Орошение сельскохозяйственных культур дождевальными машинами

Так как  ирригационный коэффициент Стеблера равен 18, то можно сделать вывод, что вода, применяемая для полива, соответствует хорошей оценке качества воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Выбор места  под орошаемый участок

На орошаемых  землях главным образом размещаются  кормовые и овощные культуры, поэтому  намеченный к орошению участок должен находиться как можно ближе к  населенному пункту и к водоисточнику. Подобранный массив для орошаемого севооборота должен иметь по возможности спокойный рельеф, однородные почвенно-мелиоративные и гидрогеологические условия.

Поля севооборота  размещаются с соблюдением следующих  требований:

равновеликие  по площади, так как это обеспечивает равномерность в использовании  рабочей силы и машин;

каждое  поле севооборота должно иметь удобную, по условиям механизации, форму и  достаточные размеры;

границы севооборотных участков следует  проектировать по возможности прямолинейными, сообразуясь с естественными  границами (лощины, овраги, реки), каналами мелиоративной системы;

поля севооборота  должны иметь прямоугольную форму  с шириной и длиной, обеспечивающей перекрестную обработку.

При поливе дождеванием, кроме того, ширина поля или участка орошения должна быть кратна ширине захвата дождевальной машины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Обоснование  способа орошения сельскохозяйственных  культур

По принципу распределения воды по орошаемому участку  выделяют следующие способы орошения:

·  поверхностный

·  дождевание

·  внутрипочвенный

·  капельный

·  аэрозольный.

Поверхностный способ заключается в том, что  вода из источника подается по каналу или по трубопроводу по проводящей сети, которая может представлена временным оросительным каналом или временной системой трубопровода, который осуществляет распределение воды по регулируемой системе.

Дождевание - это подача воды до регулируемой системы. Регулируемая система представлена специальными дождевальными системами. Преимущество: равномерное распределение  воды.

Внутрипочвенное орошение - это углубленные в толще  почвы кротоны, которые имеют  перфорации (отверстия), и к этим отверстиям подается вода.

Капельное орошение - распределительная система  в виде шлангов, капилляров.

Аэрозольное орошение - это распыление воды в  мелко дисперсном состоянии, которая осуществляется специальными установками.

Широкое распространение находят два - поверхностное  и дождевание, остальные имеют  ограниченное применение или находятся  в стадии научных проработок.

Дождевание - наиболее приемлемый способ орошения, потому что дождевание обеспечивает наибольшую равномерность воды в  отличие от других способах орошения. Кроме того, при дождевании мы можем нормировать подачу воды.

При дождевании вода подается в виде отдельных капель, что оказывает более щадящий  режим, воздействующий на состояние  почвы. Вода распыляется дождевальными  установками.

Для данного  хозяйства и орошаемого участка  наиболее приемлемым способом орошения является дождевание.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Проектирование  режима орошения севооборота

Под режимом  орошения понимается порядок проведения поливов сельскохозяйственных культур, в котором указаны сроки и  число поливов, определена норма  полива для каждой культуры севооборота. Поливная норма во время орошения должна расходоваться экономно. Поливы большими, чем расчетные, нормами могут способствовать подъему уровня грунтовых вод при близком их залегании, что может привести к заболачиванию или засолению почвы.

Сроки поливов  увязываются с влажностью почвы, фазами развития и потребностями  сельскохозяйственных культур во влаге.

Режим орошения должен обеспечивать в почве оптимальный  водный, воздушный и связанные  с ними питательный и тепловой режимы, не допускать подъема уровня грунтовых вод, засоления почвы  и удовлетворять потребность  растений в воде на всем протяжении вегетационного периода, для получения  высокого и устойчивого урожая сельскохозяйственных культур.

5.1 Допустимые  пределы влажности почвы

Всасывающая сила корневой системы большинства  сельскохозяйственных растений составляет 1,5-2,0 ат.

Если влажность  почвы уменьшается до такого предела, при котором водоудерживающая сила почвы превышает его, то запас  воды в почве станет уже недоступным  для растений, которые начинают увядать. Такой предел называется влажностью завядания. При влажности почвы, соответствующей наименьшей влагоемкости (НВ), создаются благоприятные условия для развития большинства сельскохозяйственных культур. В условиях же полной или капиллярной влагоемкости растения развиваются плохо, страдая от недостатка воздуха. Поэтому содержание влаги в почве, соответствующее наименьшей влагоемкости (НВ), составляет верхний порог оптимального увлажнения.

Принято считать, что, в среднем, для нормального  развития культур объем воздуха  в почве должен быть не ниже 15-20% объема всех пор.

