Роль планировки поля в системе агротехнологий орошаемого землепользования

The role of soil surface alignment in agricultural techniques of irrigated lands


УДК 631. 6

17.05.2018
 77

Выходные сведения:
Юрченко И. Ф. Роль планировки поля в системе агротехнологий орошаемого землепользования // Аэкономика: экономика и сельское хозяйство, 2018. №5 (29). URL: http://aeconomy.ru/science/agro/rol-planirovki-polya-v-sisteme-agro/

Авторы:
Юрченко И. Ф.
д. т. н., главный научный сотрудник Федерального ФГБНУ «ВНИИГиМ им. А. Н. Костякова», Москва, Российская Федерация, irina.507@ mail.ru

Authors:
Yurchenko I. F. Ph. D., chief researcher, Federal state scientific institution "All-Russian re-search institute for hydraulic engineering and reclamation named after A. N. Kostyakov, Moscow, Russian Federation, irina.507@ mail.ru

Ключевые слова:
агротехнологии, планировка, орошение, мероприятия, землепользование

Keyword:
agricultural technologies, soil surface alignment, irrigation, measures, land use

Аннотация: 
Объект исследования - агротехнологии орошаемого земледелия. Предметом – планировка поверхности поля. Цель работы – повышение эффективности растениеводства и устойчивости экологической ситуации агрофитоценозов путем совершенствования требований к проектированию и реализации процедур планировки поверхности орошаемых полей, способствующих действенности всех остальных агротехнических мероприятий, в первую очередь, орошения земель. Основная и текущая планировки, обеспечивая равномерность водораспределения на поливе, оказывают позитивное влияние на предотвращение и/или ликвидацию противо ирригационной эрозии, заболачивания и засоления почвы. В работе обобщены и систематизированы материалы многочисленных теоретических и производственных исследований, практического опыта применения планировки на поливе. Даны предложения по перспективным направлениям совершенствования требований к проектированию и реализации процедур технологий выравнивания, что представляет важную и своевременную проблему становления культуры поливного землепользования. Результаты ее решения будут способствовать созданию прогнозируемого или нормативного мелиоративного состояния и высокой продуктивности агроценозов при их экологическом благополучии.

Annotation: 
The object of research is agricultural technologies in irrigated lands. The subject is the field surface soil surface alignment. The goal of the work is to increase the efficiency of crop production and sustainability of the agri-phytocenosis by means of requirements’ improvement for the design and implementation of the soil surface alignment in irrigated lands, contributing to the efficiency of all other agro-technical measures. The basic and current soil surface alignment which provides the uniformity of irrigation water distribution prevents and/or eliminates erosion, waterlogging and salinization of the soil. The results of numerous theoretical and field researches are summarized and systematized in the paper, practical experience of soil surface alignment in irrigated lands being given too. The proposals on the further directions of design and implementation of soil surface alignmentare given, which is an important and timely issue of irrigated land use. The results of the research will contribute to the creation of a predictable conditions in the reclaimed lands as well as high productivity of crops in the environmentally friendly agri-cenosis.

Роль планировки поля  в системе агротехнологий орошаемого землепользования


Введение

Повышение эффективности производства продукции растениеводства на площадях поливного  землепользования обеспечивается: подбором  выращиваемых культур и сортов, использованием в севообороте промежуточных культур;  выращиванием  на определенных  участках по 2-3 урожая за год;  оптимизацией водопотребления агроценозов, фонов обработки почвы. Исследования, выполненные научными организациями отрасли растениеводства, свидетельствуют, что за счет поливов обеспечивается около 50 % получаемой прибавки урожая, остальная часть формируется за счет применения удобрений, борьбы с сорняками, своевременного и качественного проведения сельскохозяйственных работ. удобрений, ухода за растениями;  применения операций по повышению плодородия почвы и системы  природоохранных мероприятий [1-4].

