Глава 3. Режим орошения сельскохозяйственных культур

 

Режим орошения правильное установление и распределение в вегетационный период количества оросительной воды

установление норм, сроков и числа поливов. При данных конкретных агротехники, биологических особенностей растений, их урожайности, способа и техники полива, почвенно-климатических и организационно-технических условий.

С технической точки зрения, орошение это искусственное увлажнение почвы. Его употребляют в том случае, если естественного увлажнения осадками недостаточно для приобретения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Способы орошения сельскохозяйственных культур:

Дождеванием.

Мелкодисперсное.

Подпочвенное.

Поверхностное.

Полив затоплением.

Капельное.

Полив дождеванием недостатки:

большой расход пресной воды 250-450м3, большая металлоёмкость, высокий расход энергии, несовершенство дождевальной техники (недостаток самой машины, движется под давлением воды), зависимость качества полива от скорости ветра и скорости впитывания воды почвой.

У полива дождеванием имеются преимущества:

полная механизация и автоматизация;

вносятся удобрения;

повышается коэффициент полезного действия оросительной сети;

точная регулировка поливной нормы;

многофункционально (увлажнение, внесение удобрений и гербицидов, орошение сточными водами, провокационные поливы).

Принципы работ почвенных влагомеров. Почвенные влагомеры приборы, позволяющие измерять влажность почвы по косвенным признакам по электрическим, тепловым, механическим и другим свойствам почвы. В последнее время для определения влажности в естественных условиях стали применять влагомеры с радиоактивными изотопами. Определение сроков полива:

Визуальный - при недостатке влаги растения меняют свой внешний вид.

По физиологическим признакам по концентрации клеточного сока, при помощи рефрактометра.

При помощи почвенных комочков, определим, требуется ли полив?

а) На любом участке снимаем верхний 2-х сантиметровый слой сухой почвы и откидываем в сторону.

б) Воткнем пальцы в почву на глубину заделки семян (например, пшеница 4-6 см).

в) Берем землю и сжимаем изо всех сил.

г) С высоты вытянутой руки комок выпускаем.

Резюме: если земляной комок разлетелся пополам или же остался целым то полив не требуется, и наоборот.

При помощи промокательной бумаги. Делается все аналогично, что и в предыдущем пункте а, б. Далее прикладываем промокательную бумагу, давим ладонью 1,5- 2 минуты.

Резюме: если на промокательной бумаге остались следы воды, полив не требуется, и наоборот. 5) Термостатный весовой метод.

а) Обычный;

б) Спиртовой;

Бурим землю на высоту пахотного слоя, берем термостойкие стаканчики (бюксы), обычно алюминиевые, которые предварительно взвешиваем. Нам необходимы весы с ценой деления, сушильный шкаф-термостат, почвенный бур. После прибытия на место взятия проб почвы, буром прокалываем почву, слегка поворачиваю бур и вынимаю, высыпаю грунт в стаканчик и сразу плотно его закрываю, во избежание испарения влаги, вторая проба и так далее, ставим сушить. Стаканчики должны быть пронумерованы и измерены в пустом виде и вместе с почвами. Почву сушим неделю, сравниваем.

Термостатный весовой метод: 1 стаканчик (242) до сушки 37,0 после 34,6; 2 стаканчик (282) до сушки 34,4 после 32,8; 3 стаканчик (232) до сушки 31,7 после 30,3.

Используем формулу расчёта влажности почвы:

 

y= 100%, где

влажность почвы

В- масса бюкса с почвой до сушки

С- масса бюкса с почвой после сушки

р - масса пустого бюкса

 

y= (37,0-34,6/34,6-20,5) ×100 =17%;

y= (31,7-30,3/30,3-20,5) ×100 =14%;

y=(34,5-32,8/32,8-20,5) ×100 = 14% ВП= (17+14+14)/3 = 15 %

 

При обычном методе влажность почвы составляет 15%.

