Автореферат (Обоснование необходимости развития водных мелиораций в Московской области по агроклиматическим показателям), страница 3

Расчеты показателей тепло-,8влагообеспеченности проводились по метеостанциям «Можайск», «ВДНХ»,«Коломна». Для оценки увлажнения были выделены остро влажные (1,5%),влажные (5-10%), средне влажные (25%), средние (50%), средне сухие (75%),сухие (90-95%) и острозасушливые (98,5%) годы (табл.1).Таблица 1. Показатель природного увлажнения для лет различной обеспеченности поосадкамПоказательПериодвлагообеспеченностиопределенияМетеостанция «ВДНХ»за годКоэффициенттеплыйувлажнения попериодН.Н.ИвановупериодвегетациитеплыйГидротермическийпериодкоэффициент попериодГ.Т.

Селяниновувегетацииза годтеплыйИндекс сухости попериодМ.И. БудыкопериодвегетацииКоэффициентатмосферногоувлажнения поД.И.Шашкоза годтеплыйпериодпериодвегетацииза годКоэффициенттеплыйувлажнения попериодН.Н.ИвановупериодвегетациитеплыйГидротермическийпериодкоэффициент попериодГ.Т. СеляниновувегетацииМетеостанция «Коломна»за годКоэффициенттеплыйувлажнения попериодН.Н.ИвановупериодвегетациитеплыйГидротермическийпериодкоэффициент поГ.Т. СеляниновувегетацииОбеспеченность по осадкам25%50% 75% 90%1,5%5%10%95%98,5%1,991,781,771,511,241,040,890,840,651,461,421,381,120,870,690,500,430,341,641,561,421,100,860,610,430,320,242,442,382,191,911,491,311,010,960,762,612,262,131,751,551,120,790,710,53-0,630,660,730,871,021,171,30--1,041,071,201,622,203,193,30--1,021,061,401,692,304,504,90-0,920,830,750,690,590,500,370,350,300,680,650,590,500,390,300,210,180,160,780,720,600,470,390,250,160,140,11Метеостанция «Можайск»2,02 1,80 1,791,701,381,130,930,880,791,771,621,461,331,000,800,620,540,351,941,621,571,231,020,740,560,390,302,792,442,261,991,601,381,121,050,742,792,472,201,901,531,220,980,680,601,731,551,511,441,170,970,720,700,571,371,301,261,070,820,620,500,470,351,651,431,221,060,820,530,410,340,212,071,851,811,571,331,060,930,890,652,211,911,731,421,220,860,770,640,40Полученные результаты показали, что тепло-, влагообеспеченностьснижается с запада на юго-восток области в среднем на 10-15% по Н.Н.Иванову ина 20% по Г.Т.Селянинову.Условия достаточногоувлажнения по Н.Н.Иванову (Ку=0,9-1,0) пометеостанции «Можайск» устанавливаются при 75-90% обеспеченности за год и950% обеспеченности за теплый период, а по метеостанции «Коломна» - 75% и 2550%.

По Г.Т.Селянинову (гидротермический коэффициент ГТК=1,1-1,3)наилучшее увлажнение за теплый период достигается при обеспеченности 90% и50-75% соответственно по метеостанции «Можайск» и «Коломна».По метеостанции ВДНХ достаточное увлажнение по методикамН.Н.Иванова (Ку=0,9), Д.И.Будыко (Кс=1,0) и Д.И.Шашко (Кау=0,4) за годпросматривается при обеспеченности соответственно 75-90%, 75 и 50%, а затеплый период - 20-25%, 5 и 50%. Достаточное увлажнение по ГТК быловыявлено при обеспеченности 75% и более.

