ПЛАНИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ОРОШЕНИЕМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В АГРОФОРМИРОВАНИЯХ НА ЮГЕ
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра___Водные ресурсы и мелиорация
КИЦЕНКО М.Д.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
ПЛАНИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ОРОШЕНИЕМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В АГРОФОРМИРОВАНИЯХ НА ЮГЕ КАЗАХСТАНА
Специальность 5В080500 Водные ресурсы и водопользование
Алматы 2018
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет Гидротехника, мелиорация ибизнес
Кафедра_Водные ресурсы и мелиорация
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
на тему: Планирование и управление орошением сельскохозяйственных культур в агроформированиях на юге Казахстана
Объем, стр. _______96______
Количество чертежей и
иллюстрационных материалов __3___
Приложений ____________
Выполнил _____________________________Киценк о М.Д.
(Ф.И.О.)
Допущен к защите ______ _______________________ 2018 г.
Заведующий кафедрой _________ _________________Саркынов Е.С.
(подпись) Ф.И.О.)
Руководитель ____________________________Яковлев А.А.
(подпись) Ф.И.О.)
Консультанты:
_____________1______________ _________________Зулпыхаров Б.А.
(раздел) (подпись) (Ф.И.О.)
______________2_____________ ____________________ЖакуповаЖ.З.
(раздел) (подпись) (Ф.И.О.)
Нормоконтроль ____________________ ______________ _______
(подпись) (Ф.И.О.)
Рецензент ________________________ _____________________
(подпись) (Ф.И.О.)
________________________ _____________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Алматы 2018
НАО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет___Гидротехника, мелиорация ибизнес_______________
Специальность 5В080500Водные ресурсы и водопользование______
Кафедра Водные ресурсы и мелиорация_______________________ ___
ЗАДАНИЕ
на выполнение дипломного проекта (работы)
Студенту Киценко_М.Д.
(фамилия , имя, отчество)
Тема проекта (работы) :ПЛАНИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ОРОШЕНИЕМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В АГРОФОРМИРОВАНИЯХ НА ЮГЕ КАЗАХСТАНА
утверждено приказом по университету № ____ от _________________2017__г.
Срок сдачи законченного проекта (работы)
22 ___мая____2018__г.
Исходные данные к проекту (работе):
Карта-схема орошаемых земель исследуемого хозяйства ПК ЮНЧИ Жамбылской области; климат, выпадаемые осадки, почвенный покров; направленность хозяйства; общая площадь пашни, в т. ч. орошаемых земель; структура посевов, план размещения посевов и их агромелиоративная характеристика; планирование посевов и режимы орошения сельхозкультур; нормы и сроки поливов злаковых и овощных культур; КПД внутрихозяйственной оросительной сети; требования на воду ирригационной системы при поливе сельхозкультур; внутрисезонное распределение объёма водозабора по видам сельхозкультур; режим орошения при использовании капельного орошения; экономическая эффективность возделывания сельхозкультур на орошаемых землях исследуемого хозяйства.
Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте (работе) вопросов:
1.Современное состояние орошаемого земледелия в Казахстане.
2.Технологические приемы орошения сельскохозяйственных культур и пути их совершенствования в агроформированиях.
3.Планирование (нормирование) затрат воды на орошение сельскохозяйственных культур.
4.Планирование и управление орошением сельскохозяйственных культур в ПК ЮНЧИ
Перечень графического материала (при необходимости):
1. Основные сведения о дипломном проекте (тема, цель, объект исследования и задачи___ выполняемых работ).
2.Оценка водо-земельных ресурсов в орошаемом земледелии в Республике Казахстан.
3.Распределение орошаемых земель по степени засоления почв в Казахстане.
4.Методика и расчёт затрат воды на орошение и совершенствование технологических приемов.
5.Карта-схема орошаемых земель исследованного хозяйства ПК ЮНЧИЖамбылской области.
6.Технико-экономические показатели эффективности орошения в ПК Юнчи и предложенного дипломного проекта.
Рекомендуемая основная литература
__1.Ежегодный бюллетень мониторинга изменения и состояния климата Казахстана: 2008-2013гг
2.Рамазанов А.М. Водные ресурсы Казахстана: проблемы и перспективы использования Мелиорация и водное хозяйство - М. 2002, №1, С. 10-15.
3.Национальное статистическое агентство РК Посевные площади, валовой сбор и урожайность сельскохозяйственных культур, плодово-ягодных насаждений на орошаемых землях по областям РК.- Алматы, 2007.- 139с.
4.Отчет о НИР по теме 599.2 по блоку 02.01.08.02. Этап 2. Определить состав орошаемых культур, выбрать рациональную структуру посевов и разработать режим орошения для выбранных сельскохозяйственных культур в агроформированиях (промежуточный за 2002 г.)- Тараз: ДГП НИИВХ, 2002. - 58 с. (фонд ДГП НИИВХ)
5.Ким Л.А. Исследование и совершенствование приемов подготовки площадей к поверхностным поливам зерновых колосовых культур по узким полосам. - Автореферат кандидатской диссертации. - Волгоград, 2001. - 26 с.
6.Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для отдельных отраслей экономики. Утверждены приказом Министра сельского хозяйства Республики Казахстан от 11 октября 2016 года № 431. http:adilet.zan.kzrusdocsV1600 014514
7.Вышпольский Ф.Ф., Мухамеджанов Х.В, Хе Т.И. Методы совершенствования системы орошения в современных условиях Водные ресурсы: потенциал, использование, технология и экология. (материалы II Центрально-Азиатской Международной Конференции, 3-5.04.01г.) г. Алматы,2001. С.88-90
Консультанты по специальным разделам проекта (работы)
Раздел
Консультант
Сроки
Подпись
1
Зулпыхаров Б.А.
23.04.2018г.
2
Жакупова Ж.З.
28.04.2018г.
Заведующий кафедрой ________________ Саркынов Е.С.
(подпись) (ФИО)
Руководитель дипломного проекта (работы)__________ Яковлев А.А.
(подпись) (ФИО
Задание принял к исполнению, студент ________________ Киценко М.Д. (подпись) (ФИО)
___23__ _____11____2017г.
График
выполнения дипломного проекта (работы)
№
пп
Перечень разделов и разрабатываемых вопросов
Сроки представле ния руководите лю
Примечание
1.
1.Современное состояние орошаемого земледелия в Казахстане.
Агроклиматическая и почвенно-мелиоративная характеристика природных зон,Оценкаводоземельных ресурсов в орошаемом земледелии в Республике Казахстан
28.03.,2018г.
2.
Технологические приемы орошения сельскохозяйственных культур и пути их совершенствования в агроформированиях.
Выбор приоритетных сельхозкультур, подготовка орошаемых площадей к поливу, нормы полива,режиморошениясельхозкультур.
19.04.2018 г.
3.
Планирование (нормирование) затрат воды на орошение сельскохозяйственных культур.
Управление поливами сельхозкультур в агроформированиях, основные способы орошения и их эффективность, расчет затрат воды на орошение и совершенствование технологических приемов орошения.
26.04.2018г.
4.
Планирование и управление орошением сельскохозяйственных культур в ПК ЮНЧИ.
Общие сведения о хозяйстве, структура посевов, планирование поливов, экономическая эффективность орошения в ПК Юнчи и дипломного проекта.
12.05.2018 г.
Заведующий кафедрой _____________ Саркынов Е.С.
(подпись) (Ф.И.О)
Руководитель дипломного проекта(работы) ____________ Яковлев А.А.
(подпись) (Ф.И.О.)
Задание принял к исполнению, студент _______________ КиценкоМ.Д.
(подпись)
СОДЕРЖАНИЕ
Стр
НOPмAтивныECCылки ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ..
8
OпPEдEлEния, OбOзнAчEния и COкPAщEния ... ... ...
9
Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
10
1
Современное состояние орошаемого земледелия в Казахстане ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
12
1.1
Агроклиматическая и почвенно-мелиоративная характеристика природных зон ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
12
1.2
Оценка водоземельных ресурсов в орошаемом земледелии в Республике Казахстан ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
20
1.3
Структура, продуктивность и мелиоративное состояние орошаемого клина ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
26
2
Технологические приемы орошения сельскохозяйственных культур и пути их совершенствования в агроформированиях ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
31
2.1
Выбор приоритетных сельскохозяйственных культур ... ... ... ... ...
31
2.2
Подготовка орошаемых площадей к поливу ... ... ... ... ... ... ... . .
36
2.3
Нормы невегетационных поливов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
43
2.4
Составляющие режима орошения сельскохозяйственных культур
45
3
Планирование (нормирование) затрат воды на орошение сельскохозяйственных культур ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
55
3.1
Управление поливами сельскохозяйственных культур в агроформированиях ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
55
3.2
Основные элементы различных способов орошения ... ... ... ... ..
58
3.3
Эффективность применимости способов и техники полива ... ... ..
69
3.4
Расчет затрат воды на орошение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
71
3.5
Концепция по совершенствованию технологических приемов орошения в агроформированиях ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ...
74
4
Планирование и управление орошением сельскохозяйственных культур в ПК ЮНЧИ ... ... . ... ...
78
4.1
Общие сведения о хозяйстве ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
78
4.2
Структура посевов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
79
4.3
Планирование поливов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
80
4.4
Корректировки поливов с учетом погодных и хозяйственных условий ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
87
4.5
Экономическая эффективность орошения в ПК Юнчи ... ... ... ..
89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
94
Список использованных источников ... ... ... ... ... ... . ..
95
НOPмAтивныE CCылки
В настоящей дипломной работе использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 7.32-2001. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления;
СНиП 2.06.03-85. Строительные нормы и правила. Мелиоративные системы и сооружения.
ВСН - 2-77. Инструкция по производству планировочных работ на орошаемых землях.
Определения, обозначения и сокращения.
В настоящей дипломной работе применены следующие термины с соответствующими определениями.
Эвапотранспирация (суммарное водопотребление) - Объем воды, расходуемый сельскохозяйственным полем на транспирацию растениями и испарение с почвы.
Автоморфная почвенно-гидрогеологическая область - территория с глубоким залеганием грунтовых вод (ниже 3 м), которые не влияют на почвообразование и эвапотранспирацию сельскохозяйственных культур.
Полугидроморфная - территория с глубиной залегания грунтовых вод 2-3 м, которая оказывает определенное влияние на почвообразовательный процесс и умеренно (до 20%) участвует в эвапотранспирации сельскохозяйственных культур.
Гидроморфная - территория с грунтовыми водами на территории 1-2 м, которая оказывает значительное влияние на почвообразование и существенно (до 80%) расходуется на эвапотранспирацию сельскохозяйственных культур.
Биогумус - искусственно произведенный гумус с помощью естественной биотехнологии на основе жизнедеятельности особого вида дождевых "калифорнийских" червей.
