Совершенствование параметров увлажнения агроэкологически сбалансированных режимов орошения кормовых культур сухостепного заволжья

на правах рукописи

КРАВЧУК АЛЕКСЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УВЛАЖНЕНИЯ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИ СБАЛАНСИРОВАННЫХ РЕЖИМОВ ОРОШЕНИЯ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР СУХОСТЕПНОГО ЗАВОЛЖЬЯ Специальность:

06.01.02 – «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Волгоград – 2007 2

Работа выполнена в Федеральном государственное образовательном учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграр ный университет имени Н.И. Вавилова»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Григоров Сергей Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации, член-корреспондент РАСХН Ольгаренко Владимир Иванович доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации, академик РАСХН Кружилин Иван Пантелеевич доктор технических наук, профессор, Щербаков Владимир Александрович

Ведущая организация: ФГНУ «Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации»

Защита состоится « » 2007 года в ч. мин на заседании диссертационного совета Д. 220.008.02 при ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельско хозяйственная академия» по адресу: 400002, г. Волгоград, пр. Университетский, 26, ВГСХА, ауд.214.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГСХА

Автореферат разослан 2007г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.И. Ряднов 1.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Сухая степь Заволжья – зона рискованного зем леделия. В концепции «Мелиорации сельскохозяйственных земель в России», рассмотренной на заседании Президиума Россельхозакадемии 22 января 2004 го да указывалось, что в России из-за расположения большей части сельхозугодий в зоне рискованного земледелия с часто повторяющимися засухами урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность животноводства остаются низ кими. Только в 2002 году, не самом неблагоприятном по погодным условиям, экономический ущерб от засух составил 6,6 млрд. руб.

Все это говорит о том, что в условиях засушливого Заволжья без ороше ния невозможно решить продовольственную проблему.

Однако, опыт применения орошения показывает, что без регулирования водного режима почв нельзя добиться высокой отдачи поливного поля и сохра нения экологической обстановки мелиоративных ландшафтов.

Значительные площади орошаемых земель в Заволжье находятся на тем но-каштановых и каштановых почвах, которые являются высокочувствительны ми к повышенному увлажнению.

В связи с этим влияния орошения на окружающую среду и научные разра ботки вопросов экологически безопасных режимов воздействия на земельные и водные ресурсы в данном регионе в настоящее время остаются весьма актуаль ными.

Использование орошаемых земель считается эффективным, если стоимость полученной продукции превышает сумму всех затрат на ее производство и обес печивает расширенное воспроизводство. При этом предполагается, что орошение будет способствовать повышению плодородия почвы, сохранению и улучшению ее мелиоративного состояния, созданию благоприятной экологической обстанов ки.

При обеспечении оптимальных условий роста и развития растений в усло виях сухой степи Заволжья орошение выступает как фактор стабилизации не только самого земледелия, но и всего сельскохозяйственного производства, включая и животноводство. Его эффективность еще более возрастает, если на орошаемых землях возделывать культуры, которые имеют высокую фондоотдачу и пользуются большим спросом на рынке.

В степных районах Заволжья с максимальной отдачей орошаемое поле позволяет получать высокие стабильные урожаи кормов, что является крупным источником увеличения продукции животноводства, а следовательно, решать продовольственные вопросы.

В условиях новых экономических отношений и осложнения экологиче ской обстановки все это требует поиска нестандартных решений, совершенство вания приемов выращивания растений по ресурсосберегающим технологиям при рациональном использовании и бережном отношении к земельным и водным ре сурсам.

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграр ный университет имени Н.И. Вавилова» на кафедре «Мелиорация, рекультивация и охрана земель» в соответствии с планом научно-исследовательской работы по комплексной теме № 7 «Повышение эффективности использования мелиорируе мых земель», входящей в государственную комплек-сную программу «Повыше ние плодородия почв России» на 2000–2010 г.г.

Таким образом, проблема, решаемая в работе, состоит в выборе пара метров почвенного увлажнения для проведения агроэкологически сбалансиро ванных режимов орошения высокоэффективных культур.

Цель работы: Совершенствование управления водным режимом темно каштановой и каштановой почвы на посевах кормовых культур Заволжья, позво ляющим реализовать потенциальную продуктивность культуры, рационально ис пользовать оросительную воду, уменьшить отрицательное влияние инфильтраци онных потерь поливной воды на мелиоративное состояние орошаемых земель и ирригационной эрозии на отчуждение питательных элементов из почвы со стоком при проведении агроэкологически сбалансированных режимов орошения.

Задачи исследований:

1. Установить параметры увлажнения и обосновать выбор верхнего и нижнего уровня почвенных влагозапасов и расчетный слой их регулирования для практи ческого исключения ирригационного стока и инфильтрации поливной воды с це лью сохранения почвенного плодородия;

2. Определить и уточнить региональные биоклиматические коэффициенты и сум марное водопотребление основных кормовых культур Заволжья с учетом влияния влажности почвы и микроклиматического эффекта;

3. Установить образование и величину поверхностного стока и объем инфильт рации поливной воды от значения влажности корнеобитаемого слоя почвы;

4. Изучить вопросы послойной работы корневой системы кормовых культур для установления величины увлажняемого слоя;

5. Разработать и экспериментально проверить новый прием оперативного опре деления величины поливной нормы;

6. Установить зону активной работы корневой системы от давления почвенной влаги и всасывающей силы корней;

7. Разработать агроэкологически сбалансированные режимы орошения основных для Заволжья кормовых культур для получения их устойчивых урожаев при ми нимальных потерях поливной воды на инфильтрацию и сток;

8. Разработать с использованием методов математического моделирования при помощи ЭВМ прогнозируемых эксплуатационных режимов орошения кормовых культур для лет различной по дефициту водного баланса расчетной обеспеченно сти года;

9. Дать энергетическую оценку эффективности рекомендуемых режимов ороше ния и технологии поливов кормовых культур для условий Заволжья.

Объект исследований. Орошаемые темно-каштановые и каштановые поч вы Заволжья с посевом основных кормовых культур - люцерны, сорго, козлятни ка, кукурузы и суданской травы. Предмет исследований – выбор параметров ув лажнения почвы для разработки агроэкологически сбалансированных режимов орошения.

Методология исследований. В качестве методологической основы ис пользованы комплексные теоретические исследования и натурные эксперименты на полях оросительных систем под посевами кормовых культур сухостепного За волжья с анализом и обобщением полученного материала с результатами науч ных трудов отечественных и зарубежных ученых.

Исследования проводились в соответствии с требованиями общепринятых методик, стандартов и программ разработанных РАСХН, ВНИИГиМ, МГУП, ВНИИОЗ, ВНИИ кормов, ВолжНИИГиМ.

Результаты полевых экспериментов обрабатывались на ПЭВМ с примене нием методов математической статистики и моделированию по специально раз работанным программам.

Научная новизна:

- для условий сухой степи с темно-каштановыми и каштановыми почвами Завол жья обоснован выбор параметров увлажнения почвы для установления агроэколо гически сбалансированных режимов орошения кормовых культур при получении гарантированных урожаев, сохранении почвенного плодородия и мелиоративного состояния орошаемых земель;

- предложена новая методика разработки дифференцированных режимов ороше ния по изменению диапазона регулирования влажности и величины расчетного слоя почвы по зависимости этих параметров от динамики водопотребления куль тур за вегетационный период;

- получены и уточнены биоклиматические коэффициенты для кормовых культур для расчета плановых режимов орошения;

- определены и уточнены поправки И.А. Кузника по расчету суммарного водопо требления кормовых культур для Заволжья с учетом влияния влажности почвы и микроклиматического эффекта;

- предложена методика оперативного расчета величины поливных норм;

- установлены закономерности влияния предполивной влажности почвы и вели чин поливных норм на величину поверхностного стока и получены зависимости водовпитывающей способности почвы от влажности увлажняемого слоя;

-определены зависимости послойного водопотребления культур по фазам разви тия от суммарного водопотребления;

- установлена активная область работы корневой системы в зоне влажности и давления почвенной влаги;

- установлены поливные режимы кормовых культур для различных лет обеспе ченности по естественному увлажнению;

Основные положения, выносимые на защиту:

- концепция необходимости применения агроэкологически сбалансированных режимов орошения, позволяющих получать стабильные урожаи кормовых куль тур, сохранять водные, земельные ресурсы и мелиоративное состояние орошае мых земель;

- методика выбора границ регулирования влажности слоя увлажнения при прове дении агроэкологически сбалансированных режимов орошения основных кормо вых культур Заволжья;

- закономерности формирования и величины объема глубинной инфильтрации, поверхностного стока и выноса питательных элементов;

- методика определения объема инфильтрационного стока от влажности корне обитаемого слоя;

- оценка достоверности определения суммарного водопотребления кормовых культур по откорректированной зависимости А.М. и С.М. Алпатьевых;

- методика оперативного расчета величины поливной нормы;

- агроэкологически сбалансированные режимы орошения кормовых культур За волжья для различных лет расчетной обеспеченности.

Практическая значимость характеризуется тем, что использование результатов диссертационной работы позволяет получать на орошении высокие урожаи лю церны, сорго, козлятника, кукурузы и суданки при сохранении почвенного пло дородия и водных ресурсов, а именно:

1. Предложен способ установления верхней и нижней границы увлажне ния корнеобитаемого слоя почвы по фазам развития кормовых культур для усло вий сухой степи с темно-каштановыми и каштановыми почвами Заволжья, что является основой разработки агроэкологически сбалансированных режимов орошения культур для повышения экологической безопасности в отношении подъема уровня грунтовых вод, поверхностного стока и смыва питательных эле ментов.

2. Предложен оперативный метод расчета поливных норм для темно каштановых и каштановых почв Заволжья.

3. Для уменьшения потерь воды на глубинную инфильтрацию и ирригаци онный сток наиболее целесообразна при выращивание кормовых культур дис кретная технология полива дождеванием с двухступенчатой выдачей поливной нормы.

4. Для определения суммарного водопотребления основных кормовых культур Заволжья предложены уточненные биоклиматические коэффициенты.

