На легких почвах предпочтителен режим орошения
14 Ноябрь 2012 г. 21:57
Оросительные мелиорации
Оросительные мелиорации
Неурожай в результате засухи всегда вызывал недостаток продовольствия, приводил к бедствиям, от голода погибали люди. Отсюда понятна важная роль орошения - оросительной мелиорации с подводом воды на земли, где ее очень не хватает.
Орошения - важнейшее средство регулирования водного режима почв и получения запланированных урожаев в засушливых районах.
Влияние орошения на почву и растения. Чтобы наиболее эффективно использовать орошаемые земли, необходимо осуществлять орошение на научной основе. Для этого надо хорошо знать биологию отдельных растений, так как различные культуры потребляют и расходуют воду неодинаково. Одно растение кукурузы, например, за свою жизнь расходует около 100 л воды, а одно растение сахарной свеклы - 60 л. Поскольку обычно на 1 га пашни выращивают примерно 50 тыс., растений кукурузы и столько же растений свеклы, то им необходимо от 3 до 5 тыс./м3 (т) воды. Вода для растений попадает с атмосферными осадками, а часть должна поступать за счет орошения. Причем на создание органического вещества растения используют всего около 0,2 % потребляемой воды, а 99,8 % влаги они испаряют.
Орошение позволяет поддерживать оптимальную влагообеспеченность растений в течение всей вегетации и особенно в критические периоды водопотребления. Благодаря увлажнению улучшаются микроклимат приземного слоя воздуха, тепловой режим почвы. Вместе с водой растения поглощают из почвы питательные вещества (азот, фосфор, калий, кальций, серу, железо и др.), что обеспечивает полноценную вегетацию и наращивание продуктивной массы.
Норма полива - количество воды, которое необходимо растениям в течение вегетационного периода н 1 га орошаемых земель дополнительно к естественным запасам этой жидкости в почве.
Для высокорослых растений с корневой системой до 2 м (кукуруза, подсолнечник и др.) почву промачивают на глубину не более 1 м. Поливные нормы для них составляют от 800 до 1000 м3/га на каждый из 4. 6 поливов в сезон. Для сельскохозяйственных культур, которые имеют не столь глубоко проникающую корневую систему (до 50. 80 см), достаточно по З00 . 500 м 3 /га на каждый полив.
Переувлажнение почвы при орошении так же вредно для растений, как и засуха. При переувлажнении вода вытесняет из почвы воздух, а поэтому корни растений испытывают недостаток кислорода. При избыточном поливе растения могут полегать, так как их корни плохо держатся в верхнем слое почвы. Кроме того, в некоторых местах излишний полив вызывает засоление почвы.
Сроки поливов растений на протяжении вегетации зависят от биологических особенностей выращиваемой культуры, погодных условий, характера почвенных грунтов и гидрогеологических особенностей орошаемых земель.
Сроки поливов устанавливают по влажности почвы, фазам роста растений, концентрации клеточного сока растений и другим показателям.
При орошении насаждений очень важно определить очередной срок полива, так как, если его пропустить, растения могут прекратить свой рост, и их урожайность снизится.
По назначению поливы бывают влагозарядковые, предпосевные, вегетационные, подкормочные и даже противозаморозковые.
Поливы обычно распределяют так, чтобы обеспечить растения влагой в периоды, когда растения наиболее чувствительны к ее недостатку в почве. Влажность почвы не должна быть меньше нижнего оптимального предела, который зависит от требования возделываемой культуры и характера почвы. Особенно важно наличие необходимой влажности, когда у растений формируются бутоны и образуются цветы. При малейшей засухе в период бутонизации и цветения растений нередко отпадают цветки и завязи, а поэтому уже невозможно получить высокой продуктивности.
Критический период в режимах соблюдения влажности наступает во время следующих фаз развития: озимая и яровая пшеница - выход в трубку, налив зерна; просо - выметывание метелки, налив зерна; гречиха - цветение; сорго - Образование соцветий, налив зерна; кукуруза за 10 сут до и за 20 сут после бутонизации - цветения; подсолнечник - образование корзинки, цветение; картофель - бутонизация, массовое корнеобразование.
Однако как узнать, когда растение нуждается в поливе? Это можно выяснить следующим образом:
систематически определяя содержание воды в растении прямым методом (взвешивание - высушивание - взвешивание);
косвенным путем - по изменению концентрации веществ в листьях. Для определения влажности почвы буром берут пробы почвы на разной глубине, взвешивают ее, затем высушивают и определяют процентное содержание в ней воды.
Когда же полив растений проводится в сроки, установленные в соответствии с их потребностью в воде, то можно при экономном поливном режиме повысить урожай на 10. 20 %.
Оросительная система. Это земельная территория сельскохозяйственного назначения, оборудованная устройствами для полива.