Ку - коэффициент увлажненности
NPK - минеральные удобрения: азот, фосфор, калий
ФАО - продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН
УГВ - уровень грунтовых вод
КПДтп - КПД техники полива
П - пустынная зона
ПП - предгорно-полупустынная зона
ПС - предгорно-степная зона
ГС - горно-степная зона
УГВ - уровень грунтовых вод.
ИСС - информационно-советующая система
Введение
На современном этапе развития сельскохозяйственного производства, исходя из социально-экономических и экологических соображений, принят курс на диверсификацию орошаемого земледелия. Такой путь развития обуславливает необходимость сосредоточения усилий на коренном совершенствовании комплекса технологических приемов орошения сельскохозяйственных культур в агроформированиях.
Имеющиеся рекомендации и нормативные документы в странах СНГ и в других зарубежных странах по подготовке орошаемых участков, способа и элементов техники полива, режиму орошения, предназначены для крупных орошаемых массивов и оросительных систем. Кроме того, эти рекомендации и разработки рассматриваются отдельно по каждому технологическому приему без взаимоувязки между собой. Так, например, режим орошения без увязки техники и технологии полива, подготовки орошаемого поля к посеву и поливу без учета особенности возделываемых культур на конкретном поле и т.д. Трансформация существующих рекомендаций для фермерских хозяйств и агрообъединений республики требует проведения специальных исследований по адаптации и разработке комплекса технологических приемов орошения и установления взаимосвязанных параметров с учетом природно-хозяйственных особенностей каждого орошаемого поля и возделываемых культур. Важное место занимает правильный выбор сельскохозяйственных культур для возделывания на орошаемых землях в фермерских хозяйствах и агрообъединениях. Подбор их и структуру посевных площадей необходимо проводить с учетом социально-экономических, экологических и технологических требований возделываемых сельскохозяйственных культур.
Для адаптации и совершенствования ранее разработанных технологических приемов орошения сельскохозяйственных культур в условиях современной формы хозяйствования в орошаемом земледелии на первом этапе необходимо оценить современное состояние орошаемого земледелия и существующие технологические приемы орошения и наметить пути их совершенствования в агроформированииях.
Одной из основных проблем сельскохозяйственного производства на орошаемых землях в повышении его продуктивности является правильный подбор приоритетных сельскохозяйственных культур и ведение плодосменной системы земледелия. При подборе сельскохозяйственных культур немаловажное значение имеет широтное размещение природных зон, их агроклиматические ресурсы. В условиях рыночной экономики при выборе приоритетных культур необходимо учитывать экономические, экологические факторы при их выращивании. Кроме того, необходимо принять во внимание рекомендации и регулирование правительства. Нельзя игнорировать предпочтение и вкусы местного населения к этим или иным сельскохозяйственным культурам.
Планирование и управление поливами в агроформированиях включает принятие решений по объему водозабора, водоподачи и составлению графиков поливов, т.е. необходимости о том, когда, где, и в каком количестве подавать воду.
Основными материалами для планирования и управления поливами являются нормативы затрат воды на орошение сельскохозяйственных культур, режим орошения и способы их осуществления (техника полива). Установление объема водозабора и водоподачи, а также определение лимитов водоподачи и других водохозяйственных расчетов выполняются на основе удельных затрат (оросительные нормы и нормы невегетационных поливов) воды на орошение.
Разработка приемов планирования и реализации водопользования должны опираться на рекомендации, основанные на многообразии природных и хозяйственных фактов. Так, в целях разработки оросительных норм, с учетом почвенно-мелиоративных и гидрогеологических условий, а также потерь воды на поле, гидромодульное районирование орошаемых территорий по методике КазНИИВХ.
Для повышения эффективности сельскохозяйственного производства на орошаемых землях необходимо провести исследования по данному направлению. Актуальность темы очевидна, поскольку затрагивает вопросы, требующие незамедлительного решения практически во всех агроформированиях южного региона РК, что соответствует приоритетам, изложенным в послании Главы Государства Нурсултана Назарбаева Казахстанский путь - 2050: Единая цель, единые интересы, единое будущее ... Конкуренция в глобальном агропроизводстве будет возрастать. На земле должны работать, прежде всего, те, кто внедряет новые технологии и непрерывно повышает производительность, работает на основе лучших мировых стандартов.
1 Современное состояние орошаемого земледелия в Казахстане
1.1 Агроклиматическая и почвенно-мелиоративная характеристика природных зон
Казахстан расположен в центре Евразии (30[0]49[′]-55[0]49′ с.ш. и 46[0]28[′]-87[0]18[′]в.д.). Большая часть территории республики - равнина, расположенная в основном в пределах трех широтных природных зон: степной, полупустынной, пустынной. В самой северной части в пределы страны заходит небольшой участок южной лесостепи, а на юге и востоке высокогорные системы Тянь-Шаня и Алтая с предгорными зонами.
Географическое положение территории республики внутри огромного континента определяет резкую континентальность и зональность климата. В Казахстане особенно большое разнообразие умеренно-засушливых и суховейно-засушливых типов погоды характерно для теплого полугодия. Повторяемость сухих лет последовательно возрастает с севера на юг республики, чему благоприятствует резко континентальный климат в сочетании с незначительным увлажнением в условиях высокой термической напряженности.
Теплообеспеченность. В практике сельского хозяйства широко используются сведения о датах среднесуточной температуры воздуха через +5[0] и +10[0]. Дату перехода через +5[0] весной и осенью принято считать как начало и окончание периода вегетации, а период между датами перехода через +10[0] - периодом активной вегетации. С продолжительностью периода с температурой выше +15[0] связывают возможность возделывания теплолюбивых культур. В лесостепных районах республики переход средней суточной температуры воздуха через +5[0] происходит в третьей декаде апреля и заканчивается в первой декаде октября, составляя в среднем 164-170 дней. В степной зоне этот период увеличивается до 166-175 дней. На западе полупустынной зоны он продолжается в среднем 190-200 дней, уменьшаясь к востоку, особенно в долинах Казахского мелкосопочника [1].
В предгорных районах юго-востока Казахстана период со средней суточной температурой воздуха выше +5[0] наступает в третьей декаде марта и заканчивается в третьей декаде октября, составляя в среднем 210-220 дней. В горах общая продолжительность вегетационного периода неодинакова и зависит от высоты местности.
Переход к устойчивым средним суточным температурам выше 10[0] на севере республики наступает в первой декаде мая и заканчивается во второй декаде сентября. Этот период составляет в лесостепной зоне 128-135 дней, в степной зоне - 134-155, в полупустынной - 135-170 дней. В полупустынной и пустынной зонах Казахского мелкосопочника продолжительность периода с температурой выше 10[0] короче по сравнению с равнинными территориями, расположенными западнее, на 8-12 дней. В пустынной зоне начало периода с температурой выше 10[0] приходится на вторую декаду апреля, окончание на первую декаду октября. В отдельные годы начало и конец периода с температурой выше 5, 10 и 15[0], а также их продолжительности могут существенно отклоняться от средних многолетних величин.
Потребность растений в тепле принято выражать суммой температур выше определенных пределов.
Термические ресурсы в виде такого показателя в различных частях республики изменяются в очень широких пределах. Так, сумма температур выше +5[0] увеличиваются от северных районов и южных с 2300-2400[0] до 4600-4700[0], выше +10[0] - от 2050 до 4500[0] и выше 15[0] - от 1400 до 4000[0]. Наиболее обеспеченными теплом являются южные равнинные районы Казахстана, наименее - северные и менее всего - горные и высокогорные.
Большие тепловые ресурсы климата обуславливают высокую испаряющую способность атмосферы на большой части территории Казахстана. Величина испаряемости за теплый период (апрель-сентябрь) изменяется в среднем от 500 на севере до 1700 мм на юге в зоне пустынь. В предгорных районах юга, юго-востока и востока Казахстана испаряемость, по мере увеличения высоты местности над уровнем моря, снижается по сравнению с окружающими районами. На всей хозяйственно осваиваемой территории республики испаряемость в несколько раз превышает фактическое испарение, о чем свидетельствуют данные таблицы 1, в которой сопоставляются испарение и испаряемость в различных природных зонах.
Таблица 1.
Значения испарения и испаряемости по природным зонам
Зоны
Испарение в мм
Испаряемость в мм
Степи
240-500
600-1000
Полупустыни
180-200
900-1400
Пустыни
50-100
1200-2400
В пустынях испарение примерно равно количеству осадков, а испаряемость в несколько раз больше суммы осадков. В степной зоне испарение в 3-4 раза меньше испаряемости, в полупустыне в 5-6, а в пустыне в 10 и более раз.
Увлажненность. В засушливом климате Казахстана особо важное значение в водообеспеченности растений имеют летние осадки и продуктивные запасы влаги, накопившиеся в почве к началу вегетации. В силу этого при определении степени увлажненности территории особое внимание должно обращаться на соотношение влаги и испаряемости в биологически активный сезон года.
При районировании территории республики по степени естественной увлажненности за основу принят коэффициент увлажненности (Ку), определяемый отношением естественной влагообеспеченности за биологически активный период (сумма атмосферных осадков и доступных для растений почвенных запасов влаги) к испаряемости за тот же период.
Для оценки увлажнения территории республики нами применен показатель увлажненности, который равен:
, (1)
где Ку - коэффициент увлажненности теплого периода (1У-1Х); ∑Р - сумма атмосферных осадков за период апрель - сентябрь в мм; Wn - продуктивные запасы влаги в почве на начало апреля в мм; ∑E - сумма месячных значений испаряемости за период апрель - сентябрь в мм.
Коэффициенты увлажненности по метеостанциям южного региона Казахстана приведены в таблице 2.
Таблица 2.
