Способы орошения сельскохозяйственных культур

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Понятие орошения

С технической точки зрения, орошение - это искусственное увлажнение почвы. Его применяют в том случае, если естественного увлажнения почвы осадками недостаточно для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Орошение обеспечивает наиболее благоприятные для произрастания растений водный, питательный, воздушный, тепловой, солевой и микробиологический режимы почв.

По воздействию на почву и растения орошение может быть:

- увлажненным, когда в почве ощущается недостаток усвояемой влаги для растений. С этой целью воду из рек по системе оросительных каналов и трубопроводов подают на поля, занятые культурой;

- удобрительным, когда вместе с водой на поля подается необходимое количество растворенных в ней питательных веществ;

- утеплительным, когда воду (внесение паводковой воды, термальные воды, поступающие с заводов, теплоцентралей, гейзеров) подают на поля, в теплицы, парники для согревания почвы;

- окислительным, когда речную воду обогащенную кислородом, подают на поля, луга и рисовые массивы ,где почва бедна кислородом и где закисные соединения превалируют над окисными (орошение полыми водами пойменных лугов, дренаж и окисление тяжелых почв с близким рудяковым горизонтом);

- влагозарядковым, или запасным, когда воду из рек и водохранилищ в осенний и зимний периоды подают на поля или многолетние насаждения (озимые, травы, сады, виноградники) для создания необходимых запасов влаги не только в верхнем (1 м), но и в более глубоких (2 м) слоях почвы. К этому виду орошения относится также подача воды в специальные скважины или фильтрующие каналы с целью повышения запасов грунтовых вод в подземных водохранилищах, используемых для орошения сельскохозяйственных культур;

- промывным, когда воду подают на поля или отдельные участки для растворения и вымывания из корнеобитаемого слоя почвы вредных солей.

Любой вид орошения комплексно воздействует на почву, растения и окружающую среду. Так, орошение полой речной водой не только увлажняет почву, но и изменяет ее термический режим, обогащает кислородом. Вместе с оросительной водой на поля поступает большое количество питательных веществ, улучшающих структуру и плодородие почвы. При больших поливных нормах из почвы вымываются вредные соединения солей.

По характеру и срокам применения орошение может быть нерегулярным и регулярным. К нерегулярному, или одноразовому, орошению относят различные виды влагозарядковых поливов, в том числе лиманное орошение применяют один раз в сезон. При регулярном орошении воду на поля подают несколько раз за вегетационный период сельскохозяйственных культур. Орошение может быть выборочным и сплошным. В тех районах, где водных ресурсов недостаточно и для орошения используют местный сток, поливают не все культуры такое орошение называют выборочным. В зоне крупных оросительных систем и гидроузлов хозяйства имеют возможность орошать большие территории. Такое орошение называют сплошным. Орошение может быть стационарным и подвижным. На стационарном участке устраивают постоянную сеть оросительных каналов и трубопроводов и строят необходимые гидротехнические сооружения. Подвижное орошение применяют в обычных суходольных севооборотах , то есть на больших площадях , которые занимают в полевых севооборотах 75-80%, а в кормовых - 15-25% пашни.

2. Необходимость орошения в Нечернозёмной зоне

В Нечерноземной зоне, как правило, выпадает около 500-700 мм осадков в год. Это считается достаточным для произрастания плодовых культур при равномерном распределении осадков в течение года. Однако при неравномерном распределении в этой зоне весной и осенью почвы бывают переувлажненными и для нормального роста деревьев требуется осушение.

С другой стороны, следует отметить, что в течение вегетационного периода за счет высокой температуры воздуха и большой испаряемости влажность почвы резко понижается.

Как правило, летом грунтовые воды достигают глубины 1,5-2,0 м от поверхности земли. Корни деревьев, проникающие до 1 м, не могут поддерживать связь с ними. Вслед за этим рост и развитие плодовых деревьев замедляются. Недостаток влаги обусловливает и недостаток питания. Засуха приводит к тому, что растения приостанавливают рост, в особо критических случаях даже сбрасывают листву. Завязавшиеся плоды усыхают и опадают, оставшиеся бывают малосочными и кислыми. В условиях засухи деревья слабо закладывают цветковые почки для урожая будущего года и уходят в зиму с пониженной морозостойкостью.

Чтобы обеспечить получение высоких урожаев и хорошую подготовку растений к зиме, необходимо проводить орошение земель.

3. Методы и способы орошения

Существуют способы орошения: дождевание, поверхностный, внутрипочвенный, подземный (субирригация).

При поливе дождеванием оросительная вода специальными дождевальными устройствами разбрызгивается под напором в воздух и падает на поверхность почвы и растений в виде искусственного дождя.

Вода подается под напором над орошаемой площадью. Необходимый напор создается насосами, в отдельных случаях - высокорасположенным водоисточником (самонапорное дождевание).

Орошение дождеванием особенно эффективно в районах периодической засушливости и избыточного увлажнения, где для большинства культур требуется небольшое число поливов, при орошении земель со сложным рельефом, значительными уклонами, с неглубоким залеганием минерализованных грунтовых вод.

