Научное обоснование оптимальной техники и технологии орошения сельскохозяйственных культур возделываемых в аридных регионах
Характеристика рационального использования водных и земельных ресурсов, роста производительности труда при широком внедрении прогрессивной и ресурсосберегающих технологий орошения. Интенсивное и нерациональное развитие мелиоративного земледелия.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.02.2019 |
Размер файла | 75,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 631.5
ТарГУ им. М.Х. Дулати
НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ В АРИДНЫХ РЕГИОНАХ
Серикбаев Б.С.
Колбачаева Ж.Е.
Важнейшим условием повышения урожайности сельскохозяйственных культур в аридной зоне республики является рациональное использование водных и земельных ресурсов, роста производительности труда при широком внедрении прогрессивной и ресурсосберегающих технологий орошения. Нерациональное использование оросительной воды привело к увеличению поливной нормы, неравномерности увлажнения почвы и негативным процессам как: засоление, заболачивание и в целом к снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому водный фактор в условиях аридной зоны приобретает ведущую роль не только в сельскохозяйственном производстве и устойчивости окружающей среды, но и на экономическом уровне жизни населения. Водное хозяйство южного региона республики развивается в условиях дефицита водных ресурсов, которое резко обостряются в периоды маловодья [1-3].
Земли, расположенные в аридной зоне с высокими энергетическими ресурсами и низкими естественными увлажнениями требует проведения комплекса мелиоративных мероприятий для возделывания сельскохозяйственных культур. Одним из важных факторов выбора основных направлений мелиоративного воздействия на земельные угодья, в частности при орошении является климат.
Орошаемые земли занимают в экономике особо важное место, но тем не менее, в последние годы произошли довольно резкое снижение урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности мелиорируемых земель [5]. Это объясняется ухудшением технического состояния, разрушением мелиоративной сети и прекращением финансовой поддержки государством водохозяйственного комплекса на необходимом уровне и финансовой несостоятельности товаропроизводителей с ведением оплаты за оросительную воду [4, 5].
В силу климатических особенностей различных регионов республики до 90% стока поверхностных источников приходится на весенний период. Поверхностные водные ресурсы распределены по территорий крайне неравномерно, и колеблются по годам и внутри года, обуславливая неравномерную обеспеченность различных регионов и отраслей экономики.
Интенсивное и нерациональное развитие мелиоративного земледелия, а также зарегулирование стока в условиях аридного климата привели к дефициту воды. Начиная, с 1991 года прослеживается тенденция уменьшения объемов забора воды на сельскохозяйственные нужды, использование которого вызваны с уменьшением площадей мелиоративных земель и связаны с изменением форм собственности хозяйств и на земельные ресурсы. Объем забора воды из природных водных объектов в 2000 году по сравнению с 1990 годом уменьшилось на 918 млн. м3 и составил 20,057 км3, что составила уменьшение в 2 раза, а в 2010 году сократилось более чем 3 раза. Снижение объемов водопотребления связано с сокращением мелиоративных площадей в сельском хозяйстве. В настоящее время на орошение используются около 15 км3 воды. Напряженный водохозяйственный баланс сохраняется в южных областях республики, где хорошо развито мелиоративное земледелие. Слабое внедрение современной техники и технологий, агротехники, неудовлетворительное техническое состояние мелиоративных систем, износ гидротехнических сооружений, традиционные водосберегающие технологии не всегда отвечают требованиям возделывания сельскохозяйственных культур, которые привели к засолению мелиоративных земель, образованию солонцов, солончаков и далее к опустыниванию.
Бассейны рек: Сырдарьи, Или, Шу, Талас и другие характеризуются сложившейся сложной ситуацией, особенно в их низовьях. Сокращения поступления естественного стока рек в нижние течения и увеличения их загрязнения привели к резкому снижению состояния окружающей природной среды и условий жизни населения. Дельта рек теряют регулирующие значения, как природный комплекс низовий. Процесс опустынивания охватил территорию в 2 млн. га. Сброс в реки коллекторно-дренажных вод, сточных вод: промышленности и сельского хозяйства привели к загрязнению поверхностных вод, и в этой связи остро стоит вопрос рационального использования водных ресурсов и применение оптимальных, ресурсосберегающих технологий орошения сельскохозяйственных культур. Рост и развитие растений, быстрое изменение климатических условий диктует необходимость регулирования запасов воды в почвенной толще на протяжении всего вегетационного периода. Такое регулирование возможно только при правильном выборе способа и технологии орошения с учетом особенностей природно-климатических и хозяйственных показателей исследуемого региона, которые должны отвечать требованиям растений в период вегетационного развития. Решение такого комплексного вопроса требует собрать большое количество природно-климатических показателей, быстро изменяющегося во времени и в пространстве. Качественный и быстрый мониторинг, анализ и обработка большего количества показателей возможно при эффективном использовании материалов базы данных геоинформационной системы.