Индекс сухости по М.И.Будыкобольше единицы за год получен для средне сухих и сухих лет 75-95%.Коэффициент атмосферного увлажнения по Д.И.Шашко, характеризующийизбыточное увлажнение, зафиксирован в годы с обеспеченностью 50%, умеренное- при 75%, а достаточное - при 90%.Сравнительный анализ дефицита природного увлажнения показал, что онувеличивался в 1,3 -1,9 раза с запада на юго-восток области (табл.2).Таблица 2 Дефицит природного увлажнения, ммПериод определенияза годтеплый периодпериод вегетацииза годтеплый периодпериод вегетацииза годтеплый периодпериод вегетацииОбеспеченность %5255075Метеостанция «ВДНХ»489385259,5114,825,5172162,753,5-60,3-160,2172,4158,931,7-44-149,4Метеостанция "Можайск"480,3346,5295,9180,865,9288,3229,2118,80,6-92,6258,4177,358,25,9-96,1Метеостанция "Коломна"297,1242,4186,692,2-13,0132,996,521,0-71,9-165,6168,2103,522,0-59,2-164,01,59598,5-108,9-305,2-284-256-385,7-346,3-75,0-230,5-198,4-141,9-374,2-311,1-177,2-278,3-317,2-265,0-360,8-345,1По метеостанциям «Можайск» и «ВДНХ» годовой дефицит природногоувлажнения отмечается при обеспеченности 95%, а за теплый период при 75%обеспеченности.

По метеостанции «Коломна» дефицит природного увлажнениянаступает при обеспеченности 75% и 50% соответственно за год и теплый период.При показателях, обеспечивающих достаточный для растений уровеньувлажнения была определена потребность в дополнительном к осадкамувлажнении за вегетационный период. была выявлена потребность в орошении завегетационный период.

Наименьшие оросительные нормы требуются, исходя изданных метеостанции «Можайск», на западе Московской области приобеспеченности 75% (по Н.Н.Иванову) и 95% (по Г.Т.Селянинову), а наибольшие,по данным метеостанции «Коломна», где потребность в орошении возникает приобеспеченности 50% (по Н.Н.Иванову) и 75% по Г.Т.Селянинову.По метеостанции «ВДНХ» расчетные значения потребности вдополнительном орошении при 50% обеспеченности составили 108…120мм, а длясредне сухого года (75%) -1008…1322мм (табл.3).10Таблица 3 - Расчетные значения потребности в дополнительном орошении завегетационный период при показателях оптимального уровня увлажнения, м3/гаПоказательувлажненияМетод определенияПо Н.Н. ИвановуПо Г.Т.СеляниновуПо М.И.

БудыкоПо Д.И.ШашкоПо Н.Н. ИвановуПо Г.Т. СеляниновуЗначение оптимальногоуровня увлажненииМетеостанция "ВДНХ"Ку0,9ГТК1,2Индекс сухости1,0Кау0,4Метеостанция "Можайск"Ку0,9ГТК1,2Обеспеченность по дефицитуводного баланса, %50759598,512021301081008176266013222953112742903021298614483209-481-16587302337912324-12353782527100828981675Метеостанция "Коломна"По Н.Н. ИвановуПо Г.Т.СеляниновуКуГТК0,91,2В условиях Московской области урожайность сельскохозяйственныхкультур существенно изменяется в зависимости от Ку (табл.4).Таблица.4 Урожайность с/х культур в зависимости от обеспеченности коэффициентаувлажнения (Ку)РасчетнаязависимостьПериодопределенияПоказателиОбеспеченность коэффициента увлажнения5%25%50%75%95%зерновые культурыПо Н.Н.Ивановуза годПо Г.Т.Селяниновуза теплыйпериодПо М.И.Будыкоза годПо Д.И. Шашкоза годКуурожайность (ц/га)ГТКурожайность (ц/га)индекс сухостиурожайность (ц/га)Кауурожайность (ц/га)1,7819,42,3815,80,6314,50,8319,41,5122,31,91180,7322,40,6922,51,2430,71,4919,10,8721,60,5930,71,0419,61,3123,31,0323,50,531,60,8714,20,9621,61,317,20,3528,2картофельПо Н.Н.

Ивановуза годПо Г.Т.Селяниновуза теплыйпериодПо М.И. Будыкоза годПо Д.И. Шашкоза годКуурожайность (ц/га)ГТКурожайность (ц/га)1,998,62,21711,35122,31,9590,91141,71,56126,80,81116,41,32113,90,7690,50,9672,1индекс сухостиурожайность (ц/га)Кауурожайность (ц/га)0,5779,10,8690,10,72127,60,73128,30,89152,80,47152,80,97131,40,40115,41,2372,10,3172,1овощные культурыПо Н.Н. Ивановуза годПо Г.Т.Селяниновуза теплыйпериодПо М.И. Будыкоза годПо Д.И.

