Автореферат (1151664), страница 9
Текст из файла (страница 9)
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. Обзор и анализ современного состояния орошаемых земель показал, что на большинстве площадей не обеспечиваются проектные уровни урожайности сельскохозяйственных культур. К основным причинам такого положения необходимо отнести как несовершенство технологий орошения, так и сформировавшийся низкий уровень плодородия почв из-за снижения содержания в них гумуса, разрушения структуры и уплотнения. Одним из направлений в решении этой проблемы может стать технология интенсивного восстановления плодородия таких почв без вывода земель из оборота на основе комплексных мелиораций, в основу которых положены адаптационные подходы эффективного использования водных ресурсов и биопотенциала возделываемых сельскохозяйственных культур при периодическом глубоком рыхлении мелиорируемых почв.
2. Установлены количественные и качественные показатели влияния глубокого рыхления на условия формирования продуктивных влагозапасов от атмосферных осадков и поливов, которые улучшаются с увеличением дифференциальной пористости почвы и соответствующим увеличением капиллярной влагоемкости до 17 % и снижением наименьшей влагоемкости (влажности разрыва капилляров) до 5 %, определяющих водный потенциал и доступность влаги растению. Изменение водоудерживающих характеристик почвы позволяет при осеннем глубоком рыхлении дополнительно аккумулировать продуктивные влагозапасы в корнеобитаемом слое (начало вегетационного периода) на 20…30 % больше, чем на участках вспашки, и увеличивать норму полива на 10…15 %.
3. Установлены закономерности между потребностью растений в воде и их продуктивностью, эвапотранспирацией с орошаемого поля и напряженностью метеорологических условий, уровнем поддержания влажности почвы в слое активного влагообмена и урожайностью культуры на глубокоразрыхленных почвах, в соответствии с которыми определен верхний допустимый уровень предполивной влажности почвы 70…75 % НВ. Поддержание такого уровня предполивных влагозапасов при орошении требует минимальных затрат водных ресурсов на единицу продукции, сокращения оросительной нормы на 10…20 % по сравнению с затратами воды на получение максимальной урожайности, при этом фактическая продуктивность снижается лишь на 4…8 % от максимально возможной. Рекомендуемый уровень поддержания предполивной влажности глубокоразрыхленной почвы на орошаемых землях целесообразен как с позиций экономии водных ресурсов, так и с позиций микробиологической активности почвы, которая при этом режиме увлажнения в 1,6…1, 9 раз больше, чем на участках отвальной вспашки. Дальнейшее же увеличение влажности не способствует интенсификации процессов гумификации органики.
4. Разработана методика расчета потребностей сельскохозяйственных культур в оросительной воде при оптимальных режимах орошения на глубокоразрыхленных почвах с учетом влагонакопительного эффекта по использованию атмосферных осадков зимнего (до 30 %) и летнего периодов; увеличения эвапотранспирации с орошаемого поля в связи с возрастанием на 20…50 % биологической массы культуры.
5. Разработана технология глубокого объемного рыхления почв с одновременным внутрипочвенным внесением животноводческих стоков, включающая комплекс механизмов, состоящий из V-образного трехстоечного рыхлителя, оборудованного системой пассивной и принудительной подачи жидких компонентов в разрыхляемый слой. При агрегатировании рыхлителя с трактором с тяговым усилием 5 т обеспечивается качественное разрыхление почвы на глубину 0,5 м за один проход.
Разработана методика оценки качества рыхления почвы, основанная на построении вероятностных биноминальных кривых распределения Пирсона III типа, позволяющая проводить мониторинг изменений значений плотности в проектно заданном мелиорируемом слое почвы и устанавливать продолжительность последействия глубокого рыхления.
6. При реализации комплекса мелиоративных мероприятий, включающих после глубокого рыхления трехлетний период возделывания люцерны, возможно увеличение основных питательных элементов и гумуса в корнеобитаемых слоях 0 - 0,3 и 0,3 - 0,5 м, соответственно: фосфора - на 71…574 и 49…132; калия – на 21…122 и 16…80; азота – на 10…34 и 24…31; гумуса – на 20…46 и 38…55 %. Наибольший эффект достигается при одновременном внесении органических удобрений и глубоком рыхлении и внутрипочвенном внесении животноводческих стоков.
Методом регрессионного анализа установлены зависимости изменения плотности почвы от дозы органических удобрений. На участках отвальной вспашки эффект от их внесения прослеживается только в поверхностном слое 0 - 0,1 м, в то время как на участках глубокого рыхления увеличение их дозы ведет к снижению плотности почвы в слое 0 - 0,3 м. В восстановительный период применение комплексных мелиораций позволяет увеличить урожайность культуры-мелиоранта (люцерны) в 1,9 раза и получить до 10 т к. ед./га качественного корма.