Нерациональное использование орошаемого земледелия и регулирование стока рек привели к большим потерям на фильтрацию, сброс и в целом к снижению экологической обстановки орошаемых земель и уменьшению урожайности сельскохозяйственных культур. Для предотвращения выше названных негативных процессов необходимо предусмотреть оптимизационные мероприятия по ее улучшению. В последние годы наблюдается снижение объемов водопотребления, которые связаны с сокращением орошаемых площадей в сельском хозяйстве. Решение этой задачи определены путем оптимизации выбора способа и технологий орошения, только правильный выбор оптимального способа, техники и ресурсосберегающих технологий орошения с применением агротехнических работ, восстановления, реконструкция и переустройства оросительной сети приведет к сохранению плодородия земель и повышению урожайности сельскохозяйственных культур.
Выбор водосберегающей техники и технологии орошения сельскохозяйственных культур и других сопутствующих мероприятий по совершенствованию технического состояния ГМС в долгосрочной перспективе позволить увеличение располагаемой доли водных ресурсов за счет уменьшения потерь по всей мелиоративной системе. На сегодняшний день при рациональном использовании водных ресурсов Казахстана можно оросить до 5 млн. га земель, что более двух раз покрывает потребности орошаемых земель.
Обоснование выбора ресурсосберегающих технологий орошения для исследуемого региона возможен при многофакторном выборе и обосновании способа и технологии орошения возделываемых, районированных сельскохозяйственных культур с использованием комплекса данных теоретических и экспериментальных исследований.
В мировой практике существуют множество методов определения суммарного водопотребления, которые учитывали в своих методах различные составляющие факторы как: гидрометеорологические, теплобалансовые, водно-теплобалансовые и биоклиматические методы. Учеными: П.А. Шаровым, Г.К. Льговым, М.И. Будько, Г.П. Дубинским, Т.Е. Гагариной, Л.П. Серякова, Х.Л. Пенмана, Э.М. Ольдекопа, В.С. Мезенцева, Г. Трюка, А.И. Будаговского, С.И. Харченко, А.М. Алпатьева, М.А. Кузником, Е.А. Луконином, В.Я. Пилипенко, А.П. Попыкиным, Н.В. Данильченко, Н.Н. Ивановым определены основные составляющие, которые были введены в «Базу данных» для ее дальнейшей обработки.
Суммарное водопотребление (мм) определяют на основе испаряемости и с учетом коэффициентов учитывающих особенности возделываемых культур и природно-климатических показателей и определяют по следующим зависимостями:
ЕТ = k b kо ЕТо,
где: k b - биоклиматический коэффициент; характеризующий роль растений; kо - микроклиматический коэффициент; ЕТо - испаряемасть.
Наиболее распространенными методами являются расчетные модели Х.Л. Пенмна, Л. Тюрка, Х.Ф. Блейни - В.Д. Криддла:
ЕТо = kw Ref + (1 - kw) Ex,
где: ЕТо - потенциальная эвапотранспирация, мм/сут; kw - весовой коэффициент, учитывающий влияние высоты над уровнем моря и температуры воздуха на потенциальную эвопотранспирацию; Ref - суммарная остаточная эффективная солнечная радиация в эквивалентном слое испарнеия, мм/ сут; Ех - изотермическое испарение, мм/сут.
Формулу Х.Ф.Блейни и В.Д. Криддла для расчета испоряемости (потенциальной эвапотранспирации) в последние годы примняют в модифицированном виде:
ЕТо = n(0,43t+8,13)kу,
где: ЕТо - потенциальная эвапотранспирация, мм/сут; n - среднесуточная продолжительность дневного времени в% от годовй; t - температуоа воздуха, єC; kу - поправочный коэффициент, учитывающий влажность воздуха, продолжительность солнечного сияния и скорость ветра.
На юге Казахстана из расчетных методов определения испаряемости и водопотребления наибольшее практическое применение получил метод А.М.и С.М. Алпатьевых, Б.С. Серикбаева, М.Н. Сенникова, Р.А. Квана, С.И. Исабая основанной на использовании упрощенной формулы Н.Н. Иванова, которая имеет следующий вид:
ЕТо = kprУdц,
где: ЕТо - испаряемость, мм; kp - коэффициент пропорциональности между испаряемостью и дефицитом влажности воздуха, равный 0,61; Уd - сумма дефицитов влажности воздуха за расчетный период, мм.