5. Обосновано рациональное снижение предполивной влажности почвы в условиях дефицита водных ресурсов при минимальных потерях поливной воды на глубинную инфильтрацию и поверхностный сток.

6. При возделывании основных кормовых культур на орошении в условиях Заволжья, предложены поливные режимы для лет различной расчетной обеспе ченности по дефициту водного баланса.

Реализация результатов работы Производственная проверка и внедрение результатов исследований про шли в ЗАО «Генеральское», КФХ «Имени Роголевских» Энгельсского района, ЗАО агрофирме «Волга» Марксовского района, ООО «Родина» Пугачевского района, Пугачевском государственном соротиспытательном участке Саратовской области.

Апробация работы Материалы научных исследований докладывались и обсуждались: на на учно- технических конференциях (МГМИ, Москва, 1985,1986;

СИМСХ, СГАУ, Саратов, 1987-2006;

СХИ, Волгоград, 1990;

МГУП, Москва, 2002);

на междуна родных конференциях (ВГСХА, Волгоград,2004;

СГСХА, Самара,2005;

ПГСХА,Пенза,2005;

ВНИАЛМИ,Волгоград,2005;

СРИППКРКС АПК, Сара тов,2005);

Всероссийских конференциях (СХИ,СГАУ,Саратов,1997,1998, 2004;

ПГСХА, Пенза, 2005).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 46 рабо тах, 8 статей опубликованы в журналах, входящих в перечень ВАК РФ. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, восьми глав, выводов и предложений производству, актов внедрения. Она изложена на 378 страницах, включает 95 таблиц, 58 рисунков. Список литературы состоит из 540 наименований, в том числе 13 на иностранном языке.

Личный вклад и решение проблемы.

Постановка проблемы, задачи исследований, теоретические и эксперимен тальные пути их решения, выводы и внедрение результатов работы в производ ство, выполнены лично автором и под его руководством.

В проведении исследований принимали участие Л.Н. Чумакова, Е.В. Ар жанухина, Е.Ю. Скопцова, Р.В. Прокопец, Д.И. Шаврин, Г.С. Донгузов. Всем им автор выражает свою глубокую благодарность.

При разработке ряда задач и принятия решений, рассмотренных в диссер тационной работе, автор получил ценные советы и рекомендации научного кон сультанта д.т.н., проф. С.М. Григорова и академика РАСХН, д.т.н., проф. М.С.

Григорова, которым выражает свою искреннюю признательность.

2. Содержание работы Введение. Дается обоснование актуальности работы, установлена цель и сформу лированы задачи исследований, которые определили направление исследований в том, что орошение в сухостепной климатической зоне Заволжья без учета поч венно-климатических, гидрогеологических особенностей региона, приводит к неблагоприятным изменениям, вызывающим снижение плодородия почвы и ухудшение экологической обстановки.

К основным причинам, приводящим к ухудшению экологической обста новки (Маслов Б.С., Минаев И.В. 1985) на орошаемых землях, относятся подъем уровня грунтовых вод, подтопление и заболачивание территорий, засоление и осолонцевание почв, загрязнение природных вод, что происходит из-за потерь поливной воды на инфильтрацию и поверхностный сток при несовершенстве оросительной и коллекторно - дренажной сети, плохой планировки полей, несо блюдения сроков полива и низкого качества при их управлении.

Еще основоположник мелиорации А.Н. Костяков говорил о «необходимости создавать и регулировать определенный, нужный для растений при данных кли матических и агротехнических условий водный режим почвы. Периодичность (сроки) и размеры поливов в каждом конкретном случае должны быть таковы, чтобы, во-первых, поддерживать необходимый водный и связанный с ним воз душный, питательный и тепловой режимы в почве, наиболее близко отвечающие потребностям растений при данных условиях, и, во-вторых осуществлять его с наиболее высоким коэффициентом использования воды, т.е. минимальными по терями».

Режимы орошения, часто проводятся несвоевременно и завышенными нор мами без учета фактических влагозапасов и динамики водопотребления сельско хозяйственных культур, что вызывает излишние затраты поливной воды и ухуд шение почвенного плодородия (Алпатьев С.М., Остапчик В.П., 1971).

Исследованиями Айдарова И.П., Багрова М.Н., Барановской В.А., Григо рова М.С., Кузника И.А., Костина И.С., Мосиенко Н.А., Хохлова А.И., Чумако вой Л.Н. и др. установлено, что на орошаемых полях в степной зоне инфильтра ция поливной воды составляет порядка 10-15% суммы приходных статей водного баланса орошаемого поля, ирригационный сток может достигать до 25…30% от количества поливной нормы, что коренным образом меняет водный и солевой балансы территорий, приводит к деградации почв и нерациональному использо ванию оросительной воды.

Вопросы о дефиците водных и ухудшение земельных ресурсов в орошае мых регионах страны нашли свое отражение в трудах Жуманова Б.Ж., Косовой Л.А., Колганова А.В., Кружилина И.П., Лисконова А.Т., Морковина В.В., Нагор нова В.А., Ольгаренко В.И., Щедрина В.Н. и др.

В связи с этим разработка ресурсосберегающих и агроэкологически сба лансированных режимов орошения сельскохозяйственных культур является акту альной задачей в орошаемом земледелии, что явилось направлением наших ис следований.

В первой главе «Природные условия сухой степи Заволжья с темно каштановыми и каштановыми почвами» говорится о природно-климатических условиях данного региона, как о благоприятной зоне производства сельскохозяй ственной продукции. Обладая обилием тепла, достаточно плодородными почва ми, длительным безморозным периодом, сухостепная зона Заволжья является важнейшей базой производства сельскохозяйственной продукции.

Однако из-за часто повторяющихся засух сельское хозяйство здесь крайне неустойчиво. Орошение в этом регионе решает исключительно важную для за сушливого Поволжья проблему-борьбу с засухой.

В начале прошлого столетия правительство страны поручило работу над проблемой орошения на Волге крупным ученым академикам Н.И.Вавилову, И.Г.Александрову, В.А.Чаплыгину, Н.Н. Тулайкову, А.Н. Костякову, профессо ру Г.К. Ризенкампфу и другим.

А. Н. Костяков предвидел, что со временем встанут проблемы крупномас штабной мелиорации регионов, требующие поиска биосферно-совместимых, экологически сбалансированных технологий и средств воздействия человека на природные комплексы.

Изучаемый район находится на окраине Европейской части России отно сится к сухостепной зоне Поволжского региона, охватывает левобережные рай оны Заволжья и включает в себя северо-запад Заволжья Волгоградской области, западные и центральные районы Саратовского Заволжья. Эта территория распо ложена в области недостаточного увлажнения и характеризуется коэффициен том увлажнения 0,33-0,44.

Климат сухостепного Заволжья отличается засушливостью и резкой конти нентальностью, которая усиливается с севера на юг и с запада на восток. Данный климат формируется как под влиянием воздушных масс, приходящих со стороны Азиатского материка, переохлажденного зимой и перегретого летом, так и под смягчающим воздействием Атлантического океана, что влияет на удлинение зи мы, сокращение переходных периодов и создает возможность глубоких анома лий погоды в виде оттепелей зимой, возвратов холодов весной, увеличения моро зоопасности в начале и конце лета, частые засухи.

Степная и сухостепная зона нашей страны является крупным резервом по лучения практически всех видов сельскохозяйственной продукции, однако не достаток естественного увлажнения в данном регионе может покрываться только за счет орошения.

Во второй главе «Объекты, условия и методика исследований» дано обос нование исследований, которое связано с производством высокоэффективных кормовых культур при орошении – люцерны, сахарного сорго, козлятника вос точного, кукурузы и суданской травы.

Однако орошению часто сопутствуют такие экологически неблагоприятные процессы, как подъем уровня грунтовых вод, засоление, снижение плодородия почв, водная эрозия.

Для предупреждения возникновения таких отрицательных последствий не обходимо поддерживать влажность корнеобитаемого слоя почвы на более низ ком уровне или снижать объем поливных и оросительные нормы на величину грунтового питания.

Возможность, уменьшения пределов регулирования влажности корнеоби таемого слоя почвы, оросительных и поливных норм достаточно убедительно обоснована практикой орошаемого земледелия и научными исследованиями Ай дарова И.П., Бойко В.С., Григорова М.С., Курбанова С.А., Макарычевой Е.А.

Решеткиной Н.М. и др., что улучшает аэрацию и водовпитывающую способность почвы, а следовательно снижаются потери на поверхностный сток и инфильтра цию.

На современном уровне оросительных мелиораций является актуальным решение вопроса разработки агроэкологически сбалансированных режимов оро шения сельскохозяйственных культур, предусматривающих экономию водных ресурсов и сохранение мелиоративного состояния орошаемых земель, создания выгодных и неплохих условий для роста и развития культур при снижении по ливных, оросительных норм, верхнего и нижнего порога влажности.

Опытные участки находились в Саратовской области на каштановых и тем но-каштановых почвах Заволжья. С глубиной грунтовых вод более трех метров.

В 1984-1986 годах исследования проводились на посевах люцерны в колхозе « Путь к коммунизму» (ныне ООО «Сокол») на Комсомольской оросительной сис теме и в 1996-1998 в совхозе «Энгельсский» Энгельсской оросительной системы и на посевах сорго на государственном сортоиспытательном участке Пугачев ской оросительной системы, в 2000 - 2002 годах на посевах козлятника в ОАО «Волга» Приволжской оросительной системы, в 2003-2005 на посевах кукурузы и суданки в ОАО «Генеральское» на оросительной системе им. Ю.А.Гагарина.

Таблица 1.Варианты режимов увлажнения исследуемых культур.