) При помощи электрических приборов: - ДНЕСТР-1; - ЭЩ-1; - ВНП - 1 (почвенный нейтронный влагомер); ДНЕСТР-1(производство Украина) прибор, который проводит электрический ток. Известен следующий способ его использования: 1. При выключенном приборе установить стрелку микроамперметра на нуль. 2. Ручку «Регулятор тока» повернуть влево до отказа. 3. Тумблер поставить в положение включено. 4. Нажать одновременно две кнопки, вращением шлица «Установка нуля» установить ток на 60 мА, после чего законтрить шлиц. 5. Вдавить электрощуп в почву, в закрытом виде, подключить к измерительному прибору и поднять скобу, открытый вид, вверх до упора. 6. Нажать кнопку «Ток-отсчет», установить ручкой «Регулятор тока» рабочий ток 60 мА. 7. Отпустить кнопку и отсчитать показание прибора. По таблице определить влажность почвы в процентах от НВ. 8. При температуре почвы ниже +16ºC влажность в % НВ умножить на поправочный коэффициент, который находят по графику. 9. Выключить прибор, закрыть электрощуп и извлечь его из почвы.

Влажность почвы составляет 61%, а поправочный коэффициент 1,25. НВ=61×1,25=76,25≈76%. НВ составляет 76%.

Режим орошения 4-х сельскохозяйственных культур, рассмотрим в приведенных ниже таблицах. Определим суммарное водопотребление каждой поливной культуры, расчёт оросительных и поливных норм, число и сроки поливов, составим графики.

Нельзя допускать, чтобы влажность почвы опускалась до таких значений, когда начинается угнетение растений. Заливать почву нет необходимости, так как излишняя влага просочиться в глубокие слои почвы, недоступные для корневой системы растений.

Поливной нормой (m) называется количество воды в кубометрах, которое должно подаваться на 1га культуры за один полив.

Величина поливной нормы может быть найдена по формуле:= 100*h* *( HB- факт.), гдеглубина активного слоя почвы (м), в котором расположена основная масса 90%;

- среднее значение объёмной массы активного слоя, в т/м3;

HB- наименьшая влагоёмкость активного слоя почвы (% от массы сухой почвы);

факт.- предполивная влажность почвы, в %;

Необходимо иметь подекадные данные прихода и расхода влаги из слоя почвы, осадки, водопотребление за вегетационный период для построения графика режима орошения каждой культуры.

Установим режим орошения для многолетних трав, кукурузы, гороха и кормовой свеклы, взращиваемой в Предкамской зоне на серых лесных среднесуглинистых почвах, знакомы водно-физические свойства зоны ymax=26%, ymin=15%, a=1,25 г/см3. Так же известно высадка в грунт и окончательная уборка урожая у культур разная. Конечные данные для решения задачи берутся из метеорологических бюллетеней, опытных станций и заполняются в таблицу (4,5,6,7), строки 1-5. Строки 6-7 представляют максимальное количество воды, которое может прочно сдержать в себе активный слой почвы WHB, Wmin показывает, что растения начинают испытывать недостаток влаги, то есть нуждаются в поливе. Строки 8-12 заполнятся на основании предыдущих данных и условий, установленных в задаче.

На основании проведенных расчётов на миллиметровой бумаге создается график режима орошения. По горизонтальной оси откладываются декады вегетационного периода в масштабе 1см=1 декада. По вертикальной оси откладываются запасы воды в слое почвы значения Wmin, Wmax,, образуют две ломаные линии. Нормальные, оптимальные по увлажнению условия для жизни растений находятся между этими критическими линиями. Находим точку начала графика исходя из расчётов, рассчитанный водный баланс для каждой декады, строка 12, складываем или вычитаем, полученные точки откладываем на графике и соединяем прямыми линиями.