Коэффициенты увлажненности по метеостанциям Республики Казахстан
№№
пп
Наименование
метеостанций
Ку
№№
пп
Наименование
метеостанций
Ку
1
2
3
4
5
6
Алматинская область
1
Бурлю-Тобе
0,14
10
Новотроицк
0,17
2
Алгазы, остров
0,15
11
Умбет
0,14
3
Южный берег Балхаша
0,12
12
Отар
0,22
4
Уч-Арал
0,19
13
Кордай
0,30
5
Матай
0,14
14
Луговая
0,21
6
Найман-Суек
0,14
15
Жамбыл
0,20
7
Лепсинск
0,13
16
Мерке
0,29
8
Аул №4
0,11
17
Бурное, опытное поле
0,33
9
Тахты
0,16
10
Сарканд
0,28
Южно-Казахстанская область
11
Куйган
0,09
1
Тасты
0,07
12
Уш-Тобе
0,18
2
Сузак
0,09
13
Талды-Курган
0,22
3
Шулак-курган
0,09
14
Баканас
0,11
4
Ачисай
0,15
15
Айна-Булак
0,20
5
Туркестан
0,08
16
Кугалы
0,48
6
Шаян
0,10
17
Сары-озек
0,23
7
Кзыл-кум
0,10
18
Курты
0,14
8
Тюлькубас
0,22
19
Панфилов(Джаркент)
0,13
9
Арысь
0,08
20
Айдарлы
0,14
10
Шымкент, агро
0,15
21
Или,ж.д.ст.иИлийскийпос
0,18
11
Байркум
0,08
22
Дубун
0,09
12
Ленинское
0,17
23
Чилик
0,10
13
Уч-Акты
0,10
24
Иссык
0,43
14
Шардара
0,08
25
Алматы
0,35
26
Подгорное
0,27
Кызылординская область
27
Прудки
0,35
1
Саксаульская
0,08
28
Кегень
0,70
2
Монсыр
0,07
29
Сары-Джас
0,66
3
Казалинск
0,08
Продолжение таблицы 2
30
Нарынкол
0,65
4
Джусалы
0,06
Жамбылская область
5
Карак
0,06
1
Тюкен
0,09
6
Кызылорда
0,07
2
Чиганак
0,09
7
Чиили
0,06
3
Уланбель
0,10
8
Чирик-Рабат
0,06
4
Кемкалы-Куль
0,08
9
Аккум
0,06
5
Мойынкум
0,13
6
Анархай
0,15
7
Чокпар
0,16
8
Уюк
0,12
9
Байкадам
0,11
Месячные значения испаряемости определялись по формуле Н.Н.Иванова:
Е=0,0018(25+t)[2] (100-a) ,мм , (2)
где t - среднемесячная температура воздуха в градусах Цельсия; а - среднемесячная относительная влажность воздуха в процентах.
Из-за недостатка данных продуктивные запасы влаги в почве устанавливались косвенным путем по количеству осадков холодного полугодия и их эффективности:
Wn=Ku∑P , (3)
где ∑P - сумма осадков за холодную половину года в мм; Ku - коэффициент аккумулирования и использования этих осадков.
Коэффициенты увлажнения картированы по территории Казахстана в виде нанесения изолиний. Построение изолиний выполнялось методом линейной интерполяции с учетом конкретных физико-географических условий. По основным метеостанциям страны среднемноголетние метеоданные, испаряемость и Ку уточнены по последним информациям.
Выделенные зоны увлажненности (таблица 3) в основном совпадают с границами природных зон.
Таблица 3.
Агроклиматические зоны увлажненности Казахстана исоответствующие им природные зоны
Показатель увлажненности Ку
Зоны увлажненности
Соответствующие природные зоны
Основные типы почв
1
2
3
4
0,50
Умеренно засушливая
Лесостепная
Выщелоченные среднегумусные черноземы
Продолжение таблицы 3
0,5-0,4
Засушливая
Засушливо-степная
Обыкновенные южные черноземы
0,4-0,3
Умеренно-сухая
Сухостепная
Темнокаштановые и каштановые почвы
0,3-0,2
Сухая
Полупустынная
Светлокаштановые
0,2-0,1
0,1-0,2
Очень сухая
Пустынная северная южная
Бурые, серо-бурые,
светлые сероземы
0,2-0,3
Сухая предгорная
Предгорно-полупустынная
Сероземы
0,3-0,5
Засушливая горная
Предгорно-степная
Темнокаштановые
0,5
Умеренно-засушливая и влажная горная
Горно-степная и лесная
Горные типы почв
Граница умеренно-засушливой зоны соответствует лесостепной, засушливой - засушливо-степной, умеренно-сухой - сухостепной, сухой - полупустынной, очень сухой - пустынной, сухой предгорной - предгорно-полупустынной, засушливой горной - предгорно-степной, умеренно-засушливой и влажной горной - горно-степной и лесной. Зона пустынь разделяется на две широтные зоны: северная (Пс) до 46[0] и южная (Пю) до 40[0]с.ш. Южная пустыня подразделяется на северную подзону (Пю1) до 44[0]с.ш., Центральную (Пю2) до 42[0]с.ш. и южную подзону (Пю3) до 40[0]с.ш.
Таким образом, почти вся территория Казахстана характеризуется низкой увлажненностью в теплое время года. Исключение составляют лишь высокогорные районы, где испаряемость за апрель - сентябрь примерно соответствует количеству осадков. В основных земледельческих зонах испаряемость в 3-5 раз и более превышает естественную влагообеспеченность, в результате чего создается неблагоприятный для развития растений водный режим почвы и снижаются урожаи сельскохозяйственных культур. И только в отдельные влажные годы урожаи сельскохозяйственных культур сравнительно высоки, однако повторяемость таких лет в условиях Казахстана чрезвычайно низка. Наоборот, наблюдается преобладание засушливых лет.
Почвенно-мелиоративная характеристика природных зон. Из приведенных в таблице 3 основных типов почв по природным зонам следует, что распределение их на территории республики подчинено законам горизонтальной и вертикальной высотной почвенной зональности.
В лесостепи зональным типом почв являются черноземы оподзоленные и выщелоченные. Они расположены на возвышенных, дренированных элементах рельефа, имеют небольшую (А+АВ=30-60 см) мощность гумусового горизонта. Максимальное увлажнение этих почв наблюдается весной. В этот период запасы влаги в метровом слое достигают 150-180 мм или 85-95% от НВ, в южной части зоны 100-140 мм или 70-80% НВ. Основной источник пополнения почвенной влаги - осенне-зимне-весенние осадки. Однако, только 35-45% влаги аккумулируется в почве в результате пониженной водопроницаемости ввиду их позднего оттаивания. В целом черноземы лесостепной зоны относятся по типу водного режима к непромывным почвам, хотя во влажные периоды, особенно в годы повышенного увлажнения, они подвергаются сквозному промачиванию.
Недостаточная естественная дренированность территории при орошении вызовет подъем уровня грунтовых вод. Среднее время подъема их до критической глубины 1,0-1,5 м без учета растекания произойдет за 3-7 лет, а с учетом растекания - за 5-14 лет.
Реальная опасность резкого ухудшения мелиоративных свойств почв при орошении и имеющиеся резервы в достижении более высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур на богаре объективно указывают на то, что к вопросу развития орошаемого земледелия в этой зоне нужно подходить осторожно. Без получения достаточно убедительных данных о методах, нормах и режимах орошения рекомендовать широкое развитие его в этой зоне нецелесообразно.
Засушливая степь. Необходимо отметить, что специфической особенностью данной зоны является то, что дефицит запасов влаги в почве наблюдается не в целом за весь вегетационный период, а лишь в отдельные его периоды. Так, в 9-ти годах из 10 лет в начале вегетации яровой пшеницы, начиная от дня посева наблюдается недостаток почвенной влаги. Влажность пахотного слоя в это время соответствует 50% наименьшей влагоемкости. Такое положение (3-5 лет из 10) наблюдается и в фазе трубкования. К моменту колошения и началу налива зерна пахотный слой почти полностью иссушен. В полуметровом слое лишь в 5-10% лет содержатся влагозапасы , достаточные для нормального развития растений.
В черноземно-степной зоне (обыкновенные, южные черноземы) прежде всего необходимо использовать полнее потенциальную возможность богарного земледелия. Так, например, поднятие урожайности зерновых культур, как и их стабилизация, могут быть достигнуты путем проведения ряда агро- и тепло-мелиораций, лесозащите полей, снегонакоплений в зимнее время, мульчирования его весной, внесения достаточного количества удобрений и т.д. Орошение на первом этапе целесообразно развивать на хорошо дренированных землях при возделывании овощных культур и сочных кормовых. Причем, учитывая особенности высокоплодородных черноземов должны быть разработаны специальная технология и техника орошения, позволяющие подачу мелкокапельного дождя малой интенсивности (0,005-0,001 мммин), в строгой зависимости от изменения погодных условий. Оценку мелиоративного состояния черноземов следует проводить на основе количественных и качественных показателей изменения состава, структуры и физико-химических свойств этих почв под влиянием орошения.
В зоне сухих степей. В почвенном покрове зоны преобладают темнокаштановые и каштановые почвы, характерной особенностью которых является малая (15-25 см) мощность гумусового горизонта, супесчаный и легкосуглинистый мехсостав, высокая водопроницаемость почв, обеспечивающая быстрое поглощение талых, дождевых, оросительных вод и исключает поверхностный сток и поверхностное переувлажнение почв при орошении.
При высоких температурах воздуха и отсутствии дождей весенние запасы влаги полностью расходуются уже в начале вегетации, а к концу вегетации в метровом слое исчерпываются полностью. Создающийся к осени дефицит влаги не покрывается полностью осенне-зимними и весенними осадками и свидетельствует о непромывном режиме каштановых почв. Поэтому для создания прочной кормовой базы и обеспечения гарантированного производства зерна в зоне необходимо применение орошения, которое способно радикально увеличить урожай возделываемых культур. Однако, темнокаштановые и каштановые почвы, составляющие основу земельного фонда зоны неблагоприятны в мелиоративном орошении. Легкорастворимые соли в них повсеместно обнаружены на границе первого и второго метра, во втором метре горизонт максимального засоления содержит до 1-2% солей. Наиболее благоприятны в мелиоративном орошении почвы легкого механического состава.
Результаты прогноза водно-солевого режима этих почв показывают, что при предельной величине промывного режима орошения, равного 0,15 испаряемости за год, содержание солей в верхнем метровом слое почвогрунтов не превысит допустимых пределов. Анализ химического состава почвенных растворов говорит о возможности формирования сульфатно-хлоридно-натриевого типа засоления. Ирригационное освоение почв легкого механического состава вызовет резкий подъем уровня грунтовых вод (без учета растекания - за 1,5-7 лет, с учетом - 2-10 лет) и необходимость с первых лет освоения - строительство дренажа. Поэтому орошение не сможет принести должных результатов, т.к. будет сопровождаться большими инфильтрационными потерями, не экономичным расходом оросительной воды.
В полупустынной зоне преобладают светло-каштановые почвы [2]. Они занимают южные части Западно-Казахстанской, Актюбинской, Карагандинской, Павлодарской и Восточно-Казахстанской областей. Механический состав, как и у темно-каштановых почв, может быть различным. Преобладают разновидности тяжелого механического состава, а в Уильском и Иргизском районах Актюбинской области и в Прииртышье - разновидности легкого механического состава. Гумуса содержится в верхнем горизонте 2-3%. Общего азота содержится не более 2%. По содержанию же валового фосфора особых отличий от темно-каштановых не наблюдается (около 0,1%). Сумма поглощенных оснований в большинстве около 15 мг экв100 г почвы.
Все светло-каштановые почвы, независимо от механического состава, солонцеватые или карбонатно-солонцеватые. В их поглощающем комплексе присутствует более 5% катиона натрия и обычно до 15-20% от суммы поглощенных оснований. Для рассматриваемой зоны типична комплексность почвенного покрова - частое чередование зональных светло-каштановых почв с солонцами. Одна из причин ее - наличие микрорельефа - чередование очень небольших повышений с мелкими округлыми западниками, так называемыми блюдцами. По микроповышениям формируются зональные светло-каштановые почвы, солонцы же сосредотачиваются по микропонижениям.