Поверхностное орошение - наиболее древний и пока самый распространенный способ. Вода из источника подается на самую высокую точку орошаемого участка либо по холостой части главного канала (при бесплотинном или плотинном водозаборе), либо по трубопроводу (при водозаборе насосной станцией). Отсюда вода поступает в оросительную сеть, состоящую из главного канала, межхозяйственных, хозяйственных и участковых постоянных оросителей (распределителей), временных оросителей. Далее с помощью поливных борозд или полос вода из состояния движения переводится в состояние почвенной влаги. Все каналы должны располагаться в соответствии с рельефом, пропускать необходимые расходы воды, и обеспечивать подачу воды в любой участок орошаемой площади.

Внутрипочвенное орошение - пахотный слой увлажняется водой, поступающей из труб-увлажнителей, уложенных ниже пахотного слоя. Внутрипочвенное орошение основанона всасывающем действии почвы и подъеме воды по капиллярам. Поэтому его можно применять на почвах с хорошими капиллярными свойствами и водонипроницаемой под почвой. При таком способе орошения сохраняется структура почвы, исключаются условия для образования корки, обеспечивается возможность механизации сельскохозяйственных работ, снижаются затраты труда при поливе. Но в тоже время при этом способе недостаточно увлажняется поверхностный слой почвы, происходят значительные потери воды на фильтрацию в нижние слои почвы, повышается опасность засоления. К недостаткам относится и высокая строительная стоимость. В трубы-увлажнители вода поступает из оросительных каналов или трубопроводов. По характеру поступления воды в увлажнители различают три типа систем внутрипочвенного орошения: напорные, безнапорные и вакуумные.

орошение полив овощной



Новые способы орошения.

Капельное орошение - разновидность внутрипочвенного. При капельном орошении более эффективно используется поливная вода и наблюдается более равномерное распределение влаги в почве. Оно особенно целесообразно в районах с ограниченными водными ресурсами и на участках со сложным рельефом. Системы капельного орошения состоят из насоса, фильтра, регулятора расхода и давления, бака - смесителя удобрений, инжектора для вспрыскивания раствора удобрений, полиэтиленовых или поливинилхлоридных подводящих трубопроводов диаметром 38...50 см, поливных трубопроводов диаметром 6... 19 см, водовыпусков-капельниц. Системы работают при напоре 3,5...5,1 м. Вода подается ежедневно в течение 3...4, иногда 12 ч, в некоторых системах постоянно. Разработано много конструкций водовыпускных устройств из полиэтилена высокой плотности, получивших название капельниц (в связи с малым расходом воды -- 0,9...9,1 л/ч), обеспечивающих медленное поступление ее непосредственно к корням растений. Диаметр капельниц -- 2 мм. Расход регулируется изменением потерь напора на трение, в частности на вход. Иногда вместо капельниц используют микротрубки с внутренним диаметром 0,5...2,0 мм.

Используется также поливной трубопровод (шланг) с двойными стенками. Вода, поступающая из одного отверстия внутреннего шланга, позволяет уменьшить давление в наружном шланге. Трубопроводы укладывают в зоне корней или в мелкие борозды на расстоянии 0,8...6,0 м, в зависимости от ширины междурядий.

Машиинно-инъекционное орошение -- впрыскивание в корнеобитаемый слой почвы воды с удобрениями с помощью специальных машин.

Вакуумное орошение основано на том, что сухая почва поглощает воду из увлажнителей, а при избытке влаги в почве она поступает в увлажнители.

Мелкодисперсное дождевание - особыми установками создаются мельчайшие капли воды, увлажняющие приземный слой воздуха, растений и отчасти почву. Положительное влияние на растения оказывает и создание искусственного тумана.

Синхронно-импульсное дождевание заключается в накоплении в гидропневмоаккумуляторах воды и выбросе ее в виде дождя под действием сжатого в камере воздуха. При этом растения снабжаются водой синхронно с ходом их водопотребления в течение всего вегетационного периода. Применяют комплекты оборудования синхронного импульсного дождевания.

4. Техническая характеристика и схема работы дождевальной машины

Самоходная дождевальная машина ДМ-100 «Фрегат» предназначается для полива дождеванием различных сельскохозяйственных культур, а также многолетних трав, лугов и пастбищ. Машина представляет собой самоходный трубопровод с дождевальными аппаратами, установленный на колесных опорах-тележках, работаю-щий в движении по кругу от неподвижного гидранта закрытой оросительной сети или скважины.

В зависимости от продолжительности времени возделываемой культуры машина может быть использована на двух и более позициях. Перевод машины с одной позиции на другую занимает 5-6 ч.

Для буксировки машины используется трактор класса 3 т. с. Передвижение машины при работе автоматическое. Источником энергии для движения тележек расстояние между которыми 25-30 м, является давление воды в трубопроводе, из которого через клапаны оно подается в гидроцилиндры, приводящие в движе-ние колеса посредством рычагов и толкателей.



