28 Режим орошения земель. Определение сроков полива по запасам воды в почве. Определение оптимальных пределов запасов воды в почве.

Режим орошения земель включает установление норм. Сроков и числа поливов с/х культуры. Он зависит от агротехники, биологических особенностей растений, урожайности, способа и техники полива, почвенно-климатических и организационно- технических условий. В понятие режима орошения с/х культур входит: определение для данной культуры общего водопотребления, оросительной и поливных норм; назначение сроков полива и согласование режима орошения с оросительной нормой; составление графика подачи воды на орошаемый участок и его комплектование. При проектировании режима орошения определяют дефицит влажности почвы для восполнения суммарного водопотребления растений или оросительную норму. Существуют два основных метода определения оросительной нормы – аналитический и графоаналитический.

Изменение запасов воды ( м³/га) в активном слое почвы рассчитывают по уравнению водного баланса:

Е_п + Тр+ h_ст + Ф = О + ∆W + Е г +W_к + М

Е_п – испарение поверхности почвы;

Тр – испарение растениями ( транспирация);

h_ст – сток воды по поверхности почвы;

Ф – фильтрация воды вертикально, ниже расчетного слоя почвы;

О – осадки

∆W – доступный запас воды в слое прироста корневой системы растений;

Ег- подпитывание активного слоя почвы грунтовыми водами;

W_к – конденсация водяных паров в порах почвы;

М – оросительная норма.

Доступный запас влаги ( м³/га) в слое прироста корневой системы рассчитывают по зависимости:

∆W=100h_уαβ_нв K_н K_и

h_у – прирост корневой системы за декаду, м;

α – объемная масса почвы, г/см³;

β_нв – влажность почвы, соответствующая наименьшей влагоемкости в % от массы сухой почвы;

K_н – коэффициент насыщения почвы водой перед посевом;

K_и – коэффициент суммарного водопотребления

Верхний оптимальный предел( ВОП) характеризует потенциальную водоудерживающую способность активного слоя и при глубоком залегании грунтовых вод близок к наименьшей влагоемкости ( НВ), которая в зависимоти от механического сотава и структуры почвы равна 80 -90% полной влагоемкости.

Верхний оптимальный предел запаса воды в активном слое почвы ( м³/га) :

W_воп=100hαβ_нв

h – активный слой почвы, м

α – объемная масса;

β_нв – влажность почвы, соответствующая наименьшей влагоемкости, % массы сухой почвы.

Верхний оптимальный предел запаса воды в активном слое почвы W зависит от биологических особенностей, фаз вегетации и глубины распространения корневой системы растений. Нижний оптимальный предел W_ноп соответствует объему воды в активном слое, ниже которого влажность не должна опускаться, так как произойдет снижение урожая орошаемой культуры. Его определяют по формуле:

W_ноп = 100hαβ_min

β_min – минимальная допустимая влажность почвы. Для повых культур 65%; для овощных – 70% НВ.

29 Методы определения норм и сроки поливов с-х культур.(аналитический и графоаналитический метод).

Оросительную норму определяют по формуле

М_ор = m_з + m_с +m_п – O_с, м³/га

m_з – количество воды, необходимое для заполнения свободной влагоемкости, м³/га

m_с – количество воды, необходимое для создания слоя воды в чеке, м³/га;

m_п – количество воды для поддержания слоя, м³/га;

O_с – атмосферные осадки за расчетный период, м³/га

Каждую из этих величин находят отдельно:

m_з = hC(100-β_ф )/(1-K), м³/га

h = расчетный слой заполнения влагоемкости, м;

С – скважность почвы в % объема в расчетном слое почвы

β_ф – фактическая влажность почвы в расчетном слое перед поливом в % от скважности;

K – коэффициент, характеризующий потери воды при поливе в слое почвы.

Для создания слоя воды в чеке необходимо подать количество воды, равное:

m_с = h_rω_r

h_r – глубина воды в чеке в период вегетации риса;

ω_r – площадь 1 га, м².

m_п = Т( Е + М_в + М_б), м³/га

Т – длительность оросительного периода, сут;

Е – объем воды, расходуемый на суммарное водопотребление за оросительный период, м³/га;

М_в –потери на вертикальную фильтрацию за оросительный период, м³/га

М_б – потери на боковую фильтрацию через валики и пахотный слой почвы, м³/га.

О_с количество осадков, за оросительный период м³/га.