Ориентировочно  нижний оптимальный порог влажности  составляет, в среднем, 60-80% наименьшей влагоемкости почвы (НВ).

5.2 Оросительные  и поливные нормы

Количество  воды, которое необходимо дать в  течение вегетационного периода  на 1 га орошаемых земель дополнительно  к естественным запасам её в почве, чтобы получить запланированный  урожай, называется оросительной нормой.

М = Е - 10 μ  Нос - (Wн - Wк) - Wг, м3 /га

где:

Е - общее  водопотребление культуры, м3 /га

Е = У * Кв,

где:

У - запланированный  урожай культуры, т/га

Кв - коэффициент водопотребления, м3/т - отношение суммарного расхода влаги в м3 /га (т.е. расход на испарение из почвы плюс транспирация) к урожаю основной продукции в т/га

Нос - количество осадков, выпавших за вегетационный  период данной культуры, мм

μ - коэффициент  использования осадков;

Wн - запас влаги в расчетном слое почвы в начале вегетационного периода, м3 /га;

Wк - то же в конце вегетационного периода, м3 /га;

Wг - количество воды, поступающее в расчетный слой почвы по капиллярам от грунтовых вод за вегетационный период, м3 /га.

Различают оросительную норму нетто (Мн) и оросительную норму брутто (Мбр).

Оросительная  норма нетто не учитывает потери воды на фильтрацию через стенки и  дно каналов, на испарение, утечку через  соединения труб и т.д., поэтому из источника орошения нужно брать  воды больше на величину этих потерь.

Потери  воды учитываются коэффициентом  полезного действия (η) оросительных систем, который равен для закрытых 0,9-0,95 и открытых 0,6-0,8. Отсюда норма брутто определяется:

Мбр =Мн / η, м3/га

Поскольку потребность растений в воде на протяжении вегетационного периода неодинакова  и частично удовлетворяется выпадающими  осадками, оросительную норму следует  подавать в засушливые периоды на поле не сразу, а частями.

Количество  воды, которое необходимо подать на 1 га за один полив, называется поливной нормой (m) и определяется по формуле:

m = 100 h dv (βmax - βmin), м3/га

где:

h - глубина активного слоя почвы, м;

d - объемная масса расчетного слоя почвы, т/м3;

βmax - влажность  в % к массе сухой почвы, принимают равной НВ

βmin - влажность  в % к массе сухой почвы, соответствующая нижнему пределу увлажнения, т.е. βmin = (0,6/0,8) βmax

Поливные  нормы и сроки полива сельскохозяйственных культур определяются графоаналитическим способом, разработанным акад.А.Н. Костяковым.

Балансовые  расчеты обеспеченности влагой каждой сельскохозяйственной культуры, входящей в севооборот ведут по таблицам 8,9 и 10.

 

Таблица 8

Балансовый  расчет обеспеченности влагой. Огурцы

№	Показатели	Месяцы, декады вегетационного периода
		май		июнь			июль			Август
		2	3	1	2	3	1	2	3	1
1	Нос - атмосферные осадки, м3/га	110	120	130	150	170	250	310	310	220
2	µ - коэффициент использования осадков	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,8	0,8	0,8	0,8
3	Приход от осадков, м3/га	99	108	117	135	153	200	248	248	178
4	Приход от грунтовых вод, м3/га	66,6	66,6	66,6	66,6	66,6	66,6	66,6	66,6	66,6
5	h - глубина активного слоя почвы, м	0,2	0,2	0,25	0,33	0,35	0,4	0,45	0,45	0,45
6	Δh - прирост глубины актив. слоя почвы, м	-	-	0,05	0,05	0,05	0,1	0,05	-	-
7	Приход влаги от углубления, м3/га (W =100 Δh dv βф)			158,1	158,1	158,1	158,1	158,1	-	-
8	Итог прихода	165,66	341,76	359,76	359,76	377,76	424,76	472,76	314,66	244,66
9	Максимальный допустимый запас  влаги, м3/га (Wmax =100 h dv βmax)	744	744	930	1116	1302	1488	1674	1674	1674
10	Минимальный допустимый запас влаги, м3/га (Wmin =100 h dv βmin)	520,8	520,8	651	781	911	1041	1171,8	1171,8	1171,8
11	Распределения водопотребления, %	6,1	9,1	12,3	14,5	15,3	14,1	11,7	9,6	7,3
12	Общая величина водопотребления, м3/га			3	8	4	0
13	Декадное водопотребление, м3/га	243,2	349,4	472,32	556,8	587,5	541,4	449,2	368,6	280,3
14	Фактический баланс влаги в почве, м3/га	-77,58	-774,78	-130,56	-197,04	-209,76	-116,68	-23,48	-53,98	-35,66