Табл.1 Технические характеристики ДМ-100 «Фрегат»

Показатель	Ед.измерения	ДМ -100 «Фрегат»
Расход воды	л/с	58-100
Напор воды из гидранта	атм.	6,5
Расстояние между позициями и гидрантами	м	670-900
Расстояние между каналом или трубопроводом	м	670-900
Длина рабочего крыла	м	454,6
Производительность за час при m=300 м3га,	га/час	0,73
Площадь полива за сезон	га	10-170
Коэффициент полезного использования земли	-	0,88
Средняя интенсивность дождя	мм/мин	0,19-0,32
Высота труб над поверхностью земли	м	2,2
Способ производства полива		В движении
Площадь полива с одной позиции	га	41-72
Коэффициент использования рабочего времени	час	0,95
Обслуживающий персонал	чел	1 на 3-4 машины
Допустимые уклоны	-	0,05

5. Режим орошения

Задачи режима орошения.

Режим орошения - правильное установление и распределение в вегетационный период количества оросительной воды (число, нормы и сроки полива), обеспечивающего оптимальный для данной культуры водный режим корнеобитаемого слоя почвы при данных конкретных природных и агротехнических условиях.

Различают проектный (или расчетный) и эксплуатационный режимы орошения. Проектный режим разрабатывают при проектировании оросительных систем. От него зависят объемы и сроки подачи воды на поля, размеры каналов, трубопроводов и других сооружений, объемы строительных работ и в конечном итоге стоимость оросительной системы. Эксплуатационный режим разрабатывают для уже построенных оросительных систем. Он необходим для оперативного и сезонного планирования водопользования.

По степени реализации режим орошения может быть полным (рассчитан на оптимальное удовлетворение потребности растений в воде и получение наивысших урожаев), ирригационно-возможным (рассчитан на ограниченные водные ресурсы) и хозяйственно-возможным (учитываются трудовые ресурсы, сельскохозяйственные машины, поливная техника и др.).

Качество дождя из поливной машины.

Чтобы дождь из поливной машины не оказался отрицательного влияния на почву, растения и в целом на окружающую среду, он должна удовлетворять определенным требованиям: в отношении содержания солей, токсических веществ и взвешенных частиц, а также температуры.

По температуре дождь из поливной машины не должен сильно отличаться от почвы, причем желательно, чтобы в холодные дни дождь несколько согревала почву, а в жаркие - охлаждал ее.

Для полива лучше использовать вечерние, ночные и утренние часы. При орошении водами горных рек или подземными водами с низкой температурой на оросительной системе необходимо устраивать специальные бассейны для согревания воды.

Для полива овощных культур используют воду температурой от 15...18 до 20...26°С в зависимости от зоны (М. Ф. Куликова). В районах жаркого климата, где температура на поверхности почвы достигает 40...50 °С и в пахотном слое удерживается до 25... 30 °С, полив водой температурой 15... 18 °С может оказаться вредным.

Взвешенные частицы, содержащиеся в оросительной воде, могут оказывать и положительное, и отрицательное влияние. Вода с большим количеством взвешенных частиц, особенно крупнее 0,1 мм, вызывает заиление водохранилищ и каналов, забивает насосы, трубопроводы и др. В то же время отложение частиц после каждого полива приводит к непрерывному повышению поверхности почвы, улучшению условий ее дренирования и структуры, накоплению питательных элементов, а на песчаных почвах - к повышенной водоудерживающей способности. Если взвешенные частицы очень мелкие (менее 0,005 мм), они могут ухудшать физические свойства почвы: образуется корка, уменьшается водопроницаемость и аэрация почв. Использование мутной воды при дождевании может также привести к образованию пленки на листьях и в результате - к снижению фотосинтетической деятельности. На практике не допускается в сеть, в том числе и закрытую, вода, содержащая частицы крупнее 0,10...0,15 мм.

Оросительная вода содержит различные растворенные соли. Наиболее минерализованные -- подземные воды, но встречаются высокоминерализованные воды водохранилищ, прудов и озер. Считается, что при содержании солей до 1...1,5 г/л вода является безвредной для растений. При содержании солей 1,5 ...3 г/л химическим анализом надо выяснить, какие соли растворены в воде. Для хорошо водопроницаемых почв считают предельно допустимыми следующие содержания солей: соды (Na₂СОз) -- менее 1 г/л, поваренной соли (NaCl)--менее 3, глауберовой соли (Na₂S0 )--менее 5 г/л. Если общее содержание водорастворимых солей превышает 3 г/л, применять воду для орошения можно только на хорошо водопроницаемых почвах с глубоким залеганием водоупора, при экономном ее расходовании и высокой агротехнике. При содержании солей более 5...6 г/л для орошения вода непригодна.

В настоящее время имеется некоторый опыт по высокоэффективному орошению сенокосов и пастбищ минерализованными водами. Однако ряд зарубежных и отечественных специалистов считают, что тенденция использования минерализованных вод, в том числе и морских, без глубоких исследований может усугубить процессы засоления.

