Поливной режим с/х культур, принципы его проектирования. График интегральной кривой дефицита водопотребления с/х культур. Виды поливных режимов

В реальных условиях производства обеспечить такой постоян­ный статический водно-воздушный режим почвы очень трудно. В течение вегетации растений почвенная влага расходуется на водопотребление Е(суммарное испарение, или эвапотранспирацию), которое включает транспирацию (биологическое испаре­ние) и физическое испарение с поверхности почвы. В засушли­вых условиях естественный приход почвенной влаги за счет по­лезно используемых осадков учитывает непроизводительные потери осадковАна сток и испарение) обычно не компенсирует ее потери, и влагосодержание верхнего корнеобитаемого слоя почвы падает. Когда оно приблизится к минимально допустимому порогу иссушения (ДПИ) и когда вследствие низкого содержания и малой подвижности почвенной В реальных условиях производства обеспечить такой постоян­ный статический водно-воздушный режим почвы очень трудно. В течение вегетации растений почвенная влага расходуется на водопотребление Е(суммарное испарение, или эвапотранспирацию), которое включает транспирацию (биологическое испаре­ние) и физическое испарение с поверхности почвы. В засушли­вых условиях естественный приход почвенной влаги за счет по­лезно используемых осадков \лА(коэффициент \х ^ 1 учитывает непроизводительные потери осадковАна сток и испарение) обычно не компенсирует ее потери, и влагосодержание верхнего корнеобитаемого слоя почвы падает. Когда оно приблизится к минимально допустимому порогу иссушения (ДПИ) и когда вследствие низкого содержания и малой подвижности почвенной влаги отбор ее корневой системой уже не может компенсировать транспирацию, почву необходимо искусственно увлажнить, т. е. провести полив, иначе урожайность снизится. Полив - это од-|\ нократное искусственное увлажнение почвы оросительной водой путем ее распределения по поливному участку и превращения в результате процесса впитывания из состояния тока в состояние почвенной влаги/с целью обеспечения необходимого водного ре­жима почвы.

Обозначим: h- глубина промачивания почвы (она не должна превышать глубину Я расчетного слоя почвы, или активного слоя, в котором расположена основная масса корней растения); а - средняя для этого слоя плотность почвы, г/см3; |3ппв - средняя расчетная влажность почвы после полива, которую при­нимают равной предельной полевой влагоемкости (ППВ), % массы сухой почвы; Рдпи - то же, перед поливом, % массы сухой почвы; ее часто выражают в % ППВ (табл. 3). Тогда по­ливная норма будет, Обозначим: h- глубина промачивания почвы (она не должна превышать глубину Я расчетного слоя почвы, или активного слоя, в котором расположена основная масса корней растения); а - средняя для этого слоя плотность почвы, г/см3; |3ппв - средняя расчетная влажность почвы после полива, которую при­нимают равной предельной полевой влагоемкости (ППВ), % массы сухой почвы;Рдпи - то же, перед поливом, % массы сухой почвы; ее часто выражают в % ППВ (табл. 3). Тогда по­ливная норма будет, м3/га:,

т= 100а/h(bппв - bдпи)-

В уравнение водного баланса почвы, кроме водопотребления культуры и полезно используемых осадков, входят также подпи­тывание корнеобитаемого слоя за счет капиллярной каймы грун­товых вод ( + G) или, наоборот, потери влаги из корнеобитаемого слоя на глубинную фильтрацию и пополнение грунтовых вод ( - G), что может быть при обильных осадках или неправильных поливах (в том числе очаговой инфильтрации в понижениях рельефа на неспланированном поле). При расчетах учитывают также изменение запасов почвенной влаги в рассматриваемом слое почвы на начало (W„) и конец расчетного периода (WK), в том числе прирост влаги в результате увеличения в течение ве­гетации корнеобитаемого слоя почвы.

Изучая подекадные водные балансы почвы, определяют его подекадные дефициты, которые последовательно суммируют, и по этим данным строят интегральную кривую дефицита на весь ве­гетационный период культуры (рис. 30). Эту кривую используют для установления сроков полива культуры при известных нормах.

