Научная статья на тему 'Эффективность использования оросительной воды в специализированных севооборотах – важный фактор стабилизации продуктивности земледелия'

Эффективность использования оросительной воды в специализированных севооборотах – важный фактор стабилизации продуктивности земледелия Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
119
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
севообороты / оросительная вода / суммарное водопотребление / продуктивность пашни / crop rotations / irrigation water / total water consumption / productivity of arable land

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Н. П. Мелихова, А. А. Зибаров, К. М. Мелихов, Л. В. Вронская

В семипольных специализированных севооборотах с различным соотношением зерновых и кормовых культур и разным коэффициентом использования севооборотной пашни изучено влияние насыщенности структуры севооборота приоритетными культурами на продуктивность орошаемой пашни, научно обоснована роль специализированных севооборотов для реализации биологически обусловленного уровня продуктивности севооборота в целом; подтверждена возможность достижения высокой продуктивности в условиях орошения при применении научно обоснованных режимов орошения; показано преобладание в структуре суммарного водопотребления оросительных норм, определен расход воды на единицу продукции и возможность экономного расходования почвенной влаги в зависимости от предшественников и места в севообороте. Подтверждена приоритетность использования в структуре севооборотов в качестве кормовых культур многолетних и однолетних бобово-злаковых смесей, намечены пути сокращения поливных и оросительных норм в севооборотах с преобладанием кормовых культур. Установлено снижение эффективности использования суммарного водопотребления при насыщении севооборота зерновыми культурами. Бессменное возделывание зерновых повышает непроизводительное расходование оросительной воды и почвенной влаги, в сравнении с культурами севооборотов. Подтверждено преимущество чередования культур в специализированных севооборотах, в сравнении с бессменным их выращиванием, по влиянию на продуктивность пашни и расходование оросительной воды. Установлено положительное влияние промежуточных культур не только на получение дополнительной кормовой продукции с единицы севооборотной пашни, но и на эффективное использование поливной воды и сохранение воднофизических свойств почвы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFICIENCY OF USE OF IRRIGATION WATER IN SPECIALIZED CROP ROTATIONS AS AN IMPORTANT FACTOR OF STABILIZATION PRODUCTIVITY OF AGRICULTURE

In the seven-field specialized crop rotations with different ratios of cereals and fodder crops and the different utilization rates of crop rotation, the influence of the saturation of the crop rotation structure on priority crops on the productivity of irrigated arable land has been scientifically substantiated; the role of specialized crop rotations has been scientifically substantiated for realizing the biologically determined level of crop rotation productivity as a whole; confirmed the possibility of achieving high productivity in irrigation with the application of scientifically based irrigation regimes; The predominance of irrigation norms in the structure of total water consumption is shown, the water consumption per unit of production and the possibility of economical consumption of soil moisture depending on the predecessors and the place in the seborrhea are determined. The priority was given to the use of perennial and annual legume-cereal mixtures as forage crops in the structure of crop rotation, the ways of cutting irrigation and irrigation norms in crop rotations with a predominance of forage crops are outlined. A decrease in the efficiency of the use of total water consumption is established when the crop rotation is saturated with grain crops. Permanent cultivation of cereals increases the unproductive expenditure of irrigation water and soil moisture in comparison with crops of crop rotation. The advantage of alternating crops in specialized crop rotations has been confirmed in comparison with their permanent cultivation in terms of the productivity of arable land and irrigation water consumption. The positive effect of intermediate crops was established not only on obtaining additional fodder products from a unit of crop rotation, but also on the effective use of irrigation water and the preservation of water-physical properties of the soil.

Текст научной работы на тему «Эффективность использования оросительной воды в специализированных севооборотах – важный фактор стабилизации продуктивности земледелия»

3. Bykovskij, Yu. A. Novye i perspektivnye sorta bahchevyh kul'tur [Tekst] / Yu. A. Bykov-skij, L. V. Emel'yanova, T. M. Nikulina // Kartofel' i ovoschi. - 2016. - № 8. - S. 37-38.

4. Koleboshina, T. G. Agrotehnika vozdelyvaniya arbuza stolovogo prim5enitel'no k inten-sivnym tehnologiyam [Tekst]/ T. G. Koleboshina, G. E. Kobkova// Innovacionnye tehnologii v sele-kcii i semenovodstve s.-h. kul'tur: materialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. -M.: VNII selekcii i semenovodstva ovoschnyh kul'tur, 2006. - T. 1. - S. 136-137.