В оросительной воде могут содержаться различные токсические вещества, влияющие на рост растений и качество продукции. Некоторые вещества безвредны для растений, но накопление их в растениях до определенных концентраций может быть опасным для животных и человека.



Табл.2 Допустимая концентрация элемента в оросительной воде

Элемент	Допустимая концентрация мг/л	Элемент	Допустимая концентрация мг/л
Алюминий Мышьяк Бериллий Кадмий БОР Бром Кобальт Медь Фтор	5,0 0,1 0,1 0,01 0,75 0,1 0,05 0,2 0,2	Железо Свинец Литий Никель Марганец Молибден Селен Ванадий Цинк	5,0 5,0 2,5 0,2 0,2 0,01 0,02 0,1 2,0

Интенсивность дождя. Расчёт интенсивности дождя.

Структура искусственного дождя характеризуется его интенсивностью, размером капель и равномерностью распределения по орошаемой площади.

Интенсивность дождя выражается его слоем, выпадающим на орошаемую площадь за единицу времени, и измеряется в мм/мин. В связи с различным характером выпадения искусственного дождя различают интенсивность истинную (в точке за короткий промежуток времени) и среднюю (на всей площади поливаемого участка за время полива). На практике более удобно пользоваться средней интенсивностью дождя.

На практике более удобно пользоваться средней интенсивностью дождя:

iср=60Q/F

где iср -- средний слой дождя, подаваемый за полив, мм;

Q-- расход дождевальной машины, л/с;

F-- площадь полива, м².

Интенсивность искусственного дождя не должна превышать скорость впитывания воды данной почвой в конце полива на одной позиции. Несоблюдение этого требования ведет к образованию луж и поверхностного стока, возникновению эрозии, что может вызвать ухудшение водно-физических свойств почвы, нарушить ее структуру.

Интенсивность дождя, при которой обеспечивается подача воды в почву заданной поливной нормой без образования на поверхности луж и стока воды, называют допустимой. Впитывающая способность почвы зависит от многих факторов, поэтому и значения допустимой интенсивности дождя колеблются в довольно широких пределах (0,1…1 мм/мин).

На впитывающую способность почвы влияют также размеры капель дождя. Крупные капли разрушают комковатую структуру верхнего почвенного слоя и снижают его впитывающую способность .С уменьшение размеров капель допустимая поливная норма увеличивается.

Расчёт интенсивности дождя ДМ-100 «Фрегат».

Q машины = 79 л/с

F= 570 000 м².

iср=60·79/570 000=0,008 мм/мин.

Интенсивность дождя дождевальной машины ДМ-100 «Фрегат» составляет 0,008 мм/мин.

Методы определения сроков полива.

Из-за различия метеорологических условий сроки и число поливов для одной и той же культуры в разные годы неодинаковы. Поэтому проектах орошения сроки поливов рассчитывают на среднесухие, средние и средневлажные годы, а затем в процессе орошения их корректируют согласно погодным условиям.

В настоящее время в практике орошения применяют несколько методов определения сроков полива:

1) по внешнему состоянию растений.

Например, у сеянцев при недостатке влаги желтеют части листьев (обычно нижних), наблюдается их увядание в послеполуденные часы и увеличение их опадения. Листья капусты при недостатке влаги покрываются белым сизоватым налетом, а их края несколько подгибаются. Листья томатов при недостатке влаги приобретают темно-зеленую окраску, становится заметной опушенность листьев. Однако применение этого метода требует опытных наблюдателей и не всегда дает точные результаты;

2) по физиологическим показателям. К. А. Тимирязев указывал, что только само растение может дать наиболее правильный и точный ответ водообеспеченности при той или другой влажности почвы. Зная, как протекает тот или иной физиологический процесс, можно довольно точно судить о водообеспеченности растений, а следовательно, и назначать очередной полив.

Овощные культуры лучше растут, когда в клеточном соке содержится 90...95 % воды и 10...6 % сухого вещества. При уменьшении воды в клеточном соке всего на 2 %, то есть до 88 %, процессы роста заметно приостанавливаются. Целесообразные пределы концентрации клеточного сока устанавливают применительно к местным условиям и культурам. Концентрацию клеточного сока определяют полевым рефрактометром прямо в поле.