Следует иметь в виду, что вычисляемую по формуле (17) по­ливную норму можно назвать физиологической. Она не учиты­вает особенности впитывания воды в почву при различных спо­собах и технике полива.Виды поливов. Классификация поливных режимов.В зави­симости от времени проведения поливы бывают вегетационные и вневегетационные. По назначению вегетационные поливы могут быть увлажнительные (их часто называют просто вегетацион­ными), подкормочные (удобрительные), послепосадочные или послепосевные (для приживления рассады и обеспечения друж­ных всходов), освежительные (дождеванием в жаркую, сухую погоду), противозаморозковые (для многолетних насаждений). Вневегетационные поливы бывают влагозарядковые, опресни­тельные (для промывки верхнего слоя почвы от вредных солей), предпахотные (чтобы пересушенная почва не пылила при вспашке и бороновании), предпосадочные или предпосевные (рассаду высаживают, а семена заделывают во влажную почву), провоцирующие сорняки (для их последующего уничтожения при обработке почвы).

При влагозарядковых поливах в засушливых районах страны (Средняя Азия и Закавказье, степная зона) почву промачивают осенью или весной на большую глубину (до 1...2 м и более). Метод влагозарядки основан, во-первых, на свойстве почв доста­точно прочно удерживать в порах определенное количество вла­ги на уровне, близком к ППВ, и, во-вторых, на способности корневой системы сельскохозяйственных растений проникать вслед за влагой в глубокие слои почвы и использовать находящуюся там продуктивную влагу. При эксплуатации уже построенной оросительной.системы фактический по­ливной режим варьирует по годам и внутри года в соответствии с изменением погодных условий. Этот режим орошения называют эксплуатационным. Его составляют, во-первых, для оперативного планирования водопользования и проведения поливов на бли­жайшую декаду (оперативный поливной режим) и, во-вторых, для сезонного планирования водопользования с учетом ожидае­мых в текущем году погодных условий, а также водоносности источника орошения (поливной режим плана водопользования). По назначению различают увлажнительный режим, обеспечи­вающий требуемые для роста и развития растений условия влажности почвы на протяжении всего периода вегетации; увлажни-

тельно-удобрительный (при поливах сточными водами) и увлаж­нительно-промывной, который предусматривает на засоленных или подверженных вторичному засолению землях создание нисходящих токов воды, для чего дают повышенную ороситель­ную норму, м3/га:

М„р = М -4- М„„сх, Вегетационный поливной режим разрабатывают так же, как и при орошении обычными (чистыми) водами, однако учитыва­ют следующее. Во-первых, на орошаемых пастбищах необходимо соблюдать санитарно-ветеринарные требования, согласно кото­рым между поливом сточными водами (в особенности животно­водческими стоками) и стравливанием должен быть карантин­ный разрыв в 15...21 дней в зависимости от степени подготовки и обезвреживания поливной воды. Во-вторых, нельзя превышать допустимые уровни концентрации ингредиентов производственно­го происхождения, их содержания в продукции, выращиваемой на ЗПО, и в почве. При необходимости предусматривают раз­бавление сточных вод чистой водой.

32. Способы полива с/х культур, виды и разновидности. Сравнительная эколого-экономическая оценка. Техника и технология поливов (понятие).Дождевание, поверхностный(борозды,полосы,затопл в чеках, в лиманах), локальный, почвенный, внутрипочвенный.Оросительную воду распределяют по поливному участку и превращают в почвенную влагу преимущественно двумя спосо­бами: дождеванием и поверхностным поливом. Для охлаждения листовой поверхности растений в жаркие и сухие часы суток, особенно во время суховеев, с целью предупреждения депрессии фотосинтеза применяют опрыскивание растений очень мелкими каплями, т. е. проводят мелкодисперсное (аэрозольное) дожде­вание на фоне обычного увлажнительного дождевания.

