Комплексные ресурсосберегающие и почвозащитные решения проблем мелиорации на юге России (30.11.2009)

Автор: Лобойко Владимир Филиппович

ЛОБОЙКО Владимир Филиппович

КОМПЛЕКСНЫЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ И ПОЧВОЗАЩИТНЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ МЕЛИОРАЦИИ

НА ЮГЕ РОССИИ

Специальность 06.01.02 – Мелиорация, рекультивация и охрана

земель

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

доктора технических наук

Волгоград 2009

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия»

Официальные оппоненты:

Ведущая организация: ФГНУ «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации» Российской академии сельскохозяйственных наук.

Защита состоится "1" марта 2010г. в 10 ч. 15 мин. на заседании диссертационного совета Д 220.008.02 при ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 400002, г. Волгоград, просп. Университетский, 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан " " 2009г.

Учёный секретарь диссертационного совета,

профессор А.И. Ряднов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы, вследствие роста народонаселения на планете, сокращения посевных площадей, нарастания стихийных бедствий, использования зерна для получения биотоплива и ряда других факторов, обостряется проблема снабжения населения продуктами питания. В России из 210 млн. га сельхозугодий 24 % подвержены ветровой и водной эрозии, 21 % - опустыниванию и деградации, 19 % - засолению и т.п.; из-за неразумного применения минеральных удобрений в ряде мест наблюдается химическая деградация.

Известные аграрии считают, что для решения этой проблемы необходима интенсификация с.-х. производства, одним из направлений которой являются ресурсосберегающие и почвозащитные агротехнические и оросительные мелиорации. Большинство пахотных полей расположены на склоновых землях, где изначально опасной является водная эрозия почв, в том числе при орошении дождеванием.

Одним из способов повышения продуктивности земель являются ресурсосберегающие мелиорации, начиная с агротехнических мелиораций в засушливых условиях и дальнейшем развитии внутрипочвенного и капельного орошения на юге России, в том числе на склоновых землях. Обращается внимание на качество поливной воды и на биологическую мелиорацию водоёмов.

Цель исследования. Разработка технологий и совершенствование технических средств для комплексных ресурсосберегающих, противоэрозионных и агротехнических мелиораций в процессе глубокой основной обработки почвы на склоновых и равнинных землях, ресурсосберегающих оросительных мелиораций на склонах, а также микроорошения садов и других культур; комплексная геоэкологическая оценка почв, склонов и водных ресурсов региона, решение экологических проблем.

Объекты и предмет исследования. Комплексная технология и техника агротехнических ресурсосберегающих и почвозащитных мелиораций. Почва, склоны и водные ресурсы как объекты геоэкологической оценки и систем орошения. Перспективные ресурсосберегающие оросительные мелиорации на склонах, микроорошение на малосклоновых и равнинных землях в условиях юга России.

Научная новизна. Для условий юга России усовершенствованы агротехнические противоэрозионные мелиорации путём глубокой чизельно-отвальной обработки почвы с волнистой поверхностью и гребнистым днём борозды; установлен факт и причина начавшегося увеличения стока Нижней Волги; дана интегральная оценка загрязнённости водоёмов и апробирован метод их биологической мелиорации; разработаны научные основы внутрипочвенного орошения на склонах, в том числе с сыпучей загрузкой внутрипочвенных увлажнителей вдоль склона; обоснованы закономерности перемещения поливной воды при внутрипочвенном орошении.

На защиту выносится:

1) ресурсосберегающие и почвозащитные технологии и использование чизельно-отвальных орудий для противоэрозионной и агротехнической мелиорации за счёт гребнистого дна борозды и волнообразного наружного профиля глубокой пахоты, повышение за счёт этого эффективности орошения;

2) геоэкологическая оценка светло-каштановой почвы и склоновых земель, а также гидрология некоторых водных ресурсов Нижнего Поволжья как объектов агротехнических и оросительных мелиораций;

3) перспективные технологии и технические средства ресурсосберегающего внутрипочвенного орошения виноградников и широкорядных пропашных культур на склоновых землях, в том числе в горных условиях;

4) технология и техника ресурсосберегающего микроорошения садов и овощных культур на малосклоновых и равнинных землях;

5) создание новых комплексных технологических и технических решений для микроорошения и энергосбережения.

Достоверность разработанных положений, выводов и рекомендаций подтверждена практикой разработки ряда устройств для агротехнических мелиораций и систем орошения, их опытно-промышленной апробацией в реальных полевых условиях, в том числе на горных склонах, созданием и всесторонней апробацией оригинального внутрипочвенного увлажнителя, ощутимой прибавкой урожая за счёт агротехнических и оросительных мелиораций при экономии поливной воды, кардинальным снижением водной эрозии на склоновых полях за счёт особой глубокой обработки почвы, экспериментальными исследованиями отдельных компонентов систем, а также демонстрацией разработок на выставках и апробацией на научно-технических и научно-практических конференциях.

Практическая значимость. Агротехнические мелиорации в виде глубокого (до 40 см) чизельного рыхления на склонах и без них – с формированием указанных гребней – предотвращают водную эрозию почвы и стимулируют повышение урожайности в засушливых условиях; в орошаемом земледелии замена лемешно-отвальной пахоты на чизелевание обеспечивает прибавку урожая (на примере зелёной массы кукурузы) до 15 % при экономии энергоресурсов. Посредством двухярусного сверхглубокого (до 80 см) мелиоративного рыхления с одновременным внесением мелиорантов достигается восстановление солонцовых и деградированных почв. На примере внутрипочвенного орошения виноградников на горных склонах предложенные технические решения обеспечивают: выравнивание пьезометрического напора при наполнении керамзитом внутрипочвенных увлажнителей, уложенных вдоль склона, кардинальное увеличение зоны увлажнения в сторону уклона при укладке увлажнителей поперёк склона. Наибольшая продуктивность яблоневого сада достигается при поддержании влажности в активном слое почвы посредством внутрипочвенного орошения на уровне 75…80 % НВ, а рациональная планируемая урожайность краснокочанной капусты (при капельном орошении) составляет 60…90 т/га при ограничении минерального питания.

Реализация работы. Разработанные с участием автора технологии и системы апробированы в опытно-промышленных условиях и в разной степени внедрены:

1) чизельно-отвальное орудие к трактору ВТ-100 для глубоких агротехнических противоэрозионных мелиораций на склоновых землях – с формированием волнообразного наружного профиля;

2) комплексное адаптированное орудие ПУН-3-35 к трактору ВТ-150 для средней и глубокой мелиоративной обработки почвы на орошаемых полях;

3) система внутрипочвенного орошения, в том числе с внутрипочвенными увлажнителями ВПУ-1 (с плавающим сыпучим наполнителем), на горных склонах;

4) опытно-производственный участок по внутрипочвенному орошению на склонах;

5) система внутрипочвенного орошения яблоневого сада;

6) система капельного орошения краснокочанной капусты;

7) технология возделывания кукурузы на зелёный корм после глубокого чизелевания почвы в условиях капельного орошения;


загрузка...