Кроме концентрации клеточного сока, показателями сроков полива могут служить осмотическое давление, сосущая сила, ширина открытия устьиц и др. Эти физиологические показатели растений связаны с влажностью почвы и наиболее объективно отражают состояние водообеспеченности растений;

3) по влажности почвы. Полив проводят, когда запас воды в корнеобитаемом слое снизится до нижнего предела оптимальной влажности (влажность угнетения). В этих целях на орошаемой площади проводят наблюдения за влажностью через 5 суток в поверхностных слоях (до 30 см) и через 10 суток в более глубоких слоях почвы (до 1 м). Влажность определяют весовым методом или влагомерами. Пробы берут по слоям через 10 см, а ниже 30 см - через каждые 20 см. Систематическое наблюдение за динамикой влажности почвы позволяет найти среднесуточное понижение влажности и точную дату наступления минимального предела оптимальной влажности, то есть дату полива;

4) биоклиматический метод определения сроков полива основан на количественных связях потребления воды культурами с метеорологическими условиями и особенностями самой культуры. Общий расход воды (на транспирацию и испарение) при оптимальной влажности корнеобитаемого слоя почвы может быть приравнен к испаряемости (соотношение между ними составляет 0,81...1,17). Испаряемость определяют по температуре и относительной влажности воздуха. Далее учитывают влияние ритма развития культуры введением дополнительных коэффициентов, составляющих по декадам так называемую биологическую кривую. В начале вегетации коэффициент биологической кривой равен 0,7...0,8, в период максимального роста -- 1,15...1,25, затем -- менее 1,0. Среднесуточное значение испаряемости умножают на коэффициент биологической кривой и получают с допустимой для производственных условий точностью значения суточного расхода воды. Суммированием ежедневных расходов находят расход воды за тот или иной период; вычтя осадки за расчетный период и полезный запас в почве к началу этого периода, получим дефицит испаряемости, то есть недостаток влаги;

5) Северным научно-исследовательским институтом гидротехники и мелиорации разработан метод диагностики времени поливов на основе естественного распределения периодов без эффективных осадков, то есть без осадков более 5 мм/сут. Д. В. Циприс принял 10... 15 дней без эффективных осадков за один единичный засушливый период, 18...22 дня - за два, 23...28 дней - за три, а более 29 дней без осадков более 5 мм/сут - за четыре таких периода. За один единичный засушливый период надо дать один полив на 6...8-й день этого периода. Если выпали эффективные осадки, дату полива переносят в зависимости от количества осадков и температуры воздуха. Для условий северо-востока Нечерноземной зоны РФ единично засушливый период можно принять несколько меньшим - 10...12 дней, особенно в жаркую и сухую погоду, приурочивая полив к 6...7-му дню этого периода.

Однако, каким бы методом ни устанавливали сроки поливов, они всегда должны быть согласованы с фазами развития растений и проведением хозяйственных работ.

В разные фазы роста и развития растения предъявляют неодинаковые требования к окружающей среде, в том числе и к почвенной влаге. Поэтому поливы приурочивают к наиболее чувствительным к недостатку влаги фазам развития растений, когда они потребляют ее в наибольшем количестве. Например, для зерновых культур - это фазы кушения, выхода в трубку, колошения и налива зерна. Капуста с момента посадки требует частых поливов, но небольшой поливной нормой, а наибольшее потребление воды наблюдается в период образования кочанов.

Поливы, выполненные в сроки, не согласованные с ходом развития растений, приводят к снижению урожая и ухудшению его качества. Так, полив огурцов во время цветения вызывает опадение завязей и образование нетоварной продукции, в то время как полив в период плодоношения способствует увеличению урожая, улучшению формы и вкусовых качеств огурцов. Полив моркови во вторую половину вегетации может вызвать ее загнивание. Поэтому с учетом особенностей культур устанавливают сроки поливов по одному из приведенных способов для каждой культуры и составляют схемы орошения отдельных культур.

Поливные режимы, установленные расчетным (аналитическим), способом, корректируют с данными научных учреждений и передового опыта и изменяют в зависимости от метеорологических условий года.

Сроки и схемы полива овощных культур.

Под схемой полива понимают распределение числа поливов в вегетационный период с учетом биологических особенностей культур. Схему полива составляют таким образом, чтобы было бесперебойное снабжение водой сельскохозяйственных культур. В годы с осадками разной обеспеченности и с разным температурным режимом оросительные и поливные нормы будут изменяться, поэтому схемы поливов разрабатывают для лет разной обеспеченности (например, 95-, 75-, 50-, 25%-ной). Однако во всех случаях при эксплуатации эти схемы приходится корректировать с учетом изменения погодных условий, агротехники и фаз развития культуры.

Повышенные требования к содержанию воды (и воздуха) почве предъявляют овощные культуры в силу своих биологических особенностей. Высокие урожаи овощей можно получить только при достаточной влажности почвы в течение вегетационного периода.

Большинство овощных культур (огурцы, капуста и др.) имеют сравнительно слабо защищенную от излишнего испарения поверхность листьев и поэтому очень отзывчивы на влажность не только почвы, но и воздуха.

