Главное меню
Реклама

`

Особенности формирования и параметры зон увлажнения почвы при капельном орошении

Принципиальным технологическим отличием капельного орошения является локальная подача полив­ной воды в зону интенсивного водопотребления растений. При этом формируется зона увлажнения определенной геометрической формы и размеров.

Принципиальным технологическим отличием капельного орошения является локальная подача полив­ной воды в зону интенсивного водопотребления растений. При этом формируется зона увлажнения определенной геометрической формы и размеров. Важной задачей на этапе проектирования и эксплуатации систем капельного орошения (СКО) является установление особенностей и геометрических параметров таких зон, ведь сельскохозяйственные культуры, как известно, в разные фазы развития требуют увлажнения разных объемов почвы. В бывшем СССР (Снеговой В.  С., Балцату И.  Н., Шевченко И.  В., Олейник А.  М.), а в последние годы в Украине (Ромащенко М.  И., Лымарь В.  А.) и России (Голованов А.  И., Овчинников А.  С., Шуравилин А.  В.) был проведен целый ряд подобных экс­периментов, однако в них использовались устаревшие технические средства полива (капельницы с расходом от 2 до 8 л/ч), и им не хватало системного и комплексного подхода — опыты проводили на почвах одного типа, без дифференциации норм полива и т. д.
Задачей наших исследований было экспериментальное определение за­коно­мер­ностей формирования и геометрических параметров зон увлажнения при капельном поливе овощных культур в зависимости от типа почвы по гранулометрическому составу и норм полива. Опыты проводились в 2015–2016 гг. на среднесуглинистой, легкосуглинистой и супесчаной почвах на землях Каменско-Днепров­ской опытной станции ИВПиМ НААН (47°46’ с.ш. 34°42’ в.д.), ГП «ОХ «Брилевское» ИВПиМ НААН (46°40’ с.ш. 33°12’ в.д.) и ГП «ОХ «Большие Клины» Южной государственной сельскохозяйственной опытной станции ИВПиМ НААН (46°33’ с.ш. 33°59’ в.д.).
Непосредственно перед началом эксперимента определялись плотность почвы через каждые 10 см до глубины 100 см (ДСТУ ISO 11272:2001 «Качество почвы. Определение плотности сложения на сухую массу») и предполив­ная влажность в потенциальной зоне увлажнения (термостатно-весовым ме­тодом по ГОСТ В.2.1-17:2009 «Почвы. Методы лабораторного определения физических свойств»).
В опытах использовали капельный поливной трубопровод (ПТ) типа Stream­line 80 (Netafim®) с расстоянием между водовыпусками 0,25 м, расходом капельниц 1,5 л/ч и расходом 100 м ПТ 600 л/ч при давлении 1 атм. Продолжительность поливов составляла от 1 до 8 ч с шагом 1 ч. После перетекания влаги в нижние горизонты почвы, т. е. когда формировалась максимальная зона увлажнения (на супесчаных почвах это 6–7 ч, на легких — 10–13, на сред­них — 14–17 ч), определяли ширину на поверхности (d), ширину на глубине 25–30 см (l) и глубину зон увлажнения (h).
Здесь и далее по тексту под тер­мином «зона увлажнения» понимаем объем почвы, влажность которой увеличилась в результате проведения полива (ДСТУ 7704:2015). Для соблюдения принципа единого различия предполивную влажность почвы на всех участках снижали до одного уровня — фактически она составляла 65–70% наименьшей влагоемкости (НВ) в слое 0–50 см и 70–75% — в слое 50–100 см.
Геометрические параметры и рассчитанные площади зон увлажнения почвы разных типов при капельном орошении в зависимости от продолжительности полива приведены в сводной таблице.

