Технологии поверхностного полива для юга средней сибири и техническое их обеспечение

УДК 671.3

ТЕХНОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТНОГО ПОЛИВА ДЛЯ ЮГА СРЕДНЕЙ СИБИРИ и ТЕХНИЧЕСКОЕ ИХ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

,

ФАНО ФГБНУ НИИ аграрных проблем Хакасии,.Абакан, Россия

E-mail: *****@***ru

ФАНО ФГБУ Сибирское отделение аграрной науки, Новосибирск, Россия

E-mail:[e-mail]

В процессе функционирования каждой отрасли экономики наблюдаются этапы предела количественного и качественного роста производимой продукции и неустойчивости ее объемов производства, обусловленных преобладающим использованием экстенсивных технологий, что свойственно в целом большинству регионов [1]. Существенный фактор неустойчивости производства зерна, являющийся основным продовольственным продуктом - механизированная технология, которая без изменения используется многие годы. Так, по Сибирскому федеральному округу за период с 2000 по 2010гг. объем производимой зерновой продукции практически не возрос; не произошло и роста урожайности.

Считают [2], что соединение трех компонентов, включающих агроэкологические требования культур, агроэкологические условия агроландшафта и применяемые технологии возделывания, образуют сложную систему, от которой во многом зависят экономическая эффективность производства и его экологическая безопасность. Для природных систем важна не величина энергетического воздействия, а надлежащая форма пространственного распределения энергии - «архитектура» энергетического воздействия. Проблема состоит в том, чтобы определить набор собственных структур, характерных для каждой открытой нелинейной системы (среды), способной к самоорганизации, а также следовать естественным тенденциям саморазвития процессов к этим структурам [3].

Стабильному и гарантированному производству продукции растениеводства в большей мере соответствует орошаемое земледелие [4,5]. В связи с этим особую значимость и актуальность приобретает использование орошаемых земель с применением инновационных, сертифицированных технологий поверхностного способа полива и комплекса машин для его обеспечения. Однако существующие в мелиоративном строительстве технические средства являются высоко затратными и не соответствует требуемому качеству выполненных работ. Совершенствованию машинных технологий поверхностного полива посвящены результаты исследований, выполненных в ФГБНУ НИИАП Хакасии.

Для принятия решений об эффективности технических средств, применяемых в машинных технологиях возделывания культур, нами [6] обоснован глобальный критерий прибыли, получены условия, обеспечивающие его экстремум. Потребное состояние технического обеспечения q определяется точкой безубыточности δУ возделываемой культуры:

q = δУ(β - 1),

где β – вновь создаваемая стоимость продукции.

Технология поверхностного полива по широким и длинным полосам с устройством безуклонных ложбин рекомендуется для орошения зерновых и кормовых культур сплошного сева, естественных сенокосов и пастбищ, удельным расходом 2-3 л/(с∙м), поливной нормой 700-900 м3/га с производительностью труда поливальщика до 1,5 га/ч на одной поливной полосе.

Технология поверхностного полива по затопляемым проточным бороздам рекомендуется для орошения зерновых и кормовых культур сплошного сева на участках с малым уклоном (менее 0,007), поливным расходом борозды 2-3 л/с, поливной нормой 600-800 м3/га с производительностью труда поливальщика до 0,7 га/ч на одной поливной полосе. Параметры основных элементов технологий поверхностного полива рассчитываются по формуле в виде корреляционного уравнения [76]:

L = K · q2/3 · ta · √i,

где: L – длина продвижения водного потока, м; t – продолжительность полива, с; К – поправочный коэффициент, отражающий шероховатость поливной полосы в зависимости от вида посева; a – коэффициент, характеризующий затухание скорости продвижения потока воды по полосе; i – уклон поверхности поливного участка; q – удельный расход воды, м3/с.

Необходимым условием соблюдения технологической дисциплины поверхностного орошения является качественная подготовка поверхности участка к поливу. Основными элементами технологии поверхностного полива по широким и длинным полосам являются:

1) безуклонные ложбины (глубиной 0,10-0,15 м, заложением откосов 1:5), обладающие способностью аккумулировать часть поливного расхода воды для последующего равномерного распределения водного потока по поверхности поливного участка;

2) разделительные водоудерживающие валики (высотой 0,25-0,30 м, заложением откосов 1:5), обладающие водоудерживающей способностью.

К общим требованиям разделительного водоудерживающего валика и безуклонной ложбины относятся обеспечение беспрепятственного прохода сельскохозяйственных машин и орудий при выполнении технологических операций по возделыванию сельскохозяйственных культур.

Главными элементами технологии поверхностного полива по затопляемым проточным бороздам являются засеваемые борозды, у которых: ширина по дну имеет 0,13-0,15 м, по верху 0,23-0,25 м; глубина 0,10-0,12 м; ширина междурядий 0,60 м. К общим требованиям, при посеве сельскохозяйственных культур, относится равномерная заделка семян по всей ширине захвата агрегата (как на гребне, откосах, так и на дне борозды).

В ФГБНУ НИИ АП Хакасии разработан комплекс машин для формирования участков поверхностного полива сельскохозяйственных культур по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин и по затопляемым проточным бороздам. Машины применяются в степных районах на всех почвогрунтах, за исключением каменистых, песчаных и просадочных типах грунтов второй степени. Машины обеспечивают удовлетворительное качество работы в диапазоне влажности почвы 8-28%, твердости почвы в обрабатываемом слое до 3,5 МПа.