Также в базу данных введены показатели определенные методом передовиков путем сопостановления специальных полевых опытов на опытных участках расположенных на территории: Жамбылской, Алматинской и Южно-Казахстанской областей, позволяющих установить оптимальные запасы почвенной влаги, назначение сроков полива по морфологическим (отмеченных в трудах: Н.С. Петина, Н.А. Максимова, А.М. Алексеева, А.М. Алпатьева и др.) и физиологическим (А.М. Алпатьева, А.Р. Константинова, А.Р. Шашко. Г.Т. Селянинова, А.И. Будаговского, Н.Н. Иванова, Н.В. Данильченко и др.) показателями. Физические методы нормирования орошения растений при определении суммарного испарения и установления оптимальных режимов орошения полученные экспериментальными исследованиями, предложенные профессорами: - прогнозирование режима орошения и при различных порогах дефицита водопотребления для различного года водообеспеченности, зоны орошения - Койбаковым Б.М., прогнозирование биологических и климатических коэффициентов для различного порога предполивной влажности почвы - Сарикбаевым Б.С., Исабаевым С.И., Омаровой Г.Е. и др., проводимые полевые, экспериментальные исследования позволили определить основные параметры режимов орошения сельскохозяйственных культур возделываемых на территории южного региона Казахстана (сахарной свеклы, хлопчатника, риса, люцерны, картофеля, кукурузы, рапса, пшеницы, сорго и другие сельскохозяйственные культуры). При исследованиях были определены размеры и режимы орошения для конкретной зоны орошения, где учитывались оптимальные потребности растений в воде с учетом ее запасов в корнеобитаемом слое почвы, без нарушений тепловых, солевых и водно-пищевых режимов почв. Обоснованные оптимальные параметры с учетом экономичных способов и методов осуществления позволили улучшить мелиоративные свойства почвы и получить высокие устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур.
Применение прогнозных режимов и технологий орошения в регионе настолько разнообразны, что возделывание сельскохозяйственных культур с сохранением плодородия почвы немыслимо без ее оптимизации. Слабая связанность вопросов: режима орошения со способом, техникой и технологией орошения приводит к непредусмотренным потерям оросительной воды на: испарение, фильтрацию и сброс, тем самым к снижению урожайности сельскохозяйственных культур. В настоящее время из-за ослабления культуры земледелия и не рационального ее использования в крестьянских (фермерских) хозяйствах приводит к тенденции вывода орошаемых земель из сельскохозяйственного оборота. Поэтому точное соблюдение обоснованных режимов орошения в разрезе каждого севооборота, способа, и технологий орошения по природным зонам является частью проблемы охраны и рационального использования земельных и водных ресурсов при наличии прогнозных данных. Она должна создавать необходимую влажность корнеобитаемого слоя почвы, чтобы растения получали воду в количестве, достаточном для нормального роста и развития, обеспечивающих необходимый для данной культуры водный режим в почве при тех или иных конкретных природных и агротехнических условиях. Таким образом, в понятие режима орошения входит установление сроков и распределение количества поливов в течении всего вегетационного периода, а объем орошения это величина поливных и оросительных норм, которые определяются в соответствии с почвенно-мелиоративными условиями конкретной зоны, видами выращиваемых культур и прогнозной урожайностью. Рекомендованные режимы и объемы орошения для конкретной зоны должны оптимально удовлетворять потребность растений в воде с учетом ее запасов в корнеобитаемом слое почвы, особенно в наиболее «критические» фазы развития растений, без каких-либо нарушений тепловых, солевых и водно-пищевых режимов почв.
Для растений и почв одинаково вредны как избыточные, так и недостаточные поливы, поэтому основной задачей является определить оптимальную технологию орошения при правильном подборе способов орошения и методов улучшения состояния мелиоративной системы и получить высокие устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур. Отсутствие районированных, научно-обоснованных режимов орошения сельскохозяйственных культур, сдерживала экономию и эффективное использование водных ресурсов и орошаемых земель юга республики, которая привела к большим потерям водных и не рациональное использование земельных ресурсов при проектировании мелиоративных систем.
Существует много способов и методов установления поливных режимов, оптимальным считается тот, который позволяет получать высокий урожай сельскохозяйственных культур при минимальных затратах средств и труда.
Для определения оптимальных режимов орошения обычно применяют следующие методы:
- по опыту передовиков;
- путем постановки специальных полевых опытов, позволяющих установить оптимальные запасы почвенной влаги;
- назначение сроков полива по морфологическим и физиологическим показателям;
- физические методы нормирования орошения растений, при которых используются различные методы определения суммарного испарения с сельскохозяйственных полей и расчетные методы установления оптимальных режимов.
В производственных условиях режим орошения должен сочетаться с агротехническими мероприятиями и принятыми способами орошения сельскохозяйственных культур. Определены в полевых условиях режим орошения сахарной свеклы, озимой пшеницы, кукурузы, которые разрабатывались с учетом природных и хозяйственных условий, агротехнических мероприятий, биологических особенностей растений и других факторов.
