Режим орошения сельскохозяйственных культур.

Режим орошения – это совокупность числа, сроков и норм поливов. Он должен обеспечить в почве нужный для данной культуры водный режим при конкретных климатических и агротехнических условиях. Для каждой культуры эти величины (сроки, нормы и числа поливов) будут различны. Режим орошения для одной и той же культуры в разные годы тоже будет различными.

Но установленный режим орошения на данный год для каждой культуры должен отвечать следующими требованиями:

1) Соответствовать потребностям растений в воде в каждую фазу ее развития;

2) Повышать плодородие почвы, не допускать эрозии, заболачивания и засоление почвы;

3) Поддерживать требуемое регулирование водного, солевого и теплого режимов почвы;

4) Отвечать плановым заданиям. Организация труда, повышать производительность труда.

Режим орошения бывает трех видов: проектный, расчетный и эксплуатационной

Проектный режим орошения - это режим орошения, которой закладывается за основу составляемого проекта орошаемых земель. Их обычно берут по данном научно исследовательских институтов на основании результатов исследования, проведенные в зоне нахождения объекта проектирования,или из анализа опыта орошения хозяйств этой зоне.

Расчетный режим орошения - это устанавливается в начале расчетного года. Расчетный режим орошения связана с имеющимися изменениями, в структуре культур способы и техники поливов,почвенных климатических условий.

Эксплуатационный режим орошения – это фактический режим орошения полуученого в конце вегетационного периода. Такой режим орошения обычно отличается от расчетных режимов.т.к. в ходе эксплуатаций систем может появится неучтенное дожди или сильная жара. В этих условиях поливы будут проводится с уменьшенной нормой чем расчетной или не дожидая очередного расчетного срока поливов проводят. орошения. Происходит некоторое корректирование в расчетном режиме орошения.

В данном учебнике мы рассмотрим расчетный режим орошения сельскохозяйственных культур.

Режим орошения зависят от многочисленных факторов: от вида и состава почвы,от агротехники, от климата, от глубины залегания грунтовых вод, от вида и сорта растении, от минерального питанья рельефа местности, от условии планировки. Ни одному ученому не удалось одновременно учитывать все эти факторы в своих методах. Сейчас существуют многочисленные подходы расчета режима орошения как в зарубежном так и отечественной практике.

При расчете режима орошения определяют: суммарное водопотребление (Е), оросительная норму (М),поливную норму (m) и сроки поливов (t).

Для расчета суммарного водопотребления существуют различные методы (рис 5.4).

 

 

Рис 5.4 Методы определения суммарного водопотребления сельскохозяйственных культур

 

Расчет режима орошения по А.Н.Костякову.

Режим орошения устанавливают на основе следующих расчетов:

Общее количество воды потребляемой растениями (водопотребления) определяются по формуле

Где: у – панируемая урожайность данной культуры,в ц./га.

– коэффициент водопотребления данной культуры в / ц.

Коэффициент водопотребления () устанавливают путем статистической обработки фактических данных водопотребления.

Величина - (коэффициент водопотребления) колеблется в больших пределах для разных культур.(5-500м³/ц)

В течение вегетационного периода из атмосферы выпадают осадки,часть которых вычитывается в почву. Кроме того растение может использовать ранее накопившуюся в почве влагу из грунтовых вод.

Следовательно, количество воды (M), которая необходимо ввести в почву для нормального развития растений, равно т.е. оросительная норма будет равна.

M ) .

где: Е- общее количество воды потребляемое растениями (суммарное водопотребления).

- увлажнение почвы за счет осадков в вегетационный период в .

.

Где: коэффициент использования осадков за вегетацию.

для структурных почв.

0.3 - 0.5 – для беструктурных почв.

слой осадков в мм; (по данным метеостанции)

10 – переводной коэффициент мм в .

запас воды в почве до полива с/х культур в , которая могут быть использованы за вегетацию. Определяются как разность между величинами запасов влаги в активном слое (активным слоем считается слой, в котором расположена основная (90 ) массы корневой системы растений).

запас воды в начале расчетного периода, (в день посева растении).

Значения можно принимать

900 – 1100 м³/ для су песчаных почв

1100 – 1300м^{3 для лёгких суглинок}

1300 – 1500 м³ для средних суглинок

1500-1700м^{3 для тяжёлых суглинок}

1700-1900м^{3 для глин}

- использование грунтовых вод растениями за вегетацию, .

На участках, где высоко залегают грунтовые воды (1 3 м) растения используют грунтовые воды, происходит подпитывание верхних слоев почвы по капиллярам. При залегания грунтовых вод >3 м величина W_т=0.

В зависимости от глубин залегания грунтовых вод величина – составляет 5 50 от величины суммарного водопотребления.

Некоторые авторы предлагают определить величину Е по формуле

Е .

где коэффициент, зависящий от условий года (коэф. Молчанова)

- испоряемость мм / месяц. По Иванову

0.0018( 25)² (100 .