Варианты Суданская Люцерна Сорго Козлятник Кукуруза опытов трава 70-100 % 70-100 % 70-100 % 70-100 % НВ 80-100 % НВ 80-100 % НВ НВ НВ НВ I h=0,8 м h=0,8 м h=0,8 м h=0,6 м h=0,6 м h=0,6 м 80-100 % 70-100 % 70-100 % 65-90 % НВ 70-100 % НВ 70-100 % НВ НВ НВ НВ II h=0,8 м h=0,8 м h=0,8 м h=0,6 м h=0,4;

0,6 м h=0,4;

0,6 м 60-90%НВ, 60-90%НВ, 70-100 % НВ h=0,4 м h=0,4 м 55-100 % h=0,8 м 70-100 % НВ 60-90 % НВ 70-100%НВ, 70-100%НВ, НВ Дробная подача h=0,6 м h=0,6 м h=0,6 м h=0,8 м h=0,6 м поливной нормы 60-90%НВ, 60-90%НВ, III (m) h=0,6м h=0,6м 60-100 % НВ 50-80 % НВ IV h=0,8 м h=0,8 м 60-100 % НВ h=0,8 м V Дробная «m» Исследования проводились по определению суммарного водопотребления и урожайности основных кормовых культур, по уточнению и получению регио нальных биоклиматических коэффициентов с учетом влияния влажности почвы и микроклиматического эффекта, установлению активного слоя влагообмена поч вы с учетом развития корневой системы и разработке режимов орошения куль тур при минимальных потерях воды на инфильтрационный и поверхностный сток на различных вариантах поливного режима.

Данные обеспеченности осадками вегетационного периода показали, что 1984, 1996, 2001 годы относились к среднему, 1985, 1997, 2000, 2003 годы - влаж ному, 1986, 2002, 2004,2005 – сухому, 1998 и для кукурузы 2005 год – остроза сушливому.

Постановка эксперимента, назначение вариантов, расположение опытных делянок, наблюдения, методы отбора почвенных и растительных образцов в дан ной работе проводились согласно методикам Деревицкого М.Ф. (1962 г.), Доспе хова Б.А. (1979 г.), Лысогорова С.Д. и Ушкаренко В.А. (1981 г.), Ольгаренко В.И., Кружилина И.П., УкрНИИГиМ (1978 г.), ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса ( г.), Молостова А.С. (1966 г.), ЮжНИИГиМа (1990 г.), Роде А.А. (1960 г.), Сенчу кова Г.А. и Сулейманова Р.А. (1984 г.), Шумакова Б.Б. (1994 г.), Шумакова Б.А.

(1951 г.), Григорова М.С. (1992 г.) и других исследователей. Осуществление не обходимых поливных режимов культур проводилось исходя из наблюдений за динамикой влагозапасов в расчетном слое почвы на основании результатов влаж ности отдельных слоев.

В третьей главе «Параметры увлажнения почвы. Агроэкологически сба лансированные режимы орошения сельскохозяйственных культур» исходя из по ставленной цели, в данной работе разрабатываются агроэкологически сбаланси рованный режимы для кормовых культур, при проведении которых исключены переувлажнение, эрозия, поверхностный и внутрипочвенный сток из расчетного слоя. При этом гарантируется получение урожаев сельскохозяйственных культур при заданном водном режиме почвы и созданы условия для воспроизводства почвенного плодородия.

Для оперативных расчетов величины поливной нормы в работе предложе на зависимость:

(м3/га) mnt = h w, (1) Данная зависимость получена из известного выражения А.Н.Костякова расчета поливной нормы. Для каштановых и темно-каштановых почв Заволжья установлено, что в среднем для тяжелых почв параметр равен 1000…1050, для средних – 900…950, для легких - 700…800, при условии разницы 30% между наименьшей влагоемкостью почвы и ее долей, соответствующей нижнему поро гу влажности и УГВ 3,0 м.

Для установления агроэкологически сбалансированных режимов орошения необходимо знать параметры увлажнения - верхние и нижние границы водного режима почвы и расчетный (активный корнеобитаемый) слой увлажнения.

Для установления слоя увлажнения проводились наблюдения за корневой системой кормовых культур. Неточность в назначении этой величины часто ве дет к нерациональному использованию оросительной воды.

В наших опытах изучались вопросы распространения, накопления корне вой массы в активном слое почвы, послойное их распределение, влияние на фор мирование урожая и потребление влаги для установление глубины активного слоя почвы по фазам развития растений.

Условно вегетационный период развития всех сельскохозяйственных куль тур делится на три периода: первый период – от сева и до того момента, когда начинается фаза максимального водопотребления;

второй период – это период максимального водопотребления, продолжающийся по-разному у различных культур;

третий период - созревание.

В первые и конечные периоды жизни растений предполивной порог влаж ности можно снизить, в периоды наибольшего потребления (критические перио ды их развития - фазы формирования генеративных и репродуктивных органов) влажность необходимо поддерживать на более высоком уровне, так как в расте ниях из-за недостатка влаги могут произойти такие изменения, которые впослед ствии трудно и даже невозможно будет исправить.

Изменчивость в водопотреблении сельскохозяйственных культур обуслов лена биологическими особенностями и почвенно-климатическими условиями их произрастания и другими факторами.

Для удовлетворения таких потребностей нами в конфигурацию регио нальной теоретической кривой водопотребления исследуемых культур вписыва ли динамику влагозапасов путем изменения увлажняемого слоя почвы, верхнего и нижнего порога влажности.

Примером решения данной задачи могут послужить поливные режимы третьего варианта увлажнения на посевах кукурузы в 2005 году (рис. 1).

Установлено, что в начальных фазах развития «сев – полные всходы -7- листьев» у кукурузы идет мощное развитие корневой системы, водопотребление культур незначительно. В этот период корневая система культур достигает глу бины в 28-37 см.

1 период 2 период 3 период Водопотребление, мм fc h=0,6 м 0,9 fc h=0,6 м Влагозапасы, мм 0,9 fc h=0,4 м 0,7 fc 10 0,6 fc 0,6 fc 10.05 10.06 10.07 10. Рис. 1. Кривая суммарного водопотребления, динамика влагозапасов под посевами кукурузы.

В эти фазы жизни (1 период) у растений, при незначительной транспира ции и более высоком физическом испарении с поверхности почвы, предполив ной порог, увлажняемый слой и влажность можно снизить, так как в этот пери од растение удовлетворяется запасами почвенной влаги за счет осенне-зимних осадков. Поэтому верхняя граница влажности поливного режима кукурузы бы ла доведена до 90 % от НВ, нижняя поддерживалась на уровне 60 % от НВ при увлажнении слоя почвы в 0,4 м.

В процессе роста водопотребление культур начинает увеличиваться ( период) и достигает своего максимума в критические периоды развития куль тур. Рост надземной части усиливается и начинает во много раз опережать рост корневой системы. В этот период необходимо поддерживалась более высокую влажность от 70 – 100 % НВ и увлажнять слой 0,6 м., так как к этому времени корневая система уже достигает этой глубины.

У кукурузы в фазу «молочной – молочно-восковой спелости», водопо требление снижается, надземная часть растения уже меньше испаряет воды.

Корневая система стабилизируется, хорошо развита и достаточно потребляет не достающую влагу. В это время (3 период) влажность верхней границы расчетно го слоя почвы 0,6 м. у кукурузы снижалась до 90 % НВ, а нижняя граница до % НВ. Формирование корневой системы растений тесно связано с урожайно стью и суммарным водопотреблением (Грамматикати О.Г. 1966). Проведя стати стическую обработку данных корневых остатков козлятника восточного, куку рузы и суданской травы от урожайности культуры и величины увлажнения нами получены зависимости сухой массы корневых остатков от урожая (рис. 2-4).

Рис. 2. Зависимости сухой массы корневых остатков козлятника от урожая сена на разных вариантах увлажнения.

Зависимости представленные на рис. 2 имеют следующие математиче ские выражения:

Для I варианта (R2=0,98):

0,073Ус (2) Тк=3,11e Для II варианта (R =0,98):

0,072Ус (3) Тк=3,04e Тк, т/га Уз, т/га 0 20 40 60 1 вариант 2 вариант 3 вариант Рис. 3. Зависимости сухой массы корневых остатков кукурузы от урожая зе леной массы на разных вариантах увлажнения.

Зависимости, представленные на рисунке 3. имеют следующие математи ческие выражения:

I вариант (R2=0,99) Т к = 0,59e 0,04Уз (4) II вариант (R2 = 0,97) Т к =0,65e 0,04Уз (5) III вариант (R2 = 0,99) Т к = 0,47e 0,04Уз (6) Тс, т/га Уз, т/га 0 20 40 60 1 вариант 2 вариант 3 вариант Рис. 4. Зависимости сухой массы корневых остатков суданской травы от урожая зеленой массы на разных вариантах увлажнения.

Зависимости, представленные на рисунке 4. имеют следующие математи ческие выражения:

I вариант (R =0,97) Т с = 0,83e 0,03Уз (7) II вариант (R2 = 0,98) Т с =1,1e 0,03Уз (8) III вариант (R2 = 0,95) Т с = 0,72e 0,03Уз (9) Имея известную величину урожайности культур по данным зависимостям можно определить объем корневых остатков в почве, что определит накопление органики.

Характер водопотребления из почвы в течение вегетации определяется развитием корневой системы, наземной части культур и режимом увлажнения почвы. При достаточном увлажнении вода расходуется преимущественно из верхних горизонтов, а по мере иссушения почвы начинается ее потребление из нижележащих слоев.

На рисунках 5 и 6 приведены кривые послойного потребления влаги (в % от суммарного водопотребления) по периодам вегетации кукурузы и суданской травы. В начале вегетации влага расходуется преимущественно из 30 – 40 сан тиметрового слоя. В нижних горизонтах влажность почвы в это время почти не изменяется. Затем по мере развития корневой системы и увеличения темпера туры воздуха усиливается потребление воды из более глубоких слоев.

70 1. всходы – выметывание метелки Глубина расчетного слоя hw, см 2. выметывание метелки – молочная спелость 3. молочная спелость – молочно-восковая спелость 100 80 60 40 20 Рис. 5. Послойное водопотребление кукурузы по периодам и фазам разви тия в % от суммарного водопотребления.