7. Энергетическая оценка эффективности применения комплекса мелиоративных мероприятий показала, что в зависимости от доз внесения твердых органических удобрений и способа обработки почвы (за три года), наибольшее количество дополнительно аккумулированной энергии было достигнуто на участках глубокого рыхления с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков – 740,8…1575,6, на участках отвальной вспашки – не более 411,2 ГДж/га. При этом максимальные затраты антропогенной энергии на реализацию этих технологий составили соответственно 166,1 и 129,9 ГДж/га. В долевых затратах энергии по элементам технологий существенных отличий не отмечено. Энергетические затраты от общих затрат по вариантам, приходящиеся на внесение навоза, составляли 27,4…38,0, прямые затраты по топливу – 41,5…51,4, затраты живого труда не превышали 3,6…3,9%.
8. Установлено, что интенсифицировать процесс восстановления плодородия почв на орошаемых землях возможно путем их глубокого разуплотнения, при котором повышается эффективность использования биопотенциала культуры-мелиоранта (люцерны) и органических удобрений, коэффициент энергетической эффективности увеличивается в 7,3…12,6 раза. Наибольший эффект достигается при глубоком рыхлении с одновременным внутрипочвенным внесением животноводческих стоков, коэффициент энергетической эффективности возрастает в 12,6…9,5 раз.
9. Показано, что стоимость в рублевом эквиваленте дополнительной ежегодно аккумулируемой энергии с учетом цены на ее реализацию для производителей растениеводческой продукции, минимальная на участках отвальной вспашки – 25,6…53,1 тыс.руб./га и максимальная при применении технологии глубокого рыхления с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков – 133,4…266,2 тыс. руб./га.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. В производственных условиях восстановление деградированных уплотненных почв на орошаемых сельскохозяйственных угодьях рекомендуется осуществлять путем комплексной мелиорации, включающей глубокое рыхление и возделывание бобовой культуры-мелиоранта (люцерны) в течение трех лет без вывода земель из оборота.
2. Для обеспечения эффекта, при котором на каждый дополнительно затраченный ГДж/га антропогенной энергии аккумулируется 8…12 ГДж/га солнечной энергии в приросте продукции и плодородии почв, необходимы:
- внесение не менее 60 т/га навоза КРС, 10 т/га птичьего помета (при его наличии) и заделка органики в почву отвальной вспашкой на глубину 0,18…0,22 м;
- реализация глубокого рыхления без оборота пласта на глубину не менее 0,5 м или глубокого рыхления с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков или других органосодержащих материалов нормой 70…90 м3/га (внесение внутрипочвенно жидких органосодержащих материалов осуществляется для стимулирования развития корневой системы культуры-мелиоранта);
- режим орошения сельскохозяйственной культуры-мелиоранта, соответствующий поддержанию предполивной влажности почвы на уровне 70…75 % НВ.
3. Для поддержания достигнутого уровня плодородия почв на орошаемых землях в 8-9-польном севообороте глубокое рыхление с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков с содержанием 3…5 % органики проводится один раз за ротацию. В последующие годы после сведения травостоя культуры-мелиоранта, то есть на пятый и в последующие годы, обработка почвы осуществляется без оборота пласта с ежегодным углублением на 0,03…0,05 м, начиная с глубины 0,18…0,22 м; дефицит баланса поступления органики в почву восполняется ежегодно.
4. Для увеличения эффективности использования атмосферных осадков осенне-зимнего периода до 30 % и снижения затрат оросительной воды на эту же величину глубокое рыхление осуществляется поздней осенью, а закрытие влаги - ранней весной.
5. При выполнении мелиоративных работ весной или в летний период технологический процесс протекает непрерывно с момента внесения органических удобрений на поверхность мелиорируемого участка до посева культуры-мелиоранта. В этом случае обязателен увлажнительный полив перед посевом культуры.
6. Для обеспечения качественного разрыхления почвы глубокое рыхление осуществляется при оптимальной влажности для крошения почвы, соответствующей 10…23 % об.: на тяжелых почвах - при более высоком уровне влажности, на легких почвах - при более низком уровне.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:
Статьи в журналах, рекомендованных ВАК:
1. Казаков, В. С. Технология улучшения структуры уплотненных маломощных черноземов [Текст] / В. С. Казаков, В. П. Максименко, С. А. Ешенкулов // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. – 1986. – № 5. – С. 19 – 22.
2. Казаков, В. С. Технология улучшения водно-физических свойств тяжелых почв на рисовых оросительных системах [Текст] / В. С. Казаков, В. П. Максименко, С. И. Умирзаков // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. – 1988. – № 1. – С. 79 – 82.
3. Максименко, В. П. Оптимизация режима орошения люцерны в условиях юга Западной Сибири [Текст] / В. П. Максименко, А. Б. Балкизов // Аграрная наука. – 1993. – № 2. – С. 46 – 47.
4. Максименко, В. П. Водопотребление и продуктивность орошаемой люцерны на юге Западной Сибири [Текст] / В. П. Максименко, Т. Л. Волчкова, А. Б. Балкизов // Мелиорация и водное хозяйство. – 1993. – № 2. – С. 33.
5. Шумаков, Б. Б. Эффективность глубокой обработки орошаемых черноземов на юге Западной Сибири [Текст] / Б. Б. Шумаков, В. П. Максименко, А. В. Бергер // Доклады РАСХН. – 1993. – № 5. – С. 15 – 17.
