Ресурсне забезпечення та шляхи оптимізації умов вирощування сільськогосподарських культур у Лісостепу України

Підходи оцінки ресурсного забезпечення вегетаційного періоду в лісостеповій зоні України для: встановлення ступеню природного вологозабезпечення та проектного режиму водоподачі; оптимізації технологічних факторів з енергетичною та економічною оцінкою.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 14.09.2014
Размер файла 80,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

У випадку формування проектного чи планового режиму пропонується уточнити величину можливої поливної норми (m1) з врахуванням рівня природного зволоження в даній зоні. Тобто проблема полягає в тому, що при настанні засушливого періоду необхідно провести полив якомога швидше, якомога на більшій площі, хоча і дещо меншою за розрахункову поливною нормою; оскільки в міжполивний період можливі атмосферні опади. Таким чином, величина поливної норми, яку можна рекомендувати вже на стадії проектування (m1), являє собою розрахункову (mР), зменшену на величину, що враховує можливі атмосферні опади після кожного поливу (m).

З урахуванням наведеного величину поливної норми можна визначити як:

, (5)

де mp - розрахункова величина поливної норми, мм;

z - біокліматична поправка, яка враховує особливості конкретного періоду (ао, dср) та вимоги культури до води в цей період (К):

, (6)

де ао - очікувана кількість атмосферних опадів у даний період, мм/доб.;

К - коефіцієнт біологічної кривої даної культури в даний період;

dСР - середньодобовий дефіцит вологості повітря в даний період, мб.

Розрахунки показують, що з урахуванням можливих опадів протягом вегетаційного періоду для різних місяців, зон і культур ця поправка коливається в дуже широких межах і в зоні Лісостепу частіш за все складає 1,4 - 2,0. Це в свою чергу забезпечує при рекомендованому значенні передполивної вологості ґрунту зменшення значення післяполивної вологості ґрунту до 90 - 85% від ГПВ або дозволяє зменшити потужність зволожуваного до ГПВ шару в 1,4 - 2,0 рази, що загалом забезпечує умову меліоративного чи адаптивного режиму зрошення.

Ідея рухомого зрошення, яка вперше була сформульована Д.Т. Зузиком (1951) і визначена А.Н. Костяковим як основна стратегія розвитку зрошення в умовах нестійкого природного зволоження, є актуальною і тепер, оскільки по суті передбачає найбільш повне і раціональне використання водно-земельних ресурсів. Однак складність її практичної реалізації через багатофакторну залежність параметрів не знайшла свого однозначного практичного вирішення. Оскільки загальновідомим є те, що на існуючих зрошувальних системах досить часто існують невикористані об`єми води, доцільно розглядати можливості збільшення площі поливу за рахунок так званих “земель - супутників” чи реалізувати принцип вказаного рухомого зрошення.

Вихідними положеннями при розгляді питання раціонального використання води на існуючій системі є наступні:

Система запроектована на якусь вірогідність зрошувальної норми (РМ). У роки більш вологі, ніж розрахункові, усі культури в повній мірі задовольняються водою. У роки сухіші за розрахункові розподіл води між культурами визначається варіантом використання системи, тобто за принципом рухомого зрошення.

У роки, вологіші за розрахункові, на системі існує нереалізований об'єм води, яким можна поливати додаткові площі, або так звані “землі - супутники”.

Зараз існує достатній позитивний досвід використання таких земель і їх переконливе обґрунтування (К.П. Арент, В.І. Благодатний, Н.С. Горюнов, К.І. Шавва та ін.). У цих роботах, як правило, мова йде про використання існуючого об'єму нереалізованої води через акумуляцію її в спеціальних водосховищах. Однак можливим є також і варіант обґрунтування розміру “земель - супутників” без попередньої акумуляції води, а полив цих земель проводити одночасно з поливом основної площі.

Усе наведене вище однозначно вказує на те, що основним об'єктивним фактором формування резервного об'єму води на існуючій системі є невідповідність фактичних погодних умов розрахунковим, що і було взяте за основу при вирішенні даного питання, сутність якого полягає в обґрунтуванні визначення оптимального розміру додатково зрошуваної площі (FС) до площі основного зрошення (F). А це можливе тільки при встановленні обґрунтованого об'єму резервної або нереалізованої на системі основного зрошення води, який залежить від зрошувальної норми сівозміни основного зрошення, її вірогідності (МР1) і її площі та умов природного зволоження.

Запропонована методика показує, що зі збільшенням площі „земель-супутників” зменшується розрахункова зрошувальна норма на цих землях (МС) та її вірогідність (РС).