Поливы растений по морфологическим признакам учитывают внешнее состояние растений: изменение интенсивного роста, окраски листьев и стеблей, завядание листьев и др. Изучению морфологического метода определения сроков и норм полива посвящено много работ, как отечественных, так и зарубежных ученых. Одни исследователи /Н.С. Петинов, Н.А. Максимов, А.М. Алексеев, А.М. Алпатьев и др. считают, что несмотря на свое несовершенство этот метод вполне пригоден для установления сроков и норм поливов. Другие ученые подвергают его критике из-за несовершенства установления сроков полива, считают, что все внешние морфологические признаки растений субъективны, и не поддаются точному описанию. Они утверждают, что снижение влажности в почве и растениях перед поливом до состояния увядания листьев - слишком запоздалый признак для назначения поливов. Для правильного ведения орошаемого земледелия необходимо провести районирование орошаемых земель низовий рек с учетом поливных режимов сельскохозяйственных культур. Такое районирование в строгом соответствии с почвенно-мелиоративными, гидрогеологическими и климатическими условиями позволит: - снизить затраты труда на поливы, более рационально использовать поливную воду, повысить урожайность сельскохозяйственных культур и поддержать орошаемые земли в хорошем мелиоративном состоянии. Районирование территории будет иметь практическую ценность только в том случае, если в его основу будут положены достаточно изученные показатели и методические предпосылки, которые в состоянии решать поставленные перед ним задачи. Поэтому наиболее приемлемым для целей районирования низовий рек юга Казахстана является биоклиматический метод в интерпретации Н.В. Данильченко и А. Попытина [10]. Поэтому методу произведено нормирование дефицитов водопотребления сельскохозяйственных культур по территории низовий реки Шу и Талас в зависимости от климатических условий с применением кубических сплайн - функций по Дж. Форсайту, М. Мелькольма, Д.К. Монтгомери. При закладке полевых опытов руководствовались общепринятыми методиками и указаниями Б. Доспехова, Ф. Вагнера, П. Константинова, М. Горянского и другие.
Проведены варианты опытов закладывались в четырех кратной повторностью с учетом соответствующей агротехникой орошаемого земледелия зоны (табл. 1). Система обработки почвы осуществлялась по передовой агротехнике, принятой для данной зоны с учетом рекомендаций ведущих ученых В.И. Румянцева, М.Н. Ерлепесова, В.А. Ушкаренко и др., согласно рекомендаций по системе ведения сельского хозяйства для земель южного региона республики.
Значение оросительных и поливных норм, числа поливов для основных возделываемых сельскохозяйственных культур для рассматриваемых массивов орошения при разных уровнях влагообеспеченности дифференцированный по природным зонам юга Казахстана, где оптимальными элементами режима орошения сельскохозяйственных культур в зависимости от зоны имеют различные значения.
Элементы техники полива по бороздам определяли на отдельных площадках, для каждого опыта отгораживали 12-16 борозд, по краям составляли 2-3 борозды, которые служили защитками. Перед поливом борозды разбивали на створы через 10 м, по которым замеряли поперечные сечения борозд и глубины увлажнения через 2-3 дня после поливов.
По длине борозд производили отбор воды на мутность для определения размывающих значений струй. Деформации борозд устанавливали после полива в начале, середине и конце борозд. В условиях низовий р. Талас, Аса, Шу уклоны борозд не превышали 0,002.
Таблица 1 Динамика водного режима под посевом сахарной свеклы на производственных участках
Дата наблюдения |
Номера поливов |
Дата наблюдения |
Влажность почвы после поливов и уборки |
||
% от массы почвы |
% от НВ |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Производственный участок «Кадыр» |
|||||
3.04 |
1 |
21,04 |
19,82 |
108,9 |
|
19.05 |
1 |
21,05 |
19,00 |
101,6 |
|
9.06 |
2 |
12,06 |
18,80 |
100,5 |
|
25.06 |
3 |
28,06 |
18,60 |
99,5 |
|
9.07 |
4 |
11,07 |
18,60 |
99,5 |
|
23.07 |
5 |
25,07 |
18,60 |
99,5 |
|
6.08 |
6 |
9,08 |
18,90 |
101,1 |
|
9.08 |
7 |
22,08 |
18,72 |
100,1 |
|
9,09 |
8 |
12,09 |
18,25 |
97,6 |
|
Производственный участок «Бельбасар» |
|||||
3.04 |
- |
23,09 |
19,64 |
189,0 |
|
18.05 |
1 |
21,05 |
19,11 |
102,2 |
|
4.06 |
2 |
7,06 |
18,90 |
101,1 |
|
18.06 |
3 |
20,06 |
18,60 |
99,5 |
|
28.06 |
4 |
1,07 |
18,82 |
100,7 |
|
11.07 |
5 |
14,07 |
18,55 |
99,4 |
|
21.07 |
6 |
23,07 |
18,84 |
100,6 |
|
3.08 |
7 |
6,08 |
18,60 |
99,5 |
|
12.08 |
8 |
14,08 |
18,54 |
99,4 |
|
26.08 |
9 |
28,08 |
18,78 |
100,6 |
|
12.09 |
10 |
15,09 |
18,80 |
100,7 |
На участке с почвами легкого механического состава максимальные струи при уклоне 0,001-1,4 л/с.
