Режим орошения земель, занятых овощными культурами, в условиях Нечернозёмной зоны

Мелкодисперсное дождевание — особыми установками создаются мельчайшие капли воды, увлажняющие приземный слой воздуха, растений и отчасти почву. Положительное влияние на растения оказывает и создание искусственного тумана.

Синхронно-импульсное дождевание заключается в накоплении в гидропневмоаккумуляторах воды и выбросе ее в виде дождя под действием сжатого в камере воздуха. При этом растения снабжаются водой синхронно с ходом их водопотребления в течение всего вегетационного периода. Применяют комплекты оборудования синхронного импульсного дождевания.

 

 

3. Преимущества и недостатки дождевания.

 

Дождевание по сравнению с другими способами полива обладает следующими основными преимуществами: полив механизирован, затраты ручного труда сведены к минимуму; структура почвы при соответствующем качестве дождя не нарушается; поливная норма более точно регулируется в соответствии с периодами, развития растений и мелиоративным состоянием земель; увлажняется не только почва, но и растения и приземный слой воздуха, что благоприятно сказывается на физиологических процессах в растениях; нет необходимости в значительных объемах планировочных работ; возможно внесение вместе с поливной водой удобрений и ядохимикатов; высоки уровень автоматизации процесса полива и коэффициенты земельного использования площади и полезного действия оросительной сети.

Основные недостатки дождевания: необходимо большое количество механической энергии для создания требуемого напора; большая металлоемкость дождевальной техники и ее несовершенство; зависимость качества полива от силы ветра.

 

 

4. Типы дождевальных машин и установок. Качество дождя из поливной машины.

Устройства для полива дождеванием подразделяют на дождевальные машины и дождевальные установки.  Рабочими органами дождевальных машин и установок являются дождевальные насадки и аппараты; они преобразуют водный поток в дождевые капли.

Конструкции насадок и аппаратов должны обеспечить требуемое качество дождя, которое определяется интенсивностью дождя, крупностью капель и равномерностью полива по площади.

 

В зависимости от конструкции  и технических особенностей дождевальных аппаратов различают три типа дождевальных устройств: короткоструйные, среднеструйные и дальнеструйные.

По способу перемещения  и создаваемому напору их подразделяют на дождевальные агрегаты, машины и установки.

Дождевальные агрегаты состоят  из самоходной опоры и насосного агрегата, смонтированного в комплексе с дождевальным устройством.

Дождевальные машины состоят из самоходных опор, на которых смонтированы дождевальные устройства. Напор для них создает насосная станция.

Дождевальные установки не имеют  самоходных опор. Вода к дождевальным устройствам подается по напорной оросительной сети насосными станциями.

По создаваемому напору дождевальные устройства могут быть низконапорными (до 30 м), средненапорными (30...50 м), и высоконапорными (50...60 м).

Конструкции насадок и аппаратов должны обеспечить требуемое качество дождя, которое определяется интенсивностью дождя, крупностью капель и равномерностью полива по площади.

Интенсивность дождя не должна превышать  скорости впитывания воды в почву  во избежание образования луж  или водной эрозии. При поливах на тяжелых почвах она должна быть не более 0,06...0,15 мм/мин, на средних — 0,10...0,25 мм/мин и на легких — 0,25...0,45 мм/ мин. Крупность капель — не более 1..2. мм. Крупные капли (более 1...2 мм в диаметре и более 0,5 мг по массе) разрушают структуру почвы и повреждают молодые и нежные части растений, обивают завязи плодов, а рассадные культуры при поливе их после высадки под воздействием крупных капель могут погибнуть. Достаточная для практики интенсивность дождя (0,8...1,0 мм/мин) достигается установкой нескольких разбрызгивающих отверстий и частичным перекрытием струй.

По типу создаваемого потока разбрызгиваемой воды дождевальные, насадки делятся на веерные и. струйные. Веерные насадки создают тонкий веерообразный поток воды, работают неподвижно и одновременно поливают всю площадь данной позиции.

