Разработать и внедрить ресурсосберегающую технологию полива сельскохозяйственных культур при гребневом способе посева на юге Казахстана

Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 95 страниц
В избранное:

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Казахский национальный аграрный университет

Першуков Д. А.

Разработать и внедрить ресурсосберегающую технологию полива

сельскохозяйственных культур при гребневом способе посева

на юге Казахстана

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

специальность 5В080500 - Водные ресурсы и водопользование

Алматы 2018 г.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет «Гидротехника, мелиорация и бизнес»

Кафедра «Водные ресурсы и мелиорация»

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

на тему: Разработать и внедрить ресурсосберегающую технологию полива сельскохозяйственных культур при гребневом способе посева на юге Казахстана

Объем, стр. 100

Количество чертежей и

иллюстрационных материалов 19

Приложений 2

Выполнил: Першуков Денис Александрович

^{(Ф. И. О. )}

Допущена к защите: «» 2018 г.

Заведующий кафедрой: Саркынов Е. С., к. с/х. н.

^{(подпись) (Ф. И. О. )}

Руководитель: Чередниченко А. В., д. г. н., доцент

^{(подпись) (Ф. И. О. )}

Нормоконтроль:

^{(подпись) (Ф. И. О. )}

Рецензент: Нуралиев Б. К., зам. директора ЖФРГП «Казводхоз»

^{(подпись) (Ф. И. О. )}

Рецензент: Калашников П. А., к. т. н.

^{(подпись) (Ф. И. О. )}

Алматы 2018 г.

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Гидротехника, мелиорация и бизнес

Специальность 5В080500-Водные ресурсы и водопользование

Кафедра Водные ресурсы и мелиорация

ЗАДАНИЕ

на выполнение дипломного проекта (работы)

Студенту Першукову Денису Александровичу
^{(фамилия, имя, отчество)}

Тема проекта (работы ) Разработать и внедрить ресурсосберегающую технологию полива сельскохозяйственных культур при гребневом способе посева на юге Казахстана

утверждено приказом по университету №___ от «___» 20__ г

Срок сдачи оконченного проекта (работы) «» 20__ г

Исходные данные к проекту (работе) : Фондовые и архивные материалы ТОО «Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства»

Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте (работе) вопросов: 1. Оценка природно-хозяйственного потенциала и существующих технологий возделывания и техники орошения озимой пшеницы на юге Республики Казахстан. 2. Создание технических средств для гребневой технологии возделывания озимой пшеницы на орошаемых землях юга Казахстана . 3. Исследование ресурсосберегающей технологии полива при гребневом способе посева. 4. Разработка ресурсосберегающей технологии полива озимой пшеницы при гребневом способе посева.

Перечень графического материала (при необходимости) :

Рекомендуемая основная литература:

1. Рекомендации по определению оросительных норм сельскохозяйственных культур на орошаемых землях Казахстана. - Астана, 2007. - 74 с. ; 2. Ибатуллин С. Р., Калашников А. А., Жарков В. А. и др. Водосберегающая технология полива по бороздам при гребневом способе посева: рекомендации к применению. - Тараз, 2007. - 20 с. ; 3. Кван Р. А., Ибатуллин С. Р., Цхай М. Б. и др. Отраслевые нормативы удельных затрат воды при регулярном и лиманном орошении по водохозяйственным бассейнам республики Казахстан (нормативный документ) . - Астана, 2008. - 71 с. ; 4. Кван Р. А., Околович А. И. и др. Методические положения гидромодульного районирования и расчета оросительных норм сельскохозяйственных культур // Проблемы мелиорации и водного хозяйства Казахстана: сб. науч. тр. КазНИИВХ. - Алматы: КАСХН, 1993. - С. 38-49. ; 5. Разработать и внедрить ресурсосберегающую технологию полива сельскохозяйственных культур при гребневом способе посева: отчет о НИР (фонд НИИВХ) . - Тараз, 2008. - 70 с.

Заведующий кафедрой Саркынов Е. С., к. с/х. н.

^{(подпись) (ФИО)}

Руководитель дипломного

проекта (работы) Чередниченко А. В., д. г. н., доцент

^{(подпись) (ФИО)}

Задание принял к исполнению,

студент Першуков Д. А.

^{(подпись) (ФИО)}

«___» 20__ г.