Пустыня северная. Зона бурых почв охватывает самый юг Западно-Казахстанской, большую часть Атырауской, самые южные части Актюбинской, Карагандинскую, Костанайскую, Восточно-Казахстанскую области. Бурые почвы по сравнению со светлокаштановыми более светлой буровато-сероватой окраски, верхний горизонт мощностью в среднем около 15 см. Верхний горизонт, как правило, совершенно бесструктурен. Гумуса содержат в верхнем горизонте 1-2%. Механический состав их в большинстве тяжелый, но на юге Западно-Казахстанской области, по периферии прикаспийских песков, распространены бурые почвы легкого механического состава.
Азот содержится в количестве около 0,1%. Отношение углерода к общему азоту около 6-7, еще более узкое, чем у светло-каштановых. Сумма поглощенных оснований 12-15 мг.экв на 100 г почвы. В их поглощающем комплексе всегда присутствует поглощенный натрий, свыше 5% от суммы поглощенных оснований. Карбонаты в бурых почвах содержатся в различных количествах. Наименее карбонатны они в западной части республики в пределах Прикаспийской низменности. Здесь они вскипают от соляной кислоты на глубине 20-25 см и содержат не более 4-5% углекислоты карбонатов.
Зона бурых почв не земледельческая, а животноводческая [3].
Пустыня южная. Здесь в основном распространены серо-бурые почвы. Эта зона охватывает часть Атырауской области, Мангистаускую, большую часть Кызылординской, Южно-Казахстанской, Жамбылской и Алматинскойобластей.Почвообразующим и породами служат различные аллювиальные и древнеаллювиальные отложения. Мощность верхнего горизонта серо-бурых почв не более 10-12 см. Ниже залегает плотный комковато-глыбистый горизонт. На некоторой глубине типично скопление гипса. Гумуса серо-бурые почвы содержат очень мало, обычно не более 1%. Общего азота, как и валового фосфора, содержится в сотых долях процента. Сумма поглощенных оснований около 10-12 мг.экв. В поглощающем комплексе присутствует катион натрия, более 5% от суммы поглощенных оснований. Это свидетельствует о солонцеватости. Солончаков, как уже отмечалось, много.Как и в зонах светло-каштановых и бурых почв, в пределах зоны серо-бурых почв земледелие невозможно без орошения. Освоение этих земель возможно при использовании всего комплекса ирригационно-мелиоративных мероприятий.
В предгорно-полупустынной зоне, в переходной части от равнины к горным районам, в основном распространены сероземы. Охватывает предгорные пространства Южно-Казахстанской, Жамбылской и Алматинской областей.
Сероземы (обыкновенные) формируются на лессах. По механическому составу преимущественно среднесуглинистые, причем по профилю более или менее однородны, что свидетельствует об отсутствии аллювиального горизонта. Гумуса содержится в пределах 1-2%. На крайнем юге республики углекислоты карбонатов содержится в сероземах в количестве 7-8%, а в более северных районах Алматинской области 5-6%. Общего азота в сероземах 0,1%, валового фосфора - 0,10-0,12%. Сумма поглощенных оснований 8-10 мг.экв на 100 г почвы.
Сероземы принято классифицировать на обыкновенные, светлые и темные. Они располагаются в предгорьях, как бы в виде особых подзон. Светлые сероземы залегают несколько дальше от гор, располагаясь иногда по периферии песков. Они имеют более легкий механический состав и содержат меньше гумуса (не более 1%). Темные сероземы залегают по более высоким участкам предгорий. Количество гумуса в них более 2%.Сероземы в значительной своей части используются под орошаемое земледелие. Зона сероземов гораздо более благоприятна для орошаемого земледелия. Прежде всего в силу того.что сероземы не засолены и не солонцеваты. Среди них редко встречаются солончаки и почти отсутствуют солонцы, вследствие чего почвенный покров более однороден.
В зоне предгорной степи, горных районах Казахстанского Тянь-Шаня распространены темно-каштановые почвы. В предгорьях Заилийского Алатау на высоте около 700-900 м темно-каштановые почвы содержат гумуса в пределах 3-4%, общего азота в них 0,25-0,30%. Среди темно-каштановых почв Заилийского Алатау также совершенно нет солонцеватых разновидностей. Темно-каштановые почвы Алтая ничем существенным не отличаются от темно-каштановых почв равнин. В частности, среди них могут встречаться солонцеватые разновидности. Они формируются преимущественно на делювии и обладают более тяжелым механическим составом по сравнению с темно-каштановыми почвами предгорий Заилийского Алатау.
Основные параметры агрогидрологической характеристики (водно-физические свойства) зональных почв - объемная масса, наименьшая влагоемкость, скважность, гигроскопичность, влажность завядания, продуктивные запасы влаги, легкодоступная влага; мелиоративного режима зональных почв - солевой, пищевой, воздушный, температурный, микробиологический режимы, а также градации культурных растений по группам солеустойчивости приведены в приложениях А, Б.
1.2 Оценка водо-земельных ресурсов в орошаемом земледелии в Республике Казахстан
В Казахстане, исходя из бассейнового принципа управления водными ресурсами, выделяют восемь водохозяйственных бассейнов: Ертисский, Есильский, Нура-Сарысуский, Тоболо-Тургайский, Жаик-Каспийский, Арало-Сырдарьинский, Шу-Таласский, Балхаш-Алакольский.Водные ресурсы речного стока и площади регулярного и лиманного орошения по ВХБ приведены в таблице 4.
Таблица 4.
Водные ресурсы и площади регулярного и лиманного орошения по водохозяйственным бассейнам
Водохозяйственные бассейны
Среднемноголетние ресурсы речного стока, км[3]год
Регулярное орошение,
тыс. га
Лиманное орошение,
тыс. га
2001 г.
2016 г.
2005 г.
2016 г.
Ертисский
33,5
30,4
59,1
121,3
88
Есильский
2,6
7,7
4,7
32,3
27,2
Нура-Сарысуский
1,3
82
3,8
72,1
53
Тоболо-Тургайский
2,0
35,8
6,3
10,7
35,5
Жаик-Каспийский
11,2
23,7
23
39,8
63
Арало-Сырдарьинский
17,9
470
459,7
365,3
514,2
Шу-Таласский
4,2
196,2
216,2
147,5
154,5
Балхаш-Алакольский
27,8
356,2
445
496,1
505,4
Итого по РК
100,5
1202
1217,8
1285,1
1440,8
Располагаемый объем водных ресурсов из общего объема 100,5 км[3], возможный к использованию в экономике республики, в средний по водности год не превышает 43 км[3], а в маловодные годы (95% обеспеченности) - 25 км[3]. Основным потребителем воды, особенно на юге страны, является орошаемое земледелие, на долю которого приходится более 70% забора воды. Так, в 2001 г. из общего объема водозабора 28.5 км[3] на орошение использовано 20,7 км[3], в том числе на регулярное орошение 16,7 км[3]. В 2013 г. значительно сократилось потребление воды и составило соответственно 16,0; 11,9 и 8,9 км3 [4,5].
В республике фонд регулярно орошаемых земель 2,36 млн. га и 765,0 тыс. га лиманного орошения. Основные площади регулярного орошения (более 72.8%) размещены в Арало-Сырдарьинском (32%), Шу-Таласском (12%) и Балхаш-Алакольском (34%) ВХБ. Площади лиманного орошения размещены главным образом в Жаик-Каспийском (44,4%), Есильском (13,6%), Тоболо-Тургайском (13,9%) и Ертисском (15,8%) ВХБ.
За последние три года в растениеводстве в целом по стране наметилась тенденция стабилизации и роста производства продукции. По большинству орошаемых культур наблюдалось увеличение урожайности. Особенно заметные прибавки имели место по зерновым культурам от 12,5 цга в 2005 г. до 23,2 цга в 2011 г. Большой прирост был зафиксирован по кукурузе на зерно от 13,9 цга до 25,8 цга. Происходит устойчивый подъем урожайности риса, хлопчатника-сырца, овощей, бахчевых (таблица 5).
Таблица 5.
Динамика урожайности сельскохозяйственных культур в Казахстане
Культура
Урожайность, цга
В среднем за 2001-2010 гг.
В среднем за 2010-2016 гг.
В % к 2001-2010 гг.
Хлопок-сырец
16,9
19,7
116,6
Сахарная свекла
221,3
266,7
137,4
Подсолнечник
3,0
5,0
166,0
Картофель
83,0
115,7
139,4
Овощи
103,7
151,3
145,9
Бахчи
67,7
114,0
168,4
Таблица 6.
Природные ресурсы в системе климат-почва-растение и состав основных возделываемых
сельскохозяйственных культур
Природные зоны
Сумма температур10[0]С
Осадки мм
Ку
Продолжительность вегетаци-онного периода, сут
Вероятность по-лузасушливых и засушливых лет,
%
Типы почв
Основные возделываемые сельскохозяйственные культуры
Яров.зерн.
Озим. пшен.
Ячмень
Гречиха
Кук.на. сил.
Кук.назерн.
Сах. свекла
Подсолнеч.
Картофель
Мног. травы
Однол. травы
Соя
Бахчевые
Сафлор
Табак
Рис
Хлопчатник
Виноград
Сады
Овощи
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Лесостепная
2000-2400
260-330
0,5
90-110
30-35
черноземы
+
-
+
+
+
-
-
-
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
+
+
Засушливо-степная
2300-2500
250-300
0,4-0,5
100-110
45
чернозем.темнокаш.
+
-
+
+
+
-
-
+
+
+
+
-
+
-
-
-
-
-
+
+
Сухостепная
до 2700
190-230
0,3-0,4
110-120
80-90
темнокаш., каштан.
+
-
+
+
+
-
-
+
+
+
+
-
+
-
-
-
-
-
+
+
Полупустынная
до 3000
200-250
0,3-0,2
до 150
98-100
светлокаш-тановые
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
+
+
+
Пустыня
3500
160-250
0,1-0,2
200
100
сероземы
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Предгорная полупустыня
3000-3200
160-200
0,2-0,3
до 200
98-100
бурые, се-ро-бурые
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Предгорно-степная
2600-2700
400-450
0,3-0,4
120-150
40
каштано-вые
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
+
+
+
Горно-степная
до 2300
450-550
0,5
90-110
34
горные че-рноземы
+
+
+
-
+
-
-
-
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
+
+
В настоящее время регулярное орошение в республике в основном (91%) сосредоточено в южном регионе: Арало-Сырдарьинском, Шу-Таласском и Балхаш-Алакольском ВХБ. Для оценки региональных особенностей орошаемого земледелия, а также анализа сложившейся структуры посевных площадей пять остальных ВХБ, включающие западные, северные, центральные и восточные области, объединены под общим названием - северный регион.