5. Koleboshina, T. G. Osobennosti agrotehnologii bahchevyh kul'tur v zone riskovannogo zemledeliya RF [Tekst]/T. G. Koleboshina, Yu. A. Bykovskij // Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2016. - № 3(60). - S. 123-129.

6. Litvinov, S. S. Problemy jekologizacii ovoschevodstva Rossii [Tekst]/ S. S. Litvinov. - M.: Rossel'hozakademiya, 1998. - S. 363.

7. Litvinov, S. S. Nauchnye osnovy sovremennogo ovoschevodstva [Tekst]/ S. S. Litvinov. -M.: Rossel'hozakademiya VNIIO, 2008. - 776 s.

8. Litvinov, S. S. Metodika polevogo opyta v ovoschevodstve [Tekst] /S. S. Litvinov. - M.: Rossel'hozakademiya. - 2011. - S. 125.

9. Filov, A. I. Tykva [Tekst] / A. I. Filov // Kul'turnaya flora SSSR. - M.: Kolos, 1982. - T. XXI. - S. 164-211.

10. Fursa T. B. Jekologo-geograficheskaya differenciaciya arbuza stolovogo (Citrullus lanatus var. vulgaris) [Tekst] / T. B. Fursa, V. M. Stepanova. - Nauchno-tehnicheskij byulleten' VIK, 1991. -Vyp. 216. - S. 54-59.

E-mail: BBSOS34@yandex.ru

УДК 631.67: 631.582:631.452

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРОСИТЕЛЬНОЙ ВОДЫ В СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ СЕВООБОРОТАХ - ВАЖНЫЙ ФАКТОР СТАБИЛИЗАЦИИ ПРОДУКТИВНОСТИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

EFFICIENCY OF USE OF IRRIGATION WATER IN SPECIALIZED CROP ROTATIONS AS AN IMPORTANT FACTOR OF STABILIZATION PRODUCTIVITY OF AGRICULTURE

Н.П. Мелихова1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник А.А. Зибаров1, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник К.М. Мелихов2, кандидат технических наук, доцент Л.В. Вронская1, младший научный сотрудник

N.P. Melikhova1 A.A. Zibarov1, K.M. Melikhov2, L.V. Vronskaya1

1ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия»,

г. Волгоград

2Волгоградский государственный аграрный университет

1All-Russian Scientific Research Institute of Irrigated Agriculture, Volgograd 2Volgograd State Agrarian University

В семипольных специализированных севооборотах с различным соотношением зерновых и кормовых культур и разным коэффициентом использования севооборотной пашни изучено влияние насыщенности структуры севооборота приоритетными культурами на продуктивность орошаемой пашни, научно обоснована роль специализированных севооборотов для реализации биологически обусловленного уровня продуктивности севооборота в целом; подтверждена возможность достижения высокой продуктивности в условиях орошения при применении научно обоснованных режимов орошения; показано преобладание в структуре суммарного водопотребления оросительных норм, определен расход воды на единицу продукции и возможность экономного расходования почвенной влаги в зависимости от предшественников и места в севообороте. Подтверждена приоритетность использования в структуре севооборотов в качестве кормовых культур многолетних и однолетних бобово-злаковых смесей, намечены пути сокращения поливных и оросительных норм в севооборотах с преобладанием кормовых

культур. Установлено снижение эффективности использования суммарного водопотребления при насыщении севооборота зерновыми культурами. Бессменное возделывание зерновых повышает непроизводительное расходование оросительной воды и почвенной влаги, в сравнении с культурами севооборотов. Подтверждено преимущество чередования культур в специализированных севооборотах, в сравнении с бессменным их выращиванием, по влиянию на продуктивность пашни и расходование оросительной воды. Установлено положительное влияние промежуточных культур не только на получение дополнительной кормовой продукции с единицы севооборотной пашни, но и на эффективное использование поливной воды и сохранение воднофизических свойств почвы.