В каждой регулярно действующей оросительной системе вода может доставляться на орошаемые земли в любое время, когда в ней имеется потребность, и в определенных необходимых количествах (рис. 24).
Вода из источника орошения посредством головного сооружения забирается в магистральный канал системы, который подает ее к орошаемым земельным массивам. Из магистрального канала вода поступает в проводящие распределительные каналы, через которые она поступает на поля и оросительные каналы внутрихозяйственной сети.
Водоисточники - река, озеро, водохранилище, подземные воды - служат для обводнения и орошения сельскохозяйственных земель.
Водозаборное (головное) сооружение предназначено для регулирования забора воды из водоема, реки или подземного водоисточника в оросительную систему. Водозабор бывает самотечный или с механической подачей (с помощью насосов).
Магистральный (головной) оросительный канал служит для доставки воды из источника орошения в распределительные каналы.
Распределительные проводящие каналы и трубопроводы подают воду из магистрального канала на поля для орошения.
Оросительная сеть и оросительные устройства - временные оросители, возобновляемые ежегодно или перед каждым поливом, поливные борозды, постоянные и переносные трубопроводы, стационарные и передвижные дождевальные агрегаты.
Водосбросная сеть каналов предназначена для отвода ливневых и талых снеговых вод, а также для сброса воды, остающейся после полива в каналах и трубопроводах.
Дренажная сеть предназначена для сбора и отвода промывных, а также избыточных грунтовых вод для предупреждения засоления и заболачивания корнеобитаемого слоя почвы.
Способ полива - совокупность приемов, устройств и технического оборудования, применяемых для распределения поливной воды по полю.
Воду распределяют по поливному участку, где она превращаётся в почвенную влагу следующими способами: поверхностным поливом и дождеванием.
При поверхностном поливе вода распределяется по почве самотеком. В России в основных районах орошения применяют следующие способы полива: все пропашные культуры (кукуруза, сахарная свекла и др.) поливают по бороздам; культуры сплошного сена (зерновые, травы и др.) - напуском воды; рис - затоплением чеков.
Для полива по бороздам (рис. 25) на будущем поливном участке осуществляют нарезку поливных борозд. Нарезают борозды обычно культиватором-окучником или культиватором - растение питателем с окучником.
Полив по бороздам применяют на ровных и спланированных площадях. В зависимости от назначения и вида сельскохозяйственной культуры борозды бывают мелкие (8. 12 см), средние (15. 25 см) и глубокие (30. 40 см). Мелкие борозды нарезают для полива мелкосемянных культур (моркови, свеклы), а в более поздние сроки вегетации эти борозды углубляют. Глубокие борозды с широкими междурядьями (до 1 м и более) используют при влагозарядных поливах. для этих же поливов применяют и бороздыщели, которые отличаются от обычных тем, что ниже дна нарезают узкую щель (3. 4 си), так что общая глубина борозды с щелью достигает 35 см. Их смоченный периметр в 2. 2,5 раза больше, чем обычных борозд, поэтому они быстрее поглощают воду и ее расход в них увеличивается в 2. 3 раза.
При поливе по бороздам вода движется по ним отдельными небольшими потоками и впитывается в почву под действием гравитационных и капиллярных сил через смачиваемую поверхность. Поливные борозды прокладывают перпендикулярно временному подводящему каналу, из которого вода распределяется по этим бороздам и поступает в них напрямую самотеком (см. рис. 25, а).
Чтобы не занимать излишней площади под временные подводящие каналы и меньше терять под ними поливной воды на фильтрацию, инженер З.И. Метельский в 1950-х гг. предложил вместо этих каналов использовать сборно-разборные трубопроводы, которые многие годы довольно широко применяли в хозяйствах Нечерноземной зоны России (см. рис. 25, 6).
Полив дождеванием осуществляется таким образом, что подаваемая на поле оросительная вода с помощью специальных разбрызгивающих устройств превращается в искусственный дождь, который, падая на землю, поливает растения, увлажняет почву и приземный слой воздуха.
Работа дождевальных систем и агрегатов обеспечивается с помощью насосов, создающих определенный напор - удельную энергию жидкости. Благодаря напору струи воды, выталкиваемые из водоструйных насадок дождевальных агрегатов, приобретают определенную скорость и в воздухе дробятся на мелкие пылеобразные капельки. В связи с этим полив дождеванием возможен лишь при наличии насоса, т. е. характеризуется повышенным потреблением электроэнергии.
Одна из важных положительных особенностей дождевания - возможность в широких пределах изменять поливную норму, что позволяет строго регулировать влажность корнеобитаемою слоя почвы.
Распыленные дождевые капли воды в воздухе обогащаются кислородом. В жаркое время полив дождеванием снижает температуру воздуха и почвы, благодаря чему улучшаются процессы ассимиляции в растениях. Попадая на растения, вода смывает с них пыль, что способствует улучшению