Таблица. Основные технические характеристики машин

Показатели	Значения показателей по данным испытаний
ложбиноделатель	валиковосстановитель	выравниватель полунавесной	комбинированный бороздоделательно-посевной агрегат
Тип машины	навесная	навесная	полунавесная	полуприцепная
Агрегатируемость тракторами (тяговый класс)	МТЗ-80 (1,4)	МТЗ-80 (1,4)	МТЗ-80 (1,4)	МТЗ-80 (1,4)
Марка машины	Л-1,5	В-3,0	ВП-4,0	КБПА-3,6
Производительность за час эксплуатационного времени, *км/ч; га/ч	3,96…5,04*	6,30…6,58*	1,15…1,17	1,89…2,37
Рабочие скорости, км/ч	7,1	9,1	6,9	7,9
Расход топлива, кг/ед. наработки	1,1…1,2	1,1…1,2	3,7…5,4	3,8…4,3
Потребляемая мощность, кВт	18,1…21,3	15,6…22,1	4,7…5,6	27,1…28,2
Количество персонала, обслуживающего агрегат, чел.	1 механизатор	1 механизатор	1 механизатор	1 механизатор
Конструкционная ширина захвата, м	2,43	2,62	4,00	4,36
Рабочая ширина захвата, м	1,5	2,5	4,0	3,6
Масса конструкционная, кг	230	250	960	2300

Результативность использования производственного потенциала во многом зависит от пропорциональности его ресурсных компонентов, которая формируется при использовании и соблюдении технологий производства продукции и уровня ее интенсивности[8]. Комплекс машин прошел Государственные испытания ФГУП Сибирская машиноиспытательная станция Министерства сельского хозяйства Российской Федерации (г. Омск), рекомендован к постановке на производство. Комплекс обеспечивают повышение производительности и качества выполняемых работ в сравнении с серийно выпускаемыми мелиоративными машинами [9]. Основные характеристики рекомендуемой техники изложены в таблице.

Проведенными исследованиями подтверждена возможность применения разработанных технологий поверхностного полива для реализации режимов орошения различных культур, включая зерновые, однолетние и многолетние травы; при среднем урожае сена трав сельскохозяйственных культур до 5 т/га, дикорастущих трав – до 3 т/га проводить как вегетационные поливы, так и осенние влагозарядковые (до конца октября) и весенние (с первой декады апреля), которые обеспечивают появление ранних и дружных всходов. В предлагаемых технологиях поверхностного орошения сельскохозяйственных культур заложены предпосылки для полной автоматизации полива с применением каскадного и дистанционного управления водоподачей и контроля за расходом воды. Применение разработанных институтом комплекса механико-технологических решений, при прочих равных условиях, позволяет сократить эксплуатационные затраты и сроки строительства поливных участков в 1,8 раза. Таким образом, проведенные комплексные исследования и испытания инновационных разработок ФгБну нииАП Хакасии относятся к категории ресурсосберегающих.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Липкович, проблемы технического и технологического перевооружения сельского хозяйства России///АПК: Экономика, управление.-2014.-5.-С. 12 – 20.

2. Власенко, научных основ сибирского земледелия///Сиб. вестн. с.-х. науки. – 2009. - №10.-С.27-35.

3. Князева, эволюции и самоорганизации сложных систем / , . ‑ М.: Наука, 1994. ‑ 236 с.

4. Савостьянов, земель сельскохозяйственного назначения в засушливых условиях юга Средней Сибири для ведения земледелия: рекомендации/ // Российская академия сельскохозяйственных наук, Сибирское региональное отделение, ГНУ НИИ аграрных проблем Хакасии. – Абакан: Издательство Хакасского государственного университета им. , 2009. – 12 с.

5. Черняев сохранения и развития оросительной мелиорации в Поволжье/ , , //АПК:Экономика, управление.- 2014.-№5.- С. 3 – 11.

6 Утенков, формирования машинных технологий возделывания сельскохозяйственных культур в условиях Сибири/// Вестник КрасГАУ.- 2010.- №2. - С.123 -127.

76. Способ выбора элементов техники полива по широким и длинным полосам. Патент RU 2158077 C2, опубл. 27.10.2000. , ,

87. Успенская, производственного потенциала сельскохозяйственных организаций///Экономика сельского хозяйства России. - 2015.- №2. - С. 67 – 73.

98. Технические средства для эксплуатации оросительных систем поверхностного полива на юге Средней Сибири / , , // Российская академия сельскохозяйственных наук, Государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт аграрных проблем Хакасии. – Абакан: . «Журналист», 2010. – 17 с.

ТЕХНОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТНОГО ПОЛИВА ДЛЯ ЮГА СРЕДНЕЙ СИБИРИ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ИХ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

,

ФАНО ФГБНУ НИИ аграрных проблем Хакасии,.Абакан, Россия

E-mail: *****@***ru

ФАНО ФГБУ Сибирское отделение аграрной науки, Новосибирск, Россия

E-mail:[e-mail]

Для экстремально засушливых условий юга средней Сибири предлагаются технологии поверхностного полива. Разработаны новые технические решения. Рекомендуемый комплекс технических средств прошел государственные испытания на ФГУП Сибирская машинно – испытательная станция, г Омск.

Ключевые слова: почва, технология, поверхностный полив, проточные борозды, комплекс машин, государственные испытания.

TECHNOLOGY SURFACE IRRIGATION TO THE SOUTH OF CENTRAL SIBERIA AND THEIR TECHNICAL PROVISION

O. A. Ivanov, E. Ivanova

FANO of the all RUSSIAN Institute of agrarian problems of Khakassia,.Abakan, Russia
E-mail: *****@***ru

Utenkov G. L.

FANO research center of the Siberian Department of agricultural Sciences, Novosibirsk, Russia

E-mail:*****@***ru

For the extremely dry conditions of South Central Siberia offered the technology of surface irrigation. Developed new technical solutions. Recommended the hardware passed the state tests at FSUE Siberian machine test station, g. Omsk.
Keywords: soil, technology, surface irrigation, furrow flow, the combination of state tests.