In the seven-field specialized crop rotations with different ratios of cereals and fodder crops and the different utilization rates of crop rotation, the influence of the saturation of the crop rotation structure on priority crops on the productivity of irrigated arable land has been scientifically substantiated; the role of specialized crop rotations has been scientifically substantiated for realizing the biologically determined level of crop rotation productivity as a whole; confirmed the possibility of achieving high productivity in irrigation with the application of scientifically based irrigation regimes; The predominance of irrigation norms in the structure of total water consumption is shown, the water consumption per unit of production and the possibility of economical consumption of soil moisture depending on the predecessors and the place in the seborrhea are determined. The priority was given to the use of perennial and annual legume-cereal mixtures as forage crops in the structure of crop rotation, the ways of cutting irrigation and irrigation norms in crop rotations with a predominance of forage crops are outlined. A decrease in the efficiency of the use of total water consumption is established when the crop rotation is saturated with grain crops. Permanent cultivation of cereals increases the unproductive expenditure of irrigation water and soil moisture in comparison with crops of crop rotation. The advantage of alternating crops in specialized crop rotations has been confirmed in comparison with their permanent cultivation in terms of the productivity of arable land and irrigation water consumption. The positive effect of intermediate crops was established not only on obtaining additional fodder products from a unit of crop rotation, but also on the effective use of irrigation water and the preservation of water-physical properties of the soil.

Ключевые слова: севообороты, оросительная вода, суммарное водопотребле-ние, продуктивность пашни.

Key words: crop rotations, irrigation water, total water consumption, productivity of arable land.

Введение. В современных условиях сельскохозяйственного производства при нехватке материально-технических и водных ресурсов севооборот продолжает оставаться доступным агротехнологическим средством получения планируемой продуктивности пашни, восстановления плодородия почвы, поддержания благоприятного фи-тосанитарного состояния, важным средством достижения планируемой продуктивности включаемых в чередование растений, является регулятором экономного расходования материально-технических и водных ресурсов [3, 4, 5, 11].

Вода - важный фактор плодородия почвы, определяющий рост растений и формирование урожая. В комплексе мероприятий по стабилизации земледелия и увеличения производства продукции растениеводства в Нижнем Поволжье решающее значение имеет орошение [8, 9, 10]. Применение оптимального режима способствует здесь повышению урожайности культур в 2,5-3,0 раза [6, 8]. Контроль за влажностью почвы и поддержание её на планируемом уровне способствует созданию благоприятных не только водных, но и физических, химических и биологических свойств почвы [1, 10].

Рациональное использование поливной воды предполагает бездефицитное использование доступной влаги всеми культурами, включаемыми в чередование севооборотов. Традиционные технологии полива для различных почвенно-климатических условий с большими затратами воды не только отрицательно влияют на почву, но и снижают экономические показатели орошения [6, 8].

Научно обоснованные нормы орошения как отдельными сельскохозяйственными растениями, так и в целом в системе севооборота должны способствовать эффективному использованию воды, сохранению плодородия почвы и экологической устойчивости орошаемых агроландшафтов [2, 8].

Материалы и методы. В связи с этим, целью исследований, проводимых в стационарных полевых опытах ФГБНУ ВНИИОЗ в период с 2005 по 2012 гг., является научное обоснование водного режима адаптивных к условиям Нижнего Поволжья сельскохозяйственных культур в системе специализированных севооборотов, обеспечивающих высокую продуктивность орошаемой пашни, стабилизацию плодородия почвы.

Почвы опытного участка - светло-каштановые тяжелосуглинистые с низким содержанием гумуса в пахотном слое (1,8-2,3 %), средней обеспеченностью подвижными формами фосфора (15-30 мг/100 г почвы) и повышенным - обменным калием (300-400 мг/100 г почвы).

Изучались четыре семипольных севооборота с различным соотношением зерновых и кормовых культур в основных и промежуточных посевах.

В первом севообороте зерновым культурам отводилось 71,4 % пашни (5 полей), кормовым - 28,6 % (2 поля), промежуточные культуры выращивались в двух севооборотных полях после озимой пшеницы и ячменя.

Во втором севообороте - соответственно 57,2 % (4 поля), зерновых - 42,8 % (3 поля) и кормовых - 28,6 % промежуточных культур (2 поля). В третьем севообороте зерновые занимали 71,4 % (5 полей), кормовые 28,6 % (2 поля), промежуточные культуры размещались на четырех полях. В четвертом севообороте выращивались только зерновые культуры (7 полей), промежуточные посевы размещались в трех севооборотных полях.