График выполнения дипломного проекта (работы)

№

п/п

Перечень разделов и разрабатываемых вопросов

Сроки представле ния руководите лю

Примечание

№п/п: 1.

Перечень разделов и разрабатываемых вопросов:

Природно-хозяйственный потенциал и оценка существующих технологий возделывания и техники орошения озимой пшеницы на юге Республики Казахстан.

- Агроклиматические и почвенные ресурсы орошаемого агроландшафта;

- Анализ мирового опыта возделывания озимой пшеницы;

- Биологические основы водопотребления озимой пшеницы;

- Оценка существующих технологий и техники поверхностного полива озимой пшеницы;

- Основные предпосылки к разработке водосберегающей техники и технологии полива при гребневом способе возделывания озимой пшеницы.

Сроки представле ния руководите лю: 28. 03., 2018г.

Примечание:

№п/п: 2.

Перечень разделов и разрабатываемых вопросов:

Создание технических средств для гребневой технологии возделывания озимой пшеницы на орошаемых землях юга Казахстана.

- Технические требования к конструкции бороздообразователей серийно выпускаемых сеялок для культур сплошного сева;

- Разработка конструкции нестандартного навесного оборудования сеялки сплошного высева с одновременной нарезкой борозд;

- Усовершенствование и разработка гребневой сеялки.

Сроки представле ния руководите лю: 19. 04. 2018 г.

Примечание:

№п/п: 3.

Перечень разделов и разрабатываемых вопросов:

Исследование ресурсосберегающей технологии полива при гребневом способе посева.

- Методика проведения исследований;

- Изучение техники полива по бороздам при гребневой технологии возделывания озимой пшеницы.

Сроки представле ния руководите лю: 26. 04. 2018г.

Примечание:

№п/п: 4.

Перечень разделов и разрабатываемых вопросов:

Разработка ресурсосберегающей технологии полива озимой пшеницы при гребневом способе посева .

- Нормирование орошения озимой пшеницы по агроклиматическим зонам увлажненности, по годам влагообеспеченности и методика нормированная с учетом почвенно-мелиоративных условий орошаемого агроландшафта;

- Разработка водосберегающей технологии орошения озимой пшеницы при гребневом способе посева на основе гидромодульного районирования и районирования по уклону поля и водопроницаемости почв;

- Районирование орошаемых площадей по применимости гребневой технологии посева озимой пшеницы;

- Экономическая оценка технологии орошения при гребневом способе посева озимой пшеницы.

Сроки представле ния руководите лю: 12. 05. 2018 г.

Примечание:

Заведующий кафедрой Саркынов Е. С.

(подпись) (Ф. И. О)

Руководитель дипломного проекта(работы) Чередниченко А. В.

(подпись) (Ф. И. О. )

Задание принял к исполнению, студент Першуков Д. А.

(подпись)

СОДЕРЖАНИЕ

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ

9: 10

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: ВВЕДЕНИЕ

9: 14

: 1

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Природно-хозяйственный потенциал и оценка существующих технологий возделывания и техники орошения озимой пшеницы на юге Республики Казахстан

9: 16

: 1. 1

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ:

Агроклиматические и почвенные ресурсы орошаемого

агроландшафта

9: 16

: 1. 2

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Анализ мирового опыта возделывания озимой пшеницы

9: 23

: 1. 3

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Биологические основы водопотребления озимой пшеницы

9: 26

: 1. 4

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Оценка существующих технологий и техники поверхностного полива озимой пшеницы

9: 31

: 1. 5

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Основные предпосылки к разработке водосберегающей техники и технологии полива при гребневом способе возделывания озимой пшеницы

9: 35

: 1. 5. 1

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Гребневая технология возделывания озимой пшеницы

9: 36

: 2

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Создание технических средств для гребневой технологии возделывания озимой пшеницы на орошаемых землях юга Казахстана

9: 41

: 2. 1

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Технические требования к конструкции бороздообразователей серийно выпускаемых сеялок для культур сплошного сева

9: 41

: 2. 2

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Разработка конструкции нестандартного навесного оборудования сеялки сплошного высева с одновременной нарезкой борозд.