Суть подальших розрахунків зводиться до встановлення економічно доцільного варіанта (МС, РС, FС), для чого перш за все необхідно визначити об'єм додаткової продукції від такого „укороченого” зрошення. Приріст урожайності в цьому випадку може бути визначений за аналогією з представленою вище схемою для умов регулярного зрошення з деякими особливостями, тобто шляхом реалізації моделі “урожай - водний фактор”.

Оскільки існуюча зрошувальна система запроектована на подачу води нормою МР1 і при поливі “земель-супутників” вона ніяк не збільшується, то можливим є твердження, що в першому наближенні достатнім критерієм вибору варіанта є вартість додаткової валової продукції. З другого боку, встановлена таким чином величина додаткової площі можливого поливу може бути резервом збільшення загальної поливної площі зрошення з реалізацією принципу рухомого зрошення.

Програмування - основа раціонального і ефективного управління процесами формування врожаю та його особливості в умовах зрошення

Програмування врожайності, по своїй суті, визначає необхідність оптимізації умов вирощування або створення умов стаціонарної зони впливу факторів. При цьому врахування основних принципів та етапів програмування є абсолютно обов`язковим (І.С. Шатілов, С.Д. Лисогоров, В.О. Ушкаренко, О.О.Собко).

При врахуванні впливу на урожайність культури зовнішніх лімітуючих факторів проблема полягає, з одного боку, у визначенні кількісної оцінки їх впливу на урожайність культури, а з іншого - встановленні вірогідності тих чи інших умов. При цьому пропонується кількісно оцінювати рівень агротехніки в господарстві, який може являти собою співвідношення фактичних і нормативних значень окупності добрив (органічних чи мінеральних) чи коефіцієнтів використання окремих елементів.

Основною характеристикою природних умов Півдня України є низька природна забезпеченість атмосферними опадами, яка навіть у самі вологі роки не забезпечує оптимального водного режиму посівів сільськогосподарських культур. У кінцевому підсумку такі умови визначають безальтернативність зрошення в цій зоні як необхідної фонової умови для вирощування високих і сталих врожаїв. Вивчення проблем даної зони були започатковні професором С.Д. Лисогоровим ще в 1953 році і успішно продовжуються під керівництвом академіка УААН В.О. Ушкаренка. Моделі впливу лімітуючих факторів на урожайність сільськогосподарських культур широко використовуються в даній зоні, постійно поглиблюються і уточнюються.

Основними факторами в даних моделях є: передполивна вологість ґрунту, кількість внесених добрив, глибина оранки, густота посіву, а для поукосних і пожнивних культур - тривалість вегетаційного періоду та середньодобова температура. Аналіз таких моделей разом з деякими необхідними вихідними даними до них дозволяють визначити ряд досить важливих питань та встановити наявність взаємозалежностей:

ефективність використання природної родючості ґрунтів від рівня зволоження, кількості внесених добрив та елементів агротехніки;

окупність добрив (органічних і мінеральних) залежно від забезпечення вологою;

ефективність використання енергетичних ресурсів при різних строках сівби повторних посівів;

роль та ступінь впливу густоти посіву на формування врожаю при різних рівнях удобрення та оптимальному зволоженні.

Виходячи з цього є потреба адаптації цих моделей для умов зрошення в Лісостепу та встановлення можливого якісного впливу визначених лімітуючих факторів на урожайність культури в даних умовах.

Системний аналіз існуючих моделей урожайності основних сільськогосподарських культур, розроблених для умов зрошення степової зони, дозволив встановити, що методичні підходи та характер впливу основних факторів на формування продуктивності повною мірою можуть бути застосовані і в Лісостепу. При цьому особливості природних умов цієї зони вимагають деяких відмінностей в побудові таких моделей.

Оскільки особливістю даної зони є можливість таких умов природного зволоження, коли ресурс вологи як фактора кількісно може мати надмірне значення, тобто один із факторів може мати значення більше за оптимальне, то доцільним слід вважати вивчення впливу інших факторів на врожайність культури в заздалегідь завищених межах. У цьому випадку модель має вигляд рівняння не прямолінійної, а криволінійної множинної регресії, що вимагає відповідного методичного забезпечення.

