Совершенствование технологии планирования водопользования и орошения сельскохозяйственных культур в дехканских хозяйствах Гиссарской

 

 

На правах рукописи

 

Сатторов Шахрёр Джаборович

 

 

 

 

Совершенствование технологии планирования водопользования и орошения сельскохозяйственных культур в дехканских хозяйствах Гиссарской долины Республики Таджикистана

 

 

 

 

 

 

 

Специальность: 06.01.02 – мелиорация, рекультивация и охрана земель

 

 

 

 

 

 

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

 

 

 

Москва 2013

Диссертационная работа выполнена на кафедре эксплуатация гидромелиоративных систем Таджикского аграрного Университета. Имени Шириншоха Шохтемур

 

 

Научный руководитель:	доктор сельскохозяйственных наук, Рахматиллоев Рахмонкул
Официальные оппоненты:	доктор технических  наук, профессор Губер Криль Вадимович кандидат сельскохозяйственных наук ____________________________
Ведущая организация:	ФГНУ ВНИИ систем орошения и сельскохозяйственного водоснабжения «Радуга»

 

 

Защита диссертации состоится «____»__________ 2013 г. в____часов на заседании диссертационного совета Д006.038.01. во Всероссийском научно – исследовательском институте гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова (ВНИИГиМ) по адресу: 127550, Москва, ул. Большая Академическая, 44

 

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИГиМ.

Автореферат разослан «       » __________2013 г.

 

 

 

 

 

 

 

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук,                                                                                  С.Д. Исаева

 

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В связи с проводимыми реформами в аграрном секторе Республики Таджикистана взамен коллективных форм землепользования образованы независимые фермерские хозяйства. Площадь этих хозяйства в хлопкосеющей зоне могут составить от 0,5 до 10 и более гектаров. Планирования водопользования ведется в обобщенном виде с использованием рекомендаций, которые рассчитаны для получения максимальных урожаев сельскохозяйственных культур. Применяемая технология полива не обеспечивает эффективное водопользование, отсутствуют средства механизации водораспределения в поливную сеть. Возникли сложные проблемы по нехватки и распределению воды между хозяйствами, используемая техника и ее неприспособленность к малым площадям, недостатки минеральных и органических удобрений не позволяет получить хороших урожаев и необходимую экономическую эффективность. Все это приведет к снижению показателей использования потенциала природных и технических ресурсов.

Но практика подобных реформ в других странах СНГ показывает, что аналогичные проблемам решаются при правильной организации водопользования и применения необходимой технологии орошения с учетом технических, финансовых и организационных возможностей дехканских хозяйств, особенно в индивидуальных хозяйствах, площадь, которых составляет менее 3,0 га.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является совершенствование теоретических принципов и разработка технологии планировании водопользования и орошения сельскохозяйственных культур для дехканских хозяйств в условиях Гиссарской долины Республики Таджикистана, обеспечивающие значительное повышение эффективности использования водных, земельных и материальных ресурсов.

Для достижения основной цели были решены следующие задачи:

1. Оценка почвенной – мелиоративные условия и природного потенциала Гиссарской долины;

2. Изучении и оценка существующего состояния планирования и использования водных и земельных ресурсов в дехканских хозяйства Гиссарской долины;

3. Разработка научно-обоснованных технологий планирования водопользования и орошения сельскохозяйственных культур в дехканских хозяйствах по повышению эффективности использования водных и земельных ресурсов;

4. Опытная проверка научно – обоснованных положений на примере опытного дехканского хозяйства;

5. Обобщение полученного материала;

6. Внедрение и проведение экономического обоснования разработок.

Научная новизна исследований. Впервые для условий дехканских хозяйств Гиссарской долины Таджикистана проведена адаптация программы «CROPWAT – 8.0». Программа предназначена для вычисления водопотребления сельскохозяйственных культур на основе климатические условия и характеристика фаза развития культур.