Полив включаемых в чередование культур проводился дождевальной машиной «Кубань» ФШ. Нижний порог влажности для кормовых культур принят на уровне 7580 % НВ, зерновых и промежуточных - 70-75 % НВ.

Результаты и обсуждение. Исследованиями установлено, что суммарное водо-потребление в исследуемых севооборотах различается несущественно (таблица) и значительно снижается при бессменном выращивании зерновых культур.

Очень важным показателем при решении проблемы водопотребления является расход воды на единицу продукции. Чем ниже этот показатель (коэффициент водопо-требления), тем продуктивнее расходуется влага. По нашим данным, наиболее высокий коэффициент водопотребления у зерновых культур при бессменном их выращивании -634,4-692,5 м3/т.к.ед. В зерновом севообороте продуктивность использования влаги повышается на 11,6-10,6 %, в севообороте с люцерной трёх лет жизни - на 13,5-12,4 %, с люцерной двух лет жизни - на 12,4-11,3 %, в безлюцерновом севообороте, но с высоким насыщением кормовыми культурами в промежуточных посевах - на 13,0-12,0 %.

В структуре суммарного водопотребления превалируют оросительные нормы, которые изменяются в зависимости от места культуры в севообороте и предшественника. Так, оросительная норма озимой пшеницы, высеваемой после кукурузы, в среднем за годы исследований составляла 1550-2100 м3/га, по ячменю -2500-2700, по подсолнечно-гороховой смеси - 2900 м3/га. На величину оросительной нормы оказывает влияние и состав чередующихся культур севооборота. В безлюцерновом севообороте оросительная норма озимой пшеницы составляла 2740 м3/га, при включении в чередование культур люцерны - снижалась до 2200 в связи с положительным влиянием ее на структурное состояние и улучшение водопроницаемости почвы.

Оросительная норма кукурузы на силос, идущей по ячменю с пожнивной кукурузо-соевой смесью, составляла 2350 м3/га, по озимой пшенице с пожнивной под-солнечно-гороховой смесью - 1550- 2000 м3/га, по кукурузе на зерно - 2600 м3/га.

Оросительные нормы люцерны зависели от ее возраста и объема формируемой зеленой массы. В первый год выращивания под покровом овса на монокорм она составляла 2250 м3/га, во второй год при трехразовом скашивании на зеленую массу -возрастала до 3500 м3/га, в третьем, наиболее продуктивном году пребывания ее на поле, оросительная норма была максимальной и составляла 4600 м3/га.

В промежуточных посевах, выращиваемых во второй половине лета, когда уменьшается потребность в поливах основных культур, оросительная вода используется более эффективно. Оросительная норма кукурузо-соевой смеси после озимой пшеницы составляла 1000-1200 м3/га, коэффициент водопотребления - 310- 370 м3/т.к. ед., подсолнечно-гороховой смеси, выращиваемой после уборки ячменя, соответственно 800 и 403 м3/га.

Таблица - Суммарное водопотребление и коэффициент водопотребления _в изучаемых севооборотах и бессменных посевах_

Севообороты и бессменные посевы Элемент водного баланса Продуктивность пашни, т к. ед. Коэффициент водопотребления Затраты оросительной воды, м3/т к. ед.

Мор., м3/га Wпoчв, м3/га Р, м /га Е, м /га

Севооборот 1 (с люцерной 2 лет жизни) 2 поля пожнивных посевов 2964 53,7 861 15,6 1695 30,7 5520 100 9,9 557,6 299,4

Севооборот 2 (с люцерной 3 лет жизни) 2 поля пожнивных посевов 3019 54,8 788 14,3 1702 30,9 5509 100 108 510,1 280,4

Севооборот 3 (без люцерны) 4 поля пожнивных посевов 3250 55,9 805 13,8 1762 30,3 5814 100 10,9 533,4 298,7

Севооборот 4 (зерновой) 3 поля пожнивных посевов 3144 56,5 690 12,4 1730 31,1 5564 100 9,3 598,3 338,6

Озимая пшеница бессменно 2672 65,4 282 6,9 1132 27,7 4086 100 5,9 692,5 452,8

Кукуруза бессменно 2455 56,9 319 7,4 1540 35,7 4314 100 6,8 634,4 361,3

Примечание: в числителе - показатели за ротацию; в заменителе - процентное соотношение; Мор - средняя оросительная норма; WПoЧB, - запасы почвенной влаги; Р - сумма осадков; Е -суммарное водопотребление.