Полученные криволинейные зависимости представляют собой полином второй степени и могут быть описаны уравнением следующего вида:

hW = a·ET2crop – b·ETcrop + c (10) Аппроксимация этой зависимости позволила определить эмпирические коэффициенты a, b и c, которые для наших условий равны:

Кукуруза Суданская трава 1.(R2=0,99);

1.(R2=0,97);

а = 0,006;

b = 0,19;

с = 2,5 а = 0,006;

b = 0,21;

с = 3, 2.(R2=0,97);

2.(R2=0,98);

а = 0,007;

b = 0,24;

с = 3,38 а = 0,009;

b = 0,31;

с = 3, 3.(R2=0,99);

3.(R2=0,95);

а = 0,007;

b = 0,12;

с = 2,57 а = 0,009;

b = 0,33;

с = 4, Глубина расчетного слоя hw, см 70 1. всходы – кущение – трубкование (в 1-м укосе) 2. трубкование – выбрасывание метелки – 1-й укос 3. 2-й и 3-й укосы (по всем фазам) 40 100 80 60 40 20 Рис. 6. Послойное водопотребление суданской травы по периодам и фа зам развития в % от суммарного водопотребления.

Это дает нам достаточное основание считать, что приведенные на рисун ках 5 и 6 кривые могут быть использованы для назначения глубины увлажне ния при расчетах размеров поливных норм кукурузы и суданской травы на среднесуглинистых темно-каштановых почвах Заволжья.

Доступность почвенной воды растениям определяется в основном двумя гидрофизическими характеристиками почвы: потенциалом (давлением) почвенной воды и способностью почвы проводить поток воды, т. е. коэффициентом влагопро водности. У всех культур для каждой стадии развития существует оптимальная степень увлажнения и давление почвенной влаги.

На основании полученных данных на посевах кукурузы была выявлена область множества точек давления почвенной влаги, всасывающей способно сти корней от влажности почвы (рис. 7). Данная область наглядно показывает активную работу корневой системы в зависимости от этих различных внешних и внутренних причин самого растения. Зная эту зону активной работы корне вой системы, можно регулировать влажность почвы в зависимости от давления, что указывает на установление более точных границ диапазона увлажнения.

Для наших условий эта зона ограничивается влажностью 0,6 fc, 0,9 fc и за висимостью:

fc = 75.04e 0.07 P (11) Влажность почвы, % от fc 40 50 60 70 80 90 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1,6 ВРК 0,6 fc 0,9 fc fc Р, атм Рис. 7. Зона активной работы корневой системы Известно, что суммарный потенциал или давление почвенной влаги предложено (Скофильд, 1935) обозначать символом (рF). В этих величинах дан ная зависимость будет иметь вид:

fc = 0,03 pF + 4,87 (12) Следовательно, наибольшая доступность почвенной влаги на каштановых среднесуглинистых почвах описывается зоной активной работы корневой сис темы и находится от 0,6 до 0,9 НВ при всасывающим давлении 3,14 - 2,2 pF.

За годы исследований поливной режим на посевах кормовых культур вы держивался по вариантам в соответствии со схемами опыта по порогам влаго запасов и величине увлажняемого слоя с достаточной точностью по исследова нию динамики влагозапасов активного слоя почвы.

Режим орошения менялся в зависимости от обеспеченности осадков ве гетационного периода определенного года исследований.

В четвертой главе «Потери оросительной воды» рассмотрены вопросы потерь воды на инфильтрацию и поверхностный сток. В вопросах инфильтра ции поливной воды использовалась теория влагопереноса и имитационные мо дели бесструктурной пористой среды, в которых гидрофизическая характери стика водоудерживания представлена в виде математической функции капил лярного давления:

С ( ) = ( A мг )exp + мг (13) В С помощью тензиометров установленных на границе расчетного слоя на посевах сорго по данным потенциалов почвенной влаги и влажности почвы бы ла построена экспериментальная зависимость = f () (рис. 8).

При аппроксимации ОГХ для зависимости (13), были получены коэффи циенты В = 1,5;

С = 1, Данная зависимость позволяет в конкретное время по значению давления почвенной влаги определять влажность почвы и назначать поливы и определять с использованием ЭВМ инфильтрационные потери.

, % 10 20 30 -0, - -1, - -2, - -3, - -4, -, м в. ст.

Рис. 8. Зависимость = () В наших исследованиях установлено, что зависимость относительной подвижной влажности от относительного давления почвенной влаги может быть описана уравнением, имеющим следующий вид:

= 1 (1 FC )P, (14) где – относительная влажность почвы;

FC – относительная подвиж ная влагоемкость;

P – относительное давление почвенной влаги;

– показа тель степени.

Относительная подвижная влагоемкость находится по выражению:

FC мг FC = (15) мг, где FC – наименьшая влагоемкость почвы, в % от объема;

мг – макси мальная гигроскопичность почвы, в % от объема;

А – пористость почвы, в % от объема.

Величина P является отношением давления почвенной влаги, к значе нию этой величины при наименьшей влагоемкости.

Показатель степени «» определяется после логарифмирования уравнения из выражения:

lg P = lg + lg( 1 нв ), (16) В результате логарифмирования уравнения для темно-каштановых почв опытного участка на посевах козлятника нами был определен показатель степе ни = 0,351.

Систематические наблюдения за влажностью почвы расчетного слоя, а также за потенциалами почвенной влаги, дали возможность получить значения величин суммарного водопотребления козлятника восточного, объемов ин фильтрации за границу расчетного слоя и величин, фактических влагозапасов почвы по пентадам.

Полученные данные позволили построить графическую зависимость от носительной инфильтрации от относительных влагозапасов расчетного слоя почвы. Она представляет собой полином второй степени и может быть описана уравнением следующего вида:

q = aW 2 + bW + c, (17) ETcrop где q – объем инфильтрации, мм;

ETcrop – суммарное водопотребление, мм;

W – относительные влагозапасы расчетного слоя почвы, мм;

a, b, c – эмпириче ские коэффициенты.

Данная зависимость представлена на рис. 9. Аппроксимация этой зависи мости позволила определить эмпирические коэффициенты a, b и c.

Для наших условий они равны: а = 6,58;

b = 6,94;

с = 1,79;

Относительные влагозапасы расчетного слоя почвы определяются как от ношение фактических влагозапасов в i-ый момент времени W0 к влагозапасам при наименьшей влагоемкости WFС.

W W= (18), W FS q/E T 0, W 0,5 0,5 5 0,6 0,6 5 0,7 0,7 5 0,8 0,8 5 0,9 0,9 - 0, - 0, - 0, - 0, - 0, - 0, - 0, - 0, - 0, - Рис. 9. Зависимость относительной инфильтрации от относительных влагозапасов.

Анализ данной зависимости позволяет сделать вывод, что с увеличением влажности расчетного слоя почвы увеличивается объем инфильтрации. Это го ворит о том, что для того чтобы свести к минимуму потери поливной воды при орошении на инфильтрацию необходимо уменьшить величину средней влажно сти расчетного слоя почвы, снижая верхний и нижний пороги влажности.

На посевах люцерны потери поливной воды за пределы метрового слоя при различной влажности на границе этого слоя представлены на рис. 10.

q, мм -, % 20 21 22 23 24 q = 0,592 - 23,9 + 238, R2 = 0, Рис. 10. Зависимость инфильтрации поливной воды от влажности q=0,592-23,9+240,4 (19) Данная зависимость показывает, что подпитывание активной зоны корне вой системы люцерны происходит при влажности менее 22 %, при большей влажности происходят инфильтрационные потери.

Проводя полевые инфильтрационные исследования на посевах козлятни ка восточного нами была выявлена и построена зависимость (рис. 11.) потерь поливной воды на глубинный сброс от относительных влагозапасов (фактиче ских влагозапасов по отношению к влагозапасам при наименьшей влагоемко сти) и влажности на границе расчетного слоя 0,8 м.

26, Весовая влажность на границе слоя, % 25, Инфильтрация, мм 24,0 - - - - 23,0 - 22, 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1, Относительные влагозапасы Рис. 11. Зависимость инфильтрационных потерь поливной воды от относи тельных влагозапасов и влажности на границе расчетного слоя.

По данному рисунку видно, что величина инфильтрационных потерь за висит как от относительных влагозапасов, так и от влажности на границе рас четного слоя.

Увеличение инфильтрационных потерь поливной воды происходит с воз растанием обоих параметров: и относительных влагозапасов в слое и влажно сти на границе расчетного слоя.

На посевах кукурузы и суданской травы по давлению почвенной влаги и влажности была построена зависимость отношения инфильтрации к осадкам и q поливной норме P + m от относительной влажности расчетного слоя почвы ef nt (фактическая влажность к влажности при наименьшей влагоемкости) (рис. 12.).

Данная зависимость может быть описана уравнением следующего вида:

q = a 2 + b + c (20) Pef + mnt где q – объем инфильтрации, мм;

Pef – продуктивные осадки, мм;

mnt – поливная норма нетто, мм;

a, b, c – эмпирические коэффициенты На посевах кукурузы а = 0,0002;

b = 0,0069;

с = 0,15;

На посевах суданской травы а = 0,0001;

b = 0,0007;

с = 0, Из рисунка видно, что отток влаги из активного слоя в нижележащие го ризонты возрастает с увеличением влажности расчетного слоя. Чем выше влажность, тем большая часть суммарной водоподачи (продуктивных осадков и оросительных норм) уходит в ниже расположенные горизонты.

q Pef + mnt 0, 0, Влажность в % от fc 50 60 70 80 90 -0, -0, -0, -0, -0, -0, -0, -0, -0, - кукуруза суданская трава 1 вариант 3 вариант 2 вариант q Рис. 12. Зависимость P + m от относительной влажности расчетного ef nt слоя почвы Интенсификация сельского хозяйства, широкое развитие мелиорации, ос воение из-за недостатка площадей со склоновым рельефом, подвергавшихся в той или иной степени эрозии, обусловили актуальность борьбы с причиной ир ригационной эрозии – стоком поливной воды с полей орошения.