Так, для умов Сумської області нами одержана така модель (рис. 4) впливу густоти посіву (Х, шт/м2) та тривалості вегетаційного періоду (Х1,днів ) на врожайність цукрових буряків (У, ц/га), яка в умовах зрошення може бути представлена як ():

. (7)

Практичним висновком проведених досліджень є той факт, що в умовах середніх і посушливих років (вірогідність умов за дефіцитом водного балансу складала 53-60%) при зрошенні (М = 1450-1050м3/га) на чорноземах типових малогумусних середньо суглинкових при внесенні 50т/га гною і 260кг/га мінеральних добрив оптимальна густота складає 85,4-86,5 тис. шт/га, строк збирання - 25 вересня - 5 жовтня (вегетаційний період складає 163-173 дні). При цьому фактична урожайність при зрошенні в середньому за 2001-2003 роки складала 586,2-641,8 ц/га (Мартиненко М.І., Харченко О.В., 2006).

Економіко-енергетичне обґрунтування запрограмованого рівня врожаю

Питання економічного обґрунтування зрошення як заходу інтенсифікації землеробства є складним і неоднозначним. Його суть полягає в тому, що саме обґрунтування проводять як на стадії проектування, так і на стадії експлуатації системи. Проте частіш за все проблема полягає у виборі того чи іншого варіанта. Такими варіантами, як правило, є: доцільність зрошення взагалі, співвідношення між зрошуваними і богарними землями, використання зрошуваних земель та їх структура, вірогідність або величина зрошувальної норми і т.п. Вирішення кожної із зазначених проблем вимагає конкретного підходу і конкретної методики розрахунку, що наводиться в спеціальній літературі, а також було викладено в попередніх розділах стосовно величини поливної і зрошувальної норм та необхідного і можливого ефекту від зрошення .

Для виробника сільськогосподарської продукції, з точки зору експлуатації існуючої системи, проблема полягає у встановленні таких значень регульованих факторів, які забезпечують найбільш доцільні економічні показники в конкретних екологічних умовах. Основними такими факторами перш за все є дози добрив (органічних і мінеральних) та величина зрошувальної норми, що визначає ступінь оптимальності зволоження.

Величина врожайності культури визначається прийнятим співвідношенням факторів і в умовах зрошення, з деяким ступенем ризику, вона може бути прийнята як розрахункова.

В умовах природного зволоження такого обґрунтування є явно недостатньо. Враховуючи попередні розрахунки і висновки, можна стверджувати, що реалізація запрограмованої величини врожаю, під яку було внесено необхідну кількість добрив, буде частіш за все буде залежати від забезпечення посівів ресурсами вологи, оскільки тільки в цьому випадку добрива є ефективними. Тобто зі збільшенням рівня запрограмованого врожаю збільшується ризик його недоодержання за рахунок обмежених ресурсів вологи. При цьому кількісна залежність між цими величинами є індивідуальною як для культури, так і умов зони.

Витрати на вирощування сільськогосподарської продукції в умовах зрошення в загальному випадку визначаються як сума сільськогосподарських витрат (СВ), меліоративних (МВ) і екологічних (ЕВ).

Оскільки технологічні витрати характеризуються варіантністю, то для можливості комп'ютерізації таких розрахунків вони можуть бути розділені на постійні, на застосування добрив та збирання врожаю.

На цьому тлі набуває ваги така проблема, як експертна оцінка економічної ефективності застосування добрив як в умовах природного зволоження, так і при зрошенні, що є також елементом економічного програмування. Однією із основних умов такої оцінки є встановлення економічної доцільності застосування добрив у виробничих умовах без проведення спеціальних досліджень (без варіанту „без добрив”) як в умовах природного зволоження, так і при зрошенні. Його суть полягає в тому, що понесені витрати на дані заходи повинні забезпечувати зростання не тільки прибутку, а й рентабельності від їх проведення.

Існуюча диспропорція між вкладеними засобами виробництва в сільське господарство і зростанням урожайності культур (відставання росту врожайності від обсягу вкладень) пояснює непропорційне зростання енергоємності виробничих процесів у рослинництві і, як наслідок, - низьку економічну ефективність галузі. При цьому будь-яка інтенсифікація виробничих процесів так чи інакше збільшує їх енергоємність істотно більше за енергоємність одержаного врожаю (О.К. Медведовський, П.І. Іваненко). Все це вимагає енергетичного аналізу й оцінки технології, хоча і не викликає сумніву той факт, що він є складовою економічного.

Енергетична оцінка всіх технологічних витрат і самого врожаю проводиться, як відомо, через енергетичні еквіваленти. Енергетичний аналіз технологій вирощування сільськогосподарських культур закінчується встановленням енергетичної ціни врожаю (ЕУ) та його співвідношенням із загальною кількістю витраченої не поновлюваної енергії (ЕВ), тобто коефіцієнтом енергетичної ефективності (КЕЕ).