Академик Шаров И.А предложил определить величину Е в зависимости от температурных условий года.

Е .

При избыточным , на 1 .

При нормальном увлажнении 2.0м³/га

При исущенной почве .

где: - модуль испарения,выраженный в на 1 .

среднесуточная температура за период вегетации.

число дней вегетации данной культуры.

Для определения суммарного водопотребления было предложено и другие формулы;

Академик И.А.Шаров предложил:

 

Е 2 T , .

где: T – сумма среднесуточных температур воздуха за период вегетации растений;

- длина вегетационного периода, сутки.

Казахстанский ученый Алексеев предложил определить оросительную норму по одному из ниже следующих формул:

Для люцерны M ;

Для сахарной свеклы M ;

Для кукурузы M ;

Для яровой пшеницы M ;

Для озимой пшеницы M ;

В этих формулах К ;

где: атмосферные осадки; .

количество влаги в почве,

испарения, .

Нормы вегетационных поливов.

Верхний (активный) слой почвы может удержать в себе только определенное количество влаги;

Определенная оросительная норма M обычно превышает это предельное количество влаги. Поэтому оросительную норму нужно подавать в почву лишь по частям(нормам).

Количество воды, подаваемое в почву в течение одного полива на площади 1 для повышения влажности почвы от естественного состояния на день полива до уровня, благоприятного для роста и развития растений называется поливной нормой (m).

Если известна глубина расположения корневой системы растения (Н) то объем корнеобитаемого слоя на 1 составит

.

При объемном весе почвы А весэтого объема почвы будет равен

тон. Если влажность почвы на день полива составляла от веса сухой почвы то объем влаги будет равна

,а после полива от веса сухой почвы тогда объем влаги в почве равен .Полив должен повысить влажность почвы на от веса сухой почвы.

Следовательно поливная норма определяется по формуле:

или

m .

Если вместо объемного веса взять скважность почвы то

m .

Поливная норма колебнется в различных пределах от 400 до 10000 .Чем суше почва перед поливом тем больше норма.

В зависимости от климатических почвенных и агротехнических условий величина оросительных норм (нетто) по разным районам и годом колеблются в следующих размерах:

Зерновые 600 - 2000 .

Технические 3000 – 6000 .

Люцерна 2000 – 6000 .

Сады 1000 - 4000 .

Пропашные 1600 – 3500 .

Кукуруза 2000 – 5000 .

В зависимости от местных условий и способа полива могут быть отклонения в обе стороны от этих цифр.

Сроки вегетационных поливов.

Сроки поливов связаны с фазами развития растений и агротехникой,поэтому необходимо проводить производственные исследования,чтобы более точно устанавливать сроки поливов по участкам.

Имеются различные подходы по назначению сроков поливов:

- проведения поливов по внешним признакам растении:

Агроном утром в 10-11 часам подходит на поле и становится спиной к солнцу и смотрит на поле. Если листья растения вялое то проводит очередной полив, здесь все зависит от одного агронома.

- поливы проводятся по заранее составленному графику т.е. в начале вегетации исходя из опыта прошлых лет составят график полива той иной культура. Здесь не учитывается ожидаемое метеоусловия.

- полив по сосущей силе клеточного срока растении. Агроном с помощью шприца берет образца листьев (1 ) и в лабораторных условиях выдавливает из нее сок. Если количество сока ниже уровня нормы то проводят поливы. Это зависеть от того на какой высоте взяты образцы листья.

- полив проводят по важности почвы. Это наиболее точный метод. Термостатно весовым методом определяют влажность расчетного слоя почвы. Если она близко т.е. (60-70) НВ то проводят поливы.

Термостатно весовой метод несколько сложен. В течений суток будет известна влажность почвы. Сейчас имеются различные приборы в для ускоренного анализа влажности почвы.

Все,кто занимаются наукой, всегда сроки поливов определяет именно этим методом.

Сроки поливов можно определить графоаналитическим методом балансовых подсчетов А.Н. Костякова.

Академик И.А. Шаров предлагает сроки поливов устанавливать по температурным условиям года.

Обычно полив назначается тогда, когда влажность в активном слое почвы близка к допустимой минимальной влажности.Календарные даты поливов необходимо приурочивать к фазам развития растений, в противном случае культуре можно нанести большой ущерб. Обычно полив назначают или в срок наступления соответствующей фазы развития растений или 3-5 дней спустя. Полив не рекомендуется растягивать так как это приводит к снижению урожая. Обычно продолжительность поливного периода колеблется от 3 до 12-15 дней и более в зависимости от сельскохозяйственных и климатических условий.

Увеличение продолжительности поливов допускает менее форсированную работу оросительных каналов и уменьшает напряжение трудовых затрат в хозяйстве,но может ухудшать агротехнические условия; сжатые сроки посева культур так же не позволяют растягивать продолжительности поливов.