Одним их факторов экономного расходования оросительной воды является учет влаги, оставляемой в почве после уборки чередующихся культур. Различные предшественники оставляют различное количество влаги, которая в большинстве случаев не учитывается при назначении поливного режима чередующихся культур, что приводит к завышению оросительных норм и необоснованному перерасходу влаги. Наши определения этого вида почвенной влаги показали, что остаточное её количество колеблется в значительных пределах. Меньше всего влаги в метровом слое почвы остается после распашки люцерны - 45,0-58,4% НВ, после яровых зерновых - 55,0-61,5 % НВ, после озимой пшеницы - 82,0 % НВ. Учитывая эти запасы влаги, перед посевом озимых зерновых и промежуточных культур можно экономить до 600-800 м3/га поливной воды, что является одним из резервов рационального использования водных ресурсов.

Продуктивность культур является результирующим показателем сочетания уро-жаеобразующих факторов: биологических возможностей культур, обеспеченности доступными элементами питания, влагой, светом, теплом и применения качественных и совершенных агроприемов. Самую низкую продуктивность обеспечивал зерновой севооборот № 4, которая составляла 9300 к.ед., причем 3858 к.ед. получены за счет кормовых культур, выращиваемых в промежуточных посевах. Однако при замене яровых зерновых на зерновую кукурузу продуктивность зернового севооборота может увеличиваться до 10048 к.ед. с гектара.

Введение в севооборот, наряду с зерновыми культурами, двух полей с однолетними кормовыми культурами в основных посевах и 4 полей с промежуточными посевами (севооборот №3) также способствовало росту продуктивности севооборота на 1600 к.ед.

В севооборотах с многолетними травами (люцерна) и двумя полями кормовых культур в пожнивных посевах (севообороты № 1, 2) продуктивность севооборотов увеличивалась на 600-1500 к.ед.

Заключение. Таким образом, полученные экспериментальные данные свидетельствуют о положительном влиянии оптимальных поливных норм и водопотребления на продуктивность пашни в целом и рациональное использование оросительной воды.

Фактором экономного расходования оросительной воды является учет влаги, оставляемой в почве после уборки предшественников, позволяющий сокращать поливные нормы культур на 600-800 м3/га.

Изменяя состав чередующихся культур, можно регулировать продуктивность севооборотной пашни путем влияния на факторы жизни растений, в частности, на водный режим выращиваемых растений.

Более продуктивно влага расходуется в севооборотах с высоким насыщением кормовыми культурами (севообороты 1, 2, 3) в основных и промежуточных посевах, где затраты оросительной воды на единицу продукции колебались в пределах 280,4299,4 м.

Насыщение севооборотов зерновыми культурами (севооборот 4) снижает эффективность использования влаги вследствие увеличения расхода её до 338,6 м3 на тонну кормовых единиц.

Бессменное возделывание зерновых культур увеличивает непроизводительное расходование поступающей в почву влаги, затраты оросительной воды возрастают до 361,3-452,8 м3/т.к. ед.

Библиографический список

1. Волынсков, В.П. Баланс органического вещества почвы в севооборотах Нижнего Поволжья [Текст] / В.П. Волынсков, П.А. Смутнев // Материалы Всероссийской научно-практической конференции: актуальные инновационые разработки по оптимизации агроландшафтов в условиях рыночных отношений. - М., 2004. - С. 90-91.

2. Гудкова, З.П. Эффективность уплотненных посевов на орошении [Текст] / З.П. Гудкова, Н.П. Мелихова // Хозяин. - № 7. - 1991. - С. 24-26.

3. Дудкин, В.М. Севообороты в современном земледелии России [Текст]/ В.М. Дудкин. - Курск: Изд-во КГСХА, 1997. - 155 с.