9: 44

: 2. 3

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Усовершенствование и разработка гребневой сеялки

9: 46

: 3

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Исследование ресурсосберегающей технологии полива при гребневом способе посева

9: 51

: 3. 1

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Методика проведения исследований

9: 51

: 3. 2

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Изучение техники полива по бороздам при гребневой технологии возделывания озимой пшеницы

9: 56

: 3. 3

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Условия и результаты исследования ресурсосберегающей технологии полива озимой пшеницы при гребневом способе посева в 2008-2009 гг

9: 65

: 4

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Разработка ресурсосберегающей технологии полива озимой пшеницы при гребневом способе посева

9: 72

: 4. 1

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ:

Нормирование орошения озимой пшеницы по агроклиматическим зонам увлажненности, по годам влагообеспеченности и методика нормированная с учетом почвенно-мелиоративных условий

орошаемого агроландшафта

9: 72

: 4. 2

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Разработка водосберегающей технологии орошения озимой пшеницы при гребневом способе посева на основе гидромодульного районирования и районирования по уклону поля и водопроницаемости почв

9: 77

: 4. 3

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Районирование орошаемых площадей по применимости гребневой технологии посева озимой пшеницы

9: 86

: 4. 4

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Экономическая оценка технологии орошения при гребневом способе посева озимой пшеницы

9: 90

: 5

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Охрана труда

9: 94

: 6

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Техника безопасности

9: 95

: 7

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: Охрана окружающей среды

9: 100

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: ЗАКЛЮЧЕНИЕ

9: 101

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

9: 104

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: ПРИЛОЖЕНИЕ А. Районирование орошаемых площадей Жамбылской области по способу посева озимой пшеницы

9: 123

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ: ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акт внедрения

9: 128

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящей дипломной работе использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2. 105-95 Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам

ГОСТ 2. 111-68 Единая система конструкторской документации. Нормоконтроль

ГОСТ 7. 1-84 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления

ГОСТ 7. 32-200 1 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления

ГОСТ 7. 9-95 (ИСО 2 14-76) Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Реферат и аннотация. Общие требования

ГОСТ 7. 12-93 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Сокращение слов на русском языке. Общие требования и правила

ГОСТ 70. 11. 3-85. Испытание сельскохозяйственной техники. Машины и установки поливные. Программа и методы испытаний. -М. : ВО «Союзсельхозтехника», 1985.

ГОСТ 26967-86. Гидромелиорация. Термины и определения

ГОСТ 12040-66 . Методы определения силы роста // Семена и посадочный материал с. -х. культур. - М., 1977. - 311-313. 22.

ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести.

ГОСТ 12042-80 - Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы 1000 семян.

ГОСТ 29144-91 (ИСО 711-85) Зерно и зернопродукты. Определение влажности (базовый контрольный метод) .

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

В настоящей диссертации применяют следующие термины с соответствующими определениями, обозначениями и сокращениями:

Эвапотранспирация - это суммарное водопотребление сельскохозяйственных культур, т. е. расход влаги на транспирацию растений и на испарение с поверхности почвы.

Эталонная эвапотранспирация - водопотребление эталонной сельскохозяйственной культуры как норма водопотребления на обширной площади, покрытой травой (от 8 до 15 см) одинаковой высоты, активно растущей, полностью покрывающей почву и не испытывающей недостатка в воде.

Способ орошения - искусственный прием перевода воды из состояния тока по поверхности почвы и по водоводам в качественно новое состояние почвенной и воздушной влажности.

Полив - однократное искусственное увлажнение почвы и (или) приземного слоя атмосферы.

Техника полива - параметры технологии проведения полива (длина борозд, полос, расходы, дальность полета дождевальной струи, расстояния между увлажнителями и др. ) .

Гребневой способ посева - размещение рядов сельскохозяйственных культур на гребне борозды.

Засеваемые борозды - борозды, засеваемые возделываемой культурой.

- наименьший запас влаги в активном слое почвы;

- критический запас влаги, соответствующий нижнему порогу допустимой влажности почвы;

- допустимые пределы иссушения в долях единицы от наименьшей влагоемкости;

- микроклиматический коэффициент;

- коэффициент оптимальной продуктивности растения;

- биологический коэффициент, характеризующий роль растений;

- микроклиматический коэффициент;

- сумма дефицитов влажности воздуха за расчетный период, мб;

- энергетический фактор испарения, мм/мб;

- дефицит влажности воздуха, мб;

- функция, учитывающая влияние скорости ветра.

V - расчетный объем воды, м ³ ;

b - ширина междурядья, м;

l ₁ - длина отрезка борозды, м;

m - поливная норма, м ³ /га.