Данная методика разработаны на основе метода Пенманом-Мантейтом, которая дает возможность определить объем водопотребления растений при каждой стадии развития культур, в табличном и графическом виде с учетом КПД техника полива, составляет графики полива при различных задаваемых пользователем условиях управления. Предложении декадные гидромодули сельскохозяйственных культур для планирования водопользования с учетом обеспеченности осадками, уточнены типы формируемыми борозд при возделывания основных культур, удельное впитывание воды в борозды с различными водно-физическими характеристиками. Предлагается новая технология механизации водораспределения в цепочке «внутрихозяйственный ороситель – временный ороситель – выводная борозда – поливная борозда» и регулирования расхода поливных струй с учетом изменения водно – физических характеристик поливных борозд в оросительный период.

Практическая ценность работы. Применение предложенных разработок позволяют повысить КПД техники полива в дехканских хозяйствах до 0,7 – 0,8. Технология полива обеспечивает снижение эрозии почв и риск подъёма уровня грунтовых вод. Планирование водопользования с учетом обеспеченности осадками позволяет сокращать оросительные нормы до 10-30% и обеспечивать водоподачу на поле в соответствии потребностями сельскохозяйственных культур.

Достоверность результатов. Достоверность данных в изучаемых вариантах доказывалась статистической обработкой методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову. Материалы исследования обрабатывались с применением методов математической статистики и компьютерной программы (Ехсеl), подтверждается использованием фундаментальных положений мелиоративной науки, статической обработкой экспериментальных данных, полученных в ходе полевых исследований. Проверка разработанных элементов технологии проводилось как в опытно – производственных условиях, так и путем широкого внедрения результатов исследований в производственном процессе.

На защиту выносятся следующие результаты:

1. Элементы технологии полива сельскохозяйственных культур, выращиваемых в дехканских хозяйствах Гиссарской долины Таджикистана с учетом особенностей формирования борозд различного типа.

2. Модели планирования технологии водопользования и орошения сельскохозяйственных культур в дехканских хозяйствах, включая мониторинг и оценку реализации этой технологии.

3. Конструкция трубчатого водомера – водовыпуска и методика его расчета.

4. Экономическая эффективность технологии бороздкового полива с использованием трубчатых водовыпусков – водомеров

Личный вклад соискателя. Заключается в проведении полевых исследований, определении параметров техники и технологии полива по бороздам, выявлений удельного впитывания поливных струй в бороздах с различной шероховатости, определении закономерностей продвижения и продолжительности добегания поливных струй при различных уклонов борозд. Разработана при участии автора конструкция водовыпуска – водомера и предложена методика его расчета. Уточнены режимы орошения в зависимости от ожидаемой обеспеченности осадками с использование компьютерной программа «CROPWAT – 8.0». При участии автора проведены полевые опыты и проанализированы экспериментальные данные.

Реализация и внедрение результатов исследований. Результаты исследований применены для планирования водопользования во вновь созданных ассоциации водопользователей Таджикистане на площади около 2000 га в 2006-2007 гг.

Материалы по совершенствованию технологии планирования водопользования и составления плана водопользования в зависимости от ожидаемой обеспеченности осадками с использованием компьютерной программа «CROPWAT – 8.0», используются в учебном процессе по курсу «Эксплуатации гидромелиоративных систем» в ТАУ им. Ш. Шотемура с 2010 года. Технология орошения с применением трубчатых водовыпусков – водомеров внедрена в Джиликульском и Шахринавском районе при орошении хлопчатника на площади 3 га, а усовершенствованная технология планирования водопользования и орошения проходила опытную проверку в дехканском хозяйстве им. А. Шарипова района Рудаки на общей орошаемой площади 1 га (2010 – 2011 гг).