Арало-Сырдарьинский водохозяйственный бассейн включает Кызылординскую ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра___Водные ресурсы и мелиорация
КИЦЕНКО М.Д.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
ПЛАНИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ОРОШЕНИЕМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В АГРОФОРМИРОВАНИЯХ НА ЮГЕ КАЗАХСТАНА
Специальность 5В080500 Водные ресурсы и водопользование
Алматы 2018
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет Гидротехника, мелиорация ибизнес
Кафедра_Водные ресурсы и мелиорация
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
на тему: Планирование и управление орошением сельскохозяйственных культур в агроформированиях на юге Казахстана
Объем, стр. _______96______
Количество чертежей и
иллюстрационных материалов __3___
Приложений ____________
Выполнил _____________________________Киценк о М.Д.
(Ф.И.О.)
Допущен к защите ______ _______________________ 2018 г.
Заведующий кафедрой _________ _________________Саркынов Е.С.
(подпись) Ф.И.О.)
Руководитель ____________________________Яковлев А.А.
(подпись) Ф.И.О.)
Консультанты:
_____________1______________ _________________Зулпыхаров Б.А.
(раздел) (подпись) (Ф.И.О.)
______________2_____________ ____________________ЖакуповаЖ.З.
(раздел) (подпись) (Ф.И.О.)
Нормоконтроль ____________________ ______________ _______
(подпись) (Ф.И.О.)
Рецензент ________________________ _____________________
(подпись) (Ф.И.О.)
________________________ _____________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Алматы 2018
НАО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет___Гидротехника, мелиорация ибизнес_______________
Специальность 5В080500Водные ресурсы и водопользование______
Кафедра Водные ресурсы и мелиорация_______________________ ___
ЗАДАНИЕ
на выполнение дипломного проекта (работы)
Студенту Киценко_М.Д.
(фамилия , имя, отчество)
Тема проекта (работы) :ПЛАНИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ОРОШЕНИЕМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В АГРОФОРМИРОВАНИЯХ НА ЮГЕ КАЗАХСТАНА
утверждено приказом по университету № ____ от _________________2017__г.
Срок сдачи законченного проекта (работы)
22 ___мая____2018__г.
Исходные данные к проекту (работе):
Карта-схема орошаемых земель исследуемого хозяйства ПК ЮНЧИ Жамбылской области; климат, выпадаемые осадки, почвенный покров; направленность хозяйства; общая площадь пашни, в т. ч. орошаемых земель; структура посевов, план размещения посевов и их агромелиоративная характеристика; планирование посевов и режимы орошения сельхозкультур; нормы и сроки поливов злаковых и овощных культур; КПД внутрихозяйственной оросительной сети; требования на воду ирригационной системы при поливе сельхозкультур; внутрисезонное распределение объёма водозабора по видам сельхозкультур; режим орошения при использовании капельного орошения; экономическая эффективность возделывания сельхозкультур на орошаемых землях исследуемого хозяйства.
Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте (работе) вопросов:
1.Современное состояние орошаемого земледелия в Казахстане.
2.Технологические приемы орошения сельскохозяйственных культур и пути их совершенствования в агроформированиях.
3.Планирование (нормирование) затрат воды на орошение сельскохозяйственных культур.
4.Планирование и управление орошением сельскохозяйственных культур в ПК ЮНЧИ
Перечень графического материала (при необходимости):
1. Основные сведения о дипломном проекте (тема, цель, объект исследования и задачи___ выполняемых работ).
2.Оценка водо-земельных ресурсов в орошаемом земледелии в Республике Казахстан.
3.Распределение орошаемых земель по степени засоления почв в Казахстане.
4.Методика и расчёт затрат воды на орошение и совершенствование технологических приемов.
5.Карта-схема орошаемых земель исследованного хозяйства ПК ЮНЧИЖамбылской области.
6.Технико-экономические показатели эффективности орошения в ПК Юнчи и предложенного дипломного проекта.
Рекомендуемая основная литература
__1.Ежегодный бюллетень мониторинга изменения и состояния климата Казахстана: 2008-2013гг
2.Рамазанов А.М. Водные ресурсы Казахстана: проблемы и перспективы использования Мелиорация и водное хозяйство - М. 2002, №1, С. 10-15.
3.Национальное статистическое агентство РК Посевные площади, валовой сбор и урожайность сельскохозяйственных культур, плодово-ягодных насаждений на орошаемых землях по областям РК.- Алматы, 2007.- 139с.
4.Отчет о НИР по теме 599.2 по блоку 02.01.08.02. Этап 2. Определить состав орошаемых культур, выбрать рациональную структуру посевов и разработать режим орошения для выбранных сельскохозяйственных культур в агроформированиях (промежуточный за 2002 г.)- Тараз: ДГП НИИВХ, 2002. - 58 с. (фонд ДГП НИИВХ)
5.Ким Л.А. Исследование и совершенствование приемов подготовки площадей к поверхностным поливам зерновых колосовых культур по узким полосам. - Автореферат кандидатской диссертации. - Волгоград, 2001. - 26 с.
6.Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для отдельных отраслей экономики. Утверждены приказом Министра сельского хозяйства Республики Казахстан от 11 октября 2016 года № 431. http:adilet.zan.kzrusdocsV1600 014514
7.Вышпольский Ф.Ф., Мухамеджанов Х.В, Хе Т.И. Методы совершенствования системы орошения в современных условиях Водные ресурсы: потенциал, использование, технология и экология. (материалы II Центрально-Азиатской Международной Конференции, 3-5.04.01г.) г. Алматы,2001. С.88-90
Консультанты по специальным разделам проекта (работы)
Раздел
Консультант
Сроки
Подпись
1
Зулпыхаров Б.А.
23.04.2018г.
2
Жакупова Ж.З.
28.04.2018г.
Заведующий кафедрой ________________ Саркынов Е.С.
(подпись) (ФИО)
Руководитель дипломного проекта (работы)__________ Яковлев А.А.
(подпись) (ФИО
Задание принял к исполнению, студент ________________ Киценко М.Д. (подпись) (ФИО)
___23__ _____11____2017г.
График
выполнения дипломного проекта (работы)
№
пп
Перечень разделов и разрабатываемых вопросов
Сроки представле ния руководите лю
Примечание
1.
1.Современное состояние орошаемого земледелия в Казахстане.
Агроклиматическая и почвенно-мелиоративная характеристика природных зон,Оценкаводоземельных ресурсов в орошаемом земледелии в Республике Казахстан
28.03.,2018г.
2.
Технологические приемы орошения сельскохозяйственных культур и пути их совершенствования в агроформированиях.
Выбор приоритетных сельхозкультур, подготовка орошаемых площадей к поливу, нормы полива,режиморошениясельхозкультур.
19.04.2018 г.
3.
Планирование (нормирование) затрат воды на орошение сельскохозяйственных культур.
Управление поливами сельхозкультур в агроформированиях, основные способы орошения и их эффективность, расчет затрат воды на орошение и совершенствование технологических приемов орошения.
26.04.2018г.
4.
Планирование и управление орошением сельскохозяйственных культур в ПК ЮНЧИ.
Общие сведения о хозяйстве, структура посевов, планирование поливов, экономическая эффективность орошения в ПК Юнчи и дипломного проекта.
12.05.2018 г.
Заведующий кафедрой _____________ Саркынов Е.С.
(подпись) (Ф.И.О)
Руководитель дипломного проекта(работы) ____________ Яковлев А.А.
(подпись) (Ф.И.О.)
Задание принял к исполнению, студент _______________ КиценкоМ.Д.
(подпись)
СОДЕРЖАНИЕ
Стр
НOPмAтивныECCылки ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ..
8
OпPEдEлEния, OбOзнAчEния и COкPAщEния ... ... ...
9
Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
10
1
Современное состояние орошаемого земледелия в Казахстане ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
12
1.1
Агроклиматическая и почвенно-мелиоративная характеристика природных зон ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
12
1.2
Оценка водоземельных ресурсов в орошаемом земледелии в Республике Казахстан ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
20
1.3
Структура, продуктивность и мелиоративное состояние орошаемого клина ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
26
2
Технологические приемы орошения сельскохозяйственных культур и пути их совершенствования в агроформированиях ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
31
2.1
Выбор приоритетных сельскохозяйственных культур ... ... ... ... ...
31
2.2
Подготовка орошаемых площадей к поливу ... ... ... ... ... ... ... . .
36
2.3
Нормы невегетационных поливов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
43
2.4
Составляющие режима орошения сельскохозяйственных культур
45
3
Планирование (нормирование) затрат воды на орошение сельскохозяйственных культур ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
55
3.1
Управление поливами сельскохозяйственных культур в агроформированиях ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
55
3.2
Основные элементы различных способов орошения ... ... ... ... ..
58
3.3
Эффективность применимости способов и техники полива ... ... ..
69
3.4
Расчет затрат воды на орошение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
71
3.5
Концепция по совершенствованию технологических приемов орошения в агроформированиях ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ...
74
4
Планирование и управление орошением сельскохозяйственных культур в ПК ЮНЧИ ... ... . ... ...
78
4.1
Общие сведения о хозяйстве ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
78
4.2
Структура посевов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
79
4.3
Планирование поливов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
80
4.4
Корректировки поливов с учетом погодных и хозяйственных условий ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
87
4.5
Экономическая эффективность орошения в ПК Юнчи ... ... ... ..
89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
94
Список использованных источников ... ... ... ... ... ... . ..
95
НOPмAтивныE CCылки
В настоящей дипломной работе использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 7.32-2001. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления;
СНиП 2.06.03-85. Строительные нормы и правила. Мелиоративные системы и сооружения.
ВСН - 2-77. Инструкция по производству планировочных работ на орошаемых землях.
Определения, обозначения и сокращения.
В настоящей дипломной работе применены следующие термины с соответствующими определениями.
Эвапотранспирация (суммарное водопотребление) - Объем воды, расходуемый сельскохозяйственным полем на транспирацию растениями и испарение с почвы.
Автоморфная почвенно-гидрогеологическая область - территория с глубоким залеганием грунтовых вод (ниже 3 м), которые не влияют на почвообразование и эвапотранспирацию сельскохозяйственных культур.
Полугидроморфная - территория с глубиной залегания грунтовых вод 2-3 м, которая оказывает определенное влияние на почвообразовательный процесс и умеренно (до 20%) участвует в эвапотранспирации сельскохозяйственных культур.
Гидроморфная - территория с грунтовыми водами на территории 1-2 м, которая оказывает значительное влияние на почвообразование и существенно (до 80%) расходуется на эвапотранспирацию сельскохозяйственных культур.
Биогумус - искусственно произведенный гумус с помощью естественной биотехнологии на основе жизнедеятельности особого вида дождевых "калифорнийских" червей.