С повышением плотности почв максимальные струи:
- на участке «Узун» на уклонах 0,001-0,002 составили 0,9 л/с;
- на участке «Кадыр» Жамбылского района - 0,25;
- на участке «Бельбасар» Шуского района - 0,3 л/с.;
- участок «Мырзакент» Мактаарольского района ЮКО;
- уклан 0,002-0,004, расход 0,4 л/с;
- участок «Жетиген» Илийского района Алматинской облсти уклон 0,005-0,007, расход 0,8 л/с. водный мелиоративный земледелие орошение
Параметры поперечных сечений борозд определяли замерами по створам стальными тросами и наносили на сетку в системе координат.
Полная глубина борозд (Нстр) с шириной междурядий 0,7 м и 1,0 м составил 22 см, параметры поперечного сечения - 72-80 см.
На почвах тяжелого механического состава продвижение струй происходит по длине борозд до 200 м, на почвах среднего механического состава - 180 м, на почвах легкого механического состава - 120 м.
Характер увлажнения и распределения поливной нормы по длине борозд определяли на микроплощадках 2-3 дня после полива.
Распределение поливной нормы по длине определяли отбором образцов на влажность по створам через 10-20 м, результаты наблюдений приведены в таблице 8 и рисунке 3.
На почвах тяжелого и среднего механического состава требуется дополнительная подача воды для равномерности увлажнения.
Для определения влияния равномерности увлажнения на урожай ведущих сельскохозяйственных культур (кукурузы) учет производился дифференцированно по участкам.
Урожайность зеленой массы кукурузы составляла от 350 до 450 ц/га, произведен переучет урожая на проценты от максимального, составлена зависимость урожайности от равномерности увлажнения. Приросты зеленой массы уменьшаются при снижении коэффициента равномерности увлажнения ниже 0,8.
Процессы поливов и замеры периметров живых сечений поливных борозд по створам измеряли через 10 м, также измеряли смоченные периметры глубины наполнения.
Результаты замеров приведены в таблице 2, рисунок 1.
Таблица 2 Распределение поливной нормы, равномерность увлажнения по длине борозд на опытных участках
Участок |
Уклон |
Распределение поливной нормы, равномерности увлажнения почвы по длине борозд |
|||||||||
0-20 |
20-40 |
40-60 |
60-80 |
80-100 |
100-120 |
120-140 |
140-160 |
160-180 |
|||
Бостандык |
0,001 |
0,61 |
0,18 |
0,29 |
0,60 |
0,15 |
0,25 |
0,63 |
0,1 |
0,13 |
|
Жетиген |
0,0070 |
0,62 |
0,17 |
0,27 |
0,61 |
0,14 |
0,22 |
0,64 |
0,12 |
0,18 |
|
Узун |
0,002 |
0,62 |
0,16 |
0,25 |
0,60 |
0,13 |
0,21 |
0,64 |
0,11 |
0,17 |
|
Бостандык |
0,001 |
0,62 |
0,21 |
0,33 |
0,61 |
0,17 |
0,27 |
0,63 |
0,14 |
0,22 |
|
Мырзакент |
0,0010 |
0,61 |
0,18 |
0,29 |
0,62 |
0,16 |
0,25 |
0,60 |
0,13 |
0,21 |
|
Кадыр |
0,002 |
0,62 |
0,30 |
0,48 |
0,61 |
0,25 |
0,40 |
0,63 |
0,23 |
0,36 |
|
Уюк |
0,001 |
0,61 |
0,24 |
0,39 |
0,62 |
0,20 |
0,32 |
0,60 |
0,16 |
0,27 |
|
Туркестан |
0,0025 |
0,6 2 |
0,20 |
0,30 |
0,64 |
0,16 |
0,26 |
0,61 |
0,14 |
0,22 |
|
Бельбасар |
0,002 |
0,59 |
0,18 |
0,30 |
0,61 |
0,15 |
0,24 |
0,60 |
0,13 |
0,21 |
Рис. 1. Распределение поливной нормы и распределение поливной нормы по бороздам
Технологические схемы полива по бороздам изучались по четырем вариантам:
1 - по длинным тупым бороздам нормой добегания;
2 - по длинным сквозным бороздам переменной струей;
3 - по коротким тупым бороздам;
4 - по коротким сквозным бороздам.
1-схема. Длину борозд и поливные струи подбирали по максимальному расстоянию пробега. Подача воды прекращалась на момент достижения величины поливной нормы.
Время полива:
t пол = tдоб.