6. Шумаков, Б. Б. Выращивание козлятника восточного при орошении в условиях Северного Казахстана [Текст] / Б. Б. Шумаков, В. П. Максименко, А. Н. Бондаренко // Аграрная наука. – 1993. – № 5. – С. 45.
7. Максименко, В. П. Оптимизация режима орошения люцерны на южных черноземах [Текст] / В. П. Максименко, А. Б. Балкизов, Т. Л. Волчкова // Мелиорация и водное хозяйство. – 2000. – № 2. – С. 42 – 44.
8. Максименко, В. П. Комплекс машин для глубокого рыхления почвы с внесением животноводческих стоков [Текст] / В. П. Максименко // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2003. – № 10. – С. 11 – 13.
9. Максименко, В. П. Применение многофункционального модифицированного удобрения-мелиоранта при возделывании картофеля [Текст] / В. П. Максименко, Ю. А. Мажайский, Ю. В. Попова // Плодородие. – 2008. – № 2. – С. 24 – 25.
10. Максименко, В. П. Комплексная мелиорация почв на орошаемых землях [Текст] / В. П. Максименко // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2009. – № 1. – С. 38 - 40.
11. Максименко, В. П. Химическая мелиорация почв с использованием композитного агрохимиката на углеродной структуре [Текст] / В. П. Максименко, С. Ю. Деев, С. А. Меньшикова // Агрохимический вестник. – 2009. - № 4. - С. 30 – 31.
12. Максименко, В. П. Интенсификация восстановления плодородия уплотненных почв на орошаемых землях [Текст] / В. П. Максименко // Мелиорация и водное хозяйство. – 2009. - № 5. – С. 24 - 28.
Монография:
13. Максименко, В. П. Галега восточная – реальность и перспектива [Текст] / В. П. Максименко, А. Н. Бондаренко, Т. Л. Волчкова. – М.: Мещерский филиал ГНУ ВНИИГиМ, 2005. – 94 с. – ISBN 5-902446-07-4.
Патенты на изобретения:
14. Патент № 2229780 Российская Федерация, МПК 7 А 01 В 79/02. Способ мелиорации земель [Текст] / В. П. Максименко, Б. М. Кизяев, П. В. Максименко, Т. Л. Волчкова; Заявитель и патентообладатель Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации» Российской академии сельскохозяйственных наук (RU). – № 2002116878/12, заявл. 26.06.2002; Опубл. 10.06.2004. Бюл. № 16. – 6 с.
15. Патент № 2230719 Российская Федерация, МПК 7 С 05 С 9/02. Вспененное карбамидоформальдегидное удобрение и способ его получения [Текст] / В. М. Мелкозеров, Л. Д. Нагорный, В. В. Олейник, А. Б., Махновецкий, В. П. Максименко, Ю. А. Мажайский, С. Ю. Деев, В. В. Бородычев, С. Б. Адьяев, М. П. Чапланова; Заявитель и патентообладатель ООО «Газостройинвест». - № 2003124002; заявл. 04.08.2003; опубл. 20.06.2004, БИПМ № 17. – 8 с.
16. Патент № 2284687 Российская Федерация, МПК А 01 G 25/00. Способ орошения минерализованной водой [Текст] / О. В. Демкин, Б. М. Кизяев, В. К. Губин, К. В. Губер, И. И. Куйкунов, М. Ю. Храбров, В. П. Максименко, В. И. Канардов, С. Б. Адьяев; Заявитель и патентообладатель Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации» Российской академии сельскохозяйственных наук (RU). – № 2005107283/12, заявл. 16.03.2005; Опубл. 10.10.2006. Бюл. № 28. – 4 с.
17. Патент № 2370935 Российская Федерация, МПК А 01 В 79/02. Способ использования сельскохозяйственных земель, загрязненных тяжелыми металлами [Текст] / В. Н. Буравцев, Н. Т. Губина, Н. Н. Головатая, Е. А. Котова, В. П. Максименко; Заявитель и патентообладатель Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации» Российской академии сельскохозяйственных наук (RU). - № 2008109062/12, заявл. 12.03.2008; опубл.27.10.2009, Бюл. № 30. – 4 с.
Статьи в журналах, тематических сборниках и материалах конференций:
18. Максименко, В. П. Объемное рыхление маломощных черноземов в условиях орошаемого земледелия [Текст] / В. П. Максименко, Г. В. Шалина, С. А. Ешенкулов // Перспективные способы и техника орошения земель : Сб. науч. тр. ВНИИГиМ. – М., 1984. – С. 58 – 67.
19. Максименко, В. П. К вопросу об управлении водопотреблением кормовых культур при программировании урожаев в условиях пустыни и песчаных почв [Текст] / В. П. Максименко // Технология орошения и программирования урожая : Сб. науч. тр. ВНИИГиМ. – М. , 1986. – С. 107 – 112.
20. Максименко, В. П. Регулирование водно-воздушного режима маломощных южных черноземов на орошаемых землях [Текст] / В. П. Максименко, С. А. Ешенкулов // Технология орошения и программирования урожая : Сб. науч. тр. ВНИИГиМ. – М., 1986. – С. 101 – 107.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