Легкий суглинок
Фактические контуры зон увлажнения легкосуглинистой по гранулометрическому составу почвы (ГП «ОХ Брилевское» ИВПиМ НААН) геометри­чески описываем как полуэллипс (рис. 1).
Выполнив аналитическую обработку экспериментальных данных, мы получили линейные зависимости параметров зоны увлажнения легкосуглинистой почвы от продолжительности полива:
S = 603,67 × t + 1072,3, см 2
h = 5,381 × t + 33,786, см
d = 6,869 × t + 52,589, см
t — продолжительность полива, ч.
Линейные зависимости h и d от продолжительности полива, а также математические уравнения, описывающие эти зависимости и коэффициенты достоверности аппроксимации (R2), приведены на рис. 2.

Супесчаная почва
Фактические контуры зоны увлажнения супесчаной почвы (ГП «ОХ «Боль­шие Клины» ЮГСХОС ИВПиМ) геомет­рически описываем как отсеченный на 1/4 эллипс (рис. 3).
Линейные зависимости параметров зоны увлажнения супесчаной почвы от продолжительности полива выглядят следующим образом:
S = 883,7 × t + 293,21, см 2
h = 8,869 × t + 26,214, см
d = 7,047 × t + 30,786, см
t — продолжительность полива, ч.
Линейные зависимости h и d от продолжительности полива, а также математические уравнения, описывающие эти зависимости и коэффициенты достоверности аппроксимации (R2), приведены на рис. 4.

Средний суглинок
Контуры зоны увлажнения среднесуглинистой почвы (КДДС ИВПиМ) геометрически описываем как отсеченный на 1/3 эллипс (рис. 5).
Линейные зависимости параметров зоны увлажнения среднесуглинистой почвы от продолжительности полива таковы:
S = 802,01 × t + 39,03, см 2
h = 6,95 × t + 25,55, см
d = 6,15 × t + 22,55, см
t — продолжительность полива, ч.
Линейные зависимости h и d от продолжительности полива, а также математические уравнения, описывающие эти зависимости и коэффициенты достоверности аппроксимации (R2), приведены на рис. 6.

Выводы
Таким образом, форма и геометрические параметры зоны увлажнения при капельном орошении зависят от гранулометрического состава и предполивной влажности почвы, а также нормы полива. В ходе проведенных исследований экспериментально установлены соотношение глубины и ширины (h/d) и фактические площади зон увлажнения в зависимости от времени (нормы) полива для легкого, среднего суглинков и супесчаной почвы.
При проектировании и расчете режимов капельного орошения с использованием формулы академика А.  Н. Костякова для определения параметра S (фактическая часть увлажненной площади) рекомендуем использовать установленные экспериментально линейные зависимости (рис. 2, 4, 6).
Перспектива дальнейших исследований состоит в построении изопьез (изолиний влажности в процентах от НВ) и изоплет (изолиний влажности в процентах от массы абсолютно сухой почвы) в зонах увлажнения разных по гранулометрическому составу почв при капельном орошении.  

А. Шатковский, д. с.-х. н., ст. н. с., зам. директора по научной работе,
А. Журавлев, к. с.-х. н., заведующий лабораторией микроорошения,
А. Билоброва, С. Вовчок, Ю. Болтивец, аспиранты,
Институт водных проблем и мелиорации НААН Украины (ИВПиМ),
Ю. Черевичный, зав. Брилевским опытным полем ИВПиМ,
И. Овчатов, н. с., Каменско-Днепровская опытная станция ИВПиМ

Определитель вредителей и болезней ...
Thursday, 24 March 2016
Карманный справочник Определитель вредителей и болезней огурца
Карманный справочник «Определитель ...
Wednesday, 11 March 2015
Справочник карманного формата содержит материалы о самых распространенных в Украине болезнях и вредителях капусты.
Wednesday, 02 August 2017
Большинство упоминаний о выращивании спаржи в Украине содержат прилагательное первый.
Monday, 11 November 2013
Пажитник голубой (Trigonella caerulea L.) однолетнее растение семейства Бобовые (Fabaceae [Leguminosae]). В Украине овощеводам известно под названиями грибная трава, или тригонелла голубая; официально...
Текущий номер
Поиск
Авторизация
Логин
Пароль
Реклама

© Copyright 2009 - Ovoschevodstvo.com All Rights Reserved     |     Дизайн — Свердличенко Алексей     |     Програмирование — Хагшенас Хажир