Табл.3 Сроки и схемы полива

Культура	Очерёдность полива	Фазы развития культуры	Сроки поливов
Капуста ранняя	1-й	Перед высадкой или после высадки рассады	06-11.05
	2-й	Приживание рассады	21-26.05
	3-й	Развитие листьев	06-11.05
	4-й	Завивка кочанов	16-21.06
	5-й	Уплотнение кочанов	02-07.06
Капуста поздняя	1-й	Перед высадкой или после высадки рассады	03-07.06
	2-й	Приживание рассады	11-15.06
	3-й	Развитие листьев	31.06-06.07
	4-й	Завивка кочанов	15-20.07
	5-й	Уплотнение кочанов	26-29.07
	6-й	Рост кочанов	10-15.10
Многолетние травы	1-й	После каждого укоса, между 2-3- и 4 укосами	04-09.05
	2-й		31.06-06.07
	3-й		16-21.07
	4-й		9-14.08



Поливные нормы, оросительная норма. Расчёт поливных норм оросительной нормы по каждой культуре, указанной в задании

Для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур на орошаемых землях поливы следует проводить своевременно и качественно. Необходимо промачивать слой почвы, в котором располагается основная масса корневой системы растений. Это обеспечивает сельскохозяйственные растения в достаточном количестве водой и активизирует микробиологические процессы.

Табл. 4 Исходные данные

Машина	Культуры	Сроки поливов	Активный слой, Н, м	Количество часов полива в сутки, n	Скважность почвы, р, в % от ее объема	Влажность почвы, % от объема пор	Площадь под культурой га
						вmin	вmax
ДМ-100 «Фрегат»	Капуста ранняя	06-11.05	0,12	13	47	52	70	45
		21-26.05	0,15
		06-11.06	0,22
		16-21.06	0,27
		02-07.06	0,30
	Капуста поздняя	03-07.06	0,16			47	68	32
		11-15.06	0,23
		31.06-06.07	0,27
		15-20.07	0,30
		26-29.07	0,33
		10-15.10	0,33
	Много-летние травы	04-09.05	0,25			48	70	166
		31.06-06.07	0,25
		16-21.07	0,27
		9-14.08	0,28

При поверхностном орошении и дождевании применяют периодическую подачу воды отдельными поливами. Здесь используется свойство почвы (ее влагоемкость) удерживать воду и затем постепенно отдавать ее растениям. При таких поливах влажность почвы в течение вегетации не остается постоянной, а изменяется в допустимых пределах. Поэтому необходимо знать, когда начинать полив и сколько давать воды при каждом поливе.

Табл. 5 Поливные и оросительные нормы

Культура	Номера поливов	Сроки поливов	Активный слой, Н, м	Запас воды, м3/га	Поливная норма, m, м3/га	Ороси-тельная норма, М, м3/га
				Wmax	Wmin
Капуста ранняя	1-й	06-11.05	0,12	394,8	293,28	101,52	1196,76
	2-й	21-26.05	0,15	493,5	366,6	126,9
	3-й	06-11.06	0,22	723,8	537,68	186,12
	4-й	16-21.06	0,27	888,3	659,88	228,42
	5-й	02-07.06	0,30	987	733,2	253,8
Капуста поздняя	1-й	03-07.06	0,16	383,52	265,08	118,44	1361,56
	2-й	11-15.06	0,23	479,4	331,35	148,05
	3-й	31.06-06.07	0,27	703,12	485,98	217,14
	4-й	15-20.07	0,30	862,92	647,19	215,73
	5-й	26-29.07	0,33	958,8	662,7	296,1
	6-й	10-15.10	0,33	958,8	662,7	296,1
Много-летние травы	1-й	04-09.05	0,25	822,5	564,0	258,5	1085,7
	2-й	31.06-06.07	0,25	822,5	564,0	258,5
	3-й	16-21.07	0,27	888,3	609,12	279,18
	4-й	9-14.08	0,28	921,2	631,68	289,52

Запас воды (м³/га) в почве после и до полива рассчитывается по формулам:

W max = p H вmax

W min = p H вmin,

где Н - глубина промачивания (активный слой), м

р - скважность почвы в % от её объёма

вmax, вmin - влажность почвы в % от скважности

Влажность почвы после полива вmax обычно принимают равной предельной полевой влагоемкости. Нижним пределом вmin влажности почвы обычно является влажность начала угнетения, или влажность разрыва, когда подвижность почвенной влаги и доступность ее растениям заметно снижается.

Капуста ранняя:

1-й полив

W max= 47·0,12·70 = 394,8 м³/га W min = 47·0,12·52 = 293,28 м³/га

2-й полив

W max= 47·0,15·70 = 493,5 м³/га W min = 47·0,15·52 = 366,6 м³/га

3-й полив

W max= 47·0,22·70 = 723,8 м³/га W min = 47·0,22·52 = 537,68 м³/га

4-й полив

W max= 47·0,27·70 = 888,3 м³/га W min = 47·0,27·52 = 659,88 м³/га

5-й полив

W max= 47·0,30·70 = 987 м³/га W min = 47·0,30·52 = 733,2 м³/га

Капуста поздняя:

1-й полив

W max= 47·0,12·68 = 383,52 м³/га W min = 47·0,12·47 = 265,08 м³/га

2-й полив

W max= 47·0,15·68 = 479,4 м³/га W min = 47·0,15·47 = 331,35 м³/га

3-й полив

W max= 47·0,22·68 = 703,12 м³/га W min = 47·0,22·47 = 485,98 м³/га

4-й полив

W max= 47·0,27·68 = 862,92 м³/га W min = 47·0,27·51 = 647,19 м³/га

5-й полив

W max= 47·0,33·68 = 958,8 м³/га W min = 47·0,33·47 = 662,7 м³/га

6-й полив

W max= 47·0,33·68 = 958,8 м³/га W min = 47·0,33·47 = 662,7 м³/га

Многолетние травы:

1-й полив

W max= 47·0,25·70 = 822,5 м³/га W min = 47·0,25·48 =564,0 м³/га

2-й полив

W max= 47·0,25·70 = 822,5 м³/га W min = 47·0,25·48 = 564,0 м³/га

3-й полив

W max= 47·0,27·70 = 888,3 м³/га W min = 47·0,27·48 = 609,12 м³/га

4-й полив

W max= 47·0,28·70 = 921,2 м³/га W min = 47·0,28·48 = 631,68 м³/га

Поливная норма - объем воды (м куб./га), который необходимо подать на 1 га орошаемой площади за поливной период (за один полив) - m.

Величину поливной нормы m можно рассчитать как разность влагозапасов в почве после полива и до него:

m= Wmax-Wmin

Для выражения поливной нормы в миллиметрах слоя воды m₀ полученное значение m надо разделить на 10: m₀ = 0,1 m.

Глубина активного слоя (Н) где находится основная масса корней, зависит в основном от характера и фазы развития поливаемых культур.

Поливная норма зависит от свойств и строения почвы в зоне аэрации, расчетной глубины; увлажнения (мощности корневой системы), допустимых пределов изменения влажности почвы.

Капуста ранняя:

1-й полив

m = 394,8-293,28 = 101,52 м³/га

2-й полив

m = 493,5 -366,6 = 126,9 м³/га

3-й полив

m = 723,8 - 537,68 = 186,12 м³/га

4-й полив

m = 888,3 - 659,88 = 228,42 м³/га

5-й полив

m = 987 - 733,2 = 253,8 м³/га

Капуста поздняя:

1-й полив

m = 383,52 - 265,08 = 118,44 м³/га

2-й полив

m = 479,4 - 331,35 = 148,05 м³/га

3-й полив

m = 703,12 - 485,98 = 217,14 м³/га

4-й полив

m = 862,92 - 647,19 = 215,73 м³/га

5-й полив

m = 958,8 - 662,7 = 296,1 м³/га

6-й полив

m = 958,8 - 662,7 = 296,1 м³/га

Многолетние травы:

1-й полив

m = 822,5 - 564,0 = 258,5 м³/га

2-й полив

m = 822,5 - 564,0 = 258,5 м³/га

3-й полив

m = 888,3 - 609,12 = 279,18 м³/га

4-й полив

m = 921,2 - 631,68 = 289,52 м³/га

Оросительная норма (М) - объём воды (м³/га), который необходимо подать на 1 га поливаемой площади за весь оросительный период. Оросительный период в мелиорации - время от первого (весной) до последнего (летом и осенью) полива. В Нечернозёмной зоне оросительная норма рассчитывается по формуле:

М=?m

Капуста ранняя:

М = 101,52+126,9+186,12+228,42+253,8=1196,76 м³/га

Капуста поздняя:

М =118,44+148,05+217,14+215,73+296,1+296,1=1361,56 м³/га

Многолетние травы:

М = 258,5+258,5+279,18+289,52=1085,7 м³/га

Поливной гидромодуль и расходы воды. Расчёт поливного гидромодуля и расходов воды по каждой культуре, указанной в задании.

Табл. 6 Расчёт гидромодулей и расходов воды

Культура	Номер поли-ва	Сроки полива	Поливная норма, m, м2/га	Поливной период, t, сутки	Количество часов полива в сутки, n	Поливной гидромодуль, q, л/с на га	Рас-ход воды, Q, м2/с
Капуста ранняя	1-й	06-11.05	101,52	6	13	0,36	16,2
	2-й	21-26.05	126,9	6		0,45	20,25
	3-й	06-11.06	186,12	6		0,66	29,7
	4-й	16-21.06	228,42	6		0,81	36,45
	5-й	02-07.06	253,8	6		0,90	40,5
Капуста поздняя	1-й	03-07.06	118,44	5		0,42	13,44
	2-й	11-15.06	148,05	5		0,53	16,96
	3-й	31.06-06.07	217,14	7		0,77	24,64
	4-й	15-20.07	215,73	6		0.77	24,64
	5-й	26-29.07	296,1	4		1,05	33,6
	6-й	10-15.10	296,1	6		1,05	33,6
Много-летние травы	1-й	04-09.05	258,5	6		0,92	152,72
	2-й	31.06-06.07	258,5	7		0,92	152,72
	3-й	16-21.07	279,18	6		0,99	164,34
	4-й	9-14.08	289,52	6		1,03	170,98

После расчета режима орошения (оросительной и поливных норм), определяют поливной гидромодуль q, под которым понимают объем воды в литрах (л), подаваемый на 1 га культуры за 1 с:

q = m / 3,6· t·n,

где m - поливная норма, м³/га; t - продолжительность полива, сут;

n -- число часов полива в сутки.