В условиях интенсивного землепользования, к которому относится орошаемое земледелие,  трудно переоценить значимость  обработки почвы, способствующей повышению действенности  всех остальных агротехнических мероприятий. Поливы  вносят свои нюансы, как в технологию посева и возделывания  сельскохозяйственных культур,  так и в процедуры  против ирригационной эрозии, заболачивания и засоления почвы [5-8] . Разделка пахотного горизонта почвы должна способствовать  водопроницаемости, аэрации, повышению действенности  микробиологических процессов, обеспечению  активной защиты растений от сорняков, вредителей и болезней. В эффективности указанных  процессов  ведущая роль принадлежит  выравниванию площади  поля с помощью основной и текущей планировки, обеспечивающих  равномерность водораспределения  на поливе [9-14].

В этой связи изучение практического опыта  применения планировки на поливе, а также формирование перспективных направлений совершенствования требований к проектированию и реализации  процедур ее технологий представляет значимую задачу становления культуры орошаемого  землепользования. Результаты решения этой задачи будут способствовать созданию  требуемой мелиоративной ситуации,  высокой урожайности  растений при экологической состоятельности  агроценозов [15-18].

Метод исследования

Методология научно - исследовательской работы  базируется на теории информационно – аналитического подхода, включающей изучение, обобщение и анализ информации, практических результатов и имеющегося опыта службы эксплуатации по эффективности планировки поверхности орошаемых полей и разработку предложений по совершенствованию технологии ее проектирования и реализации, отвечающих современным требованиям науки и практики.

Результаты исследований и обсуждение

В результате  выравнивания площадь поливаемой территории приобретает  вид  горизонтальной/наклонной плоскости  или  топографической поверхности.  Ликвидируется  пересеченность  поливаемой площади  за счет подвижки  почво - грунтов  с возвышенных участков в понижения. Выравнивание решает [19-20]:

- вопросы роста  качества полива растений и промывок засоленных земель;

- увеличения эффективности работ  на орошении;

- оптимизации  использования поливаемого поля, оросительной воды и поступающих осадков;

- повышения  действенности  сельскохозяйственных  операций  и  применяемой  техники;

-  значимости  агрохимикатов и удобрений;

- снижения трат на создание водопроводящей  сети.

Таким образом повышается  в 1,5...2 раза продуктивность  растений снижаются издержки производства  продукции растениеводства. Особо значима роль  выравнивания на территории, с неблагоприятной мелиоративной ситуацией; на полях с акцентированным  микрорельефом. Интенсивность  технологий формирования поверхности орошаемой площади обусловлена  способом и техникой полива, возделываемыми культурами,  рельефом  и свойствами почво-грунтов [21-24].

Эксплуатационное выравнивание  необходимо  для поддержания поверхности поля в состоянии, сформированном  капитальной планировкой при  строительстве. Этим  достигаются проектные показатели уровней топографической  поверхности орошаемого поля  с учетом  осадки почвогрунтов,  произошедшей после капитального выравнивания. Масштабы земляных  работ при эксплуатационном выравнивании составляют  400...600 м3/га.

В процессе выравнивания  срезается  максимально плодородный горизонт  почвы,  что снижает  ее продуктивность, которое  воспроизводится  крайне медленно. Это требует  осторожности при назначении объемов срезок. При выравнивании  площадей с минеральными  почвами  требуется  учет  мощности  гумусового горизонта, не допускающей энудации  менее плодородных расположенных  ниже глеевых и подзолистых почвенных горизонтов. При эксплуатационном выравнивании  не следует выполнять  срезание  гумусового слоя свыше 50% его первоначального  значения и допускать после выравнивания уплотненности  пахотного слоя  свыше 1,2...1,4г/см3 в среднем. Для почв с близким расположением  галечниковых слоев величина  поверхностного мелкоземлистого горизонта после выравнивания должна превышать  40 см. Точность выравнивания принимается равной +/- 5...7 см.

Выравнивание  проводится с учетом временных  ограничений в реализации агротехнических мероприятий. При срезании плодородного почвенного слоя  необходимо дополнительное удобрение, в первую очередь площади срезок. Выравнивание площади машины и механизмы осуществляют  под углом 45 градусов к направлению вспашки.