Как указывал академик Костяков А.Н. динамику скорости впитывания или поглощения воды почвой можно описать следующим выражением:

K K t = V, (21) t где Кt – скорость поглощения воды почвой в момент времени t, мм/ч;

КV – коэффициент водопроницаемости данной почвы в первую единицу времени час, мм/ч;

– показатель степени, зависящий от свойств почвы и ее начальной влажности.

На скорость поглощения поливной воды при осуществлении различных режимов увлажнения почвы интересным представляется вопрос о влиянии именно начальной (предполивной) влажности почвы.

Значения коэффициента КV и показателя степени для конкретной почвы нами устанавливались опытным путем.

На основании полученных в ходе эксперимента значений водопроницае мости почвы, при различных вариантах предполивной влажности, были по строены кривые скорости впитывания воды почвой рис. 13.

Скорость впитывания, мм/ч 80 60 0 1 2 3 4 5 В рем я, ч Рис. 13. Кривые скорости впитывания воды почвой при различной предпо ливной влажности расчетного слоя почвы.

Значения кривых 1, 2, 3, 4 были аппроксимированы, и имеют следующие математические выражения:

1. При значениях влажности расчетного слоя почвы от 80 до 100 % НВ K t = 21, 3 t 0, 67, (22) 2. При значениях влажности расчетного слоя почвы от 70 до 100 % НВ K t = 26,3 t 0, 68, (23) 3. При значениях влажности расчетного слоя почвы от 60 до 90 % НВ K t = 31, 9 t 0, 69, (24) 4. При значениях влажности расчетного слоя почвы от 50 до 80 % НВ K t = 38,8t 0, 70, (25) Для определения величины поверхностного стока нами предлагается рас четная схема рис. 14.

Площадь фигуры ограниченной сверху прямой средней интенсивности подачи воды на почву (прямая 2), справа прямой времени полива элементар ной площадки Tn (прямая 3), и снизу кривой скорости впитывания воды почвой для каждого варианта поливного режима Кt (кривая 1) и будет искомой величи ной поверхностного стока.

1 0 0, 9 0, Скорость впитывания, мм/ч 8 0, 7 0,0 6 0, 5 0, 4 0,0 3 0, 2 0, 1 0, 0, 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5, В рем я, ч Рис. 14. Схема для расчета поверхностного стока.

1 – кривая скорости впитывания воды почвой, мм/ч 2 – средняя интенсивность подачи поливной воды, мм/ч 3 – продолжительность подачи поливной воды на элементарную площадь,ч 4 – время образования поверхностного стока поливной воды, ч Искомая площадь есть ни что иное, как разность между площадью опре деляющей величину поливной нормы с момента образования стока и до конца подачи воды и площадью криволинейной трапеции, ограниченной графиком функции изменения впитывающей способности почвы во времени и прямыми Tn (прямая 3) и Tнс (прямая 4), определяющей ту часть поливной нормы, которая впиталась в почву.

Величина Tнс – это время в часах от начала подачи воды на почву до мо мента образования поверхностного стока определяется выражением:

К нс = V (26), где КV – скорость впитывания воды в почву через час после начала пода чи воды, мм/ч;

– показатель степени.

Для определения площади криволинейной трапеции необходимо восполь зоваться методом интегрирования. Тогда искомая площадь соответствующей криволинейной трапеции будет выражаться формулой:

п W cт = f ( t ) dt = F ( п ) F ( нс ) (27) нс где F(Tn), F(Tнс) – соответственно первообразные для функции (t);

Tn, Tнс – соответственно верхний и нижний пределы интегрирования.

Установлено, что чем выше предполивная влажность почвы, тем раньше наступает процесс фильтрации.

Время начала фильтрации можно определить по аналогии с определением момента образования стока:

КV нф = (28), Кф где Кф – коэффициент фильтрации почвогрунта, мм/ч.

При условии Тп Тнф:

+ нс+ п Wcт = (п нс) v ( (29) ), + 1 + При величине Тп Тнф:

+ нф нс+ Wcт = (нф нс ) v ( ) + (п нф)( ф ), (30) +1 + Зная величины КV и для различной предполивной влажности можно оп ределить время от начала подачи воды до образования поверхностного стока, т.е. проводить агроэкологически сбалансированные режимы орошения сельско хозяйственных культур.

На посевах козлятника при различных режимах увлажнения почвы полу чены зависимости величины стока от величины поливной нормы (Рис. 15).

Сток, мм 1) Wст = 0,01mnt2 - 0,51mnt + 6, 45 80 % НВ, R = 0, 40 2) Wст = 0,004mnt - 0,1mnt - 0, 35 70 % НВ, R = 0, 30 3) Wст = 0,003mnt - 0,18mnt + 1, 60 % НВ, R = 0,99 4) Wст = 0,003mnt - 0,27mnt + 5, 20 50 % НВ, R = 0, 20 40 60 80 100 Поливная норма, мм Рис. 15. Зависимость стока поливной воды от поливной нормы при различ ной предполивной влажности.

На основании полученных данных можно сделать вывод, что при более низких границах предполивной влажности почвы эффективность полива увели чивается за счет увеличения впитывающей способности почвы, а следовательно и снижения потерь поливной воды на поверхностный сток.

Смыв почвы поверхностными стоками поливной воды вызывают сниже ние почвенного плодородия и другие негативные эрозионные процессы (за грязнение продуктами смыва близлежащих территорий и водоемов, развитие овражно-балочной сети и т.д.).

На основании данных по выносу питательных элементов поверхностным стоком нами были получены зависимости потерь элементов питания с поверх ностным стоком на различных четырех вариантах поливных режимов козлят ника восточного (рис. 16-18.).

2 вариант S N = 0,0059M nt - 4, г/га отер азота, к 20 1вариант S N = 0,0051M nt - 3, и П 3 вариант S N = 0,0034M nt - 1, 4 вариант S N = 0,0009M nt - 0, 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Оросительная норма, м3/га Рис. 16. Зависимости потерь азота с поверхностным стоком на различных по ливных режимах козлятника восточного.

2 вариант S P = 0,0085M nt - 6, и осф а, г/га отер ф ор к 1 вариант S P = 0,0076M nt - 5, П 3 вариант S P = 0,0054M nt - 2, 5 4 вариант S P = 0,0015M nt - 1, 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Оросительная норма, м3/га Рис. 17. Зависимости потерь фосфора с поверхностным стоком на различных поливных режимах козлятника восточного.

и ал я, г/га 30 2 вариант S K = 0,006M nt - 3, отер к и к 1 вариант S K = 0,0055M nt - 3, П 3 вариант S K = 0,0038M nt - 1, 4 вариант S K = 0,001M nt - 0, 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Оросительная норма, м3/га Рис. 18. Зависимости потерь калия с поверхностным стоком на различных поливных режимах козлятника восточного.

В целом во все годы исследований отмечалась закономерность: чем меньше оросительная норма и сток оросительной воды, тем меньше вынос пи тательных веществ из почвы.

В пятой главе «Суммарное водопотребление, его структура и биоклима тические коэффициенты кормовых культур» рассмотрены вопросы определе ния суммарного водопотребления кормовых культур Заволжья.

Водопотребление является одной из наиболее важных гидрометеорологи ческих характеристик взаимосвязи сельскохозяйственных культур с условиями их произрастания. Оно является основной составляющей водного баланса и иг рает важную роль в нормальной жизнедеятельности растений и формировании урожая. Знание этой потребности позволяет разрабатывать режим орошения сельскохозяйственных культур.

В наших исследованиях для определения суммарного водопотребления использовались полевые методы водного баланса (МВБ) и теплового баланса (МТБ), а для разработок проектных режимов орошения применялся расчетный биоклиматический метод А.М. и С.М. Алпатьевых с учетом его корректировки И.А. Кузником.

Величина суммарного водопотребления кормовых культур колеблется между вариантами увлажнения (Рис. 19). Максимальные значения суммарного водопотребления отмечены на вариантах большей предполивной влажностью, где доля оросительной воды в общем расходе возрастает, а доля использован ных влагозапасов в формировании суммарного водопотребления увеличивает ся.

1 3% 3% 12% 19% 24% 23% 25% 55% 3 63% 26% 73% 74% Вариант I Вариант I Вариант I Вариант I Рис. 19. Использование продуктивной влаги козлятником восточным в среднем за годы исследования.

Из всех рассмотренных расчетных методов для определения суммарного водопотребления (испарения) при прогнозировании сроков поливов мы отдали предпочтение биоклиматическому методу А.М. и С.М. Алпатьевых в связи с его обоснованностью. Биоклиматический метод основывается на двух допуще ниях: в данную фазу развития растений данного биологического вида, в усло виях оптимального увлажнения и питательного режима в активном слое почвы, транспирация полностью или почти полностью зависит от энергетического ба ланса испаряющей поверхности поля, который складывается под воздействием метеорологических факторов (Тимирязев К.А.).

В наших опытах были уточнены и получены биоклиматические коэффи циенты для кормовых культур, при анализе которых была установлена опреде ленная зависимость их величины от развития надземной части и корневой сис темы (Рис. 20-21).

300 Нк, см Рост надземной части Нк, см Кб, мм/мб 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0, при нарастании Кб при убывании Кб Рис. 20. Зависимость развития надземной части кукурузы от нарастания и убы вания биоклиматического коэффициента.

Зависимости представленные на рис. 20 имеют следующие математиче ские выражения:

H k = 1137,8 Кб + 23 Кб – 64 R 2 =0, (31) При нарастании Кб:

При убывании Кб: H k = -1047,6 Кб 2 + 656,6 Кб + 167,5 R 2 =0,99 (32) Рост корневой системы Тк, см Тк, см Кб, мм/мб 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0, при нарастании Кб при убывании Кб Рис. 21. Зависимость развития корневой системы кукурузы от нарастания и убывания биоклиматического коэффициента.

Зависимости представленные на рис. 21 имеют следующие математиче ские выражения:

Т k = -832,9 Кб 2 +800,38 Кб-129,5 R 2 =0,98 (33) При нарастании Кб:

2 (34) Т k = -71,4 Кб +18,9 Кб+71,9 R =0, При убывании Кб:

Биоклиматические коэффициенты изменчивы в пространстве и во време ни. В связи с этим И.А. Кузник (1979) говорит о необходимости введения двух поправочных коэффициентов 1 и 2 к значениям kб.