Оцінюючи можливість врахування використаної, крім не поновлювальної, ще й поновлювальної енергії, можна говорити про те, що енергоємність одержаного врожаю (ЕУ), із умови енергетичного балансу, кількісно буде рівною сумі витраченої поновлювальної (ЕП) та не поновлювальної (ЕН) енергії:

ЕУ = ЕП + ЕН, ккал/га. (8)

Оскільки умова енергозбереження полягає у підвищенні використання поновлювальної енергії, то виходячи із енергетичного балансу можна оцінювати як технології взагалі, так і окремі заходи щодо структури витрачених видів енергії.

Так, внесення добрив приводить до підвищення кількості витраченої не поновлювальної енергії (ЕН), забезпечує підвищення врожаю (У) і його енергоємності (ЕУ). Для забезпечення збалансованості енергетичних ресурсів на відповідну величину повинно збільшитися використання і поновлювальної енергії (ЕП). Тобто, для того щоб окупність внесених добрив була постійною (лімітуюча зона впливу), необхідна наявність у достатній кількості ресурсу поновлювальної енергії, що і визначає енергетичні ресурси даної зони чи поля. Як тільки при черговому підвищенні дози добрив цих ресурсів виявиться недостатньо - окупність добрив зменшується, що власне і визначає оптимальну їх кількість.

У випадку, коли лімітуючим фактором є ресурс вологи, то шляхом зрошення цей дефіцит компенсується, але для цього необхідно понести енергетичні витрати, які є не поновлювальними (ЕЗР). Тобто в цьому випадку зрошення забезпечує не пряме підвищення врожайності від нього, а створює умови для збереження положення, коли зберігається умова енергетичного балансу. Звичайно, такими лімітуючими факторами може бути і температура повітря, і інтенсивність приходу ФАР, і біологічні особливості культури.

Таким чином, наведені методичні підходи енергетичної оцінки вирощування сільськогосподарської культури з урахуванням витраченої поновлювальної енергії може бути кількісно реалізована для різних культур та різних за природним зволоженням зон як в богарних умовах, так і в умовах зрошення, що дозволить істотно підвищити обґрунтованість висновків і пропозицій.

Висновки

У дисертації розглянуті проблеми оцінки природних ресурсів вегетаційного періоду в умовах Лісостепу (на прикладі території Сумської області) та відповідності їх вимогам сільськогосподарських культур з метою підвищення ефективності використання водно-земельних ресурсів в умовах природного зволоження та при зрошенні. Це пов`язано з обґрунтуванням адекватних природному зволоженню умов, цільовому використанню системи і екологічно безпечних елементів режиму зрошення, з одного боку, та реалізацією основних принципів програмування врожаю в цих умова - з іншого. Результати проведених досліджень дозволили сформулювати такі основні висновки та пропозиції.

1. На основі експериментальних даних природних факторів (світло, тепло, вода, природна родючість ґрунтів) розроблено моделі щодо кількісної оцінки ресурсозабезпеченого врожаю із встановленням лімітуючого фактора. Доведено, що в умовах Лісостепу основними лімітуючими факторами є природна родючість грунтів та забезпеченість вологою, яка залежить від запрограмованого рівня врожайності.

2. На основі аналізу одержаних вірогіднісних рядів дефіциту водного балансу вегетаційного періоду встановлено, що основними критеріями оцінки умов природного зволоження є імовірність необхідності зрошення та значення дефіциту водного балансу різної вірогідності. Вони дозволяють оцінювати і районувати територію за ступенем природного зволоження та кліматичною доцільністю зрошення (в умовах Сумської області вірогідність необхідності зрошення складає 38-81%).

3. Доведено, що визначення оптимальних проектних величини зрошувальної норми та режиму зрошення в умовах Лісостепу досягається використанням модального значення дефіциту водного балансу. Реалізація запропонованого статистичного підходу визначення зрошувальної норми дозволяє вже на стадії проектування обґрунтовано зменшити її проектну величину на 700 - 1150 м3/га.

4. Встановлено, що розрахункова забезпеченість зрошувальної норми та її величина залежить від умов цільового використання зрошуваної ділянки і це може бути проводене на стадії техніко-економічного обґрунтування. Врахування таких умов веде до коливань вірогідності зрошувальної норми на 20 - 45%, а її абсолютної величини - на 300 - 450 м3/га. Доведено, що в зоні чорноземних ґрунтів зони Лісостепу для забезпечення природних показників гідротермічних умов (ГТК = 0,9-1,1) величина зрошувальної норми не повинна перевищувати 570-970 м3/га (МС Суми) та 1080-1580 м3/га (МС Умань), а вірогідність її складає 40-50%.