На площадях, где капитальное  выравнивание не применялось, эффективно систематическое использование  планировщиков-выравнивателей  для перманентного  формирования  необходимых топографических уровней поверхности почвы. На черноземах, каштановых и луговых почвах не  рекомендуется  срезание  почвенного слоя более 5 см за год.

Интенсивность работ по  выравниванию орошаемых площадей  зависит от способа и техники полива, выращиваемых культур, рельефа и свойств почво-грунтов .  Реализуемые ценозы в определенной мере  определяют технику полива. Так, для полива  риса характерно  затопление; для  культур пропашного сева, овощей, садов и виноградников  - полив по бороздам и дождевание; для  узкорядных посевов  - полив по полосам и дождевание.
Согласно  требованиям  техники полива формируются топографические условия  орошаемых  земель [25]. Участки, орошаемые дождеванием, выравниваются  под топографическую поверхность с максимальным  соответствием ее уровней  существующим.

Выравнивание под наклонную плоскость рекомендуется  на территории с уклонами  до 0,002 и в случаях, когда  объем работ и затраты на  транспорт почво - грунта не превышают 10 %  затрат варианта  выравнивания участков под топографическую поверхность. На выравненной площади  не допускаются  отрицательные уклоны  в продольном направлении (в направлении полива). Значения рекомендуемых продольных уклонов  достигает  0,02 / 0,03  и в поперечном  направлении 0,002.  Для  полива по бороздам и полосам протяженность поверхности без уклона  допускается до  20...40 м в продольном направлении  и не ограниченна для дождевания.

Эксплуатационное выравнивание осуществляют длинно базовыми планировщиками после тщательной очистки и разделки  верхнего горизонта почвы. Качество  работ по формированию поверхности орошаемых полей  во  многом  зависит от показателей состояния почвенного слоя: рыхлости, влажности, структуры, отсутствия/наличия камней и крупных древесных остатков. Влажность почв при выполнении выравнивания должна быть (в %  массы абсолютно сухой почвы) не более: 23...28% на глинистых, 22...25% на тяжелых суглинистых, 15...17% на средне и легкосуглинистых, 12..16 на супесчаных. Число прохода длинно базового планировщика зависит от степени выраженности микрорельефа, мощности гумусового горизонта и водопроницаемости почв - грунтов.

Выводы

Изучены применяющиеся подходы к формированию и реализации операций  выравнивания поверхности орошаемых сельхозугодий и сформулированы требования к проектированию и реализации технологии выравнивания поливного участка, способствующие устойчивости производства сельскохозяйственной продукции при увеличивающейся антропогенной нагрузки на природные объекты.

Данные специальных исследований и имеющийся  опыт использования  эффективных агромелиоративных технологий на поливе имеют неоценимое значение  для  специалистов – практиков при  разработке и реализации конкретных  процедур управления водно – солевым режимом орошаемых агроценозов в реальных условиях. Таким образом,  популяризация имеющихся достижений,  внимательность  к особенностям орошаемого землепользования  и учет их в хозяйственной деятельности сельхозтоваропроизводителей - важная и своевременная  задача службы эксплуатации  поливных земель, решение которой  должно  обеспечивать  необходимую мелиоративную ситуацию,  высокую продуктивность агроценозов  на фоне экологического благополучия агроландшафта.