Ку - коэффициент увлажненности
NPK - минеральные удобрения: азот, фосфор, калий
ФАО - продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН
УГВ - уровень грунтовых вод
КПДтп - КПД техники полива
П - пустынная зона
ПП - предгорно-полупустынная зона
ПС - предгорно-степная зона
ГС - горно-степная зона
УГВ - уровень грунтовых вод.
ИСС - информационно-советующая система
Введение
На современном этапе развития сельскохозяйственного производства, исходя из социально-экономических и экологических соображений, принят курс на диверсификацию орошаемого земледелия. Такой путь развития обуславливает необходимость сосредоточения усилий на коренном совершенствовании комплекса технологических приемов орошения сельскохозяйственных культур в агроформированиях.
Имеющиеся рекомендации и нормативные документы в странах СНГ и в других зарубежных странах по подготовке орошаемых участков, способа и элементов техники полива, режиму орошения, предназначены для крупных орошаемых массивов и оросительных систем. Кроме того, эти рекомендации и разработки рассматриваются отдельно по каждому технологическому приему без взаимоувязки между собой. Так, например, режим орошения без увязки техники и технологии полива, подготовки орошаемого поля к посеву и поливу без учета особенности возделываемых культур на конкретном поле и т.д. Трансформация существующих рекомендаций для фермерских хозяйств и агрообъединений республики требует проведения специальных исследований по адаптации и разработке комплекса технологических приемов орошения и установления взаимосвязанных параметров с учетом природно-хозяйственных особенностей каждого орошаемого поля и возделываемых культур. Важное место занимает правильный выбор сельскохозяйственных культур для возделывания на орошаемых землях в фермерских хозяйствах и агрообъединениях. Подбор их и структуру посевных площадей необходимо проводить с учетом социально-экономических, экологических и технологических требований возделываемых сельскохозяйственных культур.
Для адаптации и совершенствования ранее разработанных технологических приемов орошения сельскохозяйственных культур в условиях современной формы хозяйствования в орошаемом земледелии на первом этапе необходимо оценить современное состояние орошаемого земледелия и существующие технологические приемы орошения и наметить пути их совершенствования в агроформированииях.
Одной из основных проблем сельскохозяйственного производства на орошаемых землях в повышении его продуктивности является правильный подбор приоритетных сельскохозяйственных культур и ведение плодосменной системы земледелия. При подборе сельскохозяйственных культур немаловажное значение имеет широтное размещение природных зон, их агроклиматические ресурсы. В условиях рыночной экономики при выборе приоритетных культур необходимо учитывать экономические, экологические факторы при их выращивании. Кроме того, необходимо принять во внимание рекомендации и регулирование правительства. Нельзя игнорировать предпочтение и вкусы местного населения к этим или иным сельскохозяйственным культурам.
Планирование и управление поливами в агроформированиях включает принятие решений по объему водозабора, водоподачи и составлению графиков поливов, т.е. необходимости о том, когда, где, и в каком количестве подавать воду.
Основными материалами для планирования и управления поливами являются нормативы затрат воды на орошение сельскохозяйственных культур, режим орошения и способы их осуществления (техника полива). Установление объема водозабора и водоподачи, а также определение лимитов водоподачи и других водохозяйственных расчетов выполняются на основе удельных затрат (оросительные нормы и нормы невегетационных поливов) воды на орошение.
Разработка приемов планирования и реализации водопользования должны опираться на рекомендации, основанные на многообразии природных и хозяйственных фактов. Так, в целях разработки оросительных норм, с учетом почвенно-мелиоративных и гидрогеологических условий, а также потерь воды на поле, гидромодульное районирование орошаемых территорий по методике КазНИИВХ.
Для повышения эффективности сельскохозяйственного производства на орошаемых землях необходимо провести исследования по данному направлению. Актуальность темы очевидна, поскольку затрагивает вопросы, требующие незамедлительного решения практически во всех агроформированиях южного региона РК, что соответствует приоритетам, изложенным в послании Главы Государства Нурсултана Назарбаева Казахстанский путь - 2050: Единая цель, единые интересы, единое будущее ... Конкуренция в глобальном агропроизводстве будет возрастать. На земле должны работать, прежде всего, те, кто внедряет новые технологии и непрерывно повышает производительность, работает на основе лучших мировых стандартов.
1 Современное состояние орошаемого земледелия в Казахстане
1.1 Агроклиматическая и почвенно-мелиоративная характеристика природных зон
Казахстан расположен в центре Евразии (30[0]49[′]-55[0]49′ с.ш. и 46[0]28[′]-87[0]18[′]в.д.). Большая часть территории республики - равнина, расположенная в основном в пределах трех широтных природных зон: степной, полупустынной, пустынной. В самой северной части в пределы страны заходит небольшой участок южной лесостепи, а на юге и востоке высокогорные системы Тянь-Шаня и Алтая с предгорными зонами.
Географическое положение территории республики внутри огромного континента определяет резкую континентальность и зональность климата. В Казахстане особенно большое разнообразие умеренно-засушливых и суховейно-засушливых типов погоды характерно для теплого полугодия. Повторяемость сухих лет последовательно возрастает с севера на юг республики, чему благоприятствует резко континентальный климат в сочетании с незначительным увлажнением в условиях высокой термической напряженности.
Теплообеспеченность. В практике сельского хозяйства широко используются сведения о датах среднесуточной температуры воздуха через +5[0] и +10[0]. Дату перехода через +5[0] весной и осенью принято считать как начало и окончание периода вегетации, а период между датами перехода через +10[0] - периодом активной вегетации. С продолжительностью периода с температурой выше +15[0] связывают возможность возделывания теплолюбивых культур. В лесостепных районах республики переход средней суточной температуры воздуха через +5[0] происходит в третьей декаде апреля и заканчивается в первой декаде октября, составляя в среднем 164-170 дней. В степной зоне этот период увеличивается до 166-175 дней. На западе полупустынной зоны он продолжается в среднем 190-200 дней, уменьшаясь к востоку, особенно в долинах Казахского мелкосопочника [1].
В предгорных районах юго-востока Казахстана период со средней суточной температурой воздуха выше +5[0] наступает в третьей декаде марта и заканчивается в третьей декаде октября, составляя в среднем 210-220 дней. В горах общая продолжительность вегетационного периода неодинакова и зависит от высоты местности.
Переход к устойчивым средним суточным температурам выше 10[0] на севере республики наступает в первой декаде мая и заканчивается во второй декаде сентября. Этот период составляет в лесостепной зоне 128-135 дней, в степной зоне - 134-155, в полупустынной - 135-170 дней. В полупустынной и пустынной зонах Казахского мелкосопочника продолжительность периода с температурой выше 10[0] короче по сравнению с равнинными территориями, расположенными западнее, на 8-12 дней. В пустынной зоне начало периода с температурой выше 10[0] приходится на вторую декаду апреля, окончание на первую декаду октября. В отдельные годы начало и конец периода с температурой выше 5, 10 и 15[0], а также их продолжительности могут существенно отклоняться от средних многолетних величин.
Потребность растений в тепле принято выражать суммой температур выше определенных пределов.
Термические ресурсы в виде такого показателя в различных частях республики изменяются в очень широких пределах. Так, сумма температур выше +5[0] увеличиваются от северных районов и южных с 2300-2400[0] до 4600-4700[0], выше +10[0] - от 2050 до 4500[0] и выше 15[0] - от 1400 до 4000[0]. Наиболее обеспеченными теплом являются южные равнинные районы Казахстана, наименее - северные и менее всего - горные и высокогорные.
Большие тепловые ресурсы климата обуславливают высокую испаряющую способность атмосферы на большой части территории Казахстана. Величина испаряемости за теплый период (апрель-сентябрь) изменяется в среднем от 500 на севере до 1700 мм на юге в зоне пустынь. В предгорных районах юга, юго-востока и востока Казахстана испаряемость, по мере увеличения высоты местности над уровнем моря, снижается по сравнению с окружающими районами. На всей хозяйственно осваиваемой территории республики испаряемость в несколько раз превышает фактическое испарение, о чем свидетельствуют данные таблицы 1, в которой сопоставляются испарение и испаряемость в различных природных зонах.
Таблица 1.
Значения испарения и испаряемости по природным зонам
Зоны
Испарение в мм
Испаряемость в мм
Степи
240-500
600-1000
Полупустыни
180-200
900-1400
Пустыни
50-100
1200-2400
В пустынях испарение примерно равно количеству осадков, а испаряемость в несколько раз больше суммы осадков. В степной зоне испарение в 3-4 раза меньше испаряемости, в полупустыне в 5-6, а в пустыне в 10 и более раз.
Увлажненность. В засушливом климате Казахстана особо важное значение в водообеспеченности растений имеют летние осадки и продуктивные запасы влаги, накопившиеся в почве к началу вегетации. В силу этого при определении степени увлажненности территории особое внимание должно обращаться на соотношение влаги и испаряемости в биологически активный сезон года.
При районировании территории республики по степени естественной увлажненности за основу принят коэффициент увлажненности (Ку), определяемый отношением естественной влагообеспеченности за биологически активный период (сумма атмосферных осадков и доступных для растений почвенных запасов влаги) к испаряемости за тот же период.
Для оценки увлажнения территории республики нами применен показатель увлажненности, который равен:
, (1)
где Ку - коэффициент увлажненности теплого периода (1У-1Х); ∑Р - сумма атмосферных осадков за период апрель - сентябрь в мм; Wn - продуктивные запасы влаги в почве на начало апреля в мм; ∑E - сумма месячных значений испаряемости за период апрель - сентябрь в мм.
Коэффициенты увлажненности по метеостанциям южного региона Казахстана приведены в таблице 2.
Таблица 2.