4. Кузнецов, П.И. Влияние орошения и способов основной обработки почвы на водно-физические свойства светло-каштановых почв Нижнего Поволжья [Текст] / П.И. Кузнецов, А.Е. Новиков // Орошение земель в обеспечении продовольственной безопасности. - Волгоград, 2008. - С. 119-127.

5. Киреев, В.М. Ресурсосберегающие технологии возделывания однолетних трав на зеленый корм и сенаж [Текст]/ В.М. Киреев и др. // Научные основы технологического обеспечения орошаемого земледелия в современных агроэкологических условиях: сб. науч. трудов. - Волгоград: ВНИИОЗ, 2002. - С. 145-155.

139

6. Кружилин, И.П. Сочетание орошения дождеванием с агромелиоративными приемами обеспечивает сохранение и повышение плодородия почв [Текст]/ И.П. Кружилин, И.В. Кузнецова, О.В. Козинская// Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. - 2015. - №57-1. - С. 84-89.

7. Лошаков, В.Г. Система севооборотов как основополагающее звено адаптивно-ландшафтных систем земледелия [Текст]/ В.Г. Лошкарев // Современные системы земледелия: опыт, проблемы, перспективы. - Ульяновск: УГСХА, 2011. - С. 166-176.

8. Мелихов, В.В. Научное обоснование и необходимость развития мелиорации в агропромышленном комплексе Нижневолжского агроуниверситетского комплекса [Текст]/В.В. Мелихов и др.// Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2013. - №4(32). - С. 77-79.

9. Совокупное влияние севооборотов, обработки почвы и удобрений на продуктивность орошаемой пашни и плодородия почвы в условиях Нижнего Поволжья [Текст]/Н.П. Мелихова, А.А. Зибаров, Л.В. Вронская, К.М. Мелихов// Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2016. - №3(43). - С. 79-86.

10. Шпаков, А.С. Основные параметры кормовых севооборотов для центрального экономического района [Текст]/А.С. Шпаков, Н.В. Гришина, Н.Ю. Красавина// Севооборот в современном земледелии. - М.: Изд. МСХА, 2004. - С. 206-212.

11. Bennett Amanda J., Bending Gary D., Chandler Davia, Hilton Sally, Mills Peter. Metting the clemand for crop production: The challenge of yield decline in crops grown in short rotations. Biol. Rev. 2012. 87, №1, 52-71.

Reference

1. Volynskov, V. P. Balans organicheskogo vschestva pochvy v sevooborotah Nizhnego Povolzh'ya [Tekst] / V. P. Volynskov, P. A. Smutnev // Materialy Vserossijchkj nauchno prakticheskoj konferencii: aktual'nye innovacionye razrabotki po optimizacii agrolandshaftov v usloviyah rynochnyh otnoshenij. - M., 2004. - S. 90-91.

2. Gudkova, Z. P. Jeffektivnost' uplotnennyh posevov na oroshenii [Tekst] / Z. P. Gudkova, N. P. Melihova // Hozyain. - № 7. - 1991. - S. 24-26.

3. Dudkin, V. M. Sevooboroty v sovremennom zemledelii Rossii [Tekst]/ V. M. Dudkin. -Kursk: Izd-vo KGSXA, 1997. - 155 s.

4. Kuznecov, P. I. Vliyanie orosheniya i sposobov osnovnoj obrabotki pochvy na vodno-fizicheskie svojstva svetlo-kashtanovyh pochv Nizhnego Povolzh'ya [Tekst] / P. I. Kuznecov, A. E. Novikov // Oroshenie zemel' v obespechenii prodovol'stvennoj bezopasnosti. - Volgograd, 2008. - S. 119-127.

5. Kireev, V. M. Resursosberegayuschie tehnologii vozdelyvaniya odnoletnih trav na zelenyj korm i senazh [Tekst]/ V. M. Kireev i dr. // Nauchnye osnovy tehnologicheskogo obespecheniya oroshaemogo zemledeliya v sovremennyh agro]kologicheskih usloviyah: sb. nauch. trudov. -Volgograd: VNIIOZ, 2002. - S. 145-155.

6. Kruzhilin, I. P. Sochetanie orosheniya dozhdevaniem s agromliorativnymi priemami obespechivaet sohranenie i povyshenie plozhdorodiya pochv [Tekst]/ I. P. Kruzhilin, I. V. Kuznecova, O. V. Kozinskaya// Puti povysheniya jeffektivnosti oroshaemogo zemledeliya. - 2015. - №57-1. - S. 84-89.