Библиографический список


1. Каштанов А. Н. Земледелие: избранные труды. - М.:Россельхоз-академия, 2008. - 685 с.
2. Иванов Д. А. ЛАНДШАФТНО-МЕЛИОРАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ–НОВЫЙ ЭТАП ЭКОЛОГИЗАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙ-СТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА//Международный научно-исследователь-ский журнал. 2017 № 9-2 (63) С. 96-100
3. Социо-эколого-экономические аспекты использования мелиорирован-ных земель в современных условиях // Экономика и экология территориаль-ных образований. 2017. №3. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/sotsio-ekologo-ekonomicheskie-aspekty-ispolzovaniya-meliorirovannyh-zemel-v-sovre-mennyh-usloviyah (дата обращения: 05.01.2018).
4. Кружилин И.П. Ландшафтноохранные требования к орошению земель в засушливой зоне //Орошаемое земледелие в агроландшафтах степей: Сб. науч.тр. Волгоград, 1994.-С. 3-13.
5. Юрченко И.Ф. Методология создания информационной технологии оперативного управления водораспределением на межхозяйственных ороси-тельных системах/И.Ф. Юрченко, В.В. Трунин//Природообустрой-ство. -2013. -№ 4. -С. 10-14.
6. Волосухин, В. А. Программно–технический комплекс для проведения мониторинга и определения остаточного ресурса длительно эксплуатируемых водопроводящих соружений/ В. А. Волосухин, М. А. Бандурин//Вестник Пермского национального исследо-вательского политехнического университета. Строительство и архитектура.-2013.-№1.-С.57-68.
7. Юрченко, И.Ф. Методологические основы создания информационной системы управления водопользованием на орошении /И.Ф. Юрченко// Вестник российской сельскохозяйственной науки. - 2017. -№ 1. - С. 13-17.
8. Юрченко И.Ф., Трунин В.В. Методология и компьютерная технология поддержки решений при оперативном управлении водораспределением на межхозяйственных оросительных системах // Мелиорация и водное хозяйство. 2012. № 2 С. 6-10.
9. Временные рекомендации по влагозарядочно-опреснительным поливам дождеванием. ВнИИГиМ. Москва, 1983 г. 28 с.
10. Рекомендации по мелиорации и богарному освоению почв полупустынного комплекса северной части Прикаспийской низменнос¬ти. М., 1977.
11. С и д ь к о А. А., М я с и щ е в С.И., Баякина В.П. Мелиорация комплексных почв при орошении и дренаже в Прикаспий-ской низменности. Бюллетень Почвенного ин., вып.ХХУ, 1977.
12. Бобченко В.И. Основные направления развития почвен¬ных мелиораций в Поволжье. Сб.н.тр.ВНИИГиМ "Мелиорация почв и борьба с засолением земель в Поволжье". М., 1979.
13. Новые технологии проектирования, обоснования строительства, эксплуатации и управления мелиоративными системами / Под редакцией доктора технических наук, профессора Л.В. Кирейчевой.- Москва, 2010.- 240 с.
14. Научные основы создания и управления мелиоративными системами в России/ под редакцией Л. В. Кирейчевой. – М: «ФГБНУ ВНИИ агрохимии», 2017.-296 с.
15. Научные основы предотвращения деградации почв (земель) сельскохозяйственных угодий России и формирования систем воспроизводства их плодородия в адаптивно-ландшафтном земледелии: Т.1. Теоретические и методические основы предотвращения деградации почв (земель) сельскохозяйственных угодий. – М.: Почв. ин-т. им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии. – 2013. – 756 с.
16. Ресурсосберегающие приемы возделывания полевых культур в орошаемых севооборотах: рекомендации / под ред. П.Д. Шевченко, Г.Т. Балакая. – Новочеркасск: Лик,2014.–92 с.
17. Балакай, Г.Т. Повышение ответственности сельхозтоваро-производителей за воспроизводство почвенного плодородия мелиорируемых земель/Г. Т. Балакай, И. Ф. Юрченко, Е. А. Лентяева, Г. Х. Ялалова //Агрохимический вестник. -2015. -Том 2. №2. -С.29-33.
18. Юрченко И.Ф., Носов А.К. Эффективность организационно-правовых форм использования мелиорируемых земель//Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. -2012. -№ 6. - С. 10-12.
19. Сидько А. А. О вычислении норм капитальной промывки
засоленных земель. В кн.: Теория и практика борьбы с засолением
орошаемых земель. М., 197I.
20. Рекомендации по глубокому рыхлению тяжелых почв рыхлителя-
ми РГ -0, 5 и РГ-0,8 при эксплуатации осушаемых земель. М.,ВНИИГиМ,
21. Мелихов В.В. Орошение – ведущий фактор повышения устойчивости развития земледелия на Юге России // Вестник АПК Волгоградской области. – 2009. - №2. – С.13-15
22. Бандурин М. А. Моделирование напряженно–деформированного состояния оросительного лотка–оболочки//Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета.-2006.-№24.-С.76-81.
23. Бандурин, М.А. Применение систем управления базами данных при эксплуатационном мониторинге водопроводящих сооружений/М.А. Бандурин//Современные наукоемкие технологии.-2016. -№ 12-1.- С. 24-28.
24. Бандурин, М.А. Автоматизация мониторинга ливнеотводящих сооружений на водопроводящих каналах Ставропольского края/М.А. Бандурин, И.П. Бандурина//Инженерный вестник Дона .-2015.-Т.35.-№2-1.-С.37.
25. Барашкова П.С., Коровина М.Д., Шавва А.А. Информационные системы в области управления водными ресурсами // ИТпортал, 2018. №1 (17). URL: http://itportal.ru/science/tech/informatsionnye-sistemy-v-oblasti-u/