Апробация работы. Результаты исследования и основные положения диссертации доложены на международной научно – практической конференции «Региональная рабочая встреча по обмену опытом по вопросам использования почво – и водосберегающих технологий в бассейне реки Амударьи» (Душанбе, 2010); на научно – практической конференция ТАУ им. Ш. Шотемура (Душанбе, 2005 – 2013 гг), на международной научно – практической конференция «Знание техники и профессии» ТАУ (Душанбе, 2010)., ежегодно на Ученом Совете гидромелиоративного факультета ТАУ им. Ш. Шотемура. Кроме того, полевые опыты апробировались ежегодно комиссией гидромелиоративного факультета Таджикского аграрного университета им. Ш. Шотемура.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на ____ страницах, содержит ____ таблиц, ____ рисунков, и приложение на _____ страницах, состоит из введения, пяти глав, выводов, рекомендации производству и списка использованной литературы включающего ______ источников, в том числе из них ______ иностранных авторов.

Содержание работы

В первой главе диссертации дана результата анализа оценка состояния водохозяйственные комплекса долина. Изложено географическое положения, климата, геоморфологические условия долина, а также почвенно – мелиоративные условия, водно – земельные ресурсы и их использование. А также приведена технико–эксплуатационные показатели гидромелиоративных систем, проанализировать применяемые способы техника и технология полива. Гиссарской долины расположена на высоте от 641 до 4500 метров над уровнем моря и по характеру рельефа делится на три области: горная, предгорная и равнинная. Основные климатические показатели Гиссарской долины приведены в (табл. 1.).

Таблица 1. Основные климатические показатели Гиссарской производственно-хозяйственной области

Климатические показатели	Значения показателя
Суточная амплитуда температуры воздуха за август  -  сентябрь, °С	19 – 20
Температура воздуха, °С среднегодовая за период апрель - сентябрь	14,1 – 15,1 21,8 – 22,8
Сумма эффективных температур (выше 10°С),°С	2192 – 2510
Относительная влажность воздуха, % ; среднегодовая за период апрель - сентябрь	46 – 53 39 – 50
Сумма часов солнечного сияния	2600 – 2800
Сумма прямой солнечной радиации, МДж/м2	3896,6 - 4148,1 (93 - 99 ккал/см2)
Сумма рассеянной солнечной радиации, МДж/м2	2199,8 - 2346,4 (52,5 - 56,0 ккал/см2)
Осадки, мм сумма за год сумма за апрель - сентябрь	475 - 705 144 - 248
Испаряемость, мм сумма за год сумма за апрель  -  сентябрь	1252 - 1597 1016 - 1232
Отношение годовой испаряемости к сумме осадков сумма за год сумма за апрель  -  сентябрь	2,6 – 2,3 7,1 – 5,0

 

Природный потенциал орошаемых земель Гиссарской долины, имеет высокий балл бонитета почв (около 83%), позволяют достигать очень высоких уровней урожайности сельскохозяйственных культур, превышающие существующие в 1,5–3,0–раза при достаточном водообеспечении посевов сельскохозяйственных культур орошением. В Гиссарской долине в основном распространены сероземные почвы (более 83%), а площадь земель с уклонами местности от 0,008 до 0,05 составляют 53,7% и это определяет диапазон наших исследований по совершенствованию технологии орошения сельскохозяйственных культур.

Вторая глава посвящена научно – теоретические обзор по вопросам тенденции развития технологий полива по бороздам, совершенствования технология водораспределения и планирования водопользования в условиях новых форм хозяйствования.

Развития мировой экономики на современном этапе характеризуется стремлением, ресурсосберегающим и экологически безопасностными технологиям, в том числе и в орошаемом земледелии. Ресурсосбережение в орошении связано к экономии водных, земельных, материальных, энергетических, трудовых и временных ресурсов. Безднина С.Я., Губер К.В., Губин В.К., Икромов И.И. Исаева С.Д., Кизяев Б.М., Кирейчева Л.В., Нурматов Н.К., Рахматиллоев Р., Храбров М.Ю.,