Заметно на графике в течение нескольких декад линия полива многолетних трав не выходит за пределы критических линий. Во второй декаде июня кривая WHB пересекает линию Wmin. Опускаем перпендикуляр на горизонтальную ось, происходит это 13 июня. Следовательно, начиная с 13 июня многолетние травы, будут чувствовать недостаток во влаге. Вследствие этого 13июня назначаем первый полив. От точки пересечения кривых WHB и Wmin вертикально вверх проводим линию до пересечения с кривой Wmax. Длина этого отрезка даёт нам величину поливной нормы. Остаток отрезка, оставшийся ниже кривой Wmin, переносим параллельно к точке пересечения кривой WHB и уже к этой точке прибавляем баланс за следующую декаду. Далее строим кривую дальше, нужно следить, чтобы она не выходила за пределы кривой Wmin. Точки пересечения дают дату полива, а вертикальные отрезки норму полива (рис.6,7,8,9). Анализ графиков режима орошения культур. Для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур на орошаемых землях поливы следует проводить своевременно и качественно.

Многолетние травы на сено основная кормовая культура, дает самый большой урожай и дешевый корм. 1-й полив назначаем 13 июня с нормой полива 550м3, 2-й полив 31 августа требуется расход воды 550м3. В результате оросительная норма составит 1100м3 (рис.6).

Кормовая свёкла основная кормовая культура. Кормовые корнеплоды назначают молокогонными культурами, входит в рацион дойных коров, большое количество каротина, минеральные элементы питания (фосфор, калий, кальций) и большое количество углеводов (сахара), Самые большие площади занимает кормовая свекла. Стародавние сорта, такие как сибирская оранжевая, северная оранжевая. Выясняем, что кормовую свеклу требуется поливать 6раз. Назначаем первый полив 7июня с нормой полива 300м3, 2-й полив 2июля требуемый расход воды 440м3, 3-й полив 19 июля величина поливной нормы 550м3, четвертый полив будет 6 августа с тратой воды 650м3, 5-й 22 августа с поливной нормой 710м3, шестой полив произойдёт 11 сентября с нормой полива 710м3. В результате оросительная норма составит 3360м3 воды.

Горох кормовая культура, среди зерновых бобовых культур обеспечивает наивысшую урожайность.

-й полив 28 мая m1= 310м3

-й полив 17июня m2= 420м3

-й полив 6июля m3=750 м3

Оросительная норма составляет 1480м3.

Кукуруза основная силосная культура. В нашей республике кукуруза занимает 5-6% орошаемых земель. Является вторым по важности компонентом после пшеницы.

-й полив будет 11 июня с нормой полива 460м3

-й полив 3 июля требуемый расход воды 660м3

-й полив 1 августа с нормой полива 780м3

В итоге оросительная норма составляет 1900м3 воды.

 

Таблица 4 - Расчёт баланса влаги многолетние травы на сено

Показатели	Условные обозначения	Май			Июнь			Июль			Август			Сентябрь		ИТОГО
		I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II
Осадки, мм	A	15	9	11	15	23	17	22	11	19	20	22	10	15	15	214
Коэффициент	n	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,8	0,8	0,8	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
Глубина, м	h	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,05	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Углубление, м	Δ h	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Распределение, м	C	6	7	8	8	9	10	10	9	8	7	6	5	4	3
Wmax=100*h*a*ymax		1650	1650	1650	1650	1650	1650	1650	1650	1650	1650	1650	1650	1650	1650
Wmin=100*h*a*ymin		1100	1100	1100	1100	1100	1100	1100	1100	1100	1100	1100	1100	1100	1100
Приход от осадков, м3/га	10 A n	135	81	99	135	207	136	176	88	133	140	154	70	105	105
Приход от углубления, м3/га	Wпр.=100*Δh*a*yср.	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Итого прихода, м3/га	П=10 A n+ Wпр	135	81	99	135	207	136	176	88	133	140	154	70	105	105	1764
Расход на водопотребление, м3/га	4856646472808072645648403224800
Баланс за декаду ± м3/га	n-e	87	25	35	71	135	56	96	16	69	84	106	30	73	81	964

 

