Орошение сельскохозяйственных культур дождевальными машинами

 

 

Свойства чернозема

 

 

Благодаря суглинистой и зернисто-комковатой структуре черноземной почвы, идеально подходящей для роста и развития растительности, в черноземном грунте стабильно поддерживается наиболее оптимальный водно-воздушный баланс. Кислотность чернозема – нейтральна, а содержание в нем различных почвенных микроорганизмов и кальция просто огромно. Количественное содержание гумуса в черноземном грунте может доходить до 15%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.

 Водно- физические свойства почв.

Почва	Глубина слоя, см	Плотность Твердой фазы, г/см3	Объемная масса, г/см3	Наименьшая влагоемкость НВ, %	Запасы воды при НВ,мм
1	2	3	4	5	6
Чернозем оподзоленный тяжелосуглинистый	0-10	2,54	0,90	28,9	26,0
	10-20	2,53	0,93	28,8	27,0
	20-30	2,63	1,01	23,3	24,0
	30-40	2,71	1,41	23,6	33,0
	40-50	2,72	1,49	23,0	34,0
	50-60	2,72	1,54	21,2	32,0
	60-80	2,71	1,44	21,7	62,0
	80-100	2,71	1,51	21,5	65,0

Агрономическая оценка.

Черноземы в почвенном покрове юга области имеют ограниченное распространение, занимая лишь 3% ее территории. Однако в пределах землепользований хозяйств они на третьем месте после луговых и серо- лесных почв. Особенно интенсивно используются под пашню.

Черноземы обладают высоким потенциальным плодородия и имеют хорошие физико- химические и водно- физические свойства, что обеспечивает их высокое и эффективное плодородие. Наивысшие урожаи получают, где в пашне преобладают черноземы в сочетании с темно- серыми лесными почвами.

Вместе с тем в агротехническом отношении, за исключением благоприятной реакции почвы, пахотные черноземы не вполне благоприятны. Они имеют не большое содержание подвижного фосфора, удовлетворительное- обменного калия и не устойчивый азотный режим.

 

1.3 Рельеф и уклоны  поверхности, гидрографическая сеть, источник орошения.

 

Рельеф выступает как главный фактор перераспределения солнечной радиации и осадков в зависимости от экспозиции и крутизны склонов и оказывает влияние на водный, тепловой, питательный, окислительно-восстановительный и солевой режимы.

Общей чертой этой зоны является плоский рельеф, способствующий развитию овражной сети. Местами равнинность рельефа нарушается чередованием параллельных, сравнительно узких и длинных, слабовозвышенных увалов, с такими же длинными, но широкими и неглубокими ложбинами. Эти гривы, вытянутые, согласно общему уклону Западно-Сибирской низменности, с эго-запада на северо-востоке, характеризуются относительными высотами 2-4 м, реже 6-10 м; в восточной части Ишимской лесостепи высота их достигает 12-30 м.

Уклон (i)–это отношение превышения (∆h) между конкретными точками на местности (в метрах) к горизонтальному приложению линии (l) между точками:

                                          i= ∆h/ l,                                      (1)

 

Пример определения соответствующих уклонов на плане с горизонталями: определение господствующего среднего уклона по линии АБ

 

 

где: А, Б – соответствующие отметки или высоты точек горизонталей между конечными точками линий;

АБ – длины линий, выражены в масштабе плана, т.е. в см;

М – масштаб плана;

100 – величина, выраженная в метрах, которая соответствует одному  см длины линии при М 1: 10 000.

Главной родной артерией района является река Ишим с притоками – рр. Алабуга, Мал. Алабуга и Ченчерь. Река Ишим является транзитной, т. к. берет начало в Казахстане. Длина реки Ишим в пределах границ района составляет 87 км, Алабуги - 46 км, Ченчери - 21км, Мал. Алабуги - 16 км.

Реки являются типичными равнинными водотоками с небольшими уклонами, малыми скоростями течения (от 0,2 до 0,4 м/с в межень и 1,3—2,0 м/с в период половодья), значительной извилистостью. Ширина русел рек Ишима и Алабуги колеблется в пределах от 30 до 70 м.

Река Ишим имеет широкую долину (до 15 км). Правый склон долины крутой с преобладающими высотами 30-50 м, изрезан балками и оврагами. Левый склон пологий. Пойма реки двусторонняя, широкая, изрезанная многочисленными озерами - старицами. Притоки Ишима - pp. Алабуга и Ченчерь - имеют меньшие по размеру поймы. Пойма р. Алабуги на всем протяжении сливается с поймой Ишима.

 

 

2. Качество поливной  воды.

 

При оценке качества оросительной воды учитывается количество и состав взвешенных насосов, растворенных солей и её температура. По А.Н. Костякову, для орошения пригодна вода с сухим остатком до 1-1,7 г/л, а по отдельно взятым солям для хорошо проницаемых почв: 

 

Na2 CO3<1 г/л,        NaCl<2 г/л,       Na2 SO4<5 г/л.

 

Если в воде имеется несколько солей, то эти пределы снижаются, так как одни соли обезвреживают другие.

Так, соли кальция, и особенно гипс, обезвреживают соли натрия, калия, магния. Сернокислый магний противодействует сернокислому натрию, а последний смягчает действие хлористого магния и поваренной соли.

Пригодность воды для орошения при наличии в ней нескольких солей оценивают по ирригационному коэффициенту "у" (табл.1), который вычисляют по одной из нижеприведенных формул, предложенных Стеблером: 

 

у =

,(2) у =    , (3)

у =

(4)

 

Таблица 4

Оценка поливной воды по ирригационному коэффициенту Стеблера.

Y	Оценка воды	Условия пользования водой для полива
18	Хорошая	Вода успешно применяется для полива много лет без специальных мер против накопления в почве вредных щелочей.
18-6	Удовлетворительная	Необходимы специальные меры против накопления в почве вредных щелочей, за исключением рыхлых почв со свободным дренажом
5,9-1,2	Неудовлетворительная	Почти всегда необходим искусственный дренаж
1,2	Плохая	Вода не пригодна для поливов.

 

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.

Орошаемый участок должен находится 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, т.к. 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  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 поведения 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 влаги.

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 не доступным для растений, которые начинают увядать. Такой предел называется влажностью заведения. 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. По этому содержания влаги в почве, соответствующее наименьшей влагоемкости (НВ), составляет верхний порог оптимального увлажнения.

Принято считать что, нижний оптимальный порог влажности составляет, в среднем, 60– 80% наименьшей влагоемкости почвы (НВ).

Верхний порог 15 -20%.

5.2. Оросительные и поливные  нормы.

Оросительные нормы-  количество воды, которое необходимо дать в течении вегетационного периода на 1 га орошаемых земель дополнительно к естественным запасам ее в почве, что бы получить запланированный урожай.

Оросительная норма равна сумме поливных норм.

М = Е-10μНос-(Wн – Wк)- Wг , м3/га      (5)

где:    Е- общее водопотребление культуры, м3/га,

определяется из уравнения :

Е = У·Кв,  (6)

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 транспирации) к урожаю основной продукции в т/га .