Капуста ранняя:

1-й полив

q = 101,52/ 3,6 ·6·13 = 0,36 л/с

2-й полив

q = 126,9 / 3,6 ·6·13 = 0,45 л/с

3-й полив

q = 186,12/ 3,6 ·6·13 = 0,66 л/с

4-й полив

q = 228,42/3,6 ·6·13 = 0,81 л/с

5-й полив

q = 253,8/ 3,6 ·6·13 = 0,90 л/с

Капуста поздняя:

1-й полив

q = 118,44/ 3,6 ·6·13 = 0,42 л/с

2-й полив

q = 148,05/ 3,6 ·6·13 = 0,53 л/с

3-й полив

q = 217,14/ 3,6 ·6·13 = 0,77 л/с

4-й полив

q=215,73/ 3,6 ·6·13 = 0,77 л/с

5-й полив

q = 296,1/ 3,6 ·6·13 = 1,05 л/с

6-й полив

q = 296,1/ 3,6 ·6·13 = 1,05 л/с

Многолетние травы:

1-й полив

q = 258,5/ 3,6 ·6·13 = 0,92 л/с

2-й полив

q = 258,5/ 3,6 ·6·13 = 0,92 л/с

3-й полив

q = 279,18/ 3,6 ·6·13 = 0,99 л/с

4-й полив

q=289,52/ 3,6 ·6·13 = 1,03 л/с

Поливные гидромодули определяют для каждой культуры. Умножением поливного гидромодуля на площадь, занимаемую культурой, находят расходы воды при каждом поливе:

Q=qF,

где F - площадь под культурой, га

q - поливной гидромодуль.

Капуста ранняя:

1-й полив Q=0,36*45=16,2 м ³/с

2-й полив Q=0,45*45=20,25 м ³/с

3-й полив Q=0,66*45=29,7 м ³/с

4-й полив Q=0,81*45=36,45 м ³/с

5-й полив Q=0,90*45=40,5 м ³/с

Капуста поздняя:

1-й полив Q=0,42*32=13,44 м ³/с

2-й полив Q=0,53*32=16,96 м ³/с

3-й полив Q=0,77*32=24,64 м ³/с

4-й полив Q=0,77*32=24,64 м ³/с

5-й полив Q=1,05*32=33,6 м ³/с

6-й полив Q=1,05*32=33,6 м ³/с

Многолетние травы:

1-й полив Q=0,92*166=152,72 м ³/с

2-й полив Q=0,92*166=152,72 м ³/с

3-й полив Q=0,99*166=164,34 м ³/с

4-й полив Q=1,03*166=170,98 м ³/с

Длительность полива. Расчёт продолжительности полива (стояния) машины на одной позиции по каждой культуре

Длительность полива зависит от числа и производительности труда поливальщиков, числа и марки дождевальных машин и установок, а также от производительности труда по рыхлению почвы после полива (на пашне). В сутки обычно полив проводят на стольких гектарах, сколько могут взрыхлить за сутки. Почву рыхлят через 2...5 дней после полива по мере ее поспевания. Следует учитывать и агробиологические особенности культуры: овощные культуры и картофель нельзя поливать более 3...4 сут, зерновые и другие культуры - более 8... 10 сут.

При поливе дождеванием важно определить продолжительность стояния дождевальных машин на одной позиции, а это позволит рассчитать общую длительность полива и число дождевальных машин.

При поливе дождеванием необходимо следить, чтобы не было, лужеобразования и стока воды.

Для машины позиционного действия ДМ-100 «Фрегат» продолжительность стояния при поливе на одной позиции по каждой культуре производится по формуле:



t=0,00167*(mFK_и/Q),

где t-продолжительность полива (стояния) машины на одной позиции, мин.;

m- поливная норма , м³/га;

F- площадь полива с одной позиции, м²;

Q- расход воды машиной, л/с,

К_и- коэффициент, учитывающий испарение (Ки=0.95)

При расчёте поливную норму m берём в среднем по культуре. Подставляя значения в формулу, найдём продолжительность стояния машины ДМ-100 «Фрегат» на одной позиции по каждой культуре.

Капуста ранняя:

t = 0,00167*224,19*720000*0,95/79 = 3396,18 мин.

Капуста поздняя:

t = 0,00167*215,26*720000*0,95/79=3112,49 мин.

Многолетние травы:

t = 0,00167*271,42*720000*0,95/79=3924,52 мин.

Табл.7 Продолжительность стояния машины на одной позиции

Культура	Продолжительность (мин)
Капуста ранняя	3396,18
Капуста поздняя	3112,49
Многолетние травы	3924,52

Размещено на Allbest.ru

...