 

Таблица 9

Балансовый  расчет обеспеченности влагой. Капуста  поздняя

№	Показатели	Месяцы, декады вегетационного периода
		май		Июнь			июль			август			сентябрь
		2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2
1	Нос - атмосферные осадки, м3/га	110	120	130	150	170	250	310	310	220	250	150	140	130
2	µ - коэффициент использования осадков	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,8	0,8	0,8	0,8	0,7	0,7	0,7	0,7
3	Приход от осадков, м3/га	99	108	117	135	153	200	248	248	178	175	107	98	91
4	Приход от грунтовых вод, м3/га	46,2	46,2	46,2	46,2	46,2	46,2	46,2	46,2	46,2	46,2	46,2	46,2	46,2
5	h - глубина активного слоя почвы, м	0,2	0,25	0,3	0,4	0,45	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
6	Δh - прирост глубины актив. слоя почвы, м	-	0,05	0,5	0,1	0,05	0,05	-	-	-	-	-	-	-
7	Приход влаги от углубления, м3/га (W =100 Δh dv βф)		158,1	158,1	158,1	158,1	158,1	-	-	-	-	-	-	-
8	Итог прихода	145,2	312,2	321,2	497,4	357,2	404,2	294,2	294,2	222,2	221,2	151,2	144,2	137,2
9	Максимальный допустимый запас влаги, м3/га (Wmax =100 h dv βmax)	744	930	116	14,88	167,4	1860	1860	1860	1860	1860	1860	1860	1860
10	Минимальный допустимый запас влаги, м3/га (Wmin =100 h dv βmin)	520,8	651	781	1041,6	1171,8	1302	1302	1302	1302	1302	1302	1302	1302
11	Распределения водопотребления, %	8,1	8,8	0,5	10	10,4	10,6	9,3	7,6	6,2	5,6	5,1	4,6
12	Общая величина водопотребления, м3/га					1	3	0	0
13	Декадное водопотребление, м3/га	348,3	378,4	308,5	430	447,2	455,8	399,9	326,8	266,6	223,6	219,3	197,8	180,6
14	Фактический баланс влаги в почве, м3/га	-203	-66,2	-87,3	-67	-90	-51,6	105,7	-32,6	-44,4	-2,4	-68,1	-53,6	-43,4

Таблица 10

Балансовый  расчет обеспеченности влагой. Морковь

№	Показатели	Месяцы, декады вегетационного периода
		май			Июнь			июль			август			сентяб
		1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1
1	Нос - атмосферные осадки, м3/га	110	110	120	130	150	170	250	310	310	220	250	150	140
2	µ - коэффициент использования осадков	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,8	0,8	0,8	0,8	0,7	0,7	0,7
3	Приход от осадков, м3/га	99	99	108	117	135	153	200	248	248	178	175	107	98
4	Приход от грунтовых вод, м3/га	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15
5	h - глубина активного слоя почвы, м	0,2	0,25	0,3	0,4	0,5	0,55	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
6	Δh - прирост глубины актив. слоя почвы, м	-	0,05	0,05	0,1	0,1	0,05	0,01	0,01	0,01	-	-	-	-
7	Приход влаги от углубления, м3/га (W =100 Δh dv βф)		138,1	136,1	316,2	316,2	316,2	316,2	316,2	316,2	-	-	-	-
8	Итог прихода	145,1	303,2	479,3	497,35	497,35	357,25	357,25	610,35	610,35	224,15	224,15	153,15	144,15
9	Максимальный допустимый запас  влаги, м3/га (Wmax =100 h dv βmax)	744	930	1116	1488	1860	2046	2232	2604	2769	2769	2769	2769	2769
10	Минимальный допустимый запас влаги, м3/га (Wmin =100 h dv βmin)	520	651	782,1	1041,6	1302	1432	1562,4	1822,8	2061,2	2063,2	2063,2	2063,2	2063,2
11	Распределения водопотребления, %	1	3	6	9	10	11	12	13	11	10	8	4	2
12	Общая величина водопотребления, м3/га						4	6	2	0
13	Декадное водопотребление, м3/га	46,2	138,6	277,2	415,8	462	508,2	554,4	600,6	506,2	462	369,6	184,8	92,4
14	Фактический баланс влаги в почве, м3/га	98,15	114,3	34,8	63,7	17	-151	-197	-10	104,65	-237,85	-145,45	-31,65	21,46