При поверхностном способе вода распределяется по почве самотеком. Поверхностный способ подразделяют на полив по бо­роздам, напуском по полосам и затоплением в чеках или ярусах. При дождевании вода разбрызгивается по полю с по­мощью специальных дождевальных машин и устройств, а при внутрипочвенном орошении поступает через систему подземных трубок-увлажнителей, заложенных на глубине 0,5...0,7 м.К внутрипочвенному относят также способ полива"за счет капиллярного подпитывания от регулируемого уровня грунтовых вод обычно применяют на сильно водопроницаемых осушае­мых землях^(синонимы: субирригация, подпочвенное орошение). При капельном орошении вода распределяется по сети надзем­ных пластмассовых трубопроводов и поступает в почву через точечные микроводовыпуски - капельницы.Каждому способу полива соответствует набор технических средств для его осуществления (дождевальные и поливные ма­шины и устройства), т. е. техника полива. Полив может быть механизирован с использованием тракторов, специальных машин и устройств, а также автоматизирован. Поливы не должны ухудшать плодородия почв орошаемого участка и мелиоративного состояния окружаю­щих земель. Способ и технику полива выбирают на основе сравнения вариантов по минимуму приведенных затрат. При этом принима­ют во внимание следующие природно-хозяйственные факторы: водопроницаемость почвы (возможные поливные нормы и межпо­ливные периоды, увязанные с производительностью агрегатов для послеполивной обработки почвы); мощность почвы и харак­тер подстилающей породы; степень и характер засоления почвы и породы, гидрогеологические условия; климатические факторы, определяющие интенсивность водопотребления орошаемой куль­туры; вид культуры, рельеф и конфигурацию поливных участков; наличие трудовых ресурсов; характер землевладения.L-Один из определяющих факторов выбора способа полива - водопоглощающая способность почвы, т. е. ее способность впи­тывать за определенный отрезок времени то или иное количество воды. При впитывании вода поступает в почвенные поры под действием относительно постоянных в течение процесса ин фильтрации капиллярных сил, связанных с образованием вогну­тых менисков в порах, и благодаря явлению поверхностного натяжения в жидкостях; силы тяжести, увеличивающейся с уве­личением мощности смоченной части профиля, и сил сопротив­ления движению воды в порах, которые противодействуют про­цессу впитывания и увеличиваются с возрастанием глубины про-мачивания за счет удлинения пути фильтрации воды в порах. Следует учитывать различную степень водопрочное™ почвенных агрегатов: на почвах с менее водопрочными агрегатами в пре­делах смоченной части профиля они разрушаются более интен­сивно и соответственно уменьшается действующий диаметр пор и увеличиваются силы сопротивления, что приводит к более резкому замедлению впитывания. При выборе способа полива учитывают также технологичес­кие требования, удобство проведения поливов в общем техноло­гическом цикле возделывания сельскохозяйственных культур или насаждений.

Если грунтовые воды залегают глубоко, особенно при хоро­шей естественной дренированности территории, можно применять поверхностные способы полива, которые обычно сопровождаются потерями воды на глубинную фильтрацию. В случае плохой ес­тественной дренированности орошаемого массива при поверх­ностных способах во избежание засоления и заболачивания верхних горизонтов почвы строят специальные дрены, что зна­чительно удорожает освоение участка. Однако на засоленных почвах, требующих промывного поливного режима, более при­емлемы поверхностные способы, поскольку при дождевании прак­тически невозможно осуществить нисходящие фильтрационные токи воды по всей площади поля.

На глубокозасоленных почвах при глубоких грунтовых водах лучше применять дождевание, которое позволяет точнее дози­ровать поливную норму, значительно снижая потери ороситель­ной воды на глубинную фильтрацию. Дождевание имеет преиму­щество по сравнению с поверхностными способами также в условиях острого дефицита оросительной воды.В мелиоративной практике при выборе способа полива учи­тывают и трудовые ресурсы хозяйства, его энерговооруженность, финансовые возможности. Окончательно способ и технику поли­ва выбирают на основе технико-экономической оценки сравни­ваемых вариантов.полив-однократное искусств увлажнпреземного слоя атмосферы. Способ полива-способ позволяющий перевести воду из состояния тока в состоян почвенной влажности. Техника полива-различн устройства, техн средства необход для осущ полива. Технология полива-параметрыосуществл поливов.