Харченко Олег Васильович. Ресурсне забезпечення та шляхи оптимізації умов вирощування сільськогосподарських культур у Лісостепу України : Дис... д-ра наук: 06.01.02 - 2007.
Анотація до роботи:
Харченко О.В. Ресурсне забезпечення та шляхи оптимізації умов вирощування сільськогосподарських культур у Лісостепу України. – Монографія.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.02 – сільськогосподарські меліорації, Інститут гідротехніки і меліорації УААН, Київ, 2007.
У дисертації розв’язується проблема встановлення шляхів оптимізації зовнішніх (екологічних) та внутрішніх (технологічних) факторів росту і розвитку сільськогосподарських культур. Оскільки основним нарямом оптимізації зовнішніх умов визначено зрошення, то виникає проблема підвищення ефективності використання водно-земельних ресурсів на зрошувальних системах і їх особливості в умовах Лісостепу, визначення кількісного забезпечення сільськогосподарських культур основними факторами росту, раціональним, економічно доцільним та екологічно безпечним використанням водно-земельних ресурсів. Установлені кількісні залежності величини зрошувальної і поливної норм як досить складної функції умов природного зволоження, цільового використання зрошуваної ділянки та екологічно безпечних гідротермічних умов ґрунтоутворення. Проведена кількісна оцінка резервних об’ємів води та розроблена методика можливого більш повного їх використання.
Розроблено ряд методів та способів, які дозволяють визначитися з кількісним впливом основних факторів як на продуктивність культури, так і на процес формування врожаю, що дозволило створити алгоритм поведінки культури в конкретних ґрунтово-кліматичних умовах в усьому можливому діапазоні значень екологічних факторів. Розроблені методи визначення можливої прибавки врожаю від зрошення залежно від умов природного зволоження та рівня агротехніки. Системний аналіз моделей урожайності сільськогосподарських культур, розроблених для посушливих умов степової зони, показав досить високу повноту та інформативність таких методичних підходів, їх можливості та особливості застосування їх в умовах Лісостепу.
Розроблені алгоритми до техніко-економічного та енергетичного обґрунтування вирощування сільськогосподарських культур в богарних умовах та в умовах зрошення, що дозволяє використовувати при таких розрахунках комп’ютерні програми.
У дисертації розглянуті проблеми оцінки природних ресурсів вегетаційного періоду в умовах Лісостепу (на прикладі території Сумської області) та відповідності їх вимогам сільськогосподарських культур з метою підвищення ефективності використання водно-земельних ресурсів в умовах природного зволоження та при зрошенні. Це пов`язано з обґрунтуванням адекватних природному зволоженню умов, цільовому використанню системи і екологічно безпечних елементів режиму зрошення, з одного боку, та реалізацією основних принципів програмування врожаю в цих умова – з іншого. Результати проведених досліджень дозволили сформулювати такі основні висновки та пропозиції.
На основі експериментальних даних природних факторів (світло, тепло, вода, природна родючість ґрунтів) розроблено моделі щодо кількісної оцінки ресурсозабезпеченого врожаю із встановленням лімітуючого фактора. Доведено, що в умовах Лісостепу основними лімітуючими факторами є природна родючість грунтів та забезпеченість вологою, яка залежить від запрограмованого рівня врожайності.
На основі аналізу одержаних вірогіднісних рядів дефіциту водного балансу вегетаційного періоду встановлено, що основними критеріями оцінки умов природного зволоження є імовірність необхідності зрошення та значення дефіциту водного балансу різної вірогідності. Вони дозволяють оцінювати і районувати територію за ступенем природного зволоження та кліматичною доцільністю зрошення (в умовах Сумської області вірогідність необхідності зрошення складає 38-81%).
Доведено, що визначення оптимальних проектних величини зрошувальної норми та режиму зрошення в умовах Лісостепу досягається використанням модального значення дефіциту водного балансу. Реалізація запропонованого статистичного підходу визначення зрошувальної норми дозволяє вже на стадії проектування обґрунтовано зменшити її проектну величину на 700 – 1150 м3/га.
Встановлено, що розрахункова забезпеченість зрошувальної норми та її величина залежить від умов цільового використання зрошуваної ділянки і це може бути проводене на стадії техніко-економічного обґрунтування. Врахування таких умов веде до коливань вірогідності зрошувальної норми на 20 – 45%, а її абсолютної величини – на 300 – 450 м3/га. Доведено, що в зоні чорноземних ґрунтів зони Лісостепу для забезпечення природних показників гідротермічних умов (ГТК = 0,9-1,1) величина зрошувальної норми не повинна перевищувати 570-970 м3/га (МС Суми) та 1080-1580 м3/га (МС Умань), а вірогідність її складає 40-50%.
Запропонована залежність впливу показника умов зволоження на величину поливної норми дозволяє у кокретних випадках визначити її величину як проектну. В умовах Лісостепу залежно від культури, фази її розвитку та погодних умов вона в 1,4 – 2,0 рази стає меншою за розрахункову, забезпечуючи зменшення шару зволоження ґрунту в 1,4 – 2,0 рази, або знижуючи є його післяполивну вологість до (0,90 – 0,85)НВ, що відповідає умовам забезпечення меліоративного чи адаптивного режиму зрошення.
Розроблено моделі „урожай – водний фактор”, які дозволяють визначити прибавку врожаю від зрошення залежну від рівня агротехніки, біологічних особливостей культури та умов природного зволоження. Їх використання показує, що в умовах Сумської області середня багаторічна величина прибавки врожаю від зрошення коливається від 7-12 до 29-33%, що підтверджується польовими дослідженнями.
Розроблено підхід до визначення кількісного співвідношення показників умов природного зволоження та витрат, який дозволяє на стадії проектного обґрунтування визначити значення необхідної прибавки врожаю від зрошення та величинами капітальних вкладень і експлуатаційних витрат, що означає необхідність диференційованого підходу при проектуванні конструкції зрошувальної системи.
Приймаючи за основний критерій невідповідність фактичних умов природного зволоження розрахунковим, запропоновано і перевірено у виробничих умовах методичні підходи щодо визначення шляхів найповнішого використання водно-земельних ресурсів на існуючих зрошувальних системах. Показано, що для розширення зрошувальних земель на існуючих системах необхідним є реалізація принципу рухомого зрошення або обгрунтування використання “земель-супутників”.
Доведено, що на відміну від умов степової зони із лінійними залежностями урожайності від основних технологічних факторів, умови природного зволоження Лісостепу вимагають переходу до нелінійних моделей урожайності з встановленням оптимальних значень відповідних факторів з енергетичним та економічним обгрунтуванням.
Результати проведених досліджень дозволяють сформулювати такі рекомендації виробництву:
при проектуванні нових, реконструкції, відновленні та експлуатації існуючих зрошувальних систем уточненню підлягають: зрошувальна норма з різного роду обмеженнями та режим зрошення; можливість розширення площі зрошення за рахунок реалізації принципу рухомого зрошення або “земель-супутників”; проектна прибавка врожаю від зрошення та необхідне співвідношення між капітальними та експлуатаційними витратами залежно від умов природного зволоження;
при вирощуванні сільськогосподарських культур в умовах зрошення уточненню підлягають: величина поливної норми, економічна та енергетична оцінка запрограмованого рівня врожайності в існуючих ринкових умовах; експертна оцінка ефективності внесених добрив та зрошення.
Публікації автора:
Монографії та брошури
Харченко О.В. Ресурсне забезпечення та шляхи оптимізації умов вирощування сільськогосподарських культур у Лісостепу України: Монографія. – Суми: ВТД Університетська книга, 2005. – 343с.
Харченко О.В., Прасол В.І., Нагорний В.І., Мартиненко М.І та ін. Методика експертної оцінки економічної доцільності застосування добрив / за ред. О.В. Харченка. – Суми: ВТД Університетська книга, 2005. – 32 с. (75% авторства, постановка задачі, методичне та програмне забезпечення).
Харченко О.В. Основи програмування врожаїв сільськогосподарських культур: Навчальний посібник. – Суми: ВТД Університетська книга, 1999. – 241 с.
Харченко О.В. Основи програмування врожаїв сільськогосподарських культур: Навчальний посібник (2-ге видання доповнене та перероблене). – Суми: ВТД Університетська книга, 2003. – 297 с.
Статті у фахових виданнях
Харченко О.В. Агроклиматическая характеристика территории Сумской области с точки зрения потребности сельскохозяйственных культур в орошении // Труды Харьковского СХИ. – 1983. – Т. 283. – С. 59 – 64.
Харченко О.В. Обоснование целесообразности орошения в зоне неустойчивого увлажнения // Гидротехника и мелиорация. – М.: Колос, 1984. – № 4. – С. 72 – 74.
Харченко О.В. Выбор проектной урожайности сельскохозяйственных культур на орошаемых землях в условиях неустойчивого увлажнения // Оптимизация процессов комплексного мелиоративного регулирования. – М.: МГМИ, 1985. – С. 106 – 109.
Харченко О.В. Расчет прибавки урожая от орошения // Гидротехника и мелиорация – М.: Агропромиздат, 1987. – №4. – С. 67 – 70.
Харченко О.В. Продуктивность орошаемых земель в условиях неустойчивого естественного увлажнения // Комплексное мелиоративное регулирование.– М.: МГМИ, 1988. – С. 61 – 66.
Харченко О.В. Уточнение средневзвешенных за вегетационный период коэффициентов суммарного водопотребления к методу С.М.Алпатьева // Мелиорация и водное хозяйство. – К.: Урожай, – 1989. – Вып. 71. – С. 12 – 16.
Харченко О.В. Выборочное орошение в условиях неустойчивого увлажнения // Мелиорация и водное хозяйство. – М.: Агропромиздат, 1990. – № 12. – С. 45 – 48.
Харченко О.В. Методика расчета проектной урожайности на орошаемых землях. // Мелиорация и водное хозяйство – К.: Урожай, 1991. –Вып. 75. – С. 8 – 12.
Харченко О.В. Реализация принципа подвижного орошения в условиях неустойчивого естественного увлажнения // Мелиорация и водное хозяйство. –К.: Урожай, 1992. – Вып. 77. – С. 7 – 12.
Харченко О.В. Особенности расчета поливной нормы в условиях неустойчивого естественного увлажнения // Мелиорация и водное хозяйство – К.: Урожай, 1993. Вып. 79. – С. 20 – 23.
Харченко О.В. Техніко-економічне обґрунтування зрошення в умовах різного природного зволоження // Меліорація і водне господарство – К.: Урожай, – 1994. – Вип. 81. – С. 36 – 39.
Харченко О.В. Оцінка можливої врожайності сільськогосподарських культур в конкретних сільськогосподарських умовах // Гідротехніка і меліорація в Україні: Збірник наукових праць УкрНДІГіМ. – К.: – 1994. – Вип. 3. – С. 74 – 80.
Харченко О.В. Вибір проектного режиму зрошення сільськогосподарських культур // Меліорація і водне господарство. – 1996. – К.: Урожай.-вип.82.-С.35-41.
Харченко О.В. Ресурсозабезпечений врожай сільськогосподарської культури в конкретних природно-кліматичних умовах. // Вісник Сумського сільськогосподарського інституту.– 1997. – Вип.1. – С. 57 – 60.
Харченко О.В., Прасол В.І., Голоха В.В. Енергетичне обґрунтування рівня живлення сільськогосподарських культур в залежності від умов природного зволоження // Вісник Сумського державного аграрного університету –1999. -вип.3 -С.113-116 (75% авторства, постановка задачі, методичне забезпечення).
Коваленко А І., Харченко О.В., Прядка М.І., Оліхненко О.В. Оцінка відповідності гідрометеорологічних умов для вирощування озимої пшениці // Вісник Сумського державного аграрного університету. – 1999. – Вип. 3. – С. 68 – 70 (75% авторства, постановка задачі, методичне забезпечення)
Харченко О.В. Економічне обґрунтування варіанта реалізації цукрових буряків // Вісник Сумського державного аграрного університету.-2000.-вип.4.-С.224-227.
Харченко О.В., Дмитрівська А.О. Оцінка впливу густоти посіву на його продуктивність // Вісник Сумського державного аграрного університету. – 2000. – Вип. 4. – С. 134 – 139 (80% авторства, постановка задачі, методичне забезпечення, розрахунки).
Харченко О.В., Прасол В.І. Встановлення економічно оптимального рівня живлення цукрових буряків // Збірник наукових праць Уманської державної аграрної академії. – 2001. – Вип. 52. – С. 42 – 48. (80% авторства, постановка задачі, програмне забезпечення)
Харченко О.В. Обґрунтування дози органічних добрив під озиму пшеницю в залежності від варіанта реалізації продукції і умов підрядника // Вісник Львівського державного аграрного університету. Агрономія. – 2001. №5. – С. 197 – 201.
Харченко О.В., Прасол В.І. Рівень агротехніки та його кількісна оцінка // Вісник Сумського державного аграрного університету. – 2001. – Вип. 5. – С. 18 – 21 ( 75% авторства, постановка задачі, методичне забезпечення)
Харченко О.В. Встановлення рівня беззбиткової врожайності культури в ринкових умовах // Вісник Сумського державного аграрного університету. – 2002. – Вип. 6. – С. 28 – 31.
Харченко О.В., Морозов В.В. Експертна оцінка доцільності застосування добрив // Вісник Сумського національного аграрного університету. – 2003. – Вип.7. – С. 73 – 76. (75% авторства, постановка задачі, методичне забезпечення).
Мартиненко М.І., Харченко О.В. Вплив густоти посіву та тривалості вегетаційного періоду цукрових буряків на їх урожайність при зрошенні в умовах Сумської області // Таврійський науковий вісник. – 2006. – Вип. 43. – С. 36-41 (50% авторства, методичне забезпечення розрахунків).
Тези доповідей
Харченко О.В., Решетняк Н.Ф. Повышение эффективности орошаемых земель в условиях Сумской области // Пути повышения эффективности производства и качества сельскохозяйственной продукции. – Сумы, – 1985. – С. 10 – 12 (70% авторства, постановка задачі).
Харченко О.В. До питання про екологічне обмеження зрошення. //Тези доповідей IV з’їзду ґрунтознавців та агрохіміків України. – Харків, 1994. – С. 113 – 114.
Харченко О.В., Лукаш С.В. Рівень агротехніки як основний критерій використання ресурсів. // Матеріали (тези) науково-практичної конференції викладачів, аспірантів та студентів Сумського НАУ. – Суми, 2004. С. 41 (80% авторства, постановка задачі, методичне забезпечення)
Мартиненко М.І., ХарченкоО.В. Оцінка продуктивності гібридів цукрових буряків в умовах зрошення // Тези доповідей міжнародної науково-методичної конференції „Нормирование водопользования в орошаемом земледелии”. – Херсон, 2005. – С. 12. (50% авторства, методичне забезпечення розрахунків, формулювання висновків).