References


1. Kashtanov A. N. Zemledelie: izbrannyie trudyi. - M.:Rosselhoz-akademiya, 2008. - 685 p.
2. Ivanov D. A. LANDShAFTNO-MELIORATIVNYiE SISTEMYi ZEM-LEDELIYa–NOVYiY ETAP EKOLOGIZATsII SELЬSKOHOZYaY-STVENNOGO PROIZVODSTVA//Mezhdunarodnyiy nauchno-issledovatelskiy zhurnal. 2017. No 9-2 (63). Pp. 96-100
3. Sotsio-ekologo-ekonomicheskie aspektyi ispolzovaniya meliorirovan-nyih zemel v sovremennyih usloviyah // Ekonomika i ekologiya territorialnyih obrazovaniy. 2017. No 3. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/sotsio-ekologo-ekonomicheskie aspekty ispolzovaniya meliorirovannyh zemel v sovremennyh usloviyah (data obrascheniya: 05.01.2018).
4. Kruzhilin I.P. Landshaftnoohrannyie trebovaniya k orosheniyu zemel v zasushlivoy zone //Oroshaemoe zemledelie v agrolandshaftah stepey: Sb. nauch.tr. Volgograd, 1994.-Pp. 3-13.
5. Yurchenko I.F. Metodologiya sozdaniya informatsionnoy tehnologii operativnogo upravleniya vodoraspredeleniem na mezhhozyaystvennyih orositelnyih sistemah/I.F. Yurchenko, V.V. Trunin//Prirodoobustroystvo. -2013. -No 4. -Pp. 10-14.
6. Volosuhin, V. A. Programmno–tehnicheskiy kompleks dlya provedeniya monitoringa i opredeleniya ostatochnogo resursa dlitelno ekspluatiruemyih vodoprovodyaschih soruzheniy/ V. A. Volosuhin, M. A. Bandurin//Vestnik Perm-skogo natsionalnogo issledovatelskogo politehnicheskogo universiteta. Stroitelstvo i arhitektura.-2013.- N1.-Pp.57-68.
7. Yurchenko, I.F. Metodologicheskie osnovyi sozdaniya informatsionnoy sistemyi upravleniya vodopolzovaniem na oroshenii /I.F. Yurchenko// Vestnik rossiyskoy selskohozyaystvennoy nauki. - 2017. -N 1. - Pp. 13-17.
8. Yurchenko I.F., Trunin V.V. Metodologiya i kompyuternaya tehnologiya podderzhki resheniy pri operativnom upravlenii vodoraspredeleniem na mezhhozyaystvennyih orositelnyih sistemah // Melioratsiya i vodnoe hozyaystvo. 2012. N 2. Pp. 6-10.
9. Vremennyie rekomendatsii po vlagozaryadochno-opresnitelnyim polivam dozhdevaniem. VnIIGiM. Moskva, 1983 g. 2p.
10. Rekomendatsii po melioratsii i bogarnomu osvoeniyu pochv polupus-tyinnogo kompleksa severnoy chasti Prikaspiyskoy nizmennosti. M., 1977.
11. Sidko A. A., Myasischev S.I., Bayakina V.P. Melioratsiya kompleksnyih pochv pri oroshenii i drenazhe v Prikaspiyskoy nizmennosti. Byulleten Pochvennogo in., vyip.HHU, 1977.
12. Bobchenko V.I. Osnovnyie napravleniya razvitiya pochven¬nyih meliora-tsiy v Povolzhe. Sb.n.tr.VNIIGiM "Melioratsiya pochv i borba s zasoleniem zemel v Povolzhe". M., 1979.
13. Novyie tehnologii proektirovaniya, obosnovaniya stroitelstva, ekspluatatsii i upravleniya meliorativnyimi sistemami / Pod redaktsiey doktora tehnicheskih nauk, professora L.V. Kireychevoy.- Moskva, 2010.- 240 p.
