Производство достаточного объѐма сельскохозяйственной продукции в засушливых условиях и придания ему стабильной устойчивости является одной из основных проблем сельского хозяйства Российской Федерации. Гарантом стабильности получения необходимого объѐма растениеводческой продукции в этих условиях выступает орошение. Площадь орошаемых угодий в нашей стране в настоящее время составляет 4,30 млн. га. Продуктивность этих угодий остаѐтся низкой, а дополнительные затраты на поливы отрицательно влияют на себестоимость продукции и в целом на востребованность оросительных мелиораций. В связи с этим разработка информационных технологий управления орошением сельскохозяйственных культур на основе оптимизации водного режима почвы под программируемую урожайность, обеспечивающих сохранение почвенного плодородия, повышение продуктивности, снижение энергозатрат и себестоимости продукции приобретает особую теоретическую и практическую значимость.
Ухудшение качественных показателей вод в поверхностных водоѐмах, обусловленное их загрязнением сточными водами, содержащих неорганические формы азота, фосфора и др., которые приводят к массовому развитию патогенной микрофлоры, сине-зелѐных водорослей, вызывающих изменение еѐ гидрохимических свойств и гидробиологическое состояние водоѐмов. Поливная вода при массовом развитии водорослей забивает фильтры, дождевальные аппараты, капельницы и т.п., что отрицательно сказывается на эффективности орошения сельскохозяйственных культур. Поэтому разработка биологических методов предотвращения «цветения» воды является актуальной.
Кроме того, в условиях орошения происходит уплотнение пахотных и подпахотных горизонтов почвы, снижается водопроницаемость, поэтому необходимо разработать мероприятия и технические решения по мелиорации, связанные, главным образом, с физической деградацией их плодородия.
Целенаправленному решению изложенных проблем и посвящена настоящая работа.
1. Состояние изученности проблемы
Повышение плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур, эффективного использования водных, материальных и энергетических ресурсов в значительной степени зависит от совершенствования эксплуатации гидромелиоративных систем, требующего развитого информационного обеспечения. Применение информационных технологий оптимального водораспределения и полива сельскохозяйственных культур в мелиоративной отрасли открывает широкие перспективы в сфере повышения эффективности земледелия на мелиорируемых землях. Кроме того, используя информационные технологии совместно с математическим моделированием, можно успешно решать различные задачи агроэкологии и природопользования.
Комплексная механизация возделывания зерновых культур в условиях ...
Задачи: изучить специальную литературу по возделыванию зерновых культур ; проанализировать сферу деятельности предприятия; проанализировать показатели работы машинно-тракторного парка предприятия; описать существующие технологии возделывания зерновых культур; описать технологию возделывания зерновых культур в ООО «Вестник»; произвести расчет ...
В последние годы информационно-советующие системы оперативного планирования орошения разработаны в различных странах: США, Германии, Австралии, Канаде, Австрии, Израиле и др. Кроме того, имеются объединенные системы оптимизации водо- и энергопотребления, продукционного процесса формирования урожая, питания и защиты растений от вредителей, болезней и сорняков. В Российской Федерации также разработаны системы расчета режимов орошения с использованием компьютерных технологий, такие как: АСУ «Полив» в СевНИИГиМе, ИСС «Волга» в ВолжНИИГиМе, автоматизированная система назначения поливов в ЮжНИИГиМе, ВНИИГиМе и во ВНИИМиТП.
Однако во всех приведенных системах оперативного планирования параметров орошения для управления продукционным процессом возделывания сельскохозяйственных культур не учитывается уровень урожайности их, что согласно действующему в земледелии закона минимума, приводит к нерациональному использованию водных, энергетических и других ресурсов, ухудшению почвенномелиоративного состояния орошаемых земель.
В связи с этим, в наших исследованиях на посевах кукурузы, сои и летних посадках семенного картофеля будет изучаться влияние водных режимов почвы и соответствующих им режимов орошения на урожайность сельскохозяйственных культур, закономерности водопотребления, роста и развития растений в зависимости от уровня планируемой урожайности, а также взаимосвязи водопотребления с метеорологическими показателями вегетационных периодов.
Ухудшение качественных показателей водных объектов обусловлено их загрязнением хозяйственно-бытовыми и промышленными сточными водами, а также поверхностными, в том числе дождевыми и талыми, содержащих разнообразные загрязняющие вещества, в т.ч. неорганические формы азота и фосфора, которые приводят к массовому развитию в водоѐмах патогенной микрофлоры, представителей цианобактерий, сине-зелѐных водорослей. «Цветение» воды на значительных акваториях водоѐма вызывает изменение еѐ гидрохимических свойств и усугубляет гидробиологическое состояние водоѐма. Поливная вода при массовом развитии водорослей забивает фильтры, дождевальные аппараты, насадки и т.п., что отрицательно сказывается на эффективности орошения сельскохозяйственных культур. Поэтому разработка биологических методов предотвращения «цветения» является актуальной.
Кроме того наличие в оросительной разводящей сети механических примесей (взвесей, окалины, коррозии) в широком фракционном диапазоне также отрицательно влияет на технику орошения, в особенности при использовании ресурсосберегающих систем капельного орошения. Для обеспечения надѐжной работы этого сложного инженерно-технического комплекса показатели качества поливной воды должны соответствовать требованиям к питьевой воде (ГОСТ Р 51232-98).
Таким образом, от степени мелиорации (подготовки) поливной воды зависит надѐжность эксплуатации гидромелиоративных систем и эффективность их работы.
Кроме того, в условиях орошения необходимо разработать мероприятия и технические решения по мелиорации суглинистых почв, связанные, главным образом, с физической деградацией их плодородия, заключающиеся в уплотнении пахотных и подпахотных горизонтов почвы и низкой их водопроницаемости.
Интенсификация сельскохозяйственного производства
... интенсификации сельскохозяйственного производства Мелиорация земель — коренное улучшение земель в результате осуществления комплекса мер. Среди различных видов мелиорации наиболее масштабными являются орошение и осушение. Большую роль играют культуртехнические работы ... неблагоприятными физическими и химическими свойствами почв (тяжелых глинистых и иловатых почв, засоленных, с повышенной кислотностью ...
Существует три основных направления в борьбе с уплотнением почвенных горизонтов – это снижение уплотнения, предотвращение уплотнения и разуплотнение уже уплотнѐнной почвы.
Вариантов полного исключения уплотнения почвы практически не существует. Многие учѐные считают, что к почвозащитным и ресурсосберегающим мелиорациям относятся минимальная и нулевая обработка почвы, предполагающие как отдельные виды агротехнических операций, так и совмещѐнные. На наш взгляд современный уровень технологий и техники мелиорации почвы должен основываться на принципах адаптивно-ландшафтного обустройства территорий. В большей степени этой концепции удовлетворяют технологии и техника мелиорации почвы на базе чизельных рабочих органов.
Прообразами современных конструкций чизельных орудий для отечественного сельскохозяйственного машиностроения были плуги со стойками типов «СибИМЭ» и американский аналог – «Paraplow», предназначенные для относительно глубокого рыхления почвы без оборота пласта.
Среди первых исследователей именно глубокой чизельной обработки почвы необходимо отметить В.В. Труфанова. Предложения о целесообразности глубокой мелиорации почвы поступали от отечественных учѐных – К.Г. Шульмейстер, А.М. Бялый – еще в 30-х годах XX века. Впоследствии инициаторами создания и внедрения орудий для безотвальной обработки почвы стали известные аграрии А.И. Бараев, Т.С. Мальцев, Ф.Т. Моргун и др.
Наиболее широко данной тематикой занимались в ВИМ: И.В. Сучков, И.М. Панов, В.И. Ветохин, А.Ф. Жук, А.Ю. Измайлов и др. Среди Волгоградских учѐных – работы А.Н. Гудкова, Р.П. Заднепровского, И.Б. Борисенко, В.И. Пындака.
Однако, в большинстве случаев, исследования касались конструкций рабочих органов, вопросов повышения их износостойкости, и лишь фрагментарно – процесса разуплотнения, в частности, богарных старопахотных чернозѐмных почв. Вопросы процесса разрушения подпахотных горизонтов орошаемых суглинистых высококомплексных почв, энергоѐмкости и энергоэффективности чизельных орудий оставались до конца нераскрытыми. Также отсутствуют рекомендации по технологиям возделывания сельхозкультур применительно к чизельной обработке почвы и орошаемым условиям.
Сведения о целесообразности и эффективности глубокой чизельной основной обработки почвы этим не ограничиваются. Тем не менее, созданы предпосылки для обоснования, разработки и оценки, современных энерго- и ресурсосберегающих почвозащитных технологий и техники мелиорации орошаемых суглинистых почв, позволяющие удерживать «хрупкий» баланс между плодородием почвы и эффективным производством сельскохозяйственной продукции.
На решение этих вопросов и направлена настоящая работа.
2. Природные условия
Нижнее Поволжье, расположено на юго-востоке Европейской части Российской Федерации на площади 234 тыс. км2. В состав его входят Астраханская область (44 тыс. км2), Волгоградская (114 тыс. км2) и Республика Калмыкия (76 тыс. км2).
Нижнее Поволжье – один из наиболее сложных по природным условиям сельскохозяйственных регионов страны. Своеобразие его заключается в том, что 105,2 тыс. км2, или почти 45 % всей территории, относится к пустынной и полупустынной зонам. Из оставшейся площади основную часть, 37 % или 86,7 тыс. км2, занимают сухие степи и лишь 18 % территории приходится на степную зону.
По географии почв : «Орошение почв. Ветровая и водная эрозия»
... агрегатов из верхнего, наиболее ценного слоя почвы, который приводит к снижению ее плодородия. Водная и ветровая эрозии, вызывая истощение почвенных ресурсов, являются опасным ... растений. Капельное орошение (микроорошение). Капельное орошение позволяет своевременно обеспечивать растения влагой в необходимом количестве, а также экономить воду. Благодаря этому способу орошения значительно снижаются ...
Регион характеризуется продолжительным по российским показателям безморозным периодом (150…200) дней и солнечным сиянием, большим количеством поступающей фотосинтетической активной радиации (17….20·1019 МДж/га) и высокой теплообеспеченностью (∑t > 10 °C – 2700…3600 °C), что относит его к зоне с длинным типом вегетации. Здесь возможно возделывать сельскохозяйственные культуры как средней, так и среднепоздней спелости, а на большей части Астраханской области и Республики Калмыкия при ∑t > 3400 °C – позднеспелые. Количество жарких и очень жарких дней (среднесуточная температура выше 30 °C) в июле-августе в Волгоградской области достигает более 40 дней, в Астраханской области и Калмыкии – 50 дней. Влагообеспеченность растений за счѐт атмосферных осадков (годовая сумма 180…400 мм) очень низкая и сильно варьирует по годам и месяцам с продолжительными засухами и суховеями (40…60 дней в год) при испаряемости в 2…6 раз превышающей их годовую норму. По коэффициенту увлажнения (Ку = 0,15 по Д.И. Шашко и Ку = 0,30 по Н.Н. Иванову) территория Нижнего Поволжья разделяется на две почти равновеликие части (рис. 1).
Территория с Ку < 0,15 и Ку < 0,30 соответственно относится к зоне обязательного орошения, а остальная часть к зоне сочетающей орошаемое и неорошаемое земледелие с особыми приѐмами накопления и рационального использования влаги. На территории региона наблюдается повышенная ветровая деятельность и частые пыльные бури. Максимальная скорость ветра достигает 35 м/с. В засушливые годы из-за недостатка влаги и высокой температуры растения засыхают.
Рисунок 1 – Классификация территории Нижнего Поволжья
по условиям увлажнения Примечания: 1 – засушливая, 2 – очѐнь засушливая, 3 – полусухая, 4 – сухая, 5 – граница областей недостаточного и незначительного увлажнения (по Д.И. Шашко), 6 – граница зоны недостаточного и скудного увлажнения (по Н.Н. Иванову)
На территории региона наибольшее распространение имеют чернозѐмные, каштановые и бурые почвы с содержанием гумуса от 0,8…1,7 до 7,0…9,0 %. В Волгоградской области обыкновенные чернозѐмы занимают в сельхозугодиях 6,4 %, южные чернозѐмы – 19,7 %, тѐмно-каштановые почвы – 26,9 %, светло-каштановые – 9,3 %, солонцы – 12,5 %, лугово-каштановые – 2,9 %, лугово-чернозѐмные – 1,0 %. В Астраханской области на бурые полупустынные почвы приходится 42,3 %, пойменные луговые – 19 %, светло-каштановые – 8 %, солонцы – 14,8%, пески – 7,7 %. На пашне Калмыкии чернозѐмные и каштановые почвы занимают 19 %, светлокаштановые солонцеватые в комплексе с солонцами – 64 %, бурые солонцеватые в комплексе с солонцами – 17 %.
Почвенный покров Нижнего Поволжья отличается большой пестротой и пониженным бонитетом. Мозаичность его обусловлена не только распространением различных самостоятельных генетических типов почв, но и сложными сочетаниями их.
Низкобонитетные почвы, требующие проведения коренных мелиораций, такие как пески, солонцы, солончаки в структуре земельных ресурсов Волгоградской области занимают менее 10 %, а в Астраханской области и Республика Калмыкия удельный вес их возрастает до 20 % и более. Все почвенные разности в Республике Калмыкия, Астраханской, в Заволжье и на юге Волгоградской областей представлены в двух-трѐхчленом комплексе с содержанием от 25 до 75 % и более солонцов и солончаков. Плодородие аллювиально-луговых почв, отличающихся более высоким потенциальным плодородием из-за значительной засолѐнности и солонцеватости их, без проведения мелиоративных мероприятий оказывается низким.
Исследование фонтанных скважин
... м³/мин, Р=20-40 МПа). 3.3 Исследование фонтанных скважин Исследование фонтанных скважин проводятся по двум методам. На установившихся и неустановившихся режимах. Исследование на установившихся режимах имеют свои особенности. ... песка и воды, а также различного рода утечками нефти, газа, нарушением герметичности затвора или поломками запорных устройств. В процессе эксплуатации ведется тщательное ...
3. Цель, задачи, схемы экспериментов и методика проведения исследований
Цель исследований – разработать биологизированные способы мелиорации поливной воды, технологии орошения и системы управления водным режимом почвы на посевах сельскохозяйственных культур, направленные на получение планируемой урожайности, минимизацию энергопотребления и антропогенного воздействия на окружающую среду.
Задачи исследований сводились к проведению мониторинга качества и способов мелиорации поливной воды в основных источниках орошения, разработке оптимальных сочетаний основных факторов жизни растений для получения планируемой урожайности сельскохозяйственных культур при капельном орошении, способов обработки почвы и конструкций дождевальных машин, повышающих равномерность распределения дождя и увлажнения почвы на орошаемой площади, снижения энергии его воздействия на почву и предотвращения негативного влияния на окружающую среду.
Новизна исследований заключается в разработке технологий и систем управления режимом орошения сельскохозяйственных культур, эффективности использования новых дождевальных машин, обеспечивающих поддержание необходимого водного режима в расчѐтном слое почвы, повышение качества полива, предотвращение ирригационной эрозии, снижение энергоѐмкости полива, получение планируемой урожайности. Полученные в результате исследований новые знания подтверждаются патентами, свидетельствами и положительными решениями на изобретения.
Выполнение научно-исследовательских работ по оценке гидрохимических и гидробиологических показателей качества поливной воды проводились на Варваровском и Береславском водохранилищах. Пробы воды для анализов отбирались батометром в местах забора воды для систем орошения и приближѐнных к станциям вселения, а также в контрольных заливах, где хлорелла не вселялась, период отбора – один раз в месяц (с марта по октябрь).
За период с марта по октябрь текущего года на Варваровском и Береславском водохранилищах отобрано 36 проб фитопланктона. Выполнение анализов воды проводились в лабораториях ФГБНУ ВНИИОЗ, ФГБУ «Эксплуатации Волгоградского водохранилища», ФГБНУ Волгоградского отделения ГосНИОРХ.
Исследования по капельному орошению картофеля проводились в трѐхфакторном полевом опыте. Первый фактор – водный режим почвы – включает четыре варианта режима орошения с назначением поливов в течение вегетации при снижении влажности почвы в слоях 0,4 и 0,6 м при постоянных и дифференцированных предполивных порогах 70 и 80 % НВ. Второй фактор – дозы удобрений под планируемую урожайность семенных клубней картофеля на уровне 30 и 40 т/га. Третий фактор – сорта «Романо» и «Рокко».
Исследование эффективности чизельной обработки почвы проводилось в сравнении с традиционной отвально-лемешной вспашкой на широкорядных посевах кукурузы на зерно (гибрид «Поволжский 89МВ») при поливе дождеванием.
Полевой эксперимент включает три варианта глубины обработки почвы для каждого типа орудия и две скорости движения МТА.
Гидродинамические методы исследования скважин на Приобском месторождении
... параметрах пласта весьма обширен. Источниками сведений о параметрах пласта служат как прямые, так и косвенные методы, основанные на интерпретации результатов исследований скважин геолого-геофизических исследований, ... водный транспорт, в зимний период передвижение возможно по зимникам. Разработку ... Приобского нефтяного месторождения представляют подземные воды верхнего гидрогеологического этажа, в ...
Варианты опытов
Чизель с отвалом Чизель без отвала Отвально-лемешной плуг V, км/ч h, м V, км/ч h, м V, км/ч h, м
0,30 0,30 0,20
4 0,35 4 0,35 4 0,24
0,40 0,40 0,27
0,30 0,30 0,20
7 0,35 7 0,35 7 0,24
0,40 0,40 0,27
Исследования и сопутствующие наблюдения проводились с использованием общепринятых и разработанных в ФГБНУ ВНИИОЗ методов, в частности, методики расчѐта режима орошения сельскохозяйственных культур на планируемую урожайность.
В работе использованы данные, справочные и статистические материалы Нижневолжского водного бассейнового управления, Волго-Донского судоходного канала, управления природных ресурсов Волгоградской области, собственные результаты исследований по современному состоянию гидрохимического и гидробиологического режимам в течение (2006-2013 гг.) водоѐмов Нижнего Поволжья. А также результаты исследований, опубликованные Волгоградским и Саратовским отделениями ГосНИИОРХ, Волгоградского государственного университета и отдельными авторами в различных изданиях (по согласованию).
Данные по изучению состояния химического состава воды, количественного и качественного состава гидробионтов (фитопланктона) проводились на водоѐмах в местах водозабора для орошения с.-х. культур при сезонных выездах. Для проведения научно-исследовательских работ использованы общеизвестные методики. Культивирование хлореллы проводилось в установках, аквариумах (Сидорин, 2002), по технологической инструкции и методам, разработанных Музафаровым А.М., Таубаевым Т.Т. (1984), Сальниковой М.Я. (1976), Владимировой М.А. и др. (1961).
Выращивание штамма Chlorella vulgaris ИФР № С-111 было на элективной питательной среде (N-64, P-8 , Fe-0,1, Co-0,001, Cu- 0,001 мг/л).
Определение плотности культуры по оптическому светопропусканию и подсчѐту клеток в камере Горяева.
Пробы воды отбиралась батометром в определѐнных точках, в местах вселения хлореллы и контрольных. При сборе и обработке пробы воды на фитопланктон фиксировались раствором Утермеля с добавлением формалина, использованы методические рекомендации зоологического института РАН и Росгидромет (Методические рекомендации … , 1981; Руководство … , 1981; Унифицированные … , 1977).
Интегрированные пробы воды, взятые на глубине, в лабораторных условиях концентрированы отстойным методом.
Определение видового состава микроводорослей проводилось с использованием микроскопа МБИ-3 при увеличении 600х. Идентификация водорослей проводилась с использованием определителей пресноводных водорослей, подсчѐт клеток в двух повторностях в специальной камере Горяева с последующим пересчѐтом численности клеток на 1 литр воды (тыс. Кл/л).
Биомассу каждого вида определяли индивидуально с учѐтом удельного веса планктона, приравнивая объѐм и форму клеток и колоний к определѐнной геометрической фигуре, затем пересчитывалиь в граммах на 1 метр кубический (г/м3).
Анализ общей численности планктонных водорослей проводился на мембранных фильтрах «Сынпор» №5 с диаметром 0,6 мкм методом осаждения путем фильтрации 10-50 мл воды.
Технология возделывания картофеля в заданных условиях
... клубней, проходит за один вегетационный период. Картофель относится к семейству пасленовые ( ... интенсивной технологии около 20 т/га. В России районировано 155 сортов картофеля, различающихся ... проявление окраски влияют освещенность, влажность почвы, величина посадочных клубней, удобрения и ... вода 75%, крахмал 20,45%, сахар 0,3%, сырой протеин 2%, жир 0,15%, клетчатка 1% и зола 1,1%. Стебель картофеля ...
Гидрологические наблюдения проводились по общепринятым методикам с использованием навигационного оборудования. Каждая съѐмка сопровождалась наблюдениями характеристик гидрометеоусловий: температуры и прозрачности воды, направления и силы ветра, степени облачности, а также их особенности (дождь, туман и др.).
При морфологической характеристике исследуемого водоѐма учитывалась площадь зеркала, максимальная, средняя, глубина, ширина, длина.
Гидрохимические анализы воды выполнены в аккредитованных гидрохимических лабораториях по 13 показателям: температура воды, рН, кислород растворѐнный, насыщение кислородом определялось непосредственно на водоѐме анализатором воды Анион 7050; остальные показатели по методикам количественных химических анализов вод, допущенных для целей государственного экологического контроля; БПК-ПНДФ 14.1:2.3.:4 123-97 – 2004 год; ХПК-ПНДФ 14.1:100 – 2004 год; нитраты – ПНДФ 14.1:2.4.95 – 2004 год; нитриты – ПНДФ 14.1:2.3.95 – 2004 год; хлориды – ФР.1.31.2005.01724 – 2005 год; кальций – ФР.1.31.2005.01738 – 2005 год; марганец – ПНДФ 14.1:2.6196 – 2004 год; фосфаты – ПНДФ 14.1:2.112.97 – 2004 год; жѐсткость – ПНДФ 14.1:2.98.97 – 2004 год.
Качество поливной воды оценивалось по уровню загрязнѐнности и величине
ИЗВ (индекс загрязняющих веществ).
Для реализации поставленных задач были изучены тягово-эксплуатационные показатели МТА с различными вариантами почвообрабатывающих чизельных рабочих органов при глубокой обработке суглинистых орошаемых почв.
Для регистрации требуемых параметров использовался измерительный комплекс, состоящий из персонального компьютера (ПК) типа Notebook и аналогоцифрового преобразователя (АЦП) Е-440.
Внешний модуль преобразователя Е-440 является универсальным компактным устройством для ввода, вывода и обработки аналоговой и цифровой информации. На модуле Е-440 установлен современный цифровой сигнальный процессор ADSP2185, который позволяет реализовать различные алгоритмы обработки сигналов. Модуль Е-440 предназначен для преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму, многоканального ввода аналоговых сигналов с АЦП, двуканального вывода сигналов на ЦАП, управления в асинхронном режиме 16-ю цифровыми входными и 16-ю цифровыми выходными линиями.
Поддержку модуля Е-440 осуществляет программный продукт L-Graph, который является многоканальным осциллографом, спектроанализатором-регистратором с достаточно простым интерфейсом. Программное обеспечение «Power Graph» предназначено для записи, обработки и хранения аналоговых сигналов, регистрируемых с помощью АЦП. Программное обеспечение (ПО) «Power Graph» позволяет использовать ПК в качестве стандартных измерительных и регистрирующих приборов (вольтметры, самописцы, осциллографы, спектроанализаторы и т.д.).
ПО «Power Graph» предназначено для сбора данных с различных измерительных устройств и приборов; регистрации и визуализации данных в режиме реального времени; редактирования, математической обработки и анализа, хранения, импорта и экспорта данных.
При определении тягового сопротивления почвообрабатывающих орудий измерение крюковой нагрузки проводили с помощью проволочных датчиков (серии ПБК с сопротивлением R = 100,3 ± 0,3 Ом) сопротивления (тензорезисторов), наклеенных на тензозвено. Тарировка датчиков тензозвена проведена в лабораторных условиях на кафедре «Механика» Волгоградского ГАУ на нагрузочном стенде.
Водный режим у растений
... насыщенность водой данной системы, тем меньше (более отрицателен) ее водный потенциал. При потере воды растением в процессе транспирации создается ненасыщенность клеток листа водой, как следствие, возникает ... систем на заболоченных почвах. Растения, приспособленные к росту на плохо аэрируемых почвах, имеют в корнях систему межклетников, которые вместе с межклетниками в стеблях и листьях составляют ...
Оценка агротехнических показателей почвообрабатывающих орудий проводилась в соответствии с СТО АИСТ 4.1-2010; энергетическая оценка МТА – по ГОСТ Р 52777-2007; оценка условий проведения испытаний – по ГОСТ 20915-2011. Оценку равномерности распределения дождя дождевальных машин и снижения энергии воздействия его на почву проводили по РД 10.11-89.
Опыт по выращиванию семенного картофеля закладывался методом расщепленных делянок при одноярусном систематическом расположении вариантов по режимам орошения и сортам и трехъярусном – по дозам минеральных удобрений. Повторность опыта трехкратная. Площадь под опытом составляет 0,54 га. Площадь под вариантом режима орошения составляет 450 м2, по сортам – 225 м2, по дозам минеральных удобрений – 600м2. Учетная делянка 8 – ми рядная площадь 150 м2,в том числе 4 ряда Рокко – 75 м2 и 4 ряда Романо (75 м2).
Полевые опыты сопровождались наблюдениями, учетами и исследованиями выполненными при соблюдении требований «Методики опытного дела» и «Программ и методики опытов и проведении исследований по программированию урожаев полевых культур».
Запасы влаги определялись в слое 0…100 см. Поливы назначались при снижении влажности почвы в соответствии с вариантами схемы опытов.
Влажность почвы определялась термостатно-весовым методом. Образцы отбирались на динамических площадках в 3-х кратной повторности: перед посевом и во время уборки до глубины 1,5 м через каждые 10 см, а в межполивной период перед поливом и после его проведения, но не реже одного раза в декаду до глубины 1,0 м.
Плотность почвы – отбором почвенных образцов в естественном сложении в 6-кратной повторности послойно объемным буром Качинского.
Плотность твердой фазы почвы определялась пикнометрическим методом для тех же слоев что и в естественном сложении. Порозность расчетным методом.
Водопроницаемость и фильтрационные свойства почв устанавливались методом малых заливных площадок.
Водный режим изучался методом водного баланса, при котором поливы назначаются при заданной влажности почвы.
Суммарное водопотребление определялось методом водного баланса по упрощенному уравнению А.Н. Костякова:
- Е М 10Р W Wгр , где Е – суммарное водопотребление, м3/га;
- М – оросительная норма, м3/га;
- Р – сумма выпавших за расчетный период осадков, мм;
- ΔW – изменение запасов почвенной влаги за рассматриваемый период времени, м3/га;
- Wгр – влагообмен активного слоя почвы с ниже залегающими слоями, м3/га.
Среднесуточное водопотребление за расчетный период определялось по формуле:
Е
Есрсут ,
Т где Еср. сут – среднесуточное водопотребление за расчетный период, м3/га; Е – суммарное водопотребление за расчетный период, м3/га; Т – продолжительность расчетного периода, сут.
Поливные нормы рассчитывались по формуле:
m 100 H HB ПB ,
где m – расчетная поливная норма, м3/га; Н – глубина активного слоя почвы, м; α – плотность почвы расчетного слоя, т/м3; βНВ – наименьшая влагоемкость, % от сухой навески; βПВ – принятая предполивная влажность почвы, от % сухой навески.
Технология возделывания картофеля (3)
... отходы промышленного производства: мезгу (крахмальное производство) и барду (спиртовое производство). Картофель содержит глюкозид соланин: в мякоти 1 ... бурый оттенок. На проявление окраски влияют освещенность, влажность почвы, величина посадочных клубней, удобрения и другие факторы. Характер ... вода 75%, крахмал 20,45%, сахар 0,3%, сырой протеин 2%, жир 0,15%, клетчатка 1% и зола 1,1%. Стебель картофеля ...
Количество осадков, выпавших в течение вегетационного периода, принимались по измерениям метеостанции Волгоградской ГСХА и ФГУП «Орошаемое».
Биоклиматические коэффициенты расхода влаги и дефицит водного баланса были определены по методикам Г.К. Льгова:
E
Кt ,
t где Кt – средняя для вегетационного периода биоклиматические коэффициенты испарения, соответственно, мм/°С; ∑t – сумма среднесуточных температур воздуха, °С.
В целях использования полученных биоклиматических коэффициентов для управления водным режимом почвы они были подвергнуты корреляционнорегрессивному анализу и описаны системой дифференциальных уравнений.
Учет урожая проводился взвешиванием его с учетной площади каждой делянки. Данные по урожайности обрабатывались методом дисперсионного анализа.
4. Результаты исследований
4.1. Влияние биологических и физических способов на показатели
качества поливной воды
Гидрохимический анализ воды Береславского и Варваровского водохранилищ проводился по следующим показателям: pH, растворенный кислород, железо общее, марганец, азот аммония, азот нитритный, азот нитратный, биохимическое потребление кислорода (БПК), магний, нефтепродукты (табл.1).
Таблица 1 – Гидрохимические показатели воды Варваровского и Береславского водохранилищ (мг/дм3)
Наименование Варваровское Береславское ПДК для
март июнь август октябрь март июнь август октябрь водоѐмов Кислород растворен. 7,5 8,7 8,8 8,8 7,1 8,5 9,0 9,0 Не менее 6,0 Реакция среды, рН 7,5 7,5 7,6 7,5 7,2 7,4 7,7 7,7 6,5-8,5 Нитриты 0,078 0,054 0,054 0,054 0,082 0,066 0,066 0,066 0,08 Нитраты 1,6 1,46 1,6 1,9 2,8 2,06 2,2 2,2 40,1 БПК 1,6 2,03 2,7 2,67 3,01 2,23 2,6 2,57 3,0 Аммоний 0,50 0,35 0,23 0,18 0,52 0,32 0,33 0,27 0,5 Магний 15,3 15,3 14,6 14,2 15,6 15,7 15,8 15,8 40,0 Нефтепродукты 0,04 0,023 0,04 0,03 0,01 0,02 0,02 0,02 0,05 Марганец 0,040 0,029 0,026 0,026 0,04 0,03 0,29 0,27 0,1 Железо общее 0,16 0,13 0,14 0,13 0,153 0,151 0,153 0,153 0,3
Растворѐнный кислород в водах Береславского и Варваровского водохранилищ в 2014 году не опускался ниже ПДК. Проведенная альголизация в 2014 году способствовала повышению растворенного кислорода и поддержанию его на уровне 7,1-9,6 мг/дм3. Содержание нитритов и нитратов впервые за рассматриваемый период, в 2014 году, не превышало ПДК. Снизилось по сравнению с предыдущими годами содержание в воде марганца, магния, нефтепродуктов и общего железа более чем на 10%. Уменьшилось количество взвешенных веществ в водах Береславского и Варваровского водохранилищ, что благоприятным образом сказалось на прозрачности воды.
Исследования показали, что присутствие Chlorella-vulgaris подавляет развитие сине-зелѐных водорослей и создает благоприятные условия для массового развития зелѐных до 9,4 и 10,4 мг/дм3 (табл. 2).
Качество воды по индексу загрязнения воды (ИЗВ) на Варваровском и Береславском водохранилищах заметно улучшилось, т.к. его величина за годы исследований (2008-2014 гг.) уменьшилась соответственно от 2,7 до 0,72 и от 2,6 до 0,64 (табл. 3, рис. 2).
Таблица 2– Состояние фитопланктона в Волгоградском и водохранилищах ВолгоДонского судоходного канала в 2014 г. (биомасса водорослей, мг/дм3) Наименование март апрель май июнь июль август сентябрь
Варваровское водохранилище Сине-зелѐные 0,022 0,013 0,842 0,645 0,415 0,189 0,077 Зелѐные 0,351 0,73 0,799 1,838 2,915 10,415 1,897 Диатомовые 0,01 0,017 0,780 0,850 0,313 0,091
Береславское водохранилище Сине-зелѐные 0,019 0,044 0,052 0,079 1,100 0,621 0,236 Зелѐные 0,043 0,100 0,110 0,296 2,800 9,410 1,680 Диатомовые 0,009 0,019 0,021 0,053 0,660 0,708 0,069
Таблица 3 – Динамика изменения качества воды (по ИЗВ) водохранилищах ВолгоДонского судоходного канала за период 2008-2014 гг.
Год Величина ИЗВ Класс качества воды Описание класса
Береславское водохранилище
2008 2,642 четвертый загрязненная
2009 1,230 третий умеренно загрязненная
2010 1,210 третий умеренно загрязненная
2011 0,911 второй чистая
2012 0,881 второй чистая
2013 0,800 второй чистая
2014 0,645 второй чистая
Варваровское водохранилище
2008 2,702 четвертый загрязненная
2009 1,246 третий Умеренно загрязненная
2010 1,220 третий Умеренно загрязненная
2011 0,947 второй чистая
2012 0,965 второй чистая
2013 0,865 второй чистая
2014 0,715 второй чистая
Рисунок 2 – Динамика изменения качества воды по ИЗВ в водохранилищах
Волго-Донского судоходного канала за период 2008-2014 гг.
Основываясь на проведенных исследованиях, получены новые знания по альголизации Береславского и Варваровского водохранилищ, которые позволили предотвратить в 2014 году интенсивное «цветение» воды синезелѐными водорослями, улучшить гидрохимический и гидробиологический состав воды.
Разрабатываемая технология биомелиорации воды для орошения сельскохозяйственных культур с использованием планктонного штамма Chlorella vulgaris ИФР № С-111 предотвращает массовое развитие сине-зелѐных водорослей, вызывающих «цветение» воды, которое ухудшает еѐ качество и наносит большой ущерб народному хозяйству.
Для очистки поливной воды в ФГБНУ ВНИИОЗ был разработан гидроциклон (рис. 3; патент № 2411719).
Исследования работы гидроциклона на системе капельного орошения проводились на Волго-Донском стационаре. Полученные результаты исследования (табл. 4) работы гидроциклона на оросительной капельной системе показали, что качество подготовки воды соответствует ГОСТ Р 51232-98, при этом количество взвешенных веществ уменьшилось в 3 раза, мутность воды – в 2,5 раза, концентрации окисей и гидроокисей железа не превышают уровня ПДК, а цветность воды уменьшилась более чем на 28 %.
Рисунок 3 – Гидроциклон:
1 – корпус, 2 – трубопровод
входной, 3 и 5 – задвижки,
4 – трубопровод выходной,
6 – промывной трубопровод,
7 – сливная трубка, 8 – вен тиль, 9 – кран пробковый,
10 – грязесборник, 11 – тру бофильтр, 12 – заглушка
сливная Таблица 4 – Органолептические показатели воды
Показатель Норматив по ГОСТ Проба до Проба после
Р 51232-98 гидроциклона гидроциклона Взвешенные вещества, мг/л – 12,6 4,1 Мутность воды, ЕМФ 2,6-3,5 8,0 3,4 Цветность воды, градусы 20-35 28,2 22,0 Гидроокись железа Fe(OH)3, мг/л не более 0,3 0,688 0,286 Окись железа Fe2O3, мг/л не более 0,3 0,240 0,125
4.2. Влияние способов обработки почвы на равномерность увлажнения, влаго-
ѐмкость почвы и урожайность сельскохозяйственных культур при дождевании
С целью предотвращения развития эрозионно-ирригационных процессов и повышения равномерности увлажнения почвы, разуплотнение подпахотных горизонтов орошаемых почв и восстановление плотности пахотных горизонтов проводилось разработанными нами почвообрабатывающими мелиоративными глубокорыхлителями чизельного типа (рис. 4).
№ 2479969 № 148330 № 2488260 № 2489826
Рисунок 4 – Мелиоративные глубокорыхлители чизельного типа
Разработанные почвообрабатывающие рабочие органы многофункциональны: предназначены для разуплотнения почвогрунтов, внесения жидких и сыпучих мелиорантов и удобрений, формирования гребнистого дна борозды и подрезания гребней, разрушения плужной «подошвы», формирования дрен-кротовин, подрезания сорняков и их заделка в верхний слой и прочее.
Преимущественно к гребнистому дну борозды, разработаны способы возделывания широкорядных пропашных культур (патенты РФ №№ 2372762, 2454064; положительной решение на выдачу патента по заявке № 2013153662).
Исследование эффективности разработанного способа посева при чизельной обработке почвы проводилось в сравнении с традиционной технологией широкорядного посева культур при отвально-лемешной вспашке на примере возделывания кукурузы на зерно (гибрид «Поволжский 89МВ») при поливе дождеванием.
От вида основной обработки почвы существенно зависит еѐ влагоѐмкость, и как следствие урожайность сельхозкультур (рис. 5).
Рисунок 5 –Запасы
влаги в почве по сло ям при отвальной
(сплошная) и чизель ной (пунктирная) об работках
Максимальное содержание влаги на протяжении всего вегетационного периода фиксируется после обработки почвы чизельным орудием, так перед посевом влагоѐмкость почвы в слое 0-0,7 м составила 136,5 мм, а после уборки 92,3 мм, что больше варианта с отвально-лемешной вспашкой на 16 и 12 % соответственно. Это объясняется тем, что при чизельной обработке происходит накопление и сохранение влаги в межгребневых впадинах и углублениях за счѐт осадков в осенне-зимневесенний периоды, а также минимальное еѐ испарение в летний период, что позволило уменьшить оросительную норму на 350 м3/га.
Изучаемые варианты возделывания кукурузы на зерно оценивали отношением общей энергоѐмкости урожая к общей затраченной энергии на выполнение отличных в опытах технологических операций (табл. 5).
Таблица 5 – Энергетическая оценка технологий возделывания кукурузы Обработка Едиз, Есем, Евода, Еобщ., Eзерно, Eлист, почвы ГДж/га ГДж/га ГДж/га ГДж/га ГДж/га ГДж/га
70-80-70 % НВ (h = 0-0,7 м) Отвальная 1,2 1,82 18,5 21,4 116,4 174,7 Чизельная 0,9 1,40 17,5 20,2 109,8 164,7
70-80-70 % НВ (h = 0-0,4 м) Отвальная 1,2 1,86 21,5 24,5 123,5 185,3 Чизельная 0,9 1,43 20,8 23,6 116,4 174,7
70-80-70 % НВ (h = 0-0,4-0,7 м) Отвальная 1,2 1,86 20,5 23,5 126,4 189,6 Чизельная 0,9 1,43 18,2 20,5 123,6 185,4
В сравнительных исследованиях технологий возделывания кукурузы при различных способах обработки почвы (отвальной и чизельной) и схемах посева наибольшая эффективность, на уровне 11 %, достигнута при дифференцированной глубине промачиваемого слоя h = 0-0,4-0,7 м и поддержании влажности почвы на уровне 70-80-70 % НВ.
4.3. Влияние водного режима почвы на режим капельного орошения,
водопотребления и урожайность клубней семенного картофеля
Опыты по капельному орошению летних посадок семенного картофеля показали, что повышение предполивного порога влажности от 70 до 80 % НВ в слое 0,6 м сопровождались снижением поливной нормы от 210 до 140 м 3/га, а продолжительности полива при расходе воды на один погонный метр капельной линии 4 л/ч – с 3,7 до 2,5 часов (табл. 6).
При уменьшении увлажняемого слоя почвы до 0,4 м на фоне предполивной влажности 80 % НВ поливная норма составила 100 м3/га, а продолжительность водоподачи снизилась до 1,8 ч.
В зависимости от вариантов водного режима почвы на летних посадках картофеля в 2014 г. было проведено от 15 до 25 поливов нормой от 100 до 210 м 3/га каждый. Максимальное количество поливов (25) было проведено в варианте при предполивной влажности на уровне 80 % НВ в течение вегетации в расчѐтном слое увлажнения почвы 0,4 м, а минимальное (15) – в варианте с дифференцированным в течение вегетации предполивным порогом 80-70 % НВ и расчѐтным слоем увлажнения 0,4 и 0,6 м.
Таблица 6 – Поливные нормы и количество поливов летних посадок картофеля по вариантам водного режима почвы в 2014 г. № Варианты Кол-во Поливная Продолжитель- Ороситель- Суммарная про п/п водного режима поливов норма, ность полива, ная норма, должительность
почвы м3/га ч м3/га полива 1 80% НВ, h=0,6м 16 140 2,5 2240 40,0 2 80% НВ, h=0,4м 25 100 1,8 2500 45,0 3 80% НВ, 11 100 1,8 2360 42,3
h=0,4-0,6м 9 140 2,5 4 80% НВ, h=0,4м 11 100 1,8 1940 34,6
70% НВ, h=0,6м 4 210 3,7
Оросительные нормы семенного картофеля в зависимости от вариантов водного режима почвы изменялись от 1940 до 2500 м3/га, а суммарная продолжительность поливов – от 34,6 до 45,0 ч.
Доля оросительной воды в суммарном водопотреблении картофеля изменялась от 60,3 % в варианте с дифференциацией как предполивного порога, так и расчѐтного слоя увлажнения почвы до 69,3 % в варианте с предполивным порогом влажности 80 % НВ в слое почвы 0,4 м (табл. 7, рис. 6).
На долю атмосферных осадков в структуре суммарного водопотребления картофеля приходится 13,6-15,3 %, а на использование запасов почвенной влаги – от 17,1 до 24,4 %. В целом суммарное водопотребление картофеля по вариантам опыта изменялось в пределах 3218-3606 м3/га.
Таблица 7 – Суммарное водопотребление картофеля в 2014 г.
Оросительная Приход Использовано за- Суммарное во № Варианты водного норма влаги от пасов почвенной допотребление п/п режима почвы осадков влаги
м3/га % м3/га % м3/га % м3/га 1 80% НВ, h=0,6м 2240 65,1 492 14,3 710 20,6 3442 2 80% НВ, h=0,4м 2500 69,3 492 13,6 614 17,1 3606 3 80% НВ, 2360 67,0 492 14,0 672 19,0 3524
h=0,4-0,6м 4 80% НВ, h=0,4м 1940 60,3 492 15,3 786 24,4 3218
70% НВ, h=0,6м
Рисунок 6 – Структура суммарного водопотребления картофеля
Урожайность семенного картофеля по вариантам водного режима почвы в зависимости от сорта и доз минеральных удобрений изменялась от 12,1 до 32,5 т/га (рис. 7).
Максимальной она была на посадках картофеля сорта «Рокко» в варианте с водным режимом почвы 80 % НВ в слое 0,4 м при внесении минеральных удобрений N190P80K180, а минимальной – на посадках картофеля сорта «Романо» без внесения удобрений в варианте водного режима почвы 80 % НВ в слое 0,4 м до фазы бутонизации и 70 % НВ в слое 0,6 м в остальной период.
Коэффициенты водопотребления картофеля изменялись от 111,0 до 284,9 м3/т, а затраты оросительной воды на образование одной тонны клубней картофеля от 77,0 до 185,1 м3/т.
В результате проведенных исследований получены новые знания по закономерностям формирования урожайности клубней семенного картофеля различных сортов и зерна кукурузы в зависимости от обработки, водного и питательного режимов почвы, которые будут использованы при разработки модели информационной системы управления орошением сельскохозяйственных культур.
Рисунок 7 – Урожайность клубней семенного картофеля, т/га
Заключение
1. Применяемая технология биомелиорации воды с использованием планктонного штамма Chlorella vulgaris ИФР № С-111 подавляет развитие сине-зелѐных водорослей и создаѐт благоприятные условия для массового развития зелѐных до 9,4 и 10,4 мг/дм3. При этом качество воды по индексу загрязнения заметно улучшилось, так как его величина за 7 лет исследований уменьшилась в Варваровском водохранилище от 2,7 до 0,72 и от 2,6 до 0,64 – в Береславском.
2. Результаты исследования работы гидроциклона на оросительной системе показали, что качество подготовки воды соответствует ГОСТ Р 51232-98, при этом количество взвешенных веществ уменьшилось в 3 раза, мутность воды – в 2,5 раза, концентрации окисей и гидроокисей железа не превышают уровня ПДК, а цветность воды уменьшилась более чем на 28 %.
3. Результаты исследований по разуплотнению подпахотных и восстановлению плотности пахотных горизонтов орошаемых почв показали, что максимальное содержание влаги на протяжении всего вегетационного периода фиксируется после обработки почвы чизельным орудием, так перед посевом влагоѐмкость почвы в слое 0-0,7 м составила 136,5 мм, а после уборки 92,3 мм, что больше варианта с отвальнолемешной вспашкой на 16 и 12 % соответственно. Это позволило уменьшить оросительную норму кукурузы на 350 м3/га. Эффективность предлагаемой технологии возделывания кукурузы с чизельной обработкой почвы при дифференцированной глубине промачиваемого слоя h = 0-0,4-0,7 м и поддержании влажности почвы на уровне 70-80-70 % НВ выше традиционной на 11 %.
4. Исследования по капельному орошению семенного картофеля летней посадки показали, что в изучаемых вариантах водного режима почвы было проведено от 15 до 25 поливов оросительной нормой от 1940 до 2500 м 3/га, а поливная норма в зависимости от предполивного порога влажности и расчѐтного слоя увлажнения почвы изменяется от 100 до 210 м3/га.
5. Суммарное водопотребления семенного картофеля изменялось от 3218 до 3606 м3/га, при этом доля оросительной воды составляла 60,3-69,3%.
6. Урожайность картофеля по вариантам водного режима почвы в зависимости от сорта и доз минеральных удобрений изменялась от 12,1 до 32,5 т/га. Коэффициенты водопотребления картофеля при этом составили 111,0-284,9 м3/т, а затраты оросительной воды на образование одной тонны клубней картофеля – от 77,0 до 185,1 м3/т.
7. В результате проведѐнных исследований получены новые знания по закономерностям формирования урожайности клубней семенного картофеля различных сортов и зерна кукурузы в зависимости от обработки, водного и питательного режимов почвы, которые будут использованы при разработки модели информационной системы управления орошением сельскохозяйственных культур.
Список использованных источников
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/tehnologiya-poliva-selskohozyaystvennyih-kultur/
1. Материалы II Съезда водников и мелиораторов России // Мелиорация и водное хозяйство. — 2007. — №3. — С. 2-4.
2. Мелихов В.В.Современные экологические проблемы загрязнения водных ресурсов Волжского бассейна и пути их решения. Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Экологические проблемы загрязнения водоемов Волжского бассейна, современные методы и пути их решения» Волгоград, 2004.
3. Мелихов В.В. Отчет о выполнении НИР по теме: «Восстановление самоочищающей способности Волгоградского водохранилища и улучшение качества воды в нем методом альголизации». Волгоград, 2006.
4. Кружилин И.П., Мелихов В.В., Кузнецов П.И., Богданов Н.И. и др. Биотехнологические методы решения проблемы «цветения» водоемов южных Регионов России./ Сб. докл. Конг. «Экватек- 2006» в 2-х ч; под общ. ред. Л.И.Эльпимера – М.,2006.- Ч.1. — С. 20-21.
5. Кружилин И.П., Мелихов В.В., Кузнецов П.И., и др. Экологические аспекты устойчивости биоценозов водохранилищ Юга России и некоторые пути их решения./ Тез.докл. 9-ая Междунар. Практ. конф. «AQUATTERA», 14-15 июня 2006.- СПб., 2006. — С. 68-69.
6. Мелихов В.В. Отчет о выполнении НИР по теме: «Разработать практические рекомендации по предотвращению «цветения» воды синезелеными водорослями Береславского водохранилища». Волгоград, 2005.
7. Мелихов В.В., Кузнецов П.И., Яковлев С.В. Биотехнология — на службе здоровья экосистем водоемов и человека // Здоровье и экология. — 2006. — № 3 (37).
— С. 18-19.
8. Мелихов В.В. Отчет о выполнении НИР по теме: «Мероприятия по улучшению качества воды Волгоградского водохранилища с использованием хлореллы, Волгоградская область». Волгоград, 2007.
9. Мелихов В.В. Отчет о выполнении НИР по теме: «Разработать практические рекомендации по предотвращению «цветения» воды Цимлянского водохранилища». Волгоград, 2005.
10. Барбеков Н.Л., Чунусова В.Н. Особенности семеноводства картофеля в КабардиноБалкарии. Нальчик, 1967.
11. Гиченкова О.Г. Особенности режима орошения и агротехники раннего картофеля на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — Волгоград, 2000. — 24с.
12. Гиченкова О.Г. Усовершенствование технологии возделывания продовольственного картофеля урожайностью 20…40 т/га. Материалы научно-практической конференции 14…18 февраля 1994.
13. Горянский М.М. Методика полевых опытов на орошаемых землях. — Киев: Урожай, 1970. — 83с.
14. Доспехов В.А. Методика полевого опыта. — М.: Колос, 1979. — 416с.
15. Картофель // Под ред. Н.С. Бацанова. — М: Колос, 1970. — 640с.
16. Костяков А.Н. Основы мелиорации. — М: Сельхозгид, 1960. — 621с.
17. Куванова В.А. Культура картофеля в условиях орошения Симферополя. — Симферополь, 1974.
18. Методика полевого опыта в условиях орошения: рекомендации ВНИИОЗ. — Волгоград, 1983. — 149с.
19. Новые технологии производства оздоровленного исходного материала в элитном семеноводстве картофеля. Рекомендации. — М:, 2000. — 78с.
20. Писарев Б.А., Трофимец Л.Н. Семеноводство картофеля. — М.: Россельхозиздат, 1976. — 183с.
21. Сорокин И.А. Семеноводство картофеля в предгорьях Северного Кавказа. — Орджоникидзе, 1967.
22. Ткаченко И.А. Режим орошения картофеля для получения запланированных урожаев в условиях Волго-Донского междуречья: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — Волгоград, 1992. — 22с.
23. Ткаченко И.А. Режим орошения картофеля на орошаемых землях Волгоградской области // Мелиорация и водное хозяйство. — 1991. — № 3.
24. Филимонов Р.А. Режим капельного орошения и водопотребления картофеля на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — Волгоград, 2009. — 23с.
25. Мелихов В.В. Отчет о выполнении НИР по теме: «Изучение экологического состояния агроландшафтов в бассейне Нижнего Дона при различных условиях техногенной нагрузки и степени воздействия на открытые водоемы». Волгоград, 2006г.
26. Брагин, В.В. Совершенствование стратегии охраны водоемов Волгоградской области от загрязнения в связи с деградацией водосборных территорий / В.В. Брагин, В.Ф. Лобойко, В.В. Мелихов [и др.] // Вестник Российской академии естественных наук. – 2007. – Т.7. – № 5. — С. 5-58.
27. Кружилин, И.П. Половодье на Нижней Волге и оптимальное природопользование / И.П. Кружилин, П.И. Кузнецов, В.В. Мелихов, А.Г. Болотин и др. // Мелиорация и водное хозяйство. – 2008. – № 2. – С. 18-22.
28. Биотехнологическая мелиорация водоемов Волгоградской области / Богданов Н.И., Мелихов В.В., Кружилин И.П., Московец М.В. Мат. III Междунар. Науч. Конф. «Озерные экосистемы: «Биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды», Минск — Нарочь. Изд. центр БГУ, 2007. — С. 22-37.
29. Мелихов В.В., Кружилин И.П., Кузнецов П.И., Московец М.В., и др./ Биологическая мелиорация пресноводных водоемов // Деловая слава России.- 2008. — С. 28-31.
30. Биотехнология повышения качества поверхностных внутренних континентальных водоемов многоцелевого назначения / Мелихов В.В., Московец М.В., Нудьга М.А., Каменев В.М. Мат. Междунар. Науч. – практ. конф. 24-26 августа 2007г. / ГНУ ВНИИОЗ — Волгоград, 2008. — С. 164-174.
31. Хлорелла – новый уровень повышения резервных возможностей орошаемого земледелия / Мелихов В.В., Болотин А.Г., Московец М.В., Кузнецова В.И. Мат. научн. практ. конф. / ВГСХА. — Волгоград: ИПК «Нива», 2010. – С. 174-178.
32. Инновационная биотехнология улучшения качества воды для целей орошения и водоснабжения / Московец М.В., Кузнецова В.И., Фролова М.В., Птицына Л.А. Мат.науч.-практ. конф. / – Волгоград, 2010. — С. 144-178.
33. Гусева К.А. «Цветение воды, его причины, прогноз и меры борьбы с ним» / Тр. ВГБО, Т. IV. — М, 1952. — С. 3-92.
34. Горюнова С.В., Демина Н.С. Водоросли – продукты токсических веществ. — М: Наука, 1974. — 256с.
35. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений. Под ред. канд. биол. наук В.А.Абакумова. — Л.: Гидрометеоиздат,1983. — С. 35-37.
36. Орлов Д.С. Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении: учеб. пос. / Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова, И.Н. Лозановская. — М: Высшая школа, 2002 – 334с.
37. Пат.2377751, МПК А01В 79/00. Способ обработки почвы под пропашные культуры в условиях орошения / В.В. Мелихов, П.И. Кузнецов, А.Е. Новиков [и др.]. – Опубл. 10.01.2010. Бюл. №1.
38. Пат. 2454064, МПК А01G 1/00, A01B 79/02. Способ возделывания широкорядных пропашных культур / В.И. Пындак, А.С. Овчинников, А.Е. Новиков [и др.]. – Опубл. 27.06.2012, Бюл. №18.
39. Пат. 2479969, МПК А01В 13/08, А01В 13/14. Глубокорыхлитель / В.И. Пындак, А.Е. Новиков, И.Б. Борисенко. – Опубл. 27.04.2013, Бюл. №12.
40. Пат. 2488260, МПК А01В 49/06. Орудие для мелиоративной обработки почвы / С.Я. Семененко, В.Г. Абезин, А.Е. Новиков. – Опубл. 27.07.2013.
41. Пат. 2489826, МПК А01В 13/08. Почвообрабатывающее орудие / И.Б. Борисенко, А.С. Овчинников, А.Е. Новиков [и др.]. – Опубл. 20.08.2013.
42. Пат. на п.м. № 148330, МПК А01В 13/14. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия / И.Б. Борисенко, С.Ю. Кондаков, А.Е. Новиков. – Опубл. 10.12.2014. Бюл. №34.
43. Положительное решение на выдачу патента от 20.02.2015 по заявке № 2013153662. Способ возделывания широкорядных пропашных культур / А.Е. Новиков, В.А. Моторин, В.И. Пындак, И.Б. Борисенко.
44. Борисенко И.Б. Совершенствование ресурсосберегающих и почвозащитных технологий и технических средств обработки почвы в острозасушливых условиях Нижнего Поволжья: автореф. дис. … д-ра техн. наук. – Чебоксары, 2006. – 43с.
45. Борисенко И.Б., Пындак В.И., Новиков А.Е. Модернизация и адаптация почвообрабатывающих орудий на основе чизеля // Ремонт, Восстановление, Модернизация. – 2011. – №4. – С. 8-10.
46. Борисенко И.Б., Пындак В.И., Новиков А.Е. Развитие чизельных почвообрабатывающих орудий и их теоретическое обоснование // Машинно-Технологическая Станция. – 2012. – №3. – С. 16-20.
47. Ветохин В.И. Системные и физико-механические основы проектирования рыхлителей почвы: автореф. дис. … д-ра техн. наук. – Глеваха, 2010. – 43с.
48. ГОСТ Р 52777-2007. Техника сельскохозяйственная. Методы энергетической оценки. – М.: Стандартинформ, 2008. – 11с.
49. ГОСТ 20915-2011. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытания. – М.: Стандартинформ, 2013. – 27с.
50. Пындак В.И., Новиков А.Е. Агротехническая мелиорация земель в аридных условиях Нижнего Поволжья // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2013. – №4. – C. 15-17.
51. Пындак В.И., Новиков А.Е. Энергоэффективность машин и орудий для глубокой обработки почвогрунтов // Проблемы машиностроения и надѐжности машин. – 2014. – №6. – C. 95100.
52. СТО АИСТ 4.1-2010. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для глубокой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей.
53. Токушев Ж.Е. Технология, теория и расчѐт орудий для разуплотнения пахотного и подпахотного горизонтов почвы: дис. … д-ра техн. наук. – М., 2003. – 284с.
54. Труфанов В.В. Глубокое чизелевание почвы: монография. – М.: Агропромиздат, 1989. – 142с.
55. Панов И.М., Ветохин В.И. Физические основы механики почв: монография. – Киев: Феникс, 2008. – 266с.
56. Моргун Ф.Г., Шикула Н.К., Татаренко А.Г. Почвозащитное земледелие. – Киев: Урожай, 1988. – 256с.
57. Мальцев Т.С. Новая система обработки почвы и посева. М., 1955.
58. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Сизов О.А. Перспективные пути применения энерго- и экологически эффективных машинных технологий и технических средств // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2013. – №4. – С. 8-11.
59. Жук А.Ф., Ревякин Е.Л. Развитие машин для минимальной и нулевой обработки почвы. Научно-аналитический обзор. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. – 156с.
60. СТО АИСТ 4.1-2010. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для глубокой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей.
