4.Режим орошения

Режим орошения сельскохозяйственных культур

Число, сроки и норму поливов называют режимом орошения.

Он может быть проектным, плановым и эксплуатационным. При проектировании режима орошения определяют суммарное водопотребление (испарение), оросительные и поливные нормы, сроки и число поливов каждой культуры севооборота, составляют график поливов (гидромодуля) и согласовывают режим орошения с режимом водоисточника.

Запроектированный режим орошения должен обеспечивать в почве оптимальный водный, воздушный с связанные с ними питательный и тепловой режимы, не допускать подъема уровня грунтовых вод и засоления почвы. Поэтому оросительную систему (насосную станцию, напорные трубопроводы, каналы, гидротехнические сооружения) проектируют на проектный режим орошения.

Плановый режим орошения используют при составлении производственно-финансового плана хозяйства, в котором учитывают и затраты на поливы.

Эксплуатационный режим орошения зависит от погодных условий. Фактические сроки и нормы поливов всех культур приходится все время уточнять по фактическому суммарному испарению, увязывая полив с другими сельскохозяйственными работами.

Водопотребление сельскохозяйственных культур определяется продолжительностью всех фаз развития растений, условиями внешней среды ( световой, температурный, водный, питательный, воздушный режимы), биологическими особенностями вида и сорта культуры. Водопотребление растений в разные фазы их развития различно.

Водопотребление растений изменяется даже в течение суток: максимальное- в полдень, то есть когда дефицит влажности, температура воздуха и освещенность растений наибольшие и физиологические процессы протекают интенсивнее; минимальное- ночью, когда указанные величины наименьшие.

Потребление и эффективность использования воды растениями определяют коэффициент транспирации и коэффициент водопотребления. Коэффициент транспирации- это количество воды в м³, израсходованное растением на образование 1т сухого вещества всего растения (стебли, листья, корни, зерна), а коэффициент водопотребления- это количество воды в м³, расходуемое на испарение с поверхности почвы и транспирацию для образования 1ц товарной продукции (зерна, плодов, фруктов, сена).

Коэффициенты транспирации и водопотребления одной и той же культуры колеблются в больших пределах; минимальны они при благоприятном сочетании всех факторов жизни растений, при нарушении этого сочетания они возрастают.

Биоклиматический коэффициент- отношение воды, испарившейся с поверхности почвы и растений, к сумме среднесуточных дефицитов влажности воздуха за расчетный период.

Определение суммарного водопотребления. Существуют теоретические методы расчета суммарного водопотребления (испарения), основанные на физических законах испарения, и, эмпирические методы, основанные на функциональной зависимости испарения от урожая, температуры и относительной влажности воздуха.

Суммарное испарение является функцией дефицита влажности воздуха: Е= Кб· Ʃd, где Ʃd- сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха для расчетного года в гПа; Кб- биоклиматический коэффициент. Расход Е является валовым расходом влаги с поля, занятого культурными растениями, т.е.суммарным расходом воды на транспирацию, испарение почвой и испарение с поверхности растительной массы после дождей.

Задание: разработать режим орошения для следующих с/х культур: многолетние травы, капуста.

Исходные данные для расчета:

-климатические условия

-агрогидрологическая характеристика почв

- поправочный коэффициент на длину светового дня

-биологический коэффициент суммарного испарения

Порядок расчета:

дефициты водопотребления сельскохозяйственных культур

( расчет оросительных норм)

На орошаемом участке площадью нетто 91 га предусмотреть возделывание следующих культур:

- многолетние травы, период вегетации с 1 мая по 10 сентября

- капуста, период вегетации с 20 мая по 30 августа

Местоположение Залари (таблица №4)

Климатические условия по данным метеостанции

Элементы климата	Май				Июнь				июль				август
	I	II	III	I		II	III	I		II	III	I		II	III
1	2	3	4	5		6	7	8		10	11	12		13	14
Осадки, мм	6,5	24,4	8,7	8,1		2,5	11,6	8,2		20,9	26,6	4,5		10,7	5,6
Среднесуточная температура воздуха	8,6	13	14,2	15,7		17,4	8,5	18,2		20,2	17,5	15		14	12
Среднесуточный дефицит влажности воздуха	6,3	8,2	8	7,7		7,8	7,1	6,7		7,2	5,8	5		4,5	4,5

Почва – дерново-карбонатная, тяжелосуглинистый

γ_нв - 36,6 γ_о - 19,5 Р - 56 α - 0,7

Порядок расчета таб.6 и 6а:

- выписать по декадам сумму температур воздуха (Ʃt)

- привести сумму температур воздуха к 12 часовой продолжительности солнечного дня, для этого Ʃt · в,где в- коэффициент перевода температуры к 12 часовой продолжительности солнечного дня.

- по декадам выписать декадную сумму дефицитов влажности воздуха в Мб.

-по табл.5 определяем биологические коэффициенты (Кб). Биологический коэффициент определяется в зависимости от приведенной суммы температур воздуха (Ʃt_пр)

-определить водопотребление по формуле Е= Кб· Ʃd,мм

-выписать подекадную сумму осадков (Р) в мм, с учётом коэффициента использования осадков (α), легкие почвы α=0,9; средние α=0,8; тяжелые α=0,7.

- определить дефицитов водопотребления по декадам ΔЕ=Е- Р_пр,мм.