Шашкоза годКуурожайность (ц/га)1,873061,673121,523381,422901,08213ГТК1,431,280,980,960,56урожайность (ц/га)306326310290213индекс сухости0,630,730,871,171,3урожайность (ц/га)Кауурожайность (ц/га)2650,833103380,693183320,593382680,372382370,3522711В главе 4 приведено биоклиматическое обоснование необходимостиприменения водных мелиораций на основе ретроспективной оценкипродуктивных запасов влаги в почве и относительной урожайности растений сучетом методологических подходов В.В. Шабанова для условий Подмосковья.Оценка продуктивных запасов влаги в почве под картофелем проводилась за47-летний период (1966-2012 гг.) наблюдений по данным метеостанции «ВДНХ»по каждой декаде с использованием балансового уравнения и известныхзависимостей роста и развития картофеля от метеорологических факторов.Статистическая обработка данных продуктивных запасов влаги в слое почвы 0,5мвыполнялась матричным методом переходных вероятностей по декадам и фазамразвития картофеля (с 11 мая по 10 сентября).

За вегетационный периодвероятность оптимальных запасов продуктивной влаги в диапазоне 70-90 ммсоставляет 26%, а в диапазоне 90-110 мм - до 29%. Избыточное количествопродуктивной влаги более 110 мм может возникнуть с вероятностью 4%.Вероятность дефицита продуктивной влаги составляет 17%.Кривые распределения продуктивных запасов влаги в слое почвы 0-50см привозделывании картофеля показали, что оптимальный уровень продуктивной влаги,составляющий 80,6 мм в среднем за вегетацию, наблюдается при обеспеченности29% (рис.1).Рис.1 Обеспеченность продуктивных запасов влаги в слое почвы 0-50 см под картофелемДля оценки необходимости проведения водных мелиораций построеныграфики плотности статистического и теоретического распределения запасовпродуктивной влаги по фазам развития и в целом за вегетационный периодкартофеля (рис. 2).12Рис. 2. Графики плотности распределения продуктивных влагозапасов по фазам развитиякартофеля:статистическое,теоретическое,граница зон увлажнения;Р↑-недостаточное (необходимость орошения); Рopt- оптимальная влажность почвы; P↓избыточное (необходимость осушения)Соответствие закону нормального статистического распределенияоценивали по критерию А.Н.Колмогорова (λ).

Расчеты показали, что величинакритерия была значительно ниже допустимых пределов в фазы «всходов»,«боковых побегов», «цветения» и за период вегетации и соответственно составила0,23; 0,32; 0,64 и 0,74. Для фазы «соцветие» критерий (λ) составил 1,87 и былбольше установленного предела на 37,5%. Площади, характеризующиевероятность необходимости управления продуктивными влагозапасами по фазамразвития заметно отличались. В фазу «всходов» зона вероятности оптимальныхпродуктивных влагозапасов составляла 0.20, а зона подлежащая осушению 0,8. Вфазу «боковых побегов» вероятность оптимальных продуктивных запасовсоставляла 0.69, зона осушения 0,06 и орошения 0,25. При статистическомраспределении зона с оптимальными влагозапасами составляла 0,17; сизбыточными- 0,16, а с недостаточным увлажнением -0,67.

В фазу «цветения» пристатистическом распределении площадь с вероятностью оптимальных запасоввлаги составляет 0,21, с избыточными влагозапасами- 0,17, а с недостаточным 0,62. Анализ показывает, что в условиях Подмосковья вероятность осушения13картофеля составляет 0.19, орошения - 0.12, вероятность оптимальныхпродуктивных запасов влаги в почве составляет 0,69.Вероятность необходимости проведения водных мелиораций может бытьвычислена по формуле:  '' *  W  WcpPw  1  Ф  w  ' *  W  WcpФ  w(3),где Ф* - интегральная функция распределения; Wcp– центр рассеяния влагозапасов;σw - среднее квадратическое отклонение влагозапасов; W ' ' , W ' – верхняя и нижняяграницы оптимальных влагозапасов.Оценказависимостиотносительнойурожайностикартофеляотагроклиматических ресурсов Московской области проведена по методике В.В.Шабанова по почвенным влагозапасам и температуре воздуха за каждую декаду ипо фазам развития растений представлена на рис.