Таблица 3 Параметры живых сечений борозд на момент добегания
Участок |
Уклон |
Расход в голове борозды, л/с |
Скорость в голове борозды, м/с |
Глубина наполнения борозд, м |
Смоченный периметр, м |
|||||
h1 |
h2 |
h3 |
Р1 |
Р2 |
Р3 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
8 |
10 |
|
Узун |
0,001 |
0,8 |
0,88 |
0,066 |
0,102 |
0,160 |
0,27 |
0,39 |
0,59 |
|
1,0 |
0,1 |
0,078 |
0,117 |
0,150 |
0,30 |
0,48 |
0,54 |
|||
1,2 |
0,1 |
0,066 |
0,119 |
0,166 |
0,27 |
0,43 |
0,65 |
|||
0,0015 |
0,8 |
0,09 |
0,104 |
0,119 |
0,152 |
0,39 |
0,43 |
0,54 |
||
1,0 |
0,11 |
0,107 |
0,122 |
0,150 |
0,27 |
0,43 |
0,54 |
|||
1,2 |
0,16 |
0,052 |
0,124 |
0,154 |
0,20 |
0,43 |
0,54 |
|||
0,002 |
0,8 |
0,11 |
0,081 |
0,119 |
0,152 |
0,30 |
0,43 |
0,54 |
||
1,0 |
0,13 |
0,066 |
0,122 |
0,150 |
0,25 |
0,43 |
0,54 |
|||
1,2 |
0,20 |
0,066 |
0,126 |
0,148 |
0,27 |
0,47 |
0,54 |
|||
Кадыр |
0,001 |
0,8 |
0,06 |
0,147 |
0,125 |
0,152 |
0,54 |
0,43 |
0,54 |
|
1,0 |
0,09 |
0,104 |
0,119 |
0,150 |
0,39 |
0,43 |
0,54 |
|||
1,2 |
0,11 |
0,078 |
0,137 |
0,152 |
0,30 |
0,50 |
0,54 |
|||
0,0015 |
0,8 |
0,07 |
0,0128 |
0,122 |
0,152 |
0,47 |
0,43 |
0,54 |
||
1,0 |
0,09 |
0,095 |
0,122 |
0,150 |
0,39 |
0,43 |
0,54 |
|||
1,2 |
0,13 |
0,066 |
0,124 |
0,150 |
0,27 |
0,43 |
0,54 |
|||
0,002 |
0,8 |
0,79 |
0,099 |
0,122 |
0,152 |
0,39 |
0,43 |
0,54 |
||
1,0 |
0,11 |
0,074 |
0,11 |
0,074 |
0,122 |
0,47 |
0,54 |
|||
1,2 |
0,151 |
0,054 |
0,057 |
0,128 |
0,128 |
0,43 |
0,54 |
|||
Бельбасар |
0,001 |
0,8 |
0,005 |
- |
0,119 |
0,152 |
- |
0,47 |
0,54 |
|
1,0 |
0,079 |
0,066 |
0,126 |
0,150 |
0,27 |
0,43 |
0,54 |
|||
1,2 |
0,092 |
0,102 |
0,119 |
0,170 |
0,39 |
0,43 |
0,54 |
|||
0,0015 |
0,8 |
0,41 |
0,002 |
0,122 |
0,152 |
0,39 |
0,43 |
0,54 |
||
1,0 |
0,075 |
0,104 |
0,122 |
0,153 |
0,39 |
0,43 |
0,54 |
|||
1,2 |
0,093 |
0,104 |
0,124 |
0,150 |
0,39 |
0,43 |
0,54 |
|||
0,002 |
0,8 |
0,009 |
0,128 |
0,119 |
0,156 |
0,47 |
0,43 |
0,59 |
||
1,0 |
0,082 |
0,105 |
0,119 |
0,157 |
0,38 |
0,43 |
0,59 |
|||
1,2 |
0,11 |
0,78 |
0,117 |
0,150 |
0,30 |
0,43 |
0,54 |
Рис. 2. Основные параметры борозды
2-схема. Полив проводили в два приема. В начале вода подавалось максимально возможной струей, после добега струи до конца борозд величину подачи в голове борозд сокращали на величину сброса:
q пер =qгол - q сбр.
Полив по такой схеме возможен, когда норма добегания меньше расчетной поливной нормы:
mдоб < mрасх,
поливная подача воды за полив составит:
mпол =mдоб + mпер,
время полива:
tпол = tдоб + tпер.
3-схема. Плив по коротким тупым бороздам возможен в тех случаях, когда время добегания поливной струи до конца борозды соответствует времени выливания расчетной поливной нормы.
Объем воды, образующийся в конце борозды, задерживали, что позволило выравнить эпюру увлажнения по длине борозд. В случае недостаточного объема производится дополнительная подача воды во время полива:
tпол = tдоб + tпер,
где tдоб - время добегания струи воды.
4-схема. Полив по коротким сквозным бороздам возможен при малых нормах за время добега, эта схема мало отличается от второй.
При проведении поливов по указанным схемам учитывали затраты рабочего времени на установку распределительной арматуры (сифонов), наблюдение за передвижением струи и на устранение отказов.
Наибольшая равномерность увлажнения достигается при поливе переменной струей по длинным при заданной норме поливе.
Производительность высокая при поливе по 1-й технологической схеме, однако качество полива низкое. Высокая производительность также достигается при поливе по 2-й технологической схеме.