5. Запропонована залежність впливу показника умов зволоження на величину поливної норми дозволяє у кокретних випадках визначити її величину як проектну. В умовах Лісостепу залежно від культури, фази її розвитку та погодних умов вона в 1,4 - 2,0 рази стає меншою за розрахункову, забезпечуючи зменшення шару зволоження ґрунту в 1,4 - 2,0 рази, або знижуючи є його післяполивну вологість до (0,90 - 0,85)НВ, що відповідає умовам забезпечення меліоративного чи адаптивного режиму зрошення.

6. Розроблено моделі „урожай - водний фактор”, які дозволяють визначити прибавку врожаю від зрошення залежну від рівня агротехніки, біологічних особливостей культури та умов природного зволоження. Їх використання показує, що в умовах Сумської області середня багаторічна величина прибавки врожаю від зрошення коливається від 7-12 до 29-33%, що підтверджується польовими дослідженнями.

7. Розроблено підхід до визначення кількісного співвідношення показників умов природного зволоження та витрат, який дозволяє на стадії проектного обґрунтування визначити значення необхідної прибавки врожаю від зрошення та величинами капітальних вкладень і експлуатаційних витрат, що означає необхідність диференційованого підходу при проектуванні конструкції зрошувальної системи.

8. Приймаючи за основний критерій невідповідність фактичних умов природного зволоження розрахунковим, запропоновано і перевірено у виробничих умовах методичні підходи щодо визначення шляхів найповнішого використання водно-земельних ресурсів на існуючих зрошувальних системах. Показано, що для розширення зрошувальних земель на існуючих системах необхідним є реалізація принципу рухомого зрошення або обгрунтування використання “земель-супутників”.

9. Доведено, що на відміну від умов степової зони із лінійними залежностями урожайності від основних технологічних факторів, умови природного зволоження Лісостепу вимагають переходу до нелінійних моделей урожайності з встановленням оптимальних значень відповідних факторів з енергетичним та економічним обгрунтуванням.

10. Результати проведених досліджень дозволяють сформулювати такі рекомендації виробництву:

· при проектуванні нових, реконструкції, відновленні та експлуатації існуючих зрошувальних систем уточненню підлягають: зрошувальна норма з різного роду обмеженнями та режим зрошення; можливість розширення площі зрошення за рахунок реалізації принципу рухомого зрошення або “земель-супутників”; проектна прибавка врожаю від зрошення та необхідне співвідношення між капітальними та експлуатаційними витратами залежно від умов природного зволоження;

· при вирощуванні сільськогосподарських культур в умовах зрошення уточненню підлягають: величина поливної норми, економічна та енергетична оцінка запрограмованого рівня врожайності в існуючих ринкових умовах; експертна оцінка ефективності внесених добрив та зрошення.

Список основних опублікованих праць за темою дисертації

Монографії та брошури

Харченко О.В. Ресурсне забезпечення та шляхи оптимізації умов вирощування сільськогосподарських культур у Лісостепу України: Монографія. - Суми: ВТД Університетська книга, 2005. - 343с.

Харченко О.В., Прасол В.І., Нагорний В.І., Мартиненко М.І та ін. Методика експертної оцінки економічної доцільності застосування добрив / за ред. О.В. Харченка. - Суми: ВТД Університетська книга, 2005. - 32 с. (75% авторства, постановка задачі, методичне та програмне забезпечення).

Харченко О.В. Основи програмування врожаїв сільськогосподарських культур: Навчальний посібник. - Суми: ВТД Університетська книга, 1999. - 241 с.

Харченко О.В. Основи програмування врожаїв сільськогосподарських культур: Навчальний посібник (2-ге видання доповнене та перероблене). - Суми: ВТД Університетська книга, 2003. - 297 с.

Статті у фахових виданнях

1. Харченко О.В. Агроклиматическая характеристика территории Сумской области с точки зрения потребности сельскохозяйственных культур в орошении // Труды Харьковского СХИ. - 1983. - Т. 283. - С. 59 - 64.

2. Харченко О.В. Обоснование целесообразности орошения в зоне неустойчивого увлажнения // Гидротехника и мелиорация. - М.: Колос, 1984. - № 4. - С. 72 - 74.

3. Харченко О.В. Выбор проектной урожайности сельскохозяйственных культур на орошаемых землях в условиях неустойчивого увлажнения // Оптимизация процессов комплексного мелиоративного регулирования. - М.: МГМИ, 1985. - С. 106 - 109.

4. Харченко О.В. Расчет прибавки урожая от орошения // Гидротехника и мелиорация - М.: Агропромиздат, 1987. - №4. - С. 67 - 70.