Коэффициенты увлажненности по метеостанциям Республики Казахстан
№№
пп
Наименование
метеостанций
Ку
№№
пп
Наименование
метеостанций
Ку
1
2
3
4
5
6
Алматинская область
1
Бурлю-Тобе
0,14
10
Новотроицк
0,17
2
Алгазы, остров
0,15
11
Умбет
0,14
3
Южный берег Балхаша
0,12
12
Отар
0,22
4
Уч-Арал
0,19
13
Кордай
0,30
5
Матай
0,14
14
Луговая
0,21
6
Найман-Суек
0,14
15
Жамбыл
0,20
7
Лепсинск
0,13
16
Мерке
0,29
8
Аул №4
0,11
17
Бурное, опытное поле
0,33
9
Тахты
0,16
10
Сарканд
0,28
Южно-Казахстанская область
11
Куйган
0,09
1
Тасты
0,07
12
Уш-Тобе
0,18
2
Сузак
0,09
13
Талды-Курган
0,22
3
Шулак-курган
0,09
14
Баканас
0,11
4
Ачисай
0,15
15
Айна-Булак
0,20
5
Туркестан
0,08
16
Кугалы
0,48
6
Шаян
0,10
17
Сары-озек
0,23
7
Кзыл-кум
0,10
18
Курты
0,14
8
Тюлькубас
0,22
19
Панфилов(Джаркент)
0,13
9
Арысь
0,08
20
Айдарлы
0,14
10
Шымкент, агро
0,15
21
Или,ж.д.ст.иИлийскийпос
0,18
11
Байркум
0,08
22
Дубун
0,09
12
Ленинское
0,17
23
Чилик
0,10
13
Уч-Акты
0,10
24
Иссык
0,43
14
Шардара
0,08
25
Алматы
0,35
26
Подгорное
0,27
Кызылординская область
27
Прудки
0,35
1
Саксаульская
0,08
28
Кегень
0,70
2
Монсыр
0,07
29
Сары-Джас
0,66
3
Казалинск
0,08
Продолжение таблицы 2
30
Нарынкол
0,65
4
Джусалы
0,06
Жамбылская область
5
Карак
0,06
1
Тюкен
0,09
6
Кызылорда
0,07
2
Чиганак
0,09
7
Чиили
0,06
3
Уланбель
0,10
8
Чирик-Рабат
0,06
4
Кемкалы-Куль
0,08
9
Аккум
0,06
5
Мойынкум
0,13
6
Анархай
0,15
7
Чокпар
0,16
8
Уюк
0,12
9
Байкадам
0,11
Месячные значения испаряемости определялись по формуле Н.Н.Иванова:
Е=0,0018(25+t)[2] (100-a) ,мм , (2)
где t - среднемесячная температура воздуха в градусах Цельсия; а - среднемесячная относительная влажность воздуха в процентах.
Из-за недостатка данных продуктивные запасы влаги в почве устанавливались косвенным путем по количеству осадков холодного полугодия и их эффективности:
Wn=Ku∑P , (3)
где ∑P - сумма осадков за холодную половину года в мм; Ku - коэффициент аккумулирования и использования этих осадков.
Коэффициенты увлажнения картированы по территории Казахстана в виде нанесения изолиний. Построение изолиний выполнялось методом линейной интерполяции с учетом конкретных физико-географических условий. По основным метеостанциям страны среднемноголетние метеоданные, испаряемость и Ку уточнены по последним информациям.
Выделенные зоны увлажненности (таблица 3) в основном совпадают с границами природных зон.
Таблица 3.
Агроклиматические зоны увлажненности Казахстана исоответствующие им природные зоны
Показатель увлажненности Ку
Зоны увлажненности
Соответствующие природные зоны
Основные типы почв
1
2
3
4
0,50
Умеренно засушливая
Лесостепная
Выщелоченные среднегумусные черноземы
Продолжение таблицы 3
0,5-0,4
Засушливая
Засушливо-степная
Обыкновенные южные черноземы
0,4-0,3
Умеренно-сухая
Сухостепная
Темнокаштановые и каштановые почвы
0,3-0,2
Сухая
Полупустынная
Светлокаштановые
0,2-0,1
0,1-0,2
Очень сухая
Пустынная северная южная
Бурые, серо-бурые,
светлые сероземы
0,2-0,3
Сухая предгорная
Предгорно-полупустынная
Сероземы
0,3-0,5
Засушливая горная
Предгорно-степная
Темнокаштановые
0,5
Умеренно-засушливая и влажная горная
Горно-степная и лесная
Горные типы почв
Граница умеренно-засушливой зоны соответствует лесостепной, засушливой - засушливо-степной, умеренно-сухой - сухостепной, сухой - полупустынной, очень сухой - пустынной, сухой предгорной - предгорно-полупустынной, засушливой горной - предгорно-степной, умеренно-засушливой и влажной горной - горно-степной и лесной. Зона пустынь разделяется на две широтные зоны: северная (Пс) до 46[0] и южная (Пю) до 40[0]с.ш. Южная пустыня подразделяется на северную подзону (Пю1) до 44[0]с.ш., Центральную (Пю2) до 42[0]с.ш. и южную подзону (Пю3) до 40[0]с.ш.
Таким образом, почти вся территория Казахстана характеризуется низкой увлажненностью в теплое время года. Исключение составляют лишь высокогорные районы, где испаряемость за апрель - сентябрь примерно соответствует количеству осадков. В основных земледельческих зонах испаряемость в 3-5 раз и более превышает естественную влагообеспеченность, в результате чего создается неблагоприятный для развития растений водный режим почвы и снижаются урожаи сельскохозяйственных культур. И только в отдельные влажные годы урожаи сельскохозяйственных культур сравнительно высоки, однако повторяемость таких лет в условиях Казахстана чрезвычайно низка. Наоборот, наблюдается преобладание засушливых лет.
Почвенно-мелиоративная характеристика природных зон. Из приведенных в таблице 3 основных типов почв по природным зонам следует, что распределение их на территории республики подчинено законам горизонтальной и вертикальной высотной почвенной зональности.
В лесостепи зональным типом почв являются черноземы оподзоленные и выщелоченные. Они расположены на возвышенных, дренированных элементах рельефа, имеют небольшую (А+АВ=30-60 см) мощность гумусового горизонта. Максимальное увлажнение этих почв наблюдается весной. В этот период запасы влаги в метровом слое достигают 150-180 мм или 85-95% от НВ, в южной части зоны 100-140 мм или 70-80% НВ. Основной источник пополнения почвенной влаги - осенне-зимне-весенние осадки. Однако, только 35-45% влаги аккумулируется в почве в результате пониженной водопроницаемости ввиду их позднего оттаивания. В целом черноземы лесостепной зоны относятся по типу водного режима к непромывным почвам, хотя во влажные периоды, особенно в годы повышенного увлажнения, они подвергаются сквозному промачиванию.
Недостаточная естественная дренированность территории при орошении вызовет подъем уровня грунтовых вод. Среднее время подъема их до критической глубины 1,0-1,5 м без учета растекания произойдет за 3-7 лет, а с учетом растекания - за 5-14 лет.
Реальная опасность резкого ухудшения мелиоративных свойств почв при орошении и имеющиеся резервы в достижении более высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур на богаре объективно указывают на то, что к вопросу развития орошаемого земледелия в этой зоне нужно подходить осторожно. Без получения достаточно убедительных данных о методах, нормах и режимах орошения рекомендовать широкое развитие его в этой зоне нецелесообразно.
Засушливая степь. Необходимо отметить, что специфической особенностью данной зоны является то, что дефицит запасов влаги в почве наблюдается не в целом за весь вегетационный период, а лишь в отдельные его периоды. Так, в 9-ти годах из 10 лет в начале вегетации яровой пшеницы, начиная от дня посева наблюдается недостаток почвенной влаги. Влажность пахотного слоя в это время соответствует 50% наименьшей влагоемкости. Такое положение (3-5 лет из 10) наблюдается и в фазе трубкования. К моменту колошения и началу налива зерна пахотный слой почти полностью иссушен. В полуметровом слое лишь в 5-10% лет содержатся влагозапасы , достаточные для нормального развития растений.
В черноземно-степной зоне (обыкновенные, южные черноземы) прежде всего необходимо использовать полнее потенциальную возможность богарного земледелия. Так, например, поднятие урожайности зерновых культур, как и их стабилизация, могут быть достигнуты путем проведения ряда агро- и тепло-мелиораций, лесозащите полей, снегонакоплений в зимнее время, мульчирования его весной, внесения достаточного количества удобрений и т.д. Орошение на первом этапе целесообразно развивать на хорошо дренированных землях при возделывании овощных культур и сочных кормовых. Причем, учитывая особенности высокоплодородных черноземов должны быть разработаны специальная технология и техника орошения, позволяющие подачу мелкокапельного дождя малой интенсивности (0,005-0,001 мммин), в строгой зависимости от изменения погодных условий. Оценку мелиоративного состояния черноземов следует проводить на основе количественных и качественных показателей изменения состава, структуры и физико-химических свойств этих почв под влиянием орошения.
В зоне сухих степей. В почвенном покрове зоны преобладают темнокаштановые и каштановые почвы, характерной особенностью которых является малая (15-25 см) мощность гумусового горизонта, супесчаный и легкосуглинистый мехсостав, высокая водопроницаемость почв, обеспечивающая быстрое поглощение талых, дождевых, оросительных вод и исключает поверхностный сток и поверхностное переувлажнение почв при орошении.
При высоких температурах воздуха и отсутствии дождей весенние запасы влаги полностью расходуются уже в начале вегетации, а к концу вегетации в метровом слое исчерпываются полностью. Создающийся к осени дефицит влаги не покрывается полностью осенне-зимними и весенними осадками и свидетельствует о непромывном режиме каштановых почв. Поэтому для создания прочной кормовой базы и обеспечения гарантированного производства зерна в зоне необходимо применение орошения, которое способно радикально увеличить урожай возделываемых культур. Однако, темнокаштановые и каштановые почвы, составляющие основу земельного фонда зоны неблагоприятны в мелиоративном орошении. Легкорастворимые соли в них повсеместно обнаружены на границе первого и второго метра, во втором метре горизонт максимального засоления содержит до 1-2% солей. Наиболее благоприятны в мелиоративном орошении почвы легкого механического состава.
Результаты прогноза водно-солевого режима этих почв показывают, что при предельной величине промывного режима орошения, равного 0,15 испаряемости за год, содержание солей в верхнем метровом слое почвогрунтов не превысит допустимых пределов. Анализ химического состава почвенных растворов говорит о возможности формирования сульфатно-хлоридно-натриевого типа засоления. Ирригационное освоение почв легкого механического состава вызовет резкий подъем уровня грунтовых вод (без учета растекания - за 1,5-7 лет, с учетом - 2-10 лет) и необходимость с первых лет освоения - строительство дренажа. Поэтому орошение не сможет принести должных результатов, т.к. будет сопровождаться большими инфильтрационными потерями, не экономичным расходом оросительной воды.
В полупустынной зоне преобладают светло-каштановые почвы [2]. Они занимают южные части Западно-Казахстанской, Актюбинской, Карагандинской, Павлодарской и Восточно-Казахстанской областей. Механический состав, как и у темно-каштановых почв, может быть различным. Преобладают разновидности тяжелого механического состава, а в Уильском и Иргизском районах Актюбинской области и в Прииртышье - разновидности легкого механического состава. Гумуса содержится в верхнем горизонте 2-3%. Общего азота содержится не более 2%. По содержанию же валового фосфора особых отличий от темно-каштановых не наблюдается (около 0,1%). Сумма поглощенных оснований в большинстве около 15 мг экв100 г почвы.
Все светло-каштановые почвы, независимо от механического состава, солонцеватые или карбонатно-солонцеватые. В их поглощающем комплексе присутствует более 5% катиона натрия и обычно до 15-20% от суммы поглощенных оснований. Для рассматриваемой зоны типична комплексность почвенного покрова - частое чередование зональных светло-каштановых почв с солонцами. Одна из причин ее - наличие микрорельефа - чередование очень небольших повышений с мелкими округлыми западниками, так называемыми блюдцами. По микроповышениям формируются зональные светло-каштановые почвы, солонцы же сосредотачиваются по микропонижениям.