Математическое моделирование поверхностного способа полива основывается на уравнении Сен-Ванана:
dq/dT + d(vq)/dx + g F *dh/dt + Iv1 - gF (io - if) = 0
dq/dx + dF/dt + 1
где: q - расхо по борозду; ч - расстояние от створа; t - время; v - скорость воды в борозде; F - площадь сечения борозды; v1U1 - относительная скорость бокового притока (или оттока)инфильтрации «I»; g - ускорение силы тяжести; io - уклон борозды по течению; if - уклон трения; h - глубина расчетного слоя почвы.
После решения данной задачи с заданными граничными условиями, при постоянной интенсивности инфильтрации «Iо» получено следующее уравнение:
h (t) = h(tо) - Iо (t - t о)t;
х(t) = xо -Ь [ h(tо) + I оt -I о t о] + Ь h 2 (tо).
Результаты полевых исследований по расчетам элементов техники и эксплуатационных характеристик полива, полученные при различных условиях различными методами с внедрением водосберегающих способов орошения сельскохозяйственных культур в условиях юга Казахстана.
Величины поливной нормы в значительной степени зависит от вида сельскохозяйственных культур, типа почв и природных зон, где произрастают растения. Максимальные значения поливных норм, для одних и тех же сельскохозяйственных культур наблюдается в пустынно-степной и пустынных зонах, а относительно меньшие - предгорной и горно-степной зонах. Это связано с тем, что горной зоне почвы обладают меньшей влагоемкостью. С целью экономного использования поливной воды в предгорной и горно-степных зонах, где термический режим и испаряемость с орошаемого поля относительно низкие необходимо проводить полив небольшими нормами. В случае засоления орошаемых земель в предгорных и горно-степных зонах управление солевым режимом целесообразно осуществлять путем повышения оптимальных значений порога предполивной влажности почвы на 5-10%, что обеспечивает устойчивое рассоление почв при незначительном увлажнении объемов оросительных норм.
На засоленных орошаемых землях пустынных и пустынно-степных зонах процесс рассоление лучшим образом достигается путем внесения химмелиорантов и увеличением поливных норм на 10-20%, а также снижением оптимального значения порога предполивной влажности на 5%.
Из выше приведенных данных можно сделать следующие выводы:
- земли южного региона республики являются сложными в почвенно-мелиоративном отношении. Поэтому только многофакторный анализ водно-физические, почвенные, химические свойства почв, географические расположение, геоморфологические условия и др. данные полученные различными способами позволяют выбрать ресурсосберегающую технологию орошения для земель южного региона Казахстана;
- изменение климатических, почвенно-гидрогеологических, хозяйственных условий и развитие растений диктует необходимость регулирования запасов воды в расчетном слое влажности грунтов на протяжении роста всего вегетационного периода на территории исследуемых массивов южного региона Казахстана, такое регулирование возможно при районированном режиме орошения сельскохозяйственных культур и в обоснованной увязке с техникой орошения;
- для повышения эффективности использования водных, земельных, материальных, финансовых мелиоративных, экологических и трудовых ресурсов необходима дифференцированная разработка способов и технологий орошения с учетом особенностей природно-климатических особенностей исследуемых массивов южного региона.
Литература
1. Горючий Г.А. Режим орошения сельскохозяйственных культур. М.: Колос. 1979.С.257.
2. Горюнов И.С., Данильченко И.В. О методах определения испарения почвы и применение их на практике. Вестник сельскохозяйственных науки. 1969. №9. №9.с.124-131.
3. Днильченко Н.В. К расчету поливных норм при орошении сельскохозяйственных культур. Труды КазНИИВХ. 1965. т.4. с.29-43.
4. Ласточкин Д.С. О механизации полива сельскохозяйственных культур Украины. Гидротехника и мелиорация. 1969. №10
5. Лебедник А.И. Опыт возделывания сахарной свеклы в зоне. В.А.Светличенко.М.: МСХ РСФСР. 1962.
6. Водные ресурсы Казахстана. - Астана, 2009.
7. Омарова Г.Е., Лопатин В.Я. и др. Выбор дождевальной техники с применением ЭВМ. Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. 1994. №6. с.124-130.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общая характеристика дождевания. Природно-климатические условия Мелеузовского муниципального района. Расчет режима орошения сельскохозяйственных культур в севообороте. Сроки и продолжительность поливов. Экономическое обоснование размещения полей.
курсовая работа [63,2 K], добавлен 17.08.2013Мелиорация - система агротехнических мероприятий, направленных на улучшение земель. Природно-климатическая характеристика Абзелиловского района Башкортостана. Характеристика дождевания; расчет режима орошения сельскохозяйственных культур в севообороте.
курсовая работа [56,5 K], добавлен 20.08.2012Способы улучшения почвенно-гидрологических условий земель лесохозяйственного использования. Проектирование сельскохозяйственных прудов комплексного назначения. Разработка режима орошения лесного питомника. Техника поливов сельскохозяйственных культур.
