Нормы водопотребности для орошения кормовых культур на Юге России

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Нормы водопотребности для орошения кормовых культур на Юге России

Г. А. Сенчуков

В данной статье анализируются результаты исследований по установлению норм водопотребности для орошения (оросительных норм) основных кормовых культур (многолетних трав, кукурузы на силос, кормовых корнеплодов) в различных природно-климатических условиях Юга России и в различные по тепловлагообеспеченности годы.

Ключевые слова: норма водопотребности для орошения, оросительная норма, кормовые культуры, люцерна, кукуруза на силос, кормовые корнеплоды, карты изолиний. орошение кормовой водопотребность

G. A. Senchukov, A. I. Ponomareva, T. S. Ponomarenko

WATER DEMAND STANDARDS FOR IRRIGATION

FORAGE CROPS IN THE SOUTH OF RUSSIA

This article analyzes the results of research on the establishment of standards for irrigation water demand (irrigation rates) of the main forage crops (perennial grasses, corn silage and forage root crops) in different climatic conditions in the South of Russia and in various degrees of on warmly moisture years.

Key words: water demand rate for irrigation, irrigation rate, forage crops, alfalfa, silage corn, forage root crops, contour maps.

В последние годы на Юге России достаточно интенсивно развивается животноводческая отрасль, что диктует необходимость столь же интенсивного развития кормопроизводства.

Территория Юга России характеризуется существенным разнообразием почвенных и климатических условий. Значительная ее часть лежит в степной, полупустынной и пустынной зонах, где одним из основных факторов стабилизации и повышения эффективности кормопроизводства является применение орошения. При этом важная роль принадлежит установлению научно обоснованных, дифференцированных с учетом различных условий, оросительных норм (норм водопотребности для орошения) кормовых культур.

Исследования по прогнозированию норм водопотребности для орошения сельскохозяйственных культур проводились ранее учеными И. П. Айдаровым, А. И. Головановым, Б. С. Масловым, И. В. Минаевым, С. И. Харченко, И. Н. Ильинской и др. [1, 2, 3, 4, 5]. Тем не менее, до настоящего времени остаются недоработанными некоторые вопросы методологии прогнозирования норм водопотребности для орошения с использованием длинных динамических рядов лет и большого количества точек. В частности, наименее изученными являются методы определения активных почвенных влагозапасов под кормовыми культурами.

В данной статье рассматриваются результаты исследований, проведенных совместно группой ученых ФГНУ «РосНИИПМ» и ФГОУ ВПО «НГМА» в 2010 году. Новизна полученных результатов состоит, во-первых, в уточнении норм водопотребности за счет использования большого количества точек; во-вторых, в усовершенствовании методики расчета, позволяющей устанавливать достоверные значения почвенных влагозапасов.

Норма водопотребности для орошения каждой культуры устанавливалась как суммарное значение дефицита водопотребления за вегетационный период культуры с использованием уравнения водного баланса (в условиях глубокого залегания грунтовых вод):

,

где  - потенциальная эвапотранспирация сельскохозяйственной культуры за вегетационный период, рассчитывалась в связи с биоклиматическими коэффициентами водопотребления, мм;

 - атмосферные осадки за вегетационный период, мм;

 - активные почвенные влагозапасы в расчетном слое на начало вегетационного периода, мм.

Достаточно достоверно активные почвенные влагозапасы могут быть определены по фактическим данным опытных и агрометеорологических станций. Однако такие исследования проводились лишь с ограниченным набором сельскохозяйственных культур, что диктует необходимость применения косвенных методов, в частности, метода В. С. Мезенцева [6].

Согласно этому методу, задавшись произвольным значением , определяли средние влагозапасы за расчетный период (в долях от наименьшей влагоемкости ) по формуле:

,

где  - максимально возможное испарение за расчетный период, мм;

 - параметр, зависящий от водно-физических свойств почвы.

Далее, вычислялись величины влагозапасов на конец расчетного периода:

.

Применявшаяся методика позволяла учитывать все факторы, оказывающие влияние на величины оросительных норм: биологическую потребность культуры в воде, климатические факторы и почвенно-гидрологические константы. Расчет производился по 222 точкам, равномерно распределенным по территории Юга России.

При ранжировании (в убывающем порядке) ежегодных значений дефицитов водопотребления за длительный период (29 лет) задавались следующими характерными точками эмпирической кривой обеспеченности: 5 % - сухой год (вероятность превышения 1 раз в 20 лет); 25 % - среднесухой год (вероятность превышения 1 раз в 4 года); 50 % - средний год (вероятность превышения 1 раз в 2 года); 75 % - средневлажный год (вероятность превышения 3 раза из 4 лет); 95 % - влажный год (вероятность превышения 19 раз из 20 лет).