На влажность почвы:

Wн + Wк 1 = (35) 2W ср где: Wср – среднемноголетние влагозапасы расчетного периода или в среднем за расчетный средний год, мм;

Wн и Wк – запасы влаги в расчетном слое почвы соответственно на начало и конец рассматриваемого периода, мм.

Без особой погрешности Wср может быть принята по средней влажности за межполивной период:

W FC + W CR W ср = (36) где: WFC и WCR – влагозапасы до и после полива, мм.

На метеорологические условия расчетного периода:

2W ср (W н + Pef + M nt W k ) q d Ф ЕТ Ф = f = 2 = (37) (W k + W н )k б d d ЕТ ср ср где: Pef – эффективные атмосферные осадки за рассматриваемый период, мм;

Mnt – оросительная норма нетто за рассматриваемый период, мм;

kб – био климатический коэффициент, мм/мб;

d - суммарный фактический дефицит влажности воздуха за рассматриваемый период, мб;

q - инфильтрационный по ток из корнеобитаемого слоя козлятника восточного, мм.

Таким образом, суммарное водопотребление для любой фазы развития растения должно определятся по выражению:

ЕТ = k б 1 2 d ф (38) d f ф, Зависимость 2 = получена для всех исследуемых культур.

d ср На рис. 22 представлена данная зависимость для козлятника восточного.

R 2= 0.9 от р а ст а н и е 1, R 2= 0.9 в ет в л е н и е-н а ч а л о б у т о н и за ц и и R 2= 0.9 б ут о н и за ц и я до н а ч а л а ц в ет ен и я 1, 1, 0, 0, 0, d 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1, dср d Рис. 22. Зависимость поправки 2 = f ф по основным фазам развития d ср козлятника.

Нами получены следующие математические выражения данных зависимостей:

для фазы «отрастание»:

d ф 2= -0,57 +1,56 (39) d ср для периода «ветвление-начало бутонизации»:

d ф 3 d d 2 = -2,54 +7,39 ф 2-7,51 ф +3,67 (40) d d d ср ср ср для фазы «бутонизация до начала цветения»:

d ф 3 d d 2 = -0,98 +2,94 ф 2-3,02 ф +2,06 (41) d d d ср ср ср В шестой главе «Урожайность и коэффициенты водопотребления кор мовых культур» приводятся результаты исследований по продуктивности лю церны, сорго, козлятника восточного, кукурузы и суданской травы.

Эффективность создания оптимального водного режима любой сельско хозяйственной культуры определяется не только величиной и качеством полу чаемого урожая, но и совокупностью затрат воды на единицу урожая, в том числе и поливной воды, т.е. коэффициентом водопотребления.

Исследованиями установлено, что снижение предполивного порога влаж ности расчетного слоя почвы увеличивает эффективность использования по ливной воды и незначительно уменьшает общую урожайность кормовых куль тур. Примером данной закономерности может служить урожайность кукурузы при различных режимах увлажнения (Рис. 23.).

м /т зел. массы т/га 40 2003 год 2004 год 2005 год 47,79 49,92 51, Kw, м3/т зел. масса (I) 47,59 49,63 50, Kw, м3/т зел. масса (II) 46,52 49,24 50, Kw, м3/т зел. масса (III) 68,2 71,1 73, зел. масса, т/га (I) 67,3 69,2 71, зел. масса, т/га (II) 64,5 67,4 69, зел. масса, т/га (III) К, м /т зел. массы (I вариант) (II вариант) (III вариант) зел. масса, т/га (I вариант) (II вариант) (III вариант) Рис. 23. Коэффициент водопотребления и урожайность кукурузы при различных режимах увлажнения.

В седьмой главе «Агроэкологические режимы орошения кормовых куль тур в условиях Заволжья для лет различной расчетной обеспеченности» На ос новании численного эксперимента моделирования режима агроэкологически сбалансированного режима орошения кормовых культур за длительный период наблюдений были получены теоретические кривые обеспеченности ороситель ных норм Мnt (Рис. 24). Зависимости представленные на рис. 24 имеют сле дующие математические выражения:

для люцерны (R2=0,98) Мnt = 0,0134 Р3 - 2,3752 Р2 + 153,6 Р + 308,6 (42) для козлятника восточного (R2=0,99):

Мnt = - 0,0074 Р3 - 1,1018 Р2 + 75,462 Р + 1544,2 (43) для сорго (R2=0,97) Мnt = 0,008P3 - 1,3187P2 + 90,314P - 779,68 (44) для кукурузы (R2=0,99) Мnt = 0,0114 Р3 - 1,7648 Р2 + 105 Р - 136,9 (45) для суданской травы (R =0,99) Мnt = 0,0135 Р3 - 2,2248 Р2 + 142,2 Р - 189,2 (46) Мnt, м3/га P, % 0 25 50 75 люцерна суданcкая трава кукуруза сорго козлятник Рис. 24. Кривые обеспеченности оросительных норм кормовых культур.

На основании полученных зависимостей по значениям 25, 50, 75, 95 %-ой обеспеченности оросительных норм кормовых культур были установлены агро экологически-сбалансированные режимы орошения кормовых культур (табл.2).

Таблица 2. Режим орошения кормовых культур для лет расчетной 25, 50, 75, 95 % обеспеченности по оросительным нормам.

Обеспеченность Кол-во по- Оросительная норма, культура Год м 3 /га (Р), % ливов 1970 25 5 1961 50 6 люцерна 1969 75 7 1981 95 8 1959 25 4 1960 50 5 козлятник восточный 1957 75 6 1981 95 7 1996 25 1 1961 50 2 сорго 1954 75 3 1981 95 4 1966 25 2 1968 50 3 кукуруза 1960 75 4 1970 95 5 1964 25 4 1963 50 5 суданская трава 1954 75 6 1951 95 7 В восьмой главе «Энергетическая оценка эффективности агроэкологиче ски сбалансированных режимов орошения кормовых культур в условиях За волжья» приведены результаты энергетической оценки режимов орошения кормовых культур. Основной показатель энергетического анализа – это коэф фициент энергетической эффективности, то есть отношение энергии, аккуму лированной в урожае культуры, к суммарным затратам энергии, использован ной на производство продукции. Производство кормовых культур при рассмат риваемых режимах увлажнения является энергетически эффективным в усло виях сухой степи Заволжья. Коэффициенты энергетической эффективности по рассматриваемым режимам увлажнения для кормовых культур представлены в табл. 3.

Таблица 3. Коэффициенты энергетической эффективности Вариант Суданская Люцерна Сорго Козлятник Кукуруза опыта трава I 1.79 1.47 1.47 1.73 1. II 1.68 1.43 1.52 1.81 1. III 1.98 1.78 1.63 1.88 1. IV 1.55 - 1.82 - V 1.74 - - - ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1. Практика орошаемого земледелия Заволжья показала, что применяе мые поливные режимы сельскохозяйственных культур не обеспечивают рацио нального использования, должного и бережного отношения к земельным и вод ным ресурсам. В связи с этим, в настоящее время особое значение приобретает разработка агроэкологически сбалансированных режимов орошения сельскохо зяйственных культур и водосберегающей технологии полива.

2.Для проведения агроэкологически сбалансированных режимов ороше ния кормовых культур необходимо водный режим почвы поддержать при за ниженных пределах регулирования почвенной влажности в начальные и конеч ные фазы и доведения их в критический период развития культур от влажности разрыва капилляров до наименьшей влагоемкости при увлажнении только ак тивного корнеобитаемого слоя. Для более точного выбора параметров увлаж нения почвы необходимо в кривую водопотребления культур вписывать конфи гурацию динамики влагозапасов.

3. Предложена новая методика определения величины поливной нормы для каштановых и темно-каштановых почв Заволжья, которая позволяет опера тивно ее определять для расчетного слоя (h w ) по выражению:

mnt = h w, м3 / га.

По величине увлажняемого слоя (h w ) и параметру с определенной точ ностью можно определять объем поливной нормы, а также дифференцировать его в зависимости от фаз развития растений, уровня залегания грунтовых вод, количества выпавших осадков, а при известной водовпитывающей способности почвы определять достоковую поливную норму.

4. Наиболее активная зона работы корневой системы в области давления почвенной влаги и сосущей силы корней определяется границами влажности 0,6 fc и 0,9 fc и давления от 3,17 до 2,3 рF.

5. Установлена область величины инфильтрации поливной воды от отно сительных влагозапасов расчетного слоя почвы и влажности на границе этого слоя. При влажности 21,5…22,0% на границе расчетного слоя и относительных влагозапасах 0,5…0,8НВ нисходящий ток влаги отсутствует.

6. Предложена методика определения объема поверхностного стока и подбора достоковой поливной норы от водовпитывающей способности кашта новой и темно-каштановой почвы и интенсивности дождя поливной техники.

Этот объем равен площади фигуры ограниченной линией средней интенсивно сти дождя, кривой скорости впитывания и прямой времени полива.

7. Поверхностный сток поливной воды и вынос питательных элементов в значительной степени зависит от предполивной влажности почвы, от величины поливной нормы и технологии подачи поливной нормы. Наименьшие потери поливной воды на сток происходят при нижнем пороге влажности 50…60НВи подачи поливной нормы за два приема.

8. Расчет суммарного водопотребления кормовых культур Заволжья по формуле А.М.и С.М. Алпатьевых с использованием биоклиматических коэф фициентов откорректирован с помощью получения и уточнения этих коэффи циентов и введения поправок И.А. Кузника на влажность почвы и метеороло гические условия, что позволило повысить точность расчета на 10-15%.

9. В условиях сухостепного Заволжья в структуре суммарного водопо требления кормовых культур в среднем во влажные годы доля осадков состав ляет 50%, оросительной воды 45%, использованные влагозапасы 5%;

в сухие – осадки 20%, оросительной воды 70%, использованные влагозапасы 10%. В ост розасушливые годы роль поливной воды в водопотреблении культур доходит до 90%, что говорит о дополнительном увлажнении как об определяющем фак торе производства кормовых культур в данных условиях.