7. Loshakov, V. G. Sistema sevooborotov kak osnovopolagayuschee zveno adaptivno-landshaftnyh sistem zemledeliya [Tekst]/ V. G. Loshkarev // Sovremennye sistemy zemledeliya: opyt, problemy, perspektivy. - Ul'yanovsk: UGSXA, 2011. - S. 166-176.

8. Melihov, V. V. Nauchnoe obosnovanie i neobhodimost' razvitiya melioracii v agropromyshlennom komplekse Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa [Tekst]/V. V. Melihov i dr.// Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2013. - №4(32). - S. 77-79.

9. Sovokupnoe vliyanie sevooborotov, obrabotki pochvy i udobrenij na produktivnost' oroshaemoj pashni i plodorodiya pochvy v usloviyah Nizhnego Povolzh'ya [Tekst]/N. P. Melihova, A. A. Zibarov, L. V. Vronskaya, K. M. Melihov// Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2016. - №3(43). - S. 79-86.

10. Shpakov, A. S. Osnovnye parametry kormovyh sevooborotov dlya central'nogo ]konomicheskogo rajona [Tekst]/A. S. Shpakov, N. V. Grishina, N. Yu. Krasavina// Sevooborot v sovremennom zemledelii. - M.: Izd. MSXA, 2004. - S. 206-212.

11. Bennett Amanda J., Bending Gary D., Chandler Davia, Hilton Sally, Mills Peter. Metting the demand for crop production: The challenge of yield decline in crops grown in short rotations. Biol. Rev. 2012. 87, №1, 52-71.

E-mail vniioz@yandex.ru

УДК 631.432.3

СИСТЕМНАЯ ДИНАМИКА В ИМИТАЦИОННОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ВОДНОГО РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ

SYSTEM DYNAMICS IN SIMULATION OF THE WATER REGIME OF IRRIGATION

А.Н. Салугин, кандидат физико-математических наук, доктор сельскохозяйственных наук В.И. Петров, академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук

A. N. Salugin, V.I. Petrov

ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», г. Волгоград

Federal Research Centre ofAgroecology, amelioration and protective afforestation RAS, Volgograd

Системная динамика как метод имитационного моделирования используется при исследовании динамики водного баланса в оросительных системах. Вначале была разработана структурная модель в виде ориентированного графа: грунтовые воды - зона аэрации - атмосфера. На ее основе с помощью концепции системной динамики пакета AnyLogic создана имитационная модель передвижения воды при ирригации. В моделировании использовались балансовые соотношения и гидрофизические параметры почв различного состава. Транспирация, испарение и дождевые осадки являлись динамическими переменными. Параметры модели в виде констант отражают физическое состояние среды в пространственно-временных координатах. Модель упрощена с целью выявления основных факторов динамики водного баланса, а также в связи с началом освоения данной парадигмы как метода исследования. Учитывая модульность и объектно-ориентированную направленность системной динамики этого пакета, планируется освоение и развитие имитационного моделирования для задач агроэкологии. Сюда следует отнести проблемы опустынивания в виде деградации почв, эрозионные процессы на склонах и оврагообразование, развитие и устойчивость почвенно-растительных систем, сукцессионные процессы и т.д.

System dynamics as a method of imitating modeling is used to study the dynamics of water BA-lance in irrigation systems. Initially they developed a structural model as a directed graph of the system: the groundwater - zone of aeration - the atmosphere. On its basis with the help of the concept of System dynamics AnyLogic created a simulation model of movement of water in irrigation. The model used balance sheet ratios and hydrophysical parameters of soils of different composition. Transpiration, evaporation and rainfall are considered as dynamic variables. The model parameters as constants reflect the physical state of the environment in the space-time scale. The model was simplified with the aim of specifying the main factors of the dynamics of water balance, as well as in connection with the early development of this paradigm as a method of research. Given the modularity and object-orientation of system dynamics in this package, the planned exploration and development of simulation for Agroecology. This should include the problem of desertification in the form of soil degradation, erosion processes on the slopes and gully formation along Razvitie and sustainability of soil-plant systems, successional processes, etc.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.