Струйные аппараты используют во всех вращающихся установках. Они различаются по принципу вращения, дальности струи, напору и расходу воды.

Равномерность увлажнения почвы зависит  от скорости ветра и типа дождевальных машин. Допустимая скорость ветра для дальнеструйных машин составляет 2...3 м/с, среднеструйных — 4...5 м/с, короткоструйных — 5...6 м/с. Чтобы снизить воздействие ветра, с полива по кругу переходят на полив по сектору, расположенному в направлении действия ветра, с очередностью смены позиций в противоположном ветру направлении. Это обеспечивает передвижение дождевальных машин по сухой почве. Уменьшают также расстояния между смежными позициями поперек действия ветра, так как сильный ветер вызывает сужение площади полива в направлении, перпендикулярном его действию .

 

 

 

 

5. Техническая характеристика и схема работы дождевальной машины ДМ-454-100 «Фрегат»

 

Дождевальная  машина ДМ-454-100 «Фрегат» является среднеструйной дождевальной машиной. Машина представляет собой движущийся по кругу водопроводящий трубопровод переменного диаметра (178 и 152мм),установленный на А-образных опорах –тележках. Трубопровод оснащен среднеструйными дождевальными аппаратами кругового действия. Вода в него поступает под напором (46-66 м) из гидрантов закрытой оросительной сети . Под действием этого напора специальный механизм приводит в движение опорные тележки. В зависимости от выпускаемой модификации ДМ «Фрегат» число опорных тележек составляет 7-20, длина трубопровода  199-572 м, забираемый расход воды 20-90 л/с, средняя интенсивность дождя  0,17-0,31 мм/мин, площадь, поливаемая с одной позиции 16-111 га. Поливную норму (100-1200 м/га и более)регулируют изменением времени полного оборота. Водопроводящий трубопровод установлен на высоте 2,2 м . Поэтому ДМ «Фрегат» может поливать высокостебельные культуры.

Общий уклон  поля для этой машины на должен превышать 0,08, местный клон (между опорными тележками) – 0,22. Для выдерживания общей линии водопроводящего трубопровода в заданных пределах все тележки ДМ «Фрегат», кроме последней , оснащены автоматической системой регулирования скорости движения. Машина также снабжена механической и электрической системами защиты, которые автоматически останавливают ее при изгибе трубопровода.        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II.  Режим орошения 

2.1 Сущность и задачи  режима орошения.

 

Режим орошения — правильное установление и распределение в вегетационный период количества оросительной воды (число, нормы и сроки полива), обеспечивающего оптимальный для данной культуры водный режим корнеобитаемого слоя почвы при данных конкретных природных и агротехнических условиях.

Различают проектный (или  расчетный) и эксплуатационный режимы орошения. Проектный режим разрабатывают при проектировании оросительных систем. От него зависят объемы и сроки подачи воды на поля, размеры каналов, трубопроводов и других сооружений, объемы строительных работ и в конечном итоге стоимость оросительной системы. Эксплуатационный режим разрабатывают для уже построенных оросительных систем. Он необходим для оперативного и сезонного планирования водопользования.

По степени реализации режим орошения может быть полным (рассчитан на оптимальное удовлетворение потребности растений в воде и получение наивысших урожаев), ирригационно-возможным (рассчитан на ограниченные водные ресурсы) и хозяйственно-возможным (учитываются трудовые ресурсы, сельскохозяйственные машины, поливная техника и др.).

 

 

2. 2 Качество поливной воды.

 

Чтобы поливная вода не оказала отрицательного влияния на почву, растения и в целом на окружающую среду, она должна удовлетворять определенным требованиям: в отношении содержания солей, токсических веществ и взвешенных частиц, а также температуры.

По температуре поливная вода не должна сильно отличаться от почвы, причем желательно, чтобы в холодные дни поливная вода несколько согревала почву, а в жаркие — охлаждала ее.

Для полива лучше использовать вечерние, ночные и утренние часы. При орошении водами горных рек или подземными водами с низкой температурой на оросительной системе необходимо устраивать специальные бассейны для согревания воды.