10. Проектный режим орошения кормовых культур в условиях сухостеп ного Заволжья может разрабатываться для лет различной водообеспеченности на основании оросительных норм, определенных по дефициту водного баланса за длительный ряд метеорологических данных с учетом рекомендованных па раметров влажности увлажняемого слоя почвы.

11. Энергетическая оценка различных поливных режимов кормовых культур показала, что при высокой продуктивности, экономии поливной воды, наименьшими потерями поливной воды на инфильтрацию, поверхностный сток и наименьший вымыв питательных элементов, наибольшее значение коэффи циента энергетической эффективности получено при проведении агроэкологи чески сбалансированных режимов орошения.

Предложения производству 1. Для осуществления агроэкологически сбалансированных режимов орошения кормовых культур необходимо: для люцерны в первый год произра стания поддержать влажность не ниже 70 % НВ в расчетном слое 0,6 метра и 65-90 % НВ в слое 0,8 метра в последующие годы жизни;

для сорго в течении всей вегетации- влажность 55-100 % НВ в расчетном слое 0,6 м;

для козлятника восточного- в первый год произрастания влажность 80- 100 % НВ в слое 0, метра и 50-80 % НВ в слое 0,8 метра;

для кукурузы в период «сев – всходы – выметывание метелки» влажность 60- 90 % НВ в слое 0,4 метра, в период «вы метывание метелки – молочная спелость» 70- 100 % НВ в слое 0,6 метра, в пе риод «молочная спелость – молочно-восковая спелость» 60- 90 % НВ в слое 0, метра;

для суданской травы на зеленый корм в период «сев – всходы – кущение - трубкование» влажность 60- 90 % НВ в слое 0,4 метра, в период «трубкование – выбрасывание метелки – 1 укос – 2 укос» 70- 100 % НВ в слое 0,6 метра, в пе риод «2 укос – трубкование – выбрасывание метелки» 60- 90 % НВ в слое 0, метра.

2. По мере роста культуры и развития их корневой системы, а следова тельно, величины увлажняемого слоя hw, агрономам и гидротехникам хозяйств для каштановых и темно-каштановых почв Заволжья предлагается для опера тивного вычисления величины поливной нормы пользоваться выражениями:

m nt = (1000…1050) h w - для тяжелых;

m nt = (900…950) h w - для средних;

m nt = (700…800) h w - для легких почв, м3 / га.

3. Наименьшие инфильтрационные потери поливной воды на каштановых и темно-каштановых почвах в Заволжье при возделывании кормовых культур имеют место на посевах: люцерны при поддержании влажности (65-90) % НВ в слое 0,8 метра;

сорго при предполивной влажности 55 % НВ в слое 0,6 м.;

коз лятника восточного в пределах влажности от 50 % до 80 % в слое 0,8 м.;

куку рузы - в период «сев – всходы – выметывание метелки» влажность 60- 90 % НВ в слое 0,4 метра, в период «выметывание метелки – молочная спелость» 70 100 % НВ в слое 0,6 метра, в период «молочная спелость – молочно-восковая спелость» 60- 90 % НВ в слое 0,6 метра;

суданской травы на зеленый корм в пе риод «сев – всходы – кущение - трубкование» влажность 60- 90 % НВ в слое 0, метра, в период «трубкование – выбрасывание метелки – 1 укос – 2 укос» 70 100 % НВ в слое 0,6 метра, в период «2 укос – трубкование – выбрасывание ме телки» 60- 90 % НВ в слое 0,6 метра.

4. Внутрихозяйственным службам водопользования для уменьшения по терь поливной воды на глубинную инфильтрацию, поверхностный сток и вынос питательных элементов на каштановых и темно-каштановых почвах при укло нах орошаемых площадей более 0,005 необходимо производить полив по дис кретной технологии с двухступенчатой выдачей поливной нормы.

5.Службам эксплуатации оросительных систем при поливе необходимо:

- люцерны в сухой год проводить семь, в средний – шесть, во влажный пять поливов нормой 600 м3/га;

- козлятника восточного в сухой год проводить шесть, в средний - пять, во влажный - четыре вегетационных полива нормой 700 м3/га;

- сахарного сорго в сухой год проводить три, в средний – два, во влажный один полив нормой 700 м3/га;

- для кукурузы в сухой год в период «сев – всходы - выметывание метел ки» один полив нормой 400 м3/га, в период «выметывание метелки – молочная спелость» 3 полива нормой 550 м3/га, в период «молочная спелость – молочно восковая спелость» один полив нормой 550 м3/га;

-для суданской травы в сухой год в период «сев – всходы – кущение трубкование» один полив нормой 400 м3/га, в период «трубкование – выбрасы вание метелки – 1 укос – 2 укос» 6 поливов нормой 550 м3/га, в период «2 укос – трубкование – выбрасывание метелки» один полив нормой 550 м3/га.

Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Раевская Н.Г. Выбор оптимального режима орошения кормовых культур для условий Комсомольской оросительной системы / Кравчук А.В., Затинацкий С.В.//Инф.карта № гос.Рег.01825338594 инв.Н.0280081399 г.Москва 1985. 67с.

2. Раевская Н.Г. Питательный режим почв при орошении люцерны в условиях Комсомольской оросительной системы/ Кравчук А.В., Марков В.А.//Инф.

карта №гос.Рег.01860117140 инв.Н0287002233 г, Москва 1986-56с.

3. Кравчук А.В. Водосберегающий поливной режим сорго в условиях Саратов ского Заволжья / А.В. Кравчук, Е.Ю. Скопцова. // Экология и здоровье: Рос сийская научно-практическая конференция посвященная 200-летию Саратов ской губернии. Саратов, 1997. – С.60-61.

4. Кравчук А.В. Из истории борьбы с засухой в Поволжье. / А.В. Кравчук, А.В.

Ляпин. // Мелиорация и водное хозяйство. – 1997. – №6. – С.13-15.

5. Кравчук А.В. Анализ орошаемых площадей Энгельсской ОС. / А.В. Кравчук, Е.В. Аржанухина. //Экология и здоровье: Российская научно-практическая конференция посвященная 200-летию Саратовской губернии. Саратов, 1997.

– С.127-128.

6. Кравчук А.В. Влияние орошения на прочность почвенной структуры / А.В.

Кравчук, Е.В. Аржанухина. // Основы рационального природопользования. – Саратов, 1999. – С. 145-148.

7. Кравчук А.В. Инфильтрация оросительной воды при поливе кормовых куль тур в Саратовском Заволжье / А.В. Кравчук, Е.Ю. Скопцова, Е.В. Аржану хина. // Научные проблемы мелиорации и электрификации сельского хозяй ства в зоне Нижнего Поволжья. Саратов, 1999г. – С.51-54.

8. Кравчук А.В. Биоклиматические коэффициенты орошаемого сорго в Сара товском Заволжье / А.В. Кравчук, Е.Ю. Скопцова. //Основы рационального природопользования: Сб. научных тр. – Саратов, 1999. – С.118-121.

9. Кравчук А.В. Водопотребление сорго в условиях Саратовского Заволжья./ А.В. Кравчук, Е.Ю. Скопцова. // Информ. листок №150-2000. 2с.

10. Zatinatzki S.W. Norming of Agricultural Crop Irrigation by Using Available Moisture savings of the estimated soil layer. / S.W. Zatinatzki, A.V. Kravchuk. // Journal of Huazhong Agricultural University: Wuhan, China, 2000. – No.3. – Vol.

11. Кравчук А.В. Водно-балансовые исследования корнеобитаемого слоя козлятника восточного. / А.В. Кравчук, Д.И. Шаврин, Р.В. Прокопец. // Пере довой производственный и научно-технический опыт в технологии возделы вания сельскохозяйственных культур: Сб. статей. вып. 3 Под общ. ред. Ку банцева А.П. Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И.

Вавилова. – Саратов, 2002. – С.68-69.

12. Кравчук А.В. Орошаемый козлятник в Саратовском Заволжье. / А.В.

Кравчук, Д.И. Шаврин, Р.В. Прокопец. //Вопросы повышения качества обра зования в области природообустройства и водопользования: Сб. матер. межвузовской научно-методич. и научно-технич. конференции. – Москов ский гос. университет природообустройства.– Москва,2002.– С.12-13.

13. Кравчук А.В. Экономическая эффективность выращивания козлятника восточного в условиях Саратовского Заволжья./ А.В. Кравчук, Д.И. Шаврин, Р.В. Прокопец. // Вопросы мелиорации и водного хозяйства Саратовской об ласти: Сб. научных трудов. Саратовский государственный аграрный универ ситет им. Н.И. Вавилова. – Саратов, 2002. – С. 19-20.

14. Кравчук А.В. Водный режим почво-грунтов под посевами козлятника восточного. / А.В. Кравчук, Д.И. Шаврин, Р.В. Прокопец. // Вестник Саратов ского государственного аграрного университета им. Н.И.Вавилова. – 2002. – №2. – С.3-4.

15. Кравчук А.В. Водосберегающие режимы орошения на посевах козлятни ка восточного для условий Саратовского Заволжья. / А.В. Кравчук, Д.И.

Шаврин, Р.В. Прокопец. // Вопросы повышения качества образования в об ласти природообустройства и водопользования: Сб. матер. 4 межвузовской научно-методич. и научно-технич. конференции. Московский гос. универси тет природообустройства. – Москва, 2002. – С. 11-12.

16. Кравчук А.В. Потери поливной воды с поверхностным стоком на темно каштановых почвах Саратовского Заволжья. / А.В. Кравчук, Д.И. Шаврин, Р.В. Прокопец. // Вопросы мелиорации и водного хозяйства Саратовской об ласти: Сб. науч. тр. Саратовский государственный аграрный университет им.

Н.И. Вавилова. – Саратов, 2002. – С.3-6.

17. Кравчук А.В. Ресурсосберегающий режим орошения при выращивании сахарного сорго в Саратовском Заволжье. / А.В. Кравчук, Е.Ю. Скопцова.