Поливная норма. Поливная норма — это объем воды, подаваемый на единицу площади за один полив. Она измеряется в м³/га, мм слоя воды или л/м². Расчетное (предельное) значение поливной нормы m_nt, мм, можно определить по формуле А. Н.Костякова:

где W_FC — запасы влаги при наименьшей влагоемкости расчетного слоя почвы данной культуры, мм; W_cr — критические запасы влаги, мм; ƴ — плотность почвы, т/м³ или г/см³; hω — расчетный слой почвы, м; ω_FC — влажность, соответствующая наименьшей влагоемкости почвы, % от массы; ωcr — критическая (допустимая) влажность того же слоя почвы, % от массы.

При отсутствии фактических данных влажность, соответствующую наименьшей влагоемкости почвы, ωFC, можно принять (в % массы сухой почвы):

Для песчаных и супесчаных почв — 4...12 Для легкосуглинистых почв — 12...16 Для среднесуглинистых почв — 18...25 Для тяжелосуглинистых почв — 24... 30

Критическую влажность иссушения почвы перед поливом можно определить из выражения

где ωPWP — влажность завядания, % от массы.

При отсутствии фактических данных критическую (предполивную) влажность почвы можно принять:

Условия проведения полив	Значения Kcer при поливе
	из открытых каналов	из закрытых трубопроводов
Хорошие (поверхность спланирована, уклоны оптимальные, почвы среднепроницаемые)	1,15... 1,20	1,10... 1,15
Средние (все указанные показатели средние)	1,20... 1,25	1,10... 1,20
Сложные (все указанные показатели неблагоприятные)	1,25... 1,30	1,15...1,25

• для песчаных и супесчаных почв ωcr = (0,55...0,б5)ωFC;
• для легких и среднесуглинистых почв ωcr = (0,65...0,75)ωFC;
• для тяжелосуглинистых и глинистых почв ωcr = (0,75...0,80)ωFC 

Расчетный слой увлажнения почвы зависит от разных условий и может быть принят для газонов и цветочных культур — 0,4...0,6 м, кустарников — 0,7...0,8 м, плодовых садов и деревьев — 1... 1,2 м. При орошении дождеванием учитываются не только биологические, но и технологически возможные нормы полива, которые не должны превышать эрозионно-допустимую поливную норму m, мм, определяемую по формуле Н. С. Ерхова:

где Kv— показатель, характеризующий впитывающую способность почвы (проницаемость), мм, равную у слабопроницаемых почв 10... 30, среднепроницаемых — 30...60, хорошо проницаемых — 60...90, сильно проницаемых — более 90 мм; р — интенсивность дождя, мм/мин; е — основание натуральных логарифмов, равное 2,718; d — средний диаметр капель дождя, мм.

При поливе неизбежны потери воды на испарение, которые достигают 6... 25 %. Для их учета служит поправочный коэффициент Kcer, который можно определить по табл.

Фактическую поливную норму mact можно определить из выражения

где m — расчетная поливная норма, мм.

Сроки поливов. Сроки поливов насаждений на объектах и длительность межполивных периодов можно рассчитать графоаналитическим методом по интегральной кривой дефицита водопотребления. По декадным дефицитам водопотребления интегральную кривую строят в системе координат, в которой по оси абсцисс откладывают календарное время, а по оси ординат — дефицит водопотребления

Расчет режима орошения графическим методом

Метод позволяет определить точную дату полива и норму полива в соответствии изменяющимися требованиями растений и водному режиму в течении вегетационного периода.

Режим орошения подразумевает определение сроков, норм и число поливов в течение всей вегетации.

Для режима орошения необходимо знать:

1) Водопотребление культуры за период вегетации и распределение его по декадам водопотребления.

Е=К_и*∑t

Е_с= К_в*У, где

К_в – коэфициент водопотребления культур; У – урожайность культуры, ц/га.

Е_с для многолетних трав = 7 500 м³/га

Е_дек = Е_с

2) Приход воды от атмосферных осадков, м³/га

М_ос=10μ* А, где

μ – коэффициент использования осадков; А – осадки, мм.

3) Приход воды от углубления активного слоя почвы, м³/га

ΔW= 100h*α*γ_пп*К_н*К_п, где

h – Углубление активного слоя почвы, м; α – объемная масса почвы, т/м³; γ_пп –наименьшая влагоемкость, %; Кн – коэффициент насыщения почвы перед посевом; К_п – КПД водоема.

4) Запас влаги

W_max=100H*α* γ_пп, где

Н – активный слой почвы, м.

W_min = 100H * α (0,7γ_пп )=0,7*W_max

W_н=100H*α* γ_пп*К_н

На основании полученных данных строим график регулирования водного режима.