Для полива овощных культур используют воду температурой от 15...18 до 20...26°С в зависимости от зоны (М. Ф. Куликова). В районах жаркого климата, где температура на поверхности почвы достигает 40...50 °С и в пахотном слое удерживается до 25... 30 °С, полив водой температурой 15... 18 °С может оказаться вредным.

Взвешенные частицы, содержащиеся в оросительной воде, могут оказывать и положительное, и отрицательное влияние. Вода с большим количеством взвешенных частиц, особенно крупнее 0,1 мм, вызывает заиление водохранилищ и каналов, забивает насосы, трубопроводы и др. В то же время отложение частиц после каждого полива приводит к непрерывному повышению поверхности почвы, улучшению условий ее дренирования и структуры, накоплению питательных элементов, а на песчаных почвах — к повышенной водоудерживающей способности. Если взвешенные частицы очень мелкие (менее 0,005 мм), они могут ухудшать физические свойства почвы: образуется корка, уменьшается водопроницаемость и аэрация почв. Использование мутной воды при дождевании может также привести к образованию пленки на листьях и в результате— к снижению фотосинтетической деятельности. На практике не допускается в сеть, в том числе и закрытую, вода, содержащая частицы крупнее 0,10...0,15 мм.

Оросительная вода содержит различные  растворенные соли. Наиболее минерализованные — подземные воды, но встречаются высокоминерализованные воды водохранилищ, прудов и озер. Считается, что при содержании солей до 1...1,5 г/л вода является безвредной для растений. При содержании солей 1,5 ...3 г/л химическим анализом надо выяснить, какие соли растворены в воде. Для хорошо водопроницаемых почв считают предельно допустимыми следующие содержания солей: соды (Na₂СОз) — менее 1 г/л, поваренной соли (NaCl)—менее 3, глауберовой соли (Na₂S0 )—менее 5 г/л. Если общее содержание водорастворимых солей превышает 3 г/л, применять воду для орошения можно только на хорошо водопроницаемых почвах с глубоким залеганием водоупора, при экономном ее расходовании и высокой агротехнике. При содержании солей более 5...6 г/л для орошения вода непригодна.

В настоящее время имеется некоторый  опыт по высокоэффективному орошению сенокосов и пастбищ минерализованными  водами.Однако ряд зарубежных и отечественных специалистов  считают, что тенденция использования минерализованных вод   , в том числе и морских ,без глубоких исследований может усугубить процессы засоления.

В оросительной воде могут  содержаться различные токсические  вещества, влияющие на рост растений и качество продукции. Некоторые вещества безвредны для растений, но накопление их в растениях до определенных концентраций может быть опасным для животных и человека.

Элемент	Допустимая концентрация мг/л	Элемент	Допустимая концентрация мг/л
Алюминий  Мышьяк Бериллий  Кадмий БОР Хром Кобальт Медь  Фтор	5,0 0,1 0,1 0,01 0,75 0,1 0,05 0,2 0,2	Железо Свинец Литий Никель Марганец Молибден Селен Ванадий Цинк	5,0 5,0 2,5 0,2 0,2 0,01 0,02 0,1 2,0

 

 

2.3 Интенсивность дождя. Расчёт интенсивности дождя.

 

 

Структура искусственного дождя характеризуется  его интенсивностью , размером капель и равномерностью распределения  по орошаемой площади.

Интенсивность дождя выражается его  слоем, выпадающим на орошаемую площадь  за единицу времени, и измеряется в мм/мин. В связи с различным характером выпадения искусственного дождя различают интенсивность истинную (в точке за короткий промежуток времени) и среднюю (на всей площади поливаемого участка за время полива). На практике более удобно пользоваться средней интенсивностью дождя.

На практике более удобно пользоваться средней интенсивностью дождя:

iср=60Q/F

где           iср — средний   слой   дождя,   подаваемый   за   полив,   мм;  

                Q— расход дождевальной машины, л/с;

                  F— площадь полива, м².