К ₁ - средняя скорость впитывания воды в почву за первый час полива по бороздам, м/ч;

- объем воды, впитавшейся в борозду за первый час, м ³ ;

q ₀ - величина поливной струи, м ³ /ч;

- коэффициент затухания скорости движения воды во времени;

Т - продолжительность полива постоянной поливной струей, ч;

Т ₁ - продолжительность полива переменной поливной струей, ч;

t _сб - продолжительность сброса воды, ч;

q _сб - расход сброса воды, средний за время t _сб , ч;

Е - испаряемость, мм;

а - среднемесячная относительная влажность воздуха, %.

v ₂ - скорость ветра на высоте 2 м от поверхности земли, м/с.

М _нт - оросительная норма (нетто), м ³ /га;

ET _crop - эвапотранспирация (суммарное водопотребление) сельскохозяйственных культур, м ³ /га;

W _a - продуктивные запасы почвенной влаги, которые используются растениями, м ³ /га;

P _ef - атмосферные осадки, выпавшие за вегетационный период, м ³ /га.

µ - коэффициент накопления и сохранения осадков в почве к началу вегетации;

h - глубина увлажнения почвы, м;

γ - плотность или объемная масса расчетного слоя почвы, т/м ³ ;

β _п и β ₀ -наименьшая влагоемкость и исходная влажность почвы, %;

- длина добегания воды по бороздам, м;

- начальная скорость движения воды, м/мин;

- продолжительность подачи воды в борозды, с;

β - коэффициент затухания скорости движения воды по сухой борозде;

μ - коэффициент, учитывающий изменение смоченного периметра и живого сечения борозд по длине;

χ ₀ - смоченный периметр, м;

Х - длина добегания, м;

ω ₀ - живое сечение борозды, м ² ;

К ₁ - скорость впитывания в первую единицу времени;

α - коэффициент затухания скорости впитывания;

- поливная норма добегания, м ³ /га;

- поливная струя в голове борозды, м ³ /га;

К _у - коэффициент увлажнения территории;

КПД - коэффициент полезного действия;

З ₁ , З ₂ - затраты на производство сельскохозяйственной продукции, с применением традиционной и водосберегающей технологии;

Ц ₁ , Ц ₂ - объемы производства продукции в стоимостном выражении (в закупочных ценах) с 1 га площади, тенге;

А _н - годовой объем внедрения, га.

РК - Республика Казахстан.

ВХБ - водохозяйственный бассейн.

НВ - наименьшая влагоемкость - свойство почвы удерживать воду.

ГМР - гидромодульный район.

УГВ - уровень грунтовых вод.

ОПУ - опытно-производственный участок.

КазНИИВХ - Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства.

КазНИИЗиР - Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства.

шт. - штук (количество) .

см - сантиметр, 1/100 доля метра.

млн. - миллион.

ВВЕДЕНИЕ

В условиях юга страны наиболее распространенным способом полива культур сплошного сева является поверхностный полив. С развитием орошаемого земледелия совершенствование поверхностных способов полива является одной из актуальных проблем, решаемых в последние годы. Несмотря на широкое распространение дождевания и капельного полива, поверхностный в ряде стран все еще остается преобладающим. Распространенность поверхностного полива обусловлена рядом его преимуществ, заключающихся не только в простоте и доступности, но и в сравнительно малой энерго- и металлоемкости. В то же время известно, что поверхностные способы полива имеют ряд существенных недостатков, основными из которых являются высокие затраты труда (на 60 % выше, чем при дождевании), большие потери воды на фильтрацию и сброс, достигающие 40-50 % оросительной нормы.

Для снижения затрат оросительной воды, повышения равномерности полива и улучшения водно-воздушного и теплового режимов почвы предлагаются поливы полевых культур проводить по бороздам, используя поливные струи с переменным расходом. Для осуществления полива по бороздам культур сплошного сева, возможно использование специальных сеялок, широко применяемых в мировой практике. Семена высеваются в сформированных гребнях, а борозды остаются не засеянными, что позволяет уменьшить норму высева в два раза.

Исходя из оценки мирового опыта и результатов проведенных ранее исследований установлены основные приемы ресурсосбережения при гребневом способе посева: проведение посева с одновременной нарезкой поливных борозд, внесением удобрений и формированием гребней; повышение равномерности полива, снижение затрат оросительной воды; проведение вызывных влагозарядковых и ранних вегетационных поливов; уменьшение непроизводительных сбросов и эрозии почв; обеспечение единства техники полива всех культур полевого севооборота; снижение нормы высева до двух раз [1] .