- определить сумму дефицитов водопотребления ƩΔЕ или оросительную норму. Подсчет вести нарастающим итогом.

Определение биоклиматического коэффициента (таблица №5)

Сумма температур за декаду с поправкой на длину светового дня нарастающим итогом	Биоклиматический коэффициент
1	2
0-200	0,36
200-400	0,55
400-600	0,53
600-800	0,56
800-1000	0,58
1000-1200	0,45
1200-1400	0,48
1400-1600	0,54
1600-1800	0,56
1800-2000	0,59
2000-2200	0,45
2200-2400	0,49
2400-2600	0,53

Расчет дефицита водопотребления оросительной нормы многолетних трав по данным метеостанции Залари (таблица №6)

№	Элементы расчета	Формулы и обозначения	Май				Июнь				Июль				август
			I	II	III	I		II	III	I		II	III	I		II	III
1	Осадки за декаду	Р	6,5	24,4	8,7	8,1		2,5	11,6	8,2		20,9	26,6	4,5		10,7	5,6
2	Коэффициент использования осадков	α	0,7	0,7	0,7	0,7		0,7	0,7	0,7		0,7	0,7	0,7		0,7	0,7
3	Осадки с учетом коэффициента α	Рпр=α·Р	4,5	17,08	6,09	5,67		1,75	8,12	5,74		14,63	18,62	3,15		7,49	3,92
4	Сумма среднесуточного дефицита влажности воздуха за декаду	Ʃd ·10	63	82	80	77		78	71	67		72	58	50		45	45
5	Сумма среднесуточных температур воздуха за декаду, (мб)	Ʃt ·10(°C)	86	130	142	157		174	85	182		202	175	150		140	120
6	Поправка на длину светового дня	в	1,27	1,32	1,36	1,39		1,41	1,41	1,39		1,37	1,34	1,29		1,24	1,19
7	Сумма температур воздуха за декаду с поправкой на длину светового дня	Ʃtпр= Ʃt · в	109	172	193	218		245	120	253		277	234	193		174	143
8	Сумма температур с нарастающим итогом	Ʃtни	109	280	477	692		937	1057	1310		1587	1824	2014		2188	2331
9	Биоклиматический коэффициент	Кб	0,36	0,55	0,53	0,56		0,58	0,45	0,48		0,51	0,59	0,45		0,45	0,49
10	Суммарное испарение за декаду (мм)	Е= Кб· Ʃd	23	45	42	43		45	32	32		37	34	22		20	22
11	Дефицит водного баланса (мм)	ΔЕ=Е- Рпр	18	28	36	37		43	24	26		22	15	19		13	18
12	Дефицит водного баланса нарастающим итогом (мм)	ΔЕни	18	46	82	119		162	185	212		234	249	268		281	299
13	Оросительная норма (м3/га)	ΔЕни·10	180	460	820	1190		1620	1860	2120		2343	2490	2680		2810	2990

Расчет дефицита водопотребления оросительной нормы капусты по данным метеостанции Залари (таблица 6а)

№	Элементы расчета	Формулы и обозначения	май	Июнь							июль							август
			III	I		II	III		I			II		III		I			II		III
1	Осадки за декаду	Р	8,7	8,1		2,5	11,6		8,2			20,9		26,6		4,5			10,7		5,6
2	Коэффициент использования осадков	α	0,7	0,7		0,7	0,7		0,7			0,7		0,7		0,7			0,7		0,7
3	Осадки с учетом коэффициента α	Рпр=α·Р	6,09	5,67		1,75	8,12		5,74			19,63		18,62		3,15			7,49		3,92
4	Сумма среднесуточного дефицита влажности воздуха за декаду	Ʃd ·10	80	77		78	71		67			72		58		50			45		45
5	Сумма среднесуточных температур воздуха за декаду, (мб)	Ʃt ·10(°C)	142	157		174	85		182			202		175		150			140		120
6	Поправка на длину светового дня	в	1,36	1,39		1,41	1,41		1,39			1,37		1,34		1,29			1,24		1,19
7	Сумма температур воздуха за декаду с поправкой на длину светового дня	Ʃtпр= Ʃt · в	193	218		245	120		253			277		234		193			174		143
8	Сумма температур с нарастающим итогом	Ʃtни	139	411		656	776		1029			1306		1540		1733			1907		2050
9	Биоклиматический коэффициент	Кб	0,36	0,53		0,56	0,58		0,45			0,48		0,51		0,56			0,59		0,45
10	Суммарное испарение за декаду (мм)	Е= Кб· Ʃd	29	41		44	41		30			35		20		28			27		20
11	Дефицит водного баланса (мм)	ΔЕ=Е- Рпр	23	35		42	33		24			15		11		25			20		16
12	Дефицит водного баланса нарастающим итогом (мм)	ΔЕни	23	58		100	133		157			172		183		208			228		244
13	Оросительная норма (м3/га)	ΔЕни·10	230	580	1000			1330		1570			1720		1830		2080			2280		2440

Вывод: оросительная норма для многолетних трав составила 2990 м3/га; для капусты 2440 м3/

Определение расчетной ординаты гидромодуля

Задача состоит в определении расчетной ординаты гидромодуля для культур в период наибольшего спроса на воду. Гидромодуль выражает потребный расход воды в литрах в секунду на 1 га посева с/х культур орошаемого севооборота. Гидромодуль определяют по формуле: q=ΔЕ/ 86,4·Т Расчет приводится в таб.7