Водосберегающие технологии орошения сельскохозяйственных культур на Северном Кавказе

• Автор: Ясониди, Олег Евстратьевич
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 594 с. : ил.

1 ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ОРОШЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ, ЭФФЕКТИВНОГО И РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ (ЭиРИВР)
1.1 Ретроспективный аналитический обзор технологий эффективного и рационального использования водных ресурсов при орошении

1.2 Развитие теории ЭиРИВР при орошении

1.3 Типы водного режима почв при орошении и их влияние на биосферу и использование водных ресурсов

2 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Природные условия объектов исследований

2.2 Планирование экспериментов и методика проведения исследований

3 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ПРИ ПОВЕРХНОСТНОМ ОРОШЕНИИ И ДОЖДЕВАНИИ

3.1 Сравнительная оценка ЭиРИВР различными с.-х. культурами

при орошении и удобрении

3.2 Изучение и разработка технологий возделывания основных продовольственных культур при орошении, обеспечивающих ЭРИВР
4 ОРОШЕНИЕ СТОЧНЫМИ, СБРОСНЫМИ И КОЛЛЕКТОРНОДРЕНАЖНЫМИ ВОДАМИ
4.1 Утилизация сточных*вод и животноводческих стоков
4.2 Повторное использование сбросных и коллекторно-дренажных
вод оросительных систем
5 ВНУТРИПОЧВЕННОЕ ОРОШЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР И ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1 Расчет, конструктивная и технологическая разработка систем внутрипочвенного орошения
5.2 Кукуруза, соя и рис при внутрипочвенном орошении
6 КАПЕЛЬНОЕ ОРОШЕНИЕ САДОВ, ЯГОДНИКОВ, ОВОЩЕЙ И ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР И ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТЬ
6.1 Элементы техники и режима капельного орошения
6.2 Конструктивная разработка и расчет систем капельного орошения

6.3 Яблоневый сад и грецкий орех
6.4 Виноградники и малина
6.5 Томаты, перец и баклажаны в открытом грунте
6.6 Технологические параметры капельного орошения в теплицах
6.7 Огурцы, томаты и розы при капельном орошении в теплицах
7 АВТОМАТИЗАЦИЯ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ
НА ЭиРИВР
7.1 Конструктивная и методическая разработка средств автоматизации режимов внутрипочвенного и капельного орошения
7.2 Эффективность автоматизированных режимов капельного орошения виноградников, орехового сада, малины и овощей в теплицах
8 РАЗРАБОТКА НЕТРАДИЦИОННЫХ, ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВЫХ СПОСОБОВ ОРОШЕНИЯ
8.1 Методические основы и технологические параметры способа повышения влагообеспеченности перераспределением осадков (ПВПО)
8.2 Сравнительная оценка эффективности возделывания виноградников и малины при ПВПО, поверхностном, капельном орошении и дождевании
9 ВНЕДРЕНИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ НАУЧНЫХ РАЗРАБОТОК
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность проблемы. В орошаемом земледелии главным природным ресурсом, обеспечивающим его существование и развитие, является пресная вода. Именно этот компонент биосферы не безграничен, исчерпаем и весьма неравномерно распределен на Земном шаре в пространстве и времени. В то же время, пресная вода участвует в технологических процессах практически всех отраслей народного хозяйства и, более того, является незаменимым фактором жизни микроорганизмов, растений, животных и человека, то есть, всего живого на Земле и выполняет роль главного санитара биосферы.
В историческом плане проблема эффективного и рационального использования вод региона (ЭиРИВР) является перманентным бесконечным процессом и существует от начала зарождения цивилизации и орошаемого земледелия до настоящего времени. Актуальность этой проблемы постоянно возрастает перед каждым новым поколением людей, что связано со стремительным развитием человеческого общества, научно-техническим прогрессом и определяется ограниченностью пресных вод, ростом населения и народного хозяйства.
Научно-технический прогресс 19-20 столетий нашей эры обеспечил резкое увеличение численности населения Земли (1920 г. - 1,86 млрд., 2000 г. -6,23 млрд. человек), а вместе с ним и бурное развитие всех отраслей народного хозяйства, в том числе и орошаемого земледелия (конец 18 века - 8 млн. га, начало 19 века - 48 млн. га, 20 век - 248 млн. га орошаемых земель). Появились совершенно новые не существовавшие до этого производства, автомобиле- и самолетостроение, электроэнергетика, в том числе и атомная, производство пластмасс и многие другие. При этом произошло многократное увеличение потребления воды народным хозяйством. В связи с этим, уже в середине 20 столетия в засушливых регионах Земли, в том числе и на Северном Кавказе, начал ощущаться дефицит пресной воды, возникла острая необходимость ЭиРИВР. Проблема дефицита пресной воды и ее экономии перешла в ранг первостепенных государственных интересов почти во всех странах Мира, имеющих орошение.
ЭиРИВР и охрана природы - одна из наиболее актуальных проблем современности, от правильного решения которой зависит наличие пресных вод, жизнь настоящего, будущего поколений людей и развития общества, народного хозяйства в том числе и орошаемого земледелия.
Существует бесконечное множество направлений по которым идет человечество, разрабатывая методы, способы и технологии ЭиРИВР. В орошаемом

ярусные системы лиманов с достаточно сложным и многоступенчатым перераспределением стока. На равнинных участках и в поймах рек развивается орошение земель затоплением чеков.
Опыт лиманного орошения и затоплением чеков позволили человеку перейти к более рациональному двухфазному перераспределению стока. В третьем тысячелетии до нашей эры человек начинает применять самотечное орошение по полосам и бороздам. В первую фазу поверхностный, а иногда и подземный местный сток, на различных стадиях формирования, аккумулируется в естественных и искусственных лиманах, прудах и водохранилищах. Во вторую фазу аккумулированный сток воды с помощью самотечных водозаборов и каналов подается на нижерасположенные участки для орошения агроценозов по полосам и бороздам,
Со второй половины 19 столетия нашей эры, для орошения земель начинают использовать машинные водозаборы из рек и водохранилищ. Сформировавшийся и аккумулированный сток воды, с помощью насосно-силового оборудования по напорным трубопроводам, подают на водоразделы и их склоны, где и используют для орошения. Разрабатываются новые способы орошения -внутрипочвенное, дождевание и капельное, работающие в напорном режиме.
Несмотря на конструктивное и технологическое совершенствование способов орошения и оросительных систем, связанное с научно-техническим прогрессом, оросительная вода всегда была и остается ничем иным, как сформировавшимся стоком естественных осадков, а орошение - искусственным перераспределением этого стока. Оросительная вода, как сформировавшийся сток естественных осадков, подается на водоразделы и их склоны для повышения водо-обеспеченности и урожайности сельскохозяйственных культур. То есть, происходит искусственное перераспределение стока и его возврат на водосборные площади, в места его первоначального формирования. Причем, эта вода резко отличается по качеству, структуре и свойствам от дождевой, так как содержит повышенное количество солей, органики, взвесей, а в ряде случаев токсична, радиоактивна и заражена болезнетворной микрофлорой.
На оросительных системах эта вода, с помощью различных способов орошения и полива, распределяется по полям и используется для повышения водообеспеченности и урожайности с.-х. культур, вступая в контакт с почвой оросительная вода вторично оказывает на неё негативное воздействие. Начинается ирригационная эрозия почв, разрушается структура, происходит вымыв органики, минеральных, питательных веществ, вторичное засоление, заболачивание земель, загрязнение токсичными ингредиентами и патогенной микрофлорой. Наблюдается глубинная фильтрация и формируется сток сбросных вод, который отводится по каналам в водотоки и водоемы.