СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
Создание систем мелиоративного земледелия
нового поколения требует и включает в себя со-
вершенствование существующей и создание но-
вой системы сельскохозяйственных машин и ору-
дий по обработке почвы, уходу за посевами, убор-
ке урожая. Эта система машин должна обеспечить
снижение нагрузки на почву, предупреждать заг-
рязнение агроландшафта, повысить показатели
экономичности производства и эксплуатации.
Реализация перечисленных инновационных
мероприятий на орошаемых землях связана в пер-
вую очередь с обеспечением экологически безо-
пасного ресурсосберегающего водопользования
на гидромелиоративных системах, основу кото-
рого составляют научно обоснованные нормати-
вы по режимам орошения и технологии полива.
Необходимость водосбережения при орошении
обусловлена, с одной стороны, растущим дефи-
цитом пресной воды в ряде регионов РФ, с другой
— необходимостью обеспечения экологической
безопасности природной среды.
Существующие технологии использования
оросительной воды не обеспечивают должного во-
досбережения из-за значительных потерь воды из
водопроводной сети, открытых каналов и времен-
ной оросительной сети (до 25—30% от водопода-
чи); низкого КПД техники полива, в особенности
при поверхностном орошении (потери на глубин-
ные утечки и поверхностные сбросы достигают
10—30%); недостаточной оснащенности ороси-
тельных систем водомерной арматурой и средства-
ми автоматического вододеления; недостаточной
спланированности поверхности орошаемых зе-
мель; поливов повышенными нормами, приводя-
щими к большим потерям на глубинную фильт-
рацию.
Кроме технологических и организационно-хо-
зяйственных причин, приводящих к нарушению
водного режима на орошаемых землях, огромную
роль в снижении продуктивности орошаемых зе-
мель играют атмосферные засухи.
В степной зоне каждый третий год бывает за-
сушливым (дефицит водопотребления достигает
320 мм). В сухостепной зоне дефицит водопотреб-
ления около 470 мм наблюдается каждый второй
год. Из последних 26 лет в Среднем и Нижнем
Поволжье 13 были засушливыми. Засуха 1981 г.
снизила валовой сбор урожая зерна в целом по РФ
на 33 млн. т, а в 1998 г. из-за острейшей засухи
вместо плановых 10 млн. т сбор зерна составил
всего около 1,3 млн. Т.
В этой связи в РФ и зарубежных странах ве-
дутся работы по поиску и разработке косвенных
(расчетных) методов установления научно обосно-
ванных показателей норм и режимов орошения.
В нашей стране для расчета норм водопотреб-
ления растениями долгое время использовалось
уравнение, предложенное А. Н. Костяковым
(1951):
48
Е у =КВ З/з
где Е, — суммарное водопотребление культуры за
вегетационный период, м`/га;
К, — коэффициент водопотребления, пред-
ставляющий собой суммарный расход воды
(на транспирацию растений и испарение с по-
чвы) на единицу продукции, м`/та;
У — плановая (заданная) урожайность куль-
туры, ц/га.
Однако практическое применение этого урав-
нения показывает, что по причине отсутствия на-
дежной связи между Ё, У, К, оно не может быть
признано универсальным и пригодным для нор-
мирования орошения, особенно с учетом требова-
ний водосбережения, почвозащиты и экологичес-
кой безопасности окружающей среды. На базе ог-
ромных достижений в биологии и физиологии ра-
стений, почвоведения, агрохимии, метеорологии
и физике атмосферы отечественными и зарубеж-
ными исследователями предложен целый ряд на-
учно обоснованных и широко апробированных ме-
тодов расчета нормирования орошения, основан-
ных на использовании таких климатических ха-
рактеристик, как температура и влажность воз-
духа, их градиенты, радиационный баланс, сум-
марная радиация и др.
Проведенные исследования показали, что для
определения суммарного водопотребления (эва-
потранспирации) используется испаряемость (по-
тенциальная эвапотранспирация), скорректиро-
ванная с помощью коэффициентов, учитываю-
щих роль растений и метеорологических (погод-
ных) условий. В Пензенской области в качестве
исходной величины для последующих расчетов
норм орошения водобалансовым методом принят
биоклиматический метод в модификации Даниль-
ченко Н. В., сущность которого состоит в исполЬ-
зовании следующей расчетной модели:
Е, = Е: К;` К,
где Е, — суммарное водопотребление, мм;
Е — испаряемость (потенциальная эвапотран-
спирация), мм;
К; — биологический коэффициент, характери-
зующий роль растения в расходовании влаги
сельскохозяйственным полем;
К, — микроклиматический коэффициент, учи-
тывающий изменение микроклимата под вли-
янием орошения.
В связи с тем, что биологические коэффици-
енты в реальные годы могут отличаться от сред-
них многолетних, в расчетах используются откор-
ректированные, так называемые текущие биоло-
гические коэффициенты К, которые определяют-
ся по следующей зависимости:
Е
Ка = Кв° (0‚21Ё + 0,79),
1
где К, — средний многолетний биологический ко-
эффициент для расчетного периода (декады);