5. Харченко О.В. Продуктивность орошаемых земель в условиях неустойчивого естественного увлажнения // Комплексное мелиоративное регулирование.- М.: МГМИ, 1988. - С. 61 - 66.

6. Харченко О.В. Уточнение средневзвешенных за вегетационный период коэффициентов суммарного водопотребления к методу С.М.Алпатьева // Мелиорация и водное хозяйство. - К.: Урожай, - 1989. - Вып. 71. - С. 12 - 16.

7. Харченко О.В. Выборочное орошение в условиях неустойчивого увлажнения // Мелиорация и водное хозяйство. - М.: Агропромиздат, 1990. - № 12. - С. 45 - 48.

8. Харченко О.В. Методика расчета проектной урожайности на орошаемых землях. // Мелиорация и водное хозяйство - К.: Урожай, 1991. -Вып. 75. - С. 8 - 12.

9. Харченко О.В. Реализация принципа подвижного орошения в условиях неустойчивого естественного увлажнения // Мелиорация и водное хозяйство. -К.: Урожай, 1992. - Вып. 77. - С. 7 - 12.

10. Харченко О.В. Особенности расчета поливной нормы в условиях неустойчивого естественного увлажнения // Мелиорация и водное хозяйство - К.: Урожай, 1993. Вып. 79. - С. 20 - 23.

11. Харченко О.В. Техніко-економічне обґрунтування зрошення в умовах різного природного зволоження // Меліорація і водне господарство - К.: Урожай, - 1994. - Вип. 81. - С. 36 - 39.

12. Харченко О.В. Оцінка можливої врожайності сільськогосподарських культур в конкретних сільськогосподарських умовах // Гідротехніка і меліорація в Україні: Збірник наукових праць УкрНДІГіМ. - К.: - 1994. - Вип. 3. - С. 74 - 80.

13. Харченко О.В. Вибір проектного режиму зрошення сільськогосподарських культур // Меліорація і водне господарство. - 1996. - К.: Урожай.-вип.82.-С.35-41.

14. Харченко О.В. Ресурсозабезпечений врожай сільськогосподарської культури в конкретних природно-кліматичних умовах. // Вісник Сумського сільськогосподарського інституту.- 1997. - Вип.1. - С. 57 - 60.

15. Харченко О.В., Прасол В.І., Голоха В.В. Енергетичне обґрунтування рівня живлення сільськогосподарських культур в залежності від умов природного зволоження // Вісник Сумського державного аграрного університету -1999. -вип.3 -С.113-116 (75% авторства, постановка задачі, методичне забезпечення).

16. Коваленко А І., Харченко О.В., Прядка М.І., Оліхненко О.В. Оцінка відповідності гідрометеорологічних умов для вирощування озимої пшениці // Вісник Сумського державного аграрного університету. - 1999. - Вип. 3. - С. 68 - 70 (75% авторства, постановка задачі, методичне забезпечення)

17. Харченко О.В. Економічне обґрунтування варіанта реалізації цукрових буряків // Вісник Сумського державного аграрного університету.-2000.-вип.4.-С.224-227.

18. Харченко О.В., Дмитрівська А.О. Оцінка впливу густоти посіву на його продуктивність // Вісник Сумського державного аграрного університету. - 2000. - Вип. 4. - С. 134 - 139 (80% авторства, постановка задачі, методичне забезпечення, розрахунки).

19. Харченко О.В., Прасол В.І. Встановлення економічно оптимального рівня живлення цукрових буряків // Збірник наукових праць Уманської державної аграрної академії. - 2001. - Вип. 52. - С. 42 - 48. (80% авторства, постановка задачі, програмне забезпечення)

20. Харченко О.В. Обґрунтування дози органічних добрив під озиму пшеницю в залежності від варіанта реалізації продукції і умов підрядника // Вісник Львівського державного аграрного університету. Агрономія. - 2001. №5. - С. 197 - 201.

21. Харченко О.В., Прасол В.І. Рівень агротехніки та його кількісна оцінка // Вісник Сумського державного аграрного університету. - 2001. - Вип. 5. - С. 18 - 21 ( 75% авторства, постановка задачі, методичне забезпечення)

22. Харченко О.В. Встановлення рівня беззбиткової врожайності культури в ринкових умовах // Вісник Сумського державного аграрного університету. - 2002. - Вип. 6. - С. 28 - 31.

23. Харченко О.В., Морозов В.В. Експертна оцінка доцільності застосування добрив // Вісник Сумського національного аграрного університету. - 2003. - Вип.7. - С. 73 - 76. (75% авторства, постановка задачі, методичне забезпечення).

