Диссертация (Технология капельного орошения яблоневого сада интенсивного типа на основе моделирования режимов увлажнения)

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшегообразования«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ» (РУДН)Министерства образования и науки Российской ФедерацииНа правах рукописиКУЧЕР ДМИТРИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧТЕХНОЛОГИЯ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ ЯБЛОНЕВОГО САДА ИНТЕНСИВНОГО ТИПАНА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ УВЛАЖНЕНИЯСпециальность:06.01.02 «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»Диссертация на соискание учёной степеникандидата технических наукНаучный руководитель:Доктор сельскохозяйственных наукпрофессор Шуравилин А.В.Москва 20152ОГЛАВЛЕНИЕВведение ........................................................... Ошибка! Закладка не определена.Глава 1. Проблемы и перспективы капельного орошения плодовых насаждений(обзор литературы) ....................................................................................................

101.1. Способы орошения плодовых насаждений ................................................. 101.2. Современные технологии капельного орошения плодовых насаждений 16Выводы по главе 1 ................................................................................................. 36Глава 2. Условия, объекты, программа и методика исследований ...................... 372.1. Природно-климатические и хозяйственные условия района проведенияисследований (ЗАО «Совхоз им. Ленина») ....................................................... 372.2. Характеристика агрофизических и агрохимических свойств почв опытногоучастка .................................................................................................................... 452.3.Агротехнологическиеприёмыформированияяблоневогосадаинтенсивного типа и агротехника его возделывания в опыте .......................... 502.4. Схема полевого эксперимента и методика исследований .........................

53Выводы по главе 2 ................................................................................................. 56Глава 3. Обоснование математической модели распределения влаги в почве итехника капельного орошения ................................................................................. 58яблоневого сада ......................................................................................................... 583.1. Капельная система орошения яблоневого сада .......................................... 58и её основные параметры ..................................................................................... 583.2. Описание математической модели распределения влаги в почве прикапельном орошении яблоневого сада................................................................

623.3. Формирование контуров увлажнения и определение их геометрическихпоказателей ............................................................................................................ 733Выводы по главе 3 ................................................................................................. 84Глава 4. Формирование водного режима почв при капельном орошениияблоневого сада .........................................................................................................

864.1. Режим уровня почвенно-грунтовых вод ...................................................... 864.2. Динамика влажности почвы и влагозапасов при капельном орошении .. 884.3. Режим капельного орошения яблоневого сада ........................................... 964.4. Расчётный режим орошения яблоневого сада и его сравнительная оценка сфактическими данными ...................................................................................... 1074.5. Водопотребление яблоневого сада .............................................................

1114.6. Связь биологических коэффициентов с водопотреблением яблоневого сада............................................................................................................................... 124Выводы по главе 4 ...............................................................................................

130Глава 5. Рост и плодоношение яблоневого сада интенсивного типа при капельноморошении .................................................................................................................. 1335.1. Динамика роста и развития яблоневого сада ............................................ 1335.2. Распределение корневой системы яблоневого сада ................................. 1405.3. Урожайность и коэффициент водопотребления яблоневого сада ..........

143Выводы по главе 5 ............................................................................................... 149Глава 6. Экономическая эффективность возделывания яблоневого сада прикапельном орошении............................................................................................... 151Выводы по главе 6 ............................................................................................... 155Заключение ...................................................... Ошибка! Закладка не определена.Литература ............................................................................................................... 156Приложения .....................................................

Ошибка! Закладка не определена.4ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы. В настоящее время планируется увеличениеплощадейсадоводческиххозяйствврамкахрешенияпроблемыпродовольственной безопасности и импортозамещения в соответствии с ФЦП«Развитие садоводства и питомниководства в Российской Федерации на 2012—2014 годы с продолжением мероприятий до 2020 года». Одним из направлений врешении проблемы – создание садов интенсивного шпалерно-карликового типа,достоинством которых являются скороплодность, сравнительная простотаформирования деревьев, уборки урожая, быстрая окупаемость капиталовложенийи ряд других качеств. Вместе с тем, такой сад требует особо благоприятныхпочвенно-климатических условий, строгого регулирования режима влажности вкорнеобитаемом слое и соблюдения правил агротехники.

