Теоретическое и экспериментальное обоснование экологически безопасных технологий орошения кормовых культур природными и сточными водами

• Автор: Семененко, Сергей Яковлевич
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 430 с. : ил.

Оглавление

Введение

Глава I. Состояние проблемы мелиоративной экологии и системно-

структурный подход к взаимодействию среды и мелиоративной системы

1.1. Состояние проблемы мелиоративной экологии агроландшафтов

1.2. Системно-структурный подход к мелиоративным процессам

1.3. Управление качеством орошаемых ландшафтов

1.4 Состояние изученности проблемы ирригационной эрозии

Глава II. Условия и методика проведения исследований

2.1. Местоположение объектов исследований
2.2. Агроклиматические ресурсы Нижнего Поволжья и 46 метеоусловия в годы исследований
2.3. Агрофизическая и агрохимическая характеристика почв 53 опытных участков
2.4. Агротехника возделывания кормовых культур в опытах
2.5 Методика проведения исследований и схемы полевых опытов
Глава III. Экологические аспекты орошения и особенности водопо-
требления кормовых культур
3.1. Экологические требования к режиму орошения и поливной воде
3.2. Эрозионно-допустимые поливные нормы и интенсивность дождя
3.3. Требования культур к влажности почвы и фактические 104 режимы орошения
3.3.1. Оптимальная влажность расчетного слоя почвы
3.3.2. Поливные режимы люцерны
3.3.3. Поливные режимы кукурузы
3.4. Динамика суммарного водопотребления культур и водный 120 режим почв
3.5. Зависимость среднесуточного водопотребления от режима

орошения
3.6. Влияние технологий орошения на эффективность использования оросительной воды Глава IV. Влияние режимов и технологий орошения на развитие кормовых культур
4.1. Показатели роста и развития исследуемых культур.
4.1.1. Зависимость роста и развития люцерны от изучаемых технологий.
4.1.2. Влияние технологий увлажнения на развитие кукурузы
4.2. Фотосинтетическая деятельность кормовых культур и технологии орошения
4.2.1. Фотосинтетическая деятельность растений люцерны
4.2.2. Динамика показателей фотосинтетической деятельности кукурузы
4.3. Развитие корневой системы исследуемых культур
4.3.1. Динамика накопления корневой массы люцерны и.особен-ности развития симбиотического аппарата
4.3.2. Влияние технологий увлажнения на развитие корневой системы кукурузы
4.4. Урожай, качество продукции и плодородие почв
4.4.1. Анализ зависимости урожайности кормовых культур от изучаемых факторов
4.4.2. Питательная и энергетическая ценность урожая
4.4.3. Взаимосвязь технологий и гумусонакопления
Глава V. Экологическая оценка режимов орошения, дождевальной1 техники и изучаемых технологий
5.1. Влияние водного режима, интенсивности дождя и возраста травостоя на объем поверхностного стока
5.2. Агротехническая характеристика экологичности дождевальной техники

5.2.1. Влияние изучаемых культур на поверхностный сток
5.2.2. Влияние дождевальной техники на объем потерь поливной 215 воды
5.2.3. Зависимость объема стока от уклона поверхности поля
5.3. Влияние дождевальной техники и технологий на величину
эрозии почв
5.4 Динамика устойчивости почв к ирригационной эрозии
Глава VI. Особенности экологической безопасности при орошении 252 животноводческими сточными водами.
6.1. Экологическая безопасность дождевания и 255 внутрипочвенного орошения в зоне неустойчивого увлажнения.
6.2. Обеспечение экологической безопасности орошения ЖСВ в 264 зоне недостаточного увлажнения
6.2.1. Подготовка навозных стоков и исследование их химиче- 268 ского состава
6.3. Влияние орошения животноводческими сточными водами на 273 качество урожая и экологическое состояние агроландшафтов
Глава VII. Методы, способы и технические средства уменьшения ир- 280 ригационной эрозии Глава VIII. Биоэнергетическая и экономико-экологическая оценка ре- 294 жимов и технологии увлажнения
8.1. Биоэнергетическая оценка дождевальной техники, режимов и 294 технологий увлажнения кормовых культур
8.2. Экономико-экологическая оценка режимов и технологий
орошения ЖСВ
Выводы
Предложения производству
Список литературы
Приложения 3

Многие факторы, влияющие на эрозию при искусственном орошении, созданы человеком, а потому могут им же и регулироваться. Это такие как уклон (необходимо использовать массивы с эрригационно-допустимыми уклонами или искусственно создавать их), геометрические размеры и форма полей (необходимо уменьшать длину поливного участка в направлении максимального уклона), поливная норма, интенсивность дождя и длительность полива (увязывать с водно-физическими свойствами почвы), водопроницаемость почв (использование агротехнических приемов, повышающих влагоемкость почв), про-тивоэрозионная стойкость почв (вынесение органических удобрений, повышающих связанность частиц почвы), растительный покров (использование культур сплошного сева, правильная агротехника), энергетические характеристики дождя (уменьшение крупности капель, уменьшение высоты их падения и угла). Управляя данными процессами можно снизить или полностью избавиться от потерь почвы на эрозию.
На развитие эрозионных процессов, как отмечают многие авторы, решающее значение имеет величина уклона поверхности почвы [43,286,287]. Наблюдается четкая тенденция увеличения смыва почвы с увеличением уклона. Однако величина допустимых эрозионнопасных уклонов однозначно не установлена.
Некоторые авторы рекомендуют возможным применение уклонов до 0,03...0,05 [312], хотя их исследования были направлены на определение поливной нормы и потому не учитывались потери почв верхнего плодородного слоя и питательных веществ в них.
Интенсивность смыва почвы не везде проявляется одинаково при увеличении уклона. В условиях Араратской долины при увеличении уклона в четыре раза, интенсивность смыва увеличивается в 10-118 раз [15], хотя в условиях Узбекистана увеличение уклона в 5 раз приводит к увеличению смыва в 8-10 раз.
К аналогичному выводу пришли многие исследователи: А.Н. Костяков [152], Б .В: Поляков [244], В.Б. Гуссак [89], С.С. Соболев [286]. При сравнительно равных условиях выявлено, что при увеличении крутизны склона втрое, смыв почвы увеличивается от 2 до 13,7 раза [119].