3 3
A.S. Ovchinnikov , V.V. Borodychev , A.A. Poddubsky , A.V. Shuravilin
1Волгоградский государственный аграрный университет 2Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова 3Агроинженерный департамент Аграрно-технологического института РУДН
1 Volgograd State Agricultural University 2VNIIGIM named after A.N. Kostyakov 3Agrotechnical Department of Agrarian Technological Institute of RUFP
Приведено биоклиматическое обоснование необходимости применения водных мелиора-ций на основе ретроспективной оценки продуктивных запасов влаги в почве и относительной урожайности растений с учетом методологических подходов В.В. Шабанова для условий Подмосковья. Предложена методика использования многолетних метеонаблюдений для прогноза продуктивных запасов влаги в почве и относительной урожайности сельскохозяйственных культур. Изложены результаты расчетов продуктивных влагозапасов в дерново-подзолистой суглинистой почве Московской области за 47-летний период (1966-2012 гг.). Дана оценка вероятности появления засушливых и избыточно увлажненных периодов по декадам, фазам развития растения и в целом за период вегетации сельскохозяйственных культур. Установлена ожидаемая относительная урожайность в зависимости от продуктивных запасов влаги в почве и температуры воздуха. Установлено, что для получения высокой урожайности картофеля продуктивные запасы влаги в почве должны составлять от 64 до 98 мм, а температура воздуха в пределах 16.2-21 0С. Для яровой пшеницы эти показатели соответственно изменяются в пределах 53-89 мм и 16,5-21,6 0С, а для столовой свеклы -69-103 мм и 15,5-23,2 0С. При этом вероятность необходимости орошения картофеля составляет 21 %, осушения - 6 %. При возделывании яровой пшеницы вероятность проведения орошения составляет 19 % и осушения - 10 %, а столовой свеклы соответственно 22 и 8 %.
Powered bioclimatic justification of the need for water reclamation based on retrospective assessment of productive moisture reserves in the soil and the relative productivity of plants, taking into account the methodological approaches of V.V. Shabanov to conditions for Moscow. The method of use of long-term meteorological observations to forecast productive moisture reserves in the soil and relative yields of agricultural crops. The results of calculations of productive moisture reserves in sod-podzol loamy soil of the Moscow region for the 47-year period (1966-2012g). The estimation of the