В настоящее время всеболее широкое применение находят малообъёмные способы орошения, которыепозволяют регулировать подачу воды в заданном диапазоне в соответствии спотребностями растений. Одним из таких экологически безопасных способовполива является капельное орошение, при котором в почве создаётсяоптимальный водно-воздушный режим без поверхностного и глубинного сбросаоросительной воды. Капельное орошение может широко использоваться приразвитиисадоводствавразличныхпочвенно-климатическихусловиях.Перспективным направлением является использование капельного орошения дляполива плодовых садов в зонах с неравномерным природным увлажнением.Поэтому научное обоснование и разработка теоретических и экспериментальныхположений формирования рационального режима распределения влаги в почвепри капельном орошении яблоневого сада интенсивного шпалерно-карликовоготипа в Московской области является важной проблемой, которой и определяетсяактуальность настоящих исследований.Степень разработанности темы.

Обоснование режимов капельногоорошения плодового сада позволит обеспечивать требуемую влажность в5корнеобитаемой зоне в любой по климатическим условиям год, высокуюэкономическуюэффективность,ресурсосберегающуюнадёжностьиэкологическую безопасность. Выполненные к настоящему времени теоретическиеи экспериментальные исследования по капельному орошению плодового садаотносятся преимущественно к лесостепной, степной и полупустынной зонамРоссийской Федерации.

Различные аспекты капельного орошения плодового садав стране были рассмотрены в работах В.В. Бородычёва, М.Ю. Храброва,О.Е. Ясониди,А.И. Голованова,М.С. Григорова,Н.Н. Дубенка,Д.П. Гостищева,А.В. Шуравилина,И.П. Кружилина,А.А. Алексашенко,М.И. Ромащенко, В.Н. Шкуры, Г.А. Сенчукова, Н.Г. Степанова, А.М. Олейника,Е.В.

Кузнецова,Н.В. Вдовина,Д.П. Семаша,Е. Акопяна,Ю.С. Уржумова,Е.В.Еремина и других. Учёными были разработаны теоретические основыкапельного орошения, а для отдельных регионов России проведены исследованияпо технологии капельного орошения плодового сада и разработаны практическиерекомендации. Для природных условий Московской области, отличающихсязначительной неравномерностью увлажнения по годам и в разрезе вегетационногопериода, необходимо обоснование режима увлажнения корнеобитаемого слоя итехнологии применения капельного орошенияяблоневого сада интенсивногошпалерно-карликового типа для создания благоприятных условий развитиярастений и повышения урожайности плодов.Цель исследований – научное обоснование и разработка технологиикапельного орошения яблоневого сада интенсивного шпалерно-карликового типавюжно-таёжнойзонедерново-подзолистыхпочвМосковскойобласти,обеспечивающую высокую продуктивность и экологическую безопасность.

Длядостижения поставленной цели решались следующие основные задачи:− выполнить анализ и дать оценку эффективности применения капельногоорошения плодовых насаждений;− разработать методику расчета режима и контура увлажнения при капельноморошении яблоневого сада интенсивного типа на основе двухмерной6математической модели влагопереноса применительно к условиям южнотаежной зоны и дать сравнительную оценку результатов моделирования иэкспериментальных данных;− установить закономерности распределения влаги в почве при полосовомкапельном увлажнении яблоневого сада и определить параметры контуровувлажнения в зависимости от режима предполивной влажности и глубиныувлажнения;− разработать элементы режима орошения, обеспечивающего поддержаниеблагоприятного водно-воздушного и питательного режимов корнеобитаемогослоя почвы;−выявитьвлияниережимовкапельногоорошениянадинамикуводопотребления яблоневого сада и уточнить значения биоклиматическихкоэффициентов водопотребления;− дать оценку влияния режимов предполивной влажности почвы и глубиныувлажняемого слоя при капельном орошении на рост и развитие деревьев,распространение корневой системы и урожайность яблок;− провести экономическую оценку эффективности капельного орошенияяблоневого сада интенсивного типа в зависимости от уровней увлажнения.Научная новизна работы.