14. Nauchnyie osnovyi sozdaniya i upravleniya meliorativnyimi sistemami v Rossii/ pod redaktsiey L. V. Kireychevoy. – M: «FGBNU VNII agrohimii», 2017.-296 p.
15. Nauchnyie osnovyi predotvrascheniya degradatsii pochv (zemel) selsko-hozyaystvennyih ugodiy Rossii i formirovaniya sistem vosproizvodstva ih plo-dorodiya v adaptivno-landshaftnom zemledelii: T.1. Teoreticheskie i metodicheskie osnovyi predotvrascheniya degradatsii pochv (zemel) selskohozyaystvennyih ugodiy. – M.: Pochv. in-t. im. V.V. Dokuchaeva Rosselhozakademii. – 2013. – 756 p.
16. Resursosberegayuschie priemyi vozdelyivaniya polevyih kultur v oro-shaemyih sevooborotah: rekomendatsii / pod red. P.D. Shevchenko, G.T. Balakaya. – Novocherkassk: Lik,2014.–92 p.
17. Balakay, G.T. Povyishenie otvetstvennosti selhoztovaroproizvoditeley za vosproizvodstvo pochvennogo plodorodiya melioriruemyih zemel/G. T. Balakay, I. F. Yurchenko, E. A. Lentyaeva, G. H. Yalalova //Agrohimicheskiy vestnik. -2015. -Tom 2. No 2. -Pp.29-33.
18. Yurchenko I.F., Nosov A.K. Effektivnost organizatsionno-pravovyih form ispolzovaniya melioriruemyih zemel//Vestnik Rossiyskoy akademii selskohozyaystvennyih nauk. -2012. - No 6. - Pp. 10-12.
19. Sidko A. A. O vyichislenii norm kapitalnoy promyivki zasolennyih zemel. V kn.: Teoriya i praktika borbyi s zasoleniem oroshaemyih zemel. M., 197I.
20. Rekomendatsii po glubokomu ryihleniyu tyazhelyih pochv ryihlitelya-
mi RG -0, 5 i RG-0,8 pri ekspluatatsii osushaemyih zemel. M.,VNIIGiM,
21. Melihov V.V. Oroshenie – veduschiy faktor povyisheniya ustoychivosti razvitiya zemledeliya na Yuge Rossii // Vestnik APK Volgogradskoy oblasti. – 2009. - No 2. – Pp.13-15
22. Bandurin M. A. Modelirovanie napryazhenno–deformirovannogo so-stoyaniya orositelnogo lotka–obolochki//Politematicheskiy setevoy elektronnyiy nauchnyiy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta.-2006.- No 24.-Pp.76-81.
23. Bandurin, M.A. Primenenie sistem upravleniya bazami dannyih pri ekspluatatsionnom monitoringe vodoprovodyaschih sooruzheniy/M.A. Bandu-rin//Sovremennyie naukoemkie tehnologii.-2016. - No 12-1.- Pp. 24-28.
24. Bandurin, M.A. Avtomatizatsiya monitoringa livneotvodyaschih sooru-zheniy na vodoprovodyaschih kanalah Stavropolskogo kraya/M.A. Bandurin, I.P. Bandurina//Inzhenernyiy vestnik Dona .-2015.-T.35.- No 2-1.-Pp.37.
25. Barashkova P.S., Korovina M.D., SHavva A.A. Informacionnye sistemy v oblasti upravleniya vodnymi resursami. ITportal, 2018.No1 (17). URL: http: itportal.ru/science/tech/informatsionnye-sistemy-v-oblasti-u/

Возврат к списку