Сокращение продолжительности поливов позволяет дать поливы в лучшие агротехнические сроки,но создает большее напряжение труда и требует увлечения расходов воды в каналах.

Поэтому продолжительности поливов надо увязывать с агротехническими условиями,с наличием рабочей силы, организацией труда в хозяйстве и размерами хозяйства. Число поливов так же связан со способом орошения.Например,при дождевании число поливов больше, чем при поверхностным способом поливов.

Режим орошения совокупности культур в севообороте.

Выше были рассмотрены принципы и методы установления поливного режима отдельных сельскохозяйственных культур. Теперь рассмотрим принципы установления режима орошения площадей, занятых совокупностью культур, составляющих определенный севооборот.

Режим орошения севооборотной площади получается в результате суммирования режимов орошения всех культур севооборота. Для этого после установления норм и сроков полива каждой культуры определяют количество воды, требующееся для орошения 1 площади в единицу времени (секунду) т.е. находят отношение поливной норм ко времени полива.

Это отношение носит название гидромодуль и равно;

 

;

где отношение площади,занимаемой данной культурой, по всей площади орошаемого участка;

время полива,сутки.

Таким образом определяются количества воды в на 1 га,необходимые в разные периоды для орошения всей севооборотной площади,нужно просуммировать в одновременные сроки соответствующие расходы в в на 1 га для каждой культуры.

Это суммирование удобно сделать путем построение графики, в котором по оси абсциссе откладывается время, а по ост ординат откладываются соответствующие расходы воды,причем одновременные расходы складываются.

Полученные изложенным путем суммарные графики режима орошения отдельного фермера должны подвергаться некоторому укомплектованию, что необходимо в следующих случаях.

График при его первом построении может иметь сильные колебания ординат (пики и провалы).

Укомплектование графика должно сгладить эти пики и провалы, не выходя за допустимые сроки поливов.

2) На неукомплектованном графике могут быть перерывы в работе каналов. Такой перерыв недопустим. За этот период канал заиляется зарастает что снижается пропускная способность каналов. Поэтому такие перерывы перекрываются путём перемещения сроков поливов влево или вправо.

Гидромодуль- это объем водоподачи на единицу площади (1 га) за

единицу времени (1 с).

Графиком гидромодули называется график поливов, построенный для единицы площади (Рц,⁼1 га).

По графику судят, насколько равномерно используются оросительная вода, трудовые ресурсы и поливная техника. График, отличающийся резкими изменениями ординат, называется неукомплектованным (рис 5.5) и подлежит укомплектованию. Наибольшая ордината (q_max) укомплектованного графика определяет максимальную пропускную способность канала.

Поэтому необходимо получить оптимальный график гидромодуля поливов, обеспечивающий равномерное использование оросительной воды, рабочей силы и поливной техники, для чего необходимо решить следующие задачи:

Построить по данным таблицы. неукомплектованный график и обосновать необходимость его укомплектования;

Укомплектовать график, одновременно заполняем таблицу «Ведомость укомплектованного графика гидромодуля» (таблица 5.3).

Заполним таблицу строят график гидромодуля. По горизонтальной оси (абсцисса) откладывают поливные периоды (начало в конец поливов), по вертикальной (ось ординат) - величины гидромодулей.

Укомплектование графика достигается частичным изменением сроков и продолжительности поливов с соответствующими изменением гидромодуля. При этом нужно соблюдать следующие требования.

 

Таблица 5.3 Ведомость неукомплектованного графика гидромодуля 9 полного орошаемого севооборота.

Культура	Кол-во поливов	Поливная норма, м3/га	Долевое участие	Поливной период	Гидромодуль л/с га
начало	середина	конец	Продол- жительнос
4. Сахарная свекла			0,44	23,7 14,11 28,11 9,11 21,11 5,111 25,11	27,1 17,7 2,11	1,11		0,38 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38
1.Кукуруза на силос			0,11	27,7 16,71 3,71 22,71				0,06 0,06 0,08 0,08
1.Озимая пшеница			0,11	7,71		30,7 14,71 1,11		0,11 0,12 0,1
3.Люцерна			0,33	5,7 8,71 6,71 8,11		13,7 16,71 12,11 14,11		0,29 0,34 0,44 0,44

 

а) количество воды, назначенное для данного полива не изменяется, т.е.

q₁Т₁= q₂Т_2,

где q₁ и Т₁- гидромодуль и поливной период одного полива по неукомплектованному графику; q₂ и Т₂ -то же по укомплектованному графику;

б) полив можно начать раньше назначенного срока на 3 дней;

запаздывание со сроком поливов более чем на 2...3 суток недопустимо.

в) среднюю дату полива овощных культур можно изменить на 2....3

суток, а орошаемых культур до 5 суток.

 

 

Рис 5.5 Графики гидромодулей

а) неукомплектованный б) укомплектованный