Агроклиматические, почвенные, земельные и водные ресурсы южного региона страны позволяют успешно возделывать и получать высокие урожаи на орошаемых землях одной из основных сельскохозяйственных культур сплошного сева - озимой пшеницы.

Вместе с тем существующая техника и технологии полива, используемые при традиционной технологии возделывания озимой пшеницы, не позволяют в полной мере использовать потенциальные возможности орошаемого земледелия.

Важнейшим условием для повышения эффективности производства зерна озимой пшеницы на орошаемых землях юга страны является разработка и широкомасштабное внедрение ресурсосберегающей технологии полива озимой пшеницы при гребневом способе посева с использованием передовых технических средств. Это дает возможность получать на орошаемых землях стабильную, конкурентоспособную продукцию озимой пшеницы, что является весьма актуальным на современном уровне развития АПК Республики Казахстан.

1 Природно-хозяйственный потенциал и оценка существующих технологий возделывания и техники орошения озимой пшеницы на юге Республики Казахстан

1. 1 Агроклиматические и почвенные ресурсы орошаемого агроландшафта

Южный Казахстан занимает обширную территорию, включающую Кызылординскую, Южно-Казахстанскую, Жамбылскую, Алматинскую области. Западная граница его проходит по северо-западному побережью Аральского моря, восточная - по Алакольской впадине и Джунгарским Воротам, южная совпадает с административной границей между Казахстаном, Узбекистаном и Кыргызстаном. На севере граница проходит по климатическому рубежу примерно на 48-й параллели, где наблюдается переход от весеннего максимума осадков к летнему (Рисунок 1) .

RIS 1

Рисунок 1 - Схематическая карта увлажненности южного региона

Республики Казахстан

Южный Казахстан расположен далеко от Мирового океана, в глубине Евроазиатского материка, что обусловливает резкую континентальность и засушливость его климата. Регион отличается высоким термическим фоном. Зимой происходит чередование холодных вторжений и вынос с юга теплых масс воздуха, температурный режим неустойчив. Суровость зимы и ее продолжительность возрастают к северо-востоку. Средняя месячная температура воздуха в январе изменяется от -4 ^о С на юге до -16 ^о С на северо-востоке территории Южного Казахстана. Летом термический режим устойчив. Высокие температуры воздуха, продолжительное лето обеспечивают значительные термические ресурсы территории. Средняя месячная температура воздуха в июле изменяется от 30 ^о С на юге до 12 ^о С на северо-востоке территории [2, 3] .

Для Южного Казахстана типичны засушливость и пространственно-временная изменчивость осадков, резко выраженная их сезонность и преобладание в большей части территории весеннего максимума. Регион отличается большой изменчивостью сумм осадков, как годовых, так и месячных. Разница между максимальными и минимальными годовыми суммами осадков превышает 200-400 мм. Среднее годовое количество осадков изменяется от 100 мм на юго-западе и в центральной части до 500 мм в предгорьях юга и северо-востока.

Характерны небольшая высота снежного покрова, его неустойчивость и сравнительно малая продолжительность. Это связано не только с минимальным количеством осадков и короткой зимой, но и с оттепелями и частым выпадением осадков зимой в жидком виде.

Разнообразие климатических условий, свойственное Южному Казахстану, создает условия для формирования множества климатических регионов, имеющих значительные отличия по основным климатическим показателям [4-6] .

Почвы. Орошаемые земли южного региона страны расположены в основном в зоне сероземных почв с различной разновидностью. Содержание гумуса в верхних горизонтах - 1, 0-2, 0 %, в некоторых разновидностях - несколько больше. Общего азота в сероземах 0, 1 %, отношение углерода к общему азоту 6-7. Сероземы богаты азотом в сравнение с другими видами почв, в том числе черноземами. Валовой фосфор обнаруживается в количестве 0, 10-0, 12 %. Сумма поглощенных оснований колеблется в пределах 8-10 мг-экв на 100 г почвы. Объемная масса их колеблется от 1, 28 до 1, 43 т/м3, наименьшая влагоемкость составляет 15, 6-20, 3 % от массы сухой почвы [7] .

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.