Пустыня северная. Зона бурых почв охватывает самый юг Западно-Казахстанской, большую часть Атырауской, самые южные части Актюбинской, Карагандинскую, Костанайскую, Восточно-Казахстанскую области. Бурые почвы по сравнению со светлокаштановыми более светлой буровато-сероватой окраски, верхний горизонт мощностью в среднем около 15 см. Верхний горизонт, как правило, совершенно бесструктурен. Гумуса содержат в верхнем горизонте 1-2%. Механический состав их в большинстве тяжелый, но на юге Западно-Казахстанской области, по периферии прикаспийских песков, распространены бурые почвы легкого механического состава.
Азот содержится в количестве около 0,1%. Отношение углерода к общему азоту около 6-7, еще более узкое, чем у светло-каштановых. Сумма поглощенных оснований 12-15 мг.экв на 100 г почвы. В их поглощающем комплексе всегда присутствует поглощенный натрий, свыше 5% от суммы поглощенных оснований. Карбонаты в бурых почвах содержатся в различных количествах. Наименее карбонатны они в западной части республики в пределах Прикаспийской низменности. Здесь они вскипают от соляной кислоты на глубине 20-25 см и содержат не более 4-5% углекислоты карбонатов.
Зона бурых почв не земледельческая, а животноводческая [3].
Пустыня южная. Здесь в основном распространены серо-бурые почвы. Эта зона охватывает часть Атырауской области, Мангистаускую, большую часть Кызылординской, Южно-Казахстанской, Жамбылской и Алматинскойобластей.Почвообразующим и породами служат различные аллювиальные и древнеаллювиальные отложения. Мощность верхнего горизонта серо-бурых почв не более 10-12 см. Ниже залегает плотный комковато-глыбистый горизонт. На некоторой глубине типично скопление гипса. Гумуса серо-бурые почвы содержат очень мало, обычно не более 1%. Общего азота, как и валового фосфора, содержится в сотых долях процента. Сумма поглощенных оснований около 10-12 мг.экв. В поглощающем комплексе присутствует катион натрия, более 5% от суммы поглощенных оснований. Это свидетельствует о солонцеватости. Солончаков, как уже отмечалось, много.Как и в зонах светло-каштановых и бурых почв, в пределах зоны серо-бурых почв земледелие невозможно без орошения. Освоение этих земель возможно при использовании всего комплекса ирригационно-мелиоративных мероприятий.
В предгорно-полупустынной зоне, в переходной части от равнины к горным районам, в основном распространены сероземы. Охватывает предгорные пространства Южно-Казахстанской, Жамбылской и Алматинской областей.
Сероземы (обыкновенные) формируются на лессах. По механическому составу преимущественно среднесуглинистые, причем по профилю более или менее однородны, что свидетельствует об отсутствии аллювиального горизонта. Гумуса содержится в пределах 1-2%. На крайнем юге республики углекислоты карбонатов содержится в сероземах в количестве 7-8%, а в более северных районах Алматинской области 5-6%. Общего азота в сероземах 0,1%, валового фосфора - 0,10-0,12%. Сумма поглощенных оснований 8-10 мг.экв на 100 г почвы.
Сероземы принято классифицировать на обыкновенные, светлые и темные. Они располагаются в предгорьях, как бы в виде особых подзон. Светлые сероземы залегают несколько дальше от гор, располагаясь иногда по периферии песков. Они имеют более легкий механический состав и содержат меньше гумуса (не более 1%). Темные сероземы залегают по более высоким участкам предгорий. Количество гумуса в них более 2%.Сероземы в значительной своей части используются под орошаемое земледелие. Зона сероземов гораздо более благоприятна для орошаемого земледелия. Прежде всего в силу того.что сероземы не засолены и не солонцеваты. Среди них редко встречаются солончаки и почти отсутствуют солонцы, вследствие чего почвенный покров более однороден.
В зоне предгорной степи, горных районах Казахстанского Тянь-Шаня распространены темно-каштановые почвы. В предгорьях Заилийского Алатау на высоте около 700-900 м темно-каштановые почвы содержат гумуса в пределах 3-4%, общего азота в них 0,25-0,30%. Среди темно-каштановых почв Заилийского Алатау также совершенно нет солонцеватых разновидностей. Темно-каштановые почвы Алтая ничем существенным не отличаются от темно-каштановых почв равнин. В частности, среди них могут встречаться солонцеватые разновидности. Они формируются преимущественно на делювии и обладают более тяжелым механическим составом по сравнению с темно-каштановыми почвами предгорий Заилийского Алатау.
Основные параметры агрогидрологической характеристики (водно-физические свойства) зональных почв - объемная масса, наименьшая влагоемкость, скважность, гигроскопичность, влажность завядания, продуктивные запасы влаги, легкодоступная влага; мелиоративного режима зональных почв - солевой, пищевой, воздушный, температурный, микробиологический режимы, а также градации культурных растений по группам солеустойчивости приведены в приложениях А, Б.
1.2 Оценка водо-земельных ресурсов в орошаемом земледелии в Республике Казахстан
В Казахстане, исходя из бассейнового принципа управления водными ресурсами, выделяют восемь водохозяйственных бассейнов: Ертисский, Есильский, Нура-Сарысуский, Тоболо-Тургайский, Жаик-Каспийский, Арало-Сырдарьинский, Шу-Таласский, Балхаш-Алакольский.Водные ресурсы речного стока и площади регулярного и лиманного орошения по ВХБ приведены в таблице 4.
Таблица 4.
Водные ресурсы и площади регулярного и лиманного орошения по водохозяйственным бассейнам
Водохозяйственные бассейны
Среднемноголетние ресурсы речного стока, км[3]год
Регулярное орошение,
тыс. га
Лиманное орошение,
тыс. га
2001 г.
2016 г.
2005 г.
2016 г.
Ертисский
33,5
30,4
59,1
121,3
88
Есильский
2,6
7,7
4,7
32,3
27,2
Нура-Сарысуский
1,3
82
3,8
72,1
53
Тоболо-Тургайский
2,0
35,8
6,3
10,7
35,5
Жаик-Каспийский
11,2
23,7
23
39,8
63
Арало-Сырдарьинский
17,9
470
459,7
365,3
514,2
Шу-Таласский
4,2
196,2
216,2
147,5
154,5
Балхаш-Алакольский
27,8
356,2
445
496,1
505,4
Итого по РК
100,5
1202
1217,8
1285,1
1440,8
Располагаемый объем водных ресурсов из общего объема 100,5 км[3], возможный к использованию в экономике республики, в средний по водности год не превышает 43 км[3], а в маловодные годы (95% обеспеченности) - 25 км[3]. Основным потребителем воды, особенно на юге страны, является орошаемое земледелие, на долю которого приходится более 70% забора воды. Так, в 2001 г. из общего объема водозабора 28.5 км[3] на орошение использовано 20,7 км[3], в том числе на регулярное орошение 16,7 км[3]. В 2013 г. значительно сократилось потребление воды и составило соответственно 16,0; 11,9 и 8,9 км3 [4,5].
В республике фонд регулярно орошаемых земель 2,36 млн. га и 765,0 тыс. га лиманного орошения. Основные площади регулярного орошения (более 72.8%) размещены в Арало-Сырдарьинском (32%), Шу-Таласском (12%) и Балхаш-Алакольском (34%) ВХБ. Площади лиманного орошения размещены главным образом в Жаик-Каспийском (44,4%), Есильском (13,6%), Тоболо-Тургайском (13,9%) и Ертисском (15,8%) ВХБ.
За последние три года в растениеводстве в целом по стране наметилась тенденция стабилизации и роста производства продукции. По большинству орошаемых культур наблюдалось увеличение урожайности. Особенно заметные прибавки имели место по зерновым культурам от 12,5 цга в 2005 г. до 23,2 цга в 2011 г. Большой прирост был зафиксирован по кукурузе на зерно от 13,9 цга до 25,8 цга. Происходит устойчивый подъем урожайности риса, хлопчатника-сырца, овощей, бахчевых (таблица 5).
Таблица 5.
Динамика урожайности сельскохозяйственных культур в Казахстане
Культура
Урожайность, цга
В среднем за 2001-2010 гг.
В среднем за 2010-2016 гг.
В % к 2001-2010 гг.
Хлопок-сырец
16,9
19,7
116,6
Сахарная свекла
221,3
266,7
137,4
Подсолнечник
3,0
5,0
166,0
Картофель
83,0
115,7
139,4
Овощи
103,7
151,3
145,9
Бахчи
67,7
114,0
168,4
Таблица 6.
Природные ресурсы в системе климат-почва-растение и состав основных возделываемых
сельскохозяйственных культур
Природные зоны
Сумма температур10[0]С
Осадки мм
Ку
Продолжительность вегетаци-онного периода, сут
Вероятность по-лузасушливых и засушливых лет,
%
Типы почв
Основные возделываемые сельскохозяйственные культуры
Яров.зерн.
Озим. пшен.
Ячмень
Гречиха
Кук.на. сил.
Кук.назерн.
Сах. свекла
Подсолнеч.
Картофель
Мног. травы
Однол. травы
Соя
Бахчевые
Сафлор
Табак
Рис
Хлопчатник
Виноград
Сады
Овощи
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Лесостепная
2000-2400
260-330
0,5
90-110
30-35
черноземы
+
-
+
+
+
-
-
-
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
+
+
Засушливо-степная
2300-2500
250-300
0,4-0,5
100-110
45
чернозем.темнокаш.
+
-
+
+
+
-
-
+
+
+
+
-
+
-
-
-
-
-
+
+
Сухостепная
до 2700
190-230
0,3-0,4
110-120
80-90
темнокаш., каштан.
+
-
+
+
+
-
-
+
+
+
+
-
+
-
-
-
-
-
+
+
Полупустынная
до 3000
200-250
0,3-0,2
до 150
98-100
светлокаш-тановые
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
+
+
+
Пустыня
3500
160-250
0,1-0,2
200
100
сероземы
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Предгорная полупустыня
3000-3200
160-200
0,2-0,3
до 200
98-100
бурые, се-ро-бурые
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Предгорно-степная
2600-2700
400-450
0,3-0,4
120-150
40
каштано-вые
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
+
+
+
Горно-степная
до 2300
450-550
0,5
90-110
34
горные че-рноземы
+
+
+
-
+
-
-
-
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
+
+
В настоящее время регулярное орошение в республике в основном (91%) сосредоточено в южном регионе: Арало-Сырдарьинском, Шу-Таласском и Балхаш-Алакольском ВХБ. Для оценки региональных особенностей орошаемого земледелия, а также анализа сложившейся структуры посевных площадей пять остальных ВХБ, включающие западные, северные, центральные и восточные области, объединены под общим названием - северный регион.
Арало-Сырдарьинский водохозяйственный бассейн включает Кызылординскую ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