курсовая работа [61,0 K], добавлен 26.09.2009Определение запасов влаги в почве, средних дат поливов графоаналитическим способом. Проектирование сети орошаемого участка. Расчёт поливного расхода, продолжительности поливного периода, режима орошения баклажана, суммарного, подекадного водопотребления.
курсовая работа [386,9 K], добавлен 08.06.2012Характеристика природных условий Усть-Удинского района. Планирование потребных в хозяйстве мелиораций. Режим орошения сельскохозяйственных культур. Проектирование оросительной сети для полива дождеванием. Разработка систем защитных лесных насаждений.
курсовая работа [196,2 K], добавлен 16.06.2010Почвенно-климатические условия района. Разработка источника орошения. Определение площади водосбора, емкости чаши пруда. Расчет поливных норм и сроков поливов, режима орошения сельскохозяйственных культур севооборота. Проектирование земляной плотины.
курсовая работа [36,2 K], добавлен 28.01.2014Характеристика агроресурсов хозяйства "Луговатское" Верхнехавского р-на Воронежской обл. Разработка технологии сберегающего земледелия; методы биологизации и экологизации агротехнического комплекса. Система обработки и воспроизводства плодородия почвы.
дипломная работа [80,6 K], добавлен 22.03.2014Природно-климатические и организационно-экономические условия хозяйства ООО "Виктория". Состав и интенсивность использования земельных угодий. Резервы роста урожайности сельскохозяйственных культур за счет более полного использования земельных ресурсов.
курсовая работа [65,3 K], добавлен 13.12.2011Оценка эффективности использования земельных ресурсов. Обоснование специализации предприятия, соотношения и структуры сельскохозяйственных угодий. Расчет структуры посевных площадей, подбор и размещение сельскохозяйственных культур в данном хозяйстве.
курсовая работа [128,8 K], добавлен 16.09.2014Оценка пригодности агроландшафта для возделывания сельскохозяйственных культур и их рационального использования. Сорняки, болезни, вредители растений, меры борьбы с ними. Первичная обработка урожая и хранение продукции. Сортовые и посевные качества семян.
отчет по практике [64,7 K], добавлен 02.02.2015Расчет суммарного водопотребления и его дефицита. Проектирование режима орошения сельскохозяйственных культур. Проект закрытой сети при поливе лука репчатого машиной Днепр ДФ-120–04, расчет параметров основных элементов данной сети при дождевании.
курсовая работа [462,8 K], добавлен 17.12.2014Введение мероприятий по орошению земель в Михайловском районе Алтайского края с целью создания высокопродуктивных кормовых угодий. Характеристика климатических и гидрологических условий. Рельеф массива орошения. Почвенно-мелиоративное обоснование.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 07.05.2013Анализ сущности и видов сельскохозяйственных мелиораций. Сточные воды: понятие, классификация, методы и способы очистки. Деление сточных вод по агромелиоративным показателям. Схема очистки сточных вод животноводческих комплексов крупного рогатого скота.
курсовая работа [73,9 K], добавлен 11.06.2010Теоретическое обоснование статистического анализа использования земельных ресурсов в хозяйстве. Статистический анализ использования земельных ресурсов в ОАО РАО "Алексеевское". Показатели использования земельных угодий.
курсовая работа [60,0 K], добавлен 07.09.2007Свойства навоза и его действие на почву. Природно-климатические условия и почвы свинокомплекса "Родниковский". Химический состав свиностоков и их использование на орошении. Прогнозные расчеты по влиянию орошения на грунтовые воды. Охрана труда и природы.
дипломная работа [92,4 K], добавлен 14.07.2010Виды деятельности сельскохозяйственного предприятия, анализ специализации и сочетания отраслей, структуры земельного фонда. Технология орошения сельскохозяйственных культур (поверхностное, дождеванием, подпочвенное), подготовка агрегатов к поливу.
отчет по практике [50,9 K], добавлен 22.10.2014Характеристика почв пашни и состав земельных угодий. Снижение плодородия при длительной эксплуатации черноземов при недостатке культуры земледелия. Климатические условия и длительность вегетационного периода. Урожайность сельскохозяйственных культур.
курсовая работа [50,8 K], добавлен 10.02.2012Природно-экономическая характеристика территории. Анализ использования земельного фонда (земель промышленности, сельскохозяйственного назначения и поселений). Методы прогнозной экстраполяции. Прогнозирование эффективности использования земельных ресурсов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.03.2014Основы рациональной организации сельскохозяйственных угодий. Физико-географическая характеристика земельных ресурсов Мангистауской области. Почвы и растительность, экологическая обстановка. Состояние землеустроенности. Потенциал пастбищных ресурсов.
дипломная работа [903,0 K], добавлен 31.12.2015Задачи сельского хозяйства в области земледелия в зональных и местных агроклиматических и экономических условиях России и Тюменской области. Проектирование, введение и освоение севооборотов. Разработка технологии возделывания сельскохозяйственных культур.
курсовая работа [473,6 K], добавлен 17.07.2011