Таблица 5 - Расчёт баланса влаги кукуруза

Показатели	Условные обозначения	Май			Июнь			Июль			Август			Сентябрь	ИТОГО
		I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III	I
Осадки, мм	A	15	9	11	15	23	17	22	11	19	20	22	10	15	199
Коэффициент	n	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,8	0,8	0,8	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
Глубина, м	h	0,3	0,3	0,35	0,4	0,5	0,6	0,65	0,65	0,7	0,8	0,8	0,8	0,8
Углубление, м	Δ h	-	-	0,05	0,05	0,1	0,1	0,05	-	0,05	0,1	-	-	-
Распределение, м	C	1	3	5	10	12	12	13	11	10	9	7	5	4
Wmax=100*h*a*ymax		990	990	1155	1320	1650	1980	2145	2145	2310	2640	2640	2640	2640
Wmin=100*h*a*ymin		660	660	770	880	1100	1320	1430	1430	1540	1760	1760	1760	1760
Приход от осадков, м3/га	10 A n	135	81	99	135	207	136	176	88	133	140	154	70	105
Приход от углубления, м3/га	Wпр.=100*Δh*a*yср.	-	-	137	137	275	275	137	-	137	275	-	-	-
Итого прихода, м3/га	П=10 A n+ Wпр	135	81	236	272	482	411	313	88	270	412	154	70	105	3032
Расход на водопотребление, м3/га	351051753504204204553853503152451751403570
Баланс за декаду ± м3/га	n-e	100	-24	61	-78	62	-9	-142	-297	-80	100	-91	-105	-35	-538

 

Таблица 6 - Расчёт баланса влаги кормовая свекла

Показатели	Условные обозначения	Май			Июнь			Июль			Август			Сентябрь		ИТОГО
		I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II
Осадки, мм	A	15	9	11	15	23	17	22	11	19	20	22	10	15	15	214
Коэффициент	n	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,8	0,8	0,8	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
Глубина, м	h	-	0,2	0,2	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5	0,55	0,6	0,65	0,65	0,65	0,65
Углубление, м	Δ h	-	-	-	0,1	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	-	-	-
Распределение, м	C	2	2	3	5	6	7	8	9	9	12	12	11	8	7
Wmax=100*h*a*ymax		-	660	660	990	1155	1320	1485	1650	1815	1980	2145	2145	2145	2145
Wmin=100*h*a*ymin		-	440	440	660	770	880	990	1100	1210	1320	1430	1430	1430	1430
Приход от осадков, м3/га	10 A n	135	81	99	135	207	136	176	88	133	140	154	70	105	105
Приход от углубления, м3/га	Wпр.=100*Δh*a*yср.	-	-	-	275	137	137	137	137	137	137	137	-	-	-
Итого прихода, м3/га	П=10 A n+ Wпр	135	81	99	410	344	273	313	225	270	227	291	70	105	105	2998
Расход на водопотребление, м3/га	98981472452943433924414415885885393923434949
Баланс за декаду ± м3/га	n-e	37	-17	-48	165	50	-70	-79	-216	-171	-133	-297	-469	-287	-238	-1951

 

Таблица 7 - Расчёт баланса влаги гороха

Показатели	Условные обозначения	Май			Июнь			Июль			ИТОГО
		I	II	III	I	II	III	I	II	III
Осадки, мм	A	15	9	11	15	23	17	22	11	19	142
Коэффициент	n	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,8	0,8	0,8	0,7
Глубина, м	h	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5	0,6	-
Углубление, м	Δ h	-	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,1	-
Распределение, м	C	4	7	10	12	18	18	16	12	-
Wmax=100*h*a*ymax		660	825	990	1155	1320	1485	1650	1980	-
Wmin=100*h*a*ymin		440	550	660	770	880	990	1100	1320	-
Приход от осадков, м3/га	10 A n	135	81	99	135	207	136	176	88	-
Приход от углубления, м3/га	Wпр.=100*Δh*a*yср.	-	137	137	137	137	137	137	275	-
Итого прихода, м3/га	П=10 A n+ Wпр	135	218	236	272	344	273	313	363	-	2154
Расход на водопотребление, м3/га	96168240288432432384288-2328
Баланс за декаду ± м3/га	n-e	39	50	-4	-16	-88	-159	-71	-75	-	-174