//Вопросы мелиорации и водного хозяйства Саратовской области. – СГАУ. – Саратов, 2002. – С.17-18.

18. Кравчук А.В. Режим орошения козлятника восточного на темно каштановых почвах Саратовского Заволжья. / А.В. Кравчук, Д.И. Шаврин, Р.В. Прокопец. // Передовой производственный и научно-технический опыт в технологии возделывания сельскохозяйственных культур: Сб. статей. вып. Под общ. ред. Кубанцева А.П. Саратовский государственный аграрный уни верситет им. Н.И. Вавилова. – Саратов, 2002. – С.65-68.

19. Кравчук А.В. Рациональное использование воды при возделывании лю церны./ А.В. Кравчук, Е.В. Аржанухина. //Сб.науч. тр.Вопросы мелиорации и водного хозяйства Саратовской области. СГАУ. – Саратов, 2002. – С.34-36.

20. Григоров М.С. Снижение потерь поливной воды при орошении. / М.С.

Григоров, А.В. Кравчук, Р.В. Прокопец, Д.И. Шаврин. // Доклады Российской академии сельскохозяйственной наук. – 2003. – №6. – С.

21. Кравчук А.В. Водопотребление козлятника восточного при орошении в Саратовском Заволжье. / А.В. Кравчук, Д.И. Шаврин, Р.В. Прокопец. // Со временные оросительные мелиорации – состояние и перспективы: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 40-летию эколого-мелиоративного факультета Волгоградской государственной сель скохозяйственной академии. – Волгогр. гос. с.-х. акад. – Волгоград, 2004. – С.165– 167.

22. Кравчук А.В. Выбор слоя увлажнения при орошении суданской травы. / А.В. Кравчук, Г.С. Донгузов. // Материалы Всероссийской научно практической конференции, посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика Н. И. Вавилова. ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2004.

– С.51 – 53.

23. Кравчук А.В. Выбор верхнего и нижнего порога влажности при дифферен цированном режиме орошения кукурузы (для условий Саратовского Завол жья). / А.В. Кравчук, Г.С. Донгузов. // Современные оросительные мелиора ции – состояние и перспективы: материалы международной научно практической конференции, посвященной 40-летию эколого-мелиоративного факультета Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии.

Волгогр. гос. с.-х. акад. – Волгоград, 2004. – С.159-164.

24. Чумакова Л.Н. Биоклиматические коэффициенты основных кормовых культур в Заволжье. / Л.Н. Чумакова, А.В. Кравчук. // Водное хозяйство Ук раины, Киев. – 2004. – №1-2. – С.51-54.

25. Кравчук А.В. Потери поливной воды на инфильтрацию при дифференци рованных режимах орошения кукурузы. / А.В. Кравчук, Г.С. Донгузов. // Ак туальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования: Сборник научных трудов II Международной научно-практической конференции. – Самара, 2005. – Вып. III. – С. 233-235.

26. Кравчук А.В. Определение глубины увлажнения почвы при орошении ку курузы на силос. / А.В. Кравчук, Г.С. Донгузов, Ш.А. Халилов. // Энергосбе регающие технологии в растениеводстве: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. – Пенза, РИО ПГСХА, 2005. – С. 79-81.

27. Кравчук А.В. Выбор оптимального режима орошения для проектирования орошаемых полей под посевами кукурузы (для условий Саратовского Завол жья). / А.В. Кравчук, Г.С. Донгузов. // Проблемы в проектировании объектов АПК России: сб. науч. тр. ФГУП «НИПИгипропромсельхозстрой». – Сара тов, 2005. – С. 209 – 216.

28. Кравчук А.В. Оптимизация режима увлажнения козлятника восточного в годы различной обеспеченности дефицита водного баланса. / А.В. Кравчук, Д.И. Шаврин, Р.В. Прокопец, Г.С. Донгузов. // Теория и практика агролесо мелиорации: Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 125-летию со дня рождения Н.И. Суса., г. Саратов, 6-8 сентября 2005 г. – Волгоград: изд. ВНИАЛМИ., 2005. – С.137 – 139.

29. Кравчук А.В. Потери поливной воды на инфильтрацию при возделывании козлятника восточного и кукурузы на темно- каштановых почвах Саратов ского Заволжья. / А.В. Кравчук, Ш.А. Халилов, Р.В. Прокопец, Г.С. Донгу зов. // Энергосберегающие технологии в растениеводстве: Сб. материалов Всероссийской научно- практической конференции;

Пензенская Государст венная сельскохозяйственная академия. – Пенза, 2005. – С.81-83.

30. Кравчук А.В. Продолжительность межфазных периодов развития козлят ника восточного на различных вариантах увлажнения. / А.В. Кравчук, Ш.А.

Халилов, Д.И. Шаврин, Р.В. Прокопец. // Энергосберегающие технологии в растениеводстве: Сб. материалов Всероссийской научно- практической кон ференции;

Пензенская Государственная сельскохозяйственная академия. – Пенза, 2005. – С.84-85.

31. Кравчук А.В. Биоклиматические коэффициенты козлятника восточного для условий Саратовского Заволжья. / А.В. Кравчук, Д.И. Шаврин, Р.В. Про копец. // Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства.

Сб.материалов Международной научно-практической конференции;

Пензен ская Государственная сельскохозяйственная академия. – Пенза, 2005. – С.215-218.

32. Кравчук А.В. Зависимость биоклиматических коэффициентов от роста надземной массы и корневой системы кукурузы и суданской травы. / А.В.

Кравчук, Ш.А. Халилов, Г.С. Донгузов. // Агроэкологическое состояние АПК: опыт, поиски, решения: Сб. материалов международной научно практической конференции;

ВГОУ ДПО «Саратовский региональный инсти тут переподготовки и повышения квалификации руководящих кадров и спе циалистов АПК». – Саратов, 2005. – С.125-130.

33. Кравчук А.В. Поливные режимы суданской травы в зависимости от био климатических коэффициентов. / А.В. Кравчук, Ш.А. Халилов, Г.С. Донгу зов. // Агроэкологическое состояние АПК: опыт, поиски, решения: Сб. мате риалов международной научно-практической конференции;

ВГОУ «Саратов ский региональный институт переподготовки и повышения квалификации руководящих кадров и специалистов АПК». – Саратов, 2005. – С.131-134.

34. Кравчук А.В. Влияние поливных режимов люцерны на изменение струк туры почвы и солевой режим. / А.В. Кравчук, Л.Н. Чумакова. // Агроэкологи ческие проблемы сельскохозяйственного производства: Сб.материалов Меж дународной научно-практической конференции. – Пензенская Государст венная сельскохозяйственная академия. – Пенза, 2005. – С.100-102.

35. Кравчук А.В. Поливные режимы кукурузы и суданской травы в остроза сушливые годы Саратовского Заволжья. / А.В. Кравчук, Г.С. Донгузов. // Основы рационального природопользования: сборник научных работ ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова». – Саратов, 2005. – С.30-37.

36. Чумакова Л.Н. Экспериментальные коэффициенты влагопроводности в расчетах инфильтрационных потерь. / Л.Н. Чумакова, А.В. Кравчук, А.С. Бу латов. // Вестник Саратовского ГАУ им. Н.И.Вавилова. – 2005. – №5. – С.27 29.

37. Кравчук А.В. Оперативный расчет поливной нормы. / А.В. Кравчук, И.С.

Завадский. // Материалы конференции посвященной 119-й годовщине со дня рожд. Н.И.Вавилова;

СГАУ. – Саратов, 2006. – с.42-45.

38. Кравчук А.В. Мелиоративное состояние Приволжской оросительной сис темы и оценка ее экологической надежности. / А.В. Кравчук, А.П. Медведе ва. // Материалы конференции, посвященной 119-й годовщине со дня рожде ния академика Николая Ивановича Вавилова. – Саратов, 2006. – 39. Кравчук А.В. Агроэкологически сбалансированные режимы орошения кукурузы и суданской травы в условиях Саратовского Заволжья. / А.В. Крав чук. // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. – Краснодар: Куб ГАУ, 2007. – № 02 (26).

40. Кравчук А.В. Поливные нормы для сои Саратовского Заволжья. / А.В.

Кравчук, И.С. Завадский. // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс].

– Краснодар: КубГАУ, 2007. – № 02 (26).

41. Кравчук А.В. Дифференцированные поливные нормы кормовых культур на темно- каштановых почвах Заволжья./ А.В. Кравчук, И.С. Завадский // Вест ник Саратовского ГАУ им. Н.И.Вавилова. – 2007. – №1. – С.35-37.

42. Кравчук А.В. Водно-балансовые исследования на посевах сои. / А.В. Крав чук, И.С. Завадский. // Системные исследования природно-техногенных ком плексов Нижнего Поволжья: сб. науч. работ. – выпуск 2. Саратов: ООО Изда тельский центр «Наука», 2007. – с. 83-86.

43. Кравчук А.В. Экологическая обстановка Приволжской оросительной систе мы. / А.В. Кравчук, А.П. Медведева. // Системные исследования природно техногенных комплексов Нижнего Поволжья: сб. науч. работ. – выпуск 2. Сара тов: ООО Издательский центр «Наука», 2007. – с. 89-92.

44. Кравчук А.В. Агроэкологические режимы орошения кормовых культур в условиях Заволжья для лет различной расчетной обеспеченности. / А.В. Крав чук, Г.С. Донгузов, Д.И. Шаврин, Р.В. Прокопец // Системные исследования природно-техногенных комплексов Нижнего Поволжья: сб. науч. работ. – вы пуск 2. Саратов: ООО Издательский центр «Наука», 2007. – с. 92-96.

45. Григоров М.С. Обоснование выбора верхнего и нижнего предела влажно сти и глубины увлажнения расчетного слоя почвы. / М.С. Григоров, А.В. Крав чук. // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2007. – № 1. – С.31-33.

46.Кравчук А.В. Поливные нормы на каштановых и темно-каштановых почвах Заволжья. / А.В. Кравчук. // Мелиорация и водное хозяйство. – 2007. – №3. – С.17-19.