Полученные значения норм водопотребности для орошения кормовых культур были сгруппированы с учетом административного деления, районирования территории по коэффициенту природной увлажненности [4] и характеристики лет по тепловлагообеспеченности (таблица 1). Для наглядности и удобства использования построены также карты изолиний с интервалом 100 мм. На рисунках 1 и 2 приведены в качестве примера карты изолиний норм водопотребности для орошения люцерны 2-го и 3-го года жизни для условий среднесухого и сухого года.

Как видно на картах изолиний, в южной части рассматриваемого региона (предгорные и горные районы Северного Кавказа, южная часть побережья Черного моря) расчетные значения норм водопотребности для орошения люцерны меньше нуля. Это означает, что естественные условия увлажнения превышают потребности культуры, даже в среднесухой год орошение здесь не требуется, а высокая урожайность обеспечивается за счет использования почвенных влагозапасов и атмосферных осадков. Вышесказанное справедливо и для остальных изучаемых кормовых культур.

Представленные в статье нормы водопотребности для орошения кормовых культур являются нормами нетто, рассчитанными на максимальную урожайность. Для использования в практике орошаемого земледелия в конкретных условиях хозяйствования необходима их корректировка с учетом глубины залегания и минерализации грунтовых вод, необходимости создания промывного режима, проведения влагозарядковых и предпосевных поливов, а также коэффициента полезного действия оросительных систем. Для корректировки норм водопотребности можно воспользоваться коэффициентами, приведенными в работах ряда авторов [1, 2, 4].

Сравнительный анализ показал, что отклонение полученных авторами результатов от результатов, полученных с использованием стандартных методик, не превышает 10 %.

Размещено на http://www.allbest.ru//

Таблица 1 - Нормы водопотребности для орошения кормовых культур (мм) на Юге России с учетом

тепловлагообеспеченности лет и зональности территории по коэффициенту природной увлажненности kу

Размещено на http://www.allbest.ru//

Рисунок 1 - Карта изолиний норм водопотребности для орошения многолетних трав (люцерны) 2-го и 3-го года жизни на Юге России в среднесухой год

Статистическая оценка выявила, что коэффициенты вариации норм водопотребности повышаются с увеличением увлажненности местности (для люцерны - от 25 % до 75 %, для кукурузы на силос - от 28 % до 71 %, для кормовой свеклы - от 25 % до 73 %), а на территориях с коэффициентом увлажнения более 0,65 они принимают экстремальные значения. В этих условиях представляется затруднительным провести оценку вариабельности с использованием стандартных формул математической статистики. Очевидно, данное обстоятельство предполагает необходимость дальнейшего продолжения исследований с целью уточнения вариабельности норм водопотребности.

Рисунок 2 - Карта изолиний норм водопотребности для орошения многолетних трав (люцерны) 2-го и 3-го года жизни на Юге России в средний год

Вывод

С использованием усовершенствованной методики расчета установлены уточненные нормы водопотребности для орошения (оросительные нормы) основных кормовых культур с учетом природной зональности территории Юга России и характеристики лет по тепловлагообеспеченности.

Список использованных источников

1 Мелиорация и водное хозяйство. Орошение: справочник / И. П. Айдаров [и др.]; под ред. Б. Б. Шумакова. - М.: Колос, 1999. - 432 с.

2 Маслов, Б. С. Справочник по мелиорации / Б. С. Маслов, И. В. Минаев, К. В. Губер. - М.: Росагропромиздат, 1989. - 384 с.

3 Ильинская, И. Н. Нормирование орошения и продуктивности агроэкосистем на Северном Кавказе / И. Н. Ильинская. - Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2005. - 112 с.

4 Нормы водопотребности и экологически безопасные режимы орошения сельскохозяйственных культур на Северном Кавказе: рекомендации / А. В. Колганов [и др.]; под ред. А. В. Колганова, В. Н. Щедрина. - М.: «Эдэль-М», 2000. - 153 с.

5 Сенчуков, Г. А. Ландшафтно-экологические и организационно-хозяйственные аспекты обоснования водных мелиораций земель / Г. А. Сенчуков. - Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. - 275 с.

6 Мезенцев, В. С. Расчеты водного баланса: учеб. пособие / В. С. Мезенцев. - Омск: Учебная картолитография ОмСХИ им. С. М. Кирова, 1973. - 79 с.

Размещено на Allbest.ru