24. Мартиненко М.І., Харченко О.В. Вплив густоти посіву та тривалості вегетаційного періоду цукрових буряків на їх урожайність при зрошенні в умовах Сумської області // Таврійський науковий вісник. - 2006. - Вип. 43. - С. 36-41 (50% авторства, методичне забезпечення розрахунків).

Тези доповідей

1. Харченко О.В., Решетняк Н.Ф. Повышение эффективности орошаемых земель в условиях Сумской области // Пути повышения эффективности производства и качества сельскохозяйственной продукции. - Сумы, - 1985. - С. 10 - 12 (70% авторства, постановка задачі).

2. Харченко О.В. До питання про екологічне обмеження зрошення. //Тези доповідей IV з'їзду ґрунтознавців та агрохіміків України. - Харків, 1994. - С. 113 - 114.

3. Харченко О.В., Лукаш С.В. Рівень агротехніки як основний критерій використання ресурсів. // Матеріали (тези) науково-практичної конференції викладачів, аспірантів та студентів Сумського НАУ. - Суми, 2004. С. 41 (80% авторства, постановка задачі, методичне забезпечення)

4. Мартиненко М.І., Харченко О.В. Оцінка продуктивності гібридів цукрових буряків в умовах зрошення // Тези доповідей міжнародної науково-методичної конференції „Нормирование водопользования в орошаемом земледелии”. - Херсон, 2005. - С. 12. (50% авторства, методичне забезпечення розрахунків, формулювання висновків).

АНОТАЦІЯ

Харченко О.В. Ресурсне забезпечення та шляхи оптимізації умов вирощування сільськогосподарських культур у Лісостепу України. - Монографія.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.02 - сільськогосподарські меліорації, Інститут гідротехніки і меліорації УААН, Київ, 2007.

У дисертації розв'язується проблема встановлення шляхів оптимізації зовнішніх (екологічних) та внутрішніх (технологічних) факторів росту і розвитку сільськогосподарських культур. Оскільки основним нарямом оптимізації зовнішніх умов визначено зрошення, то виникає проблема підвищення ефективності використання водно-земельних ресурсів на зрошувальних системах і їх особливості в умовах Лісостепу, визначення кількісного забезпечення сільськогосподарських культур основними факторами росту, раціональним, економічно доцільним та екологічно безпечним використанням водно-земельних ресурсів. Установлені кількісні залежності величини зрошувальної і поливної норм як досить складної функції умов природного зволоження, цільового використання зрошуваної ділянки та екологічно безпечних гідротермічних умов ґрунтоутворення. Проведена кількісна оцінка резервних об'ємів води та розроблена методика можливого більш повного їх використання.

Розроблено ряд методів та способів, які дозволяють визначитися з кількісним впливом основних факторів як на продуктивність культури, так і на процес формування врожаю, що дозволило створити алгоритм поведінки культури в конкретних ґрунтово-кліматичних умовах в усьому можливому діапазоні значень екологічних факторів. Розроблені методи визначення можливої прибавки врожаю від зрошення залежно від умов природного зволоження та рівня агротехніки. Системний аналіз моделей урожайності сільськогосподарських культур, розроблених для посушливих умов степової зони, показав досить високу повноту та інформативність таких методичних підходів, їх можливості та особливості застосування їх в умовах Лісостепу.

Розроблені алгоритми до техніко-економічного та енергетичного обґрунтування вирощування сільськогосподарських культур в богарних умовах та в умовах зрошення, що дозволяє використовувати при таких розрахунках комп'ютерні програми.

Ключові слова: зрошувальна та поливна норми, вірогідність, основні фактори росту, ресурсозабезпечений та запрограмований урожай, прибавка врожаю від зрошення, модель “урожай - водний фактор”, “землі-супутники”, економічна та енергетична ефективність.

АННОТАЦИЯ

Харченко О.В. Ресурсное обеспечение и пути оптимизации условий выращивания сельскохозяйственных культур в Лесостепи Украины. - Монография.

Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.02 - сельскохозяйственные мелиорации, Институт гидротехники и мелиорации УААН, Киев, 2007.

В диссертации решается проблема оптимизации внешних (экологических) и внутренних (технологических) факторов роста и развития растений. Поскольку основным путем оптимизации внешних условий является орошение, то возникает проблема повышения эффективности использования водно-земельных ресурсов на оросительных системах, их особенности в условиях Лесостепи, а также определения количественного обеспечения сельскохозяйственных культур основными факторами роста.

Разработано ряд методов и способов, которые позволяют определиться с количественным влиянием факторов как на продуктивность посева в целом, так и на процесс формирования урожая. Согласование существующих методов и способов оценки влияния основных экологических факторов на урожайность культур (свет, тепло, вода и естественное плодородие почв) вместе с их уточнением позволило создать алгоритм поведения культуры в конкретных почвенно-климатических условиях во всем возможном диапазоне значений этих факторов.

Доказано, что наиболее полным и информативным показателем оценки территории Лесостепи по степени естественного увлажнения является дефицит водного баланса вегетационного периода конкретной культуры (С.М. Алпатьев), а наиболее адекватным методом воспроизведения эмпирических данных - графоаналитический метод Г.А. Алексеева.

Разработана методика технико-экономического обоснования необходимой эффективности орошения в зависимости от условий естественного увлажнения территории, а также возможной прибавки урожая путем восполнения недостающих ресурсов воды, реализации модели “урожай - водный фактор” и использования существующих моделей по агрометеорологическому прогнозированию урожайности. При этом доказано, что реализация модели “урожай - водный фактор” позволяет решить ряд достаточно важных вопросов - от оценки фактического использования воды как фактора в реальных условиях до уточнения суммарного водопотребления культуры.

Обосновано, что с точки зрения наиболее полной адекватности условиям естественного увлажнения при установлении проектной величины оросительной нормы необходимо использовать такой статистический показатель, как “мода”, что позволяет составлять одновременно с этим и режим орошения. При проектировании орошения севооборота в целом учет целевого использования культур орошаемого участка существенно влияет и на расчетную величину оросительной нормы и на ее обеспеченность. Установлено, что в условиях черноземной зоны для обеспечения экологически безопасного гидротермического режима почвообразования обеспеченность оросительной нормы составляет 40 - 50%.

Доказано, что величина поливной нормы существенно зависит от условий естественного увлажнения, а предлагаемая методика позволяет определить ее в каждых конкретных условиях. Разработанная методика оценки существующего резерва воды на оросительной системе в зависимости от условий естественного увлажнения территории и обоснования размера “земель-спутников” позволяет существенно повысить эффективность использования существующего мелиоративного фонда каждой конкретной системы.

Проанализирован ряд моделей урожайности сельскохозяйственных культур, полученных для орошаемых условий академиком УААН В.А. Ушкаренко и под его руководством, что показало их достаточную полноту и информативность, а также возможность и особенности их реализации в условиях Лесостепи. Результаты реализации этих моделей позволяют решить ряд зависимостей как влияния отдельных факторов на урожайность, так и взаимозависимость факторов между собой.

Разработаны алгоритмы к экономическому и энергетическому обоснованию выращивания сельскохозяйственных культур в богарных и орошаемых условиях, позволяющих рассматривать вариантность условий с применением компьютерных программ. При этом предлагается методика возможной оценки технологии выращивания сельскохозяйственных культур или отдельных операций с точки зрения энергосбережения.

Ключевые слова: оросительная и поливная нормы, вероятность, основные факторы роста, ресурсообеспеченный и запрограммированный урожай, прибавка урожая от орошения, модель “урожай - водный фактор”, “земли-спутники”, экономическая и энергетическая эффективность.

SUMMARY

Kharchenko O.V. Resource ensuring and ways of optimization conditions for agricultural plants growing in forest-steppe region of Ukraine. - Monograph.

Dissertation for Doctor of Science degree of Agricultural Sciences on the speciality 06.01.02 - Agricultural Meliorations. - Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation of Ukrainian Academy Agricultural Science, Kyiv, 2007.

A problem to define paths of optimization of both external (ecological) and internal (technological) factors of growth and evolution of agriculture plants is considered in the dissertation. The problem to increase the efficiency of water-land resources usage on irrigated systems in the forest-steppe region is solved where the main way of optimization is the irrigation. A quantitative supply of agriculture plants by main factors of growth is determined. Quantitative dependencies of values of irrigation and watering norms as a complicated function of natural watering conditions, directed usage of irrigated lot and ecologically safety hydrothermal conditions of ground formation are defined. A quantitative analysis of reserved water volumes in the irrigated systems is performed. A method of most rational using these volumes is developed.

A set of methods to define a possible increase of the harvest due to the dependence of irrigation on natural watering conditions and assumed level of agricultural machines is developed. Analysis of models of productivity of agricultural plants for dry conditions of steppe is performed. In thesis it is shown that proposed models are informative and its can be adapted to conditions of the forest-steppe zone.

Algorithms for technical, economical and energetic explanation of agricultural plants growth at the irrigation conditions are developed and can be applied for computer simulations.

Key words: irrigation and watering norms, probability, main factors of growth, resource ensuring harvest, harvest programming, harvest increasing, “harvest - water factor” model, “ground-satellite”, economical and energetic efficiency.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.