Научное направление:
«Проблемы комплексной механизации водоснабжения отгонного животноводства из пресноводных подпесчанных линз в условиях аридных пастбищных экосистем»
Шифры научных специальностей, в рамках которых разрабатывалось данное научное направление:
Краткая аннотация научного направления:
Отгонно-пастбищная система содержания сельскохозяйственных животных предусматривает производство конкурентоспособной продукции животноводства ориентированное на низкозатратную технологию, основанную на максимальном использовании экологических возможностей естественных пастбищных угодий в большей своей части расположенных в аридной зоне.
Оставаясь основным источником дешевого корма, природные пастбища позволяют в короткие сроки осуществить эффективный нагул животных и получить высококачественную продукцию с низкой себестоимостью. Тем не менее, пастбищные угодья нельзя рационально использовать без своевременного обеспечения выпасаемых животных доброкачественной водой в физиологически требуемом им количестве.
С гигиенической точки зрения целесообразно удовлетворять животных питьевой водой вволю, давать ее многократно, лучше через равные промежутки времени. Специальными исследованиями установлено, что у взрослых овец и ягнят, получавших на пастбище воду вволю, в 2,9 раза увеличивался прирост живой массы, в 1,1 раза длина туловища и в 1,5 раза прирост шерсти. Недостаток воды в организме отрицательно влияет на потребление подножного корма животными, при этом, чем сильнее жажда, тем ниже потребление питательных веществ. Естественно, уменьшение потребления корма приводит к снижению продуктивности сельскохозяйственных животных. Потеря 20-25 %, содержащихся в теле воды, приводит к гибели животных. Поэтому водоснабжение является весьма важным технологическим процессом при пастбищном содержании животных.
Направление изучает все аспекты разработки научных и методических основ создания адаптированные к условиям функционирования высокоэффективных экологически безопасных технологий, систем и технических средств обеспечивающих комплексную механизацию водоснабжения отгонного пастбищного животноводства с использованием водных ресурсов пресных подпесчанных линз залегающих на высокоминерализованных водах.
Исследования в рамках научного направления включают решение следующих проблем комплексной механизации снабжения отгонного животноводства доброкачественной водой в требуемом объеме – добыча, очистка, хранение, восполнение запасов, транспортирование (доставка) и распределение воды для поения сельскохозяйственных животных и удовлетворения питьевых, бытовых и хозяйственных нужд всех водопотребителей в условиях пастбищ аридных экосистем.
Научное направление является результатом исследования междисциплинарного характера, представляет крупную и актуальную научно-техническую проблему, имеющее важное хозяйственное значение, обладает новизной, большой ценностью и значимостью для науки и практики.
Объекты исследования. Технологические процессы, механизированные системы и технические средства комплексной механизации водоснабжения сельскохозяйственных животных из подпесчанных пресноводных линз в аридно-пастбищных условиях.
Предметом исследования является установление закономерностей создания высокоэффективных механизированных систем и функционирования принципиально новых экологически безопасных технологий и технических средств комплексной механизации водоснабжения отгонного пастбищного животноводства с использованием водных ресурсов пресных подпесчанных линз залегающих на соленных водах.
На данном этапе исследовании получены следующие научные результаты: впервые разработана информационно-структурная схема процесса производства продукции животноводства в аридно-пастбищных условиях; впервые автором разработаны полная классификация средств механизации подъема воды в пастбищных условиях, а также классификации используемых на пастбищах водоподъемников, капиллярных водоподъемников, водопойных корыт и устройств двухстадийного отбора воды, учитывающие широкий спектр присущих им специфичных общих признаков; установлены закономерности создания эффективных механизированных систем при различных способах пастбищного водоснабжения в условия аридных экосистем; разработаны новый аналитический метод и компьютерная программа «СУАРУ» по определению экологически безопасной величины радиуса водопоя для различных видов и половозрастных групп сельскохозяйственных животных в условиях аридных экосистем; на основе предложенной методики, разработаны высокоэффективные трубопроводные системы водоснабжения пастбищного животноводства; впервые разработаны теоретические основы и доказана перспективность технологий водоснабжения пастбищного животноводства из колодцев-копаней с использованием устройств поверхностного отбора воды из пресных линз; установлены функционально-параметрические связи между составными элементами механизированных водопойных пунктов и гидрогеологическими характеристиками различных подземных водоисточников; разработана новая конструктивно-технологическая схема устройства двухстадийного отбора воды и обоснованы его оптимальные конструктивно-технологические и режимные параметры; развита стационарная одномерная теория вертикального подъема капельной ньютоновской жидкости плоской лентой и получена математическая модель, адекватно описывающая рабочий процесс ленточного водоподъемника и установлены его оптимальные конструктивно-режимные параметры и т.д.
Новизна технических решений подтверждается 13 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения. Апробация нового направления проводилось на научно-технических форумах различного вида и уровня. Опубликовано более 90 научных трудов.
Оставаясь основным источником дешевого корма, природные пастбища позволяют в короткие сроки осуществить эффективный нагул животных и получить высококачественную продукцию с низкой себестоимостью. Тем не менее, пастбищные угодья нельзя рационально использовать без своевременного обеспечения выпасаемых животных доброкачественной водой в физиологически требуемом им количестве.
С гигиенической точки зрения целесообразно удовлетворять животных питьевой водой вволю, давать ее многократно, лучше через равные промежутки времени. Специальными исследованиями установлено, что у взрослых овец и ягнят, получавших на пастбище воду вволю, в 2,9 раза увеличивался прирост живой массы, в 1,1 раза длина туловища и в 1,5 раза прирост шерсти. Недостаток воды в организме отрицательно влияет на потребление подножного корма животными, при этом, чем сильнее жажда, тем ниже потребление питательных веществ. Естественно, уменьшение потребления корма приводит к снижению продуктивности сельскохозяйственных животных. Потеря 20-25 %, содержащихся в теле воды, приводит к гибели животных. Поэтому водоснабжение является весьма важным технологическим процессом при пастбищном содержании животных.
Направление изучает все аспекты разработки научных и методических основ создания адаптированные к условиям функционирования высокоэффективных экологически безопасных технологий, систем и технических средств обеспечивающих комплексную механизацию водоснабжения отгонного пастбищного животноводства с использованием водных ресурсов пресных подпесчанных линз залегающих на высокоминерализованных водах.
Исследования в рамках научного направления включают решение следующих проблем комплексной механизации снабжения отгонного животноводства доброкачественной водой в требуемом объеме – добыча, очистка, хранение, восполнение запасов, транспортирование (доставка) и распределение воды для поения сельскохозяйственных животных и удовлетворения питьевых, бытовых и хозяйственных нужд всех водопотребителей в условиях пастбищ аридных экосистем.
Научное направление является результатом исследования междисциплинарного характера, представляет крупную и актуальную научно-техническую проблему, имеющее важное хозяйственное значение, обладает новизной, большой ценностью и значимостью для науки и практики.
Объекты исследования. Технологические процессы, механизированные системы и технические средства комплексной механизации водоснабжения сельскохозяйственных животных из подпесчанных пресноводных линз в аридно-пастбищных условиях.
Предметом исследования является установление закономерностей создания высокоэффективных механизированных систем и функционирования принципиально новых экологически безопасных технологий и технических средств комплексной механизации водоснабжения отгонного пастбищного животноводства с использованием водных ресурсов пресных подпесчанных линз залегающих на соленных водах.
На данном этапе исследовании получены следующие научные результаты: впервые разработана информационно-структурная схема процесса производства продукции животноводства в аридно-пастбищных условиях; впервые автором разработаны полная классификация средств механизации подъема воды в пастбищных условиях, а также классификации используемых на пастбищах водоподъемников, капиллярных водоподъемников, водопойных корыт и устройств двухстадийного отбора воды, учитывающие широкий спектр присущих им специфичных общих признаков; установлены закономерности создания эффективных механизированных систем при различных способах пастбищного водоснабжения в условия аридных экосистем; разработаны новый аналитический метод и компьютерная программа «СУАРУ» по определению экологически безопасной величины радиуса водопоя для различных видов и половозрастных групп сельскохозяйственных животных в условиях аридных экосистем; на основе предложенной методики, разработаны высокоэффективные трубопроводные системы водоснабжения пастбищного животноводства; впервые разработаны теоретические основы и доказана перспективность технологий водоснабжения пастбищного животноводства из колодцев-копаней с использованием устройств поверхностного отбора воды из пресных линз; установлены функционально-параметрические связи между составными элементами механизированных водопойных пунктов и гидрогеологическими характеристиками различных подземных водоисточников; разработана новая конструктивно-технологическая схема устройства двухстадийного отбора воды и обоснованы его оптимальные конструктивно-технологические и режимные параметры; развита стационарная одномерная теория вертикального подъема капельной ньютоновской жидкости плоской лентой и получена математическая модель, адекватно описывающая рабочий процесс ленточного водоподъемника и установлены его оптимальные конструктивно-режимные параметры и т.д.
Новизна технических решений подтверждается 13 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения. Апробация нового направления проводилось на научно-технических форумах различного вида и уровня. Опубликовано более 90 научных трудов.
Аннотации трех наиболее значимых публикаций:
1. A.c. № 30791 PK. МКИ E03B3/13. Устройство для поверхностного отбора воды / Г.С. Гумаров. № 2000.241.1; Заявл. 06.03.2000; Опубл. 15.11.2001. Бюл. № 11.
2. Гумаров Г.С. Использование вод подземных линз для водоснабжения отгонного животноводства // Молодые ученые – агропромышленному комплексу Поволжского региона: Сб. науч. работ Сарат. гос. аграр. ун-та им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2004. - С. 147-150.
3. Гумаров Г.С. Технологические параметры водопойного пункта с двухстадийным отбором воды из колодца-копаня // Совершенствование методов гидравлических расчетов водопропускных и очистных сооружений : межвуз. науч. сб. – Саратов : Сарат. гос. техн. ун-т им.Ю.Гагарина, 2016. – С.5-10.
2. Гумаров Г.С. Использование вод подземных линз для водоснабжения отгонного животноводства // Молодые ученые – агропромышленному комплексу Поволжского региона: Сб. науч. работ Сарат. гос. аграр. ун-та им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2004. - С. 147-150.
3. Гумаров Г.С. Технологические параметры водопойного пункта с двухстадийным отбором воды из колодца-копаня // Совершенствование методов гидравлических расчетов водопропускных и очистных сооружений : межвуз. науч. сб. – Саратов : Сарат. гос. техн. ун-т им.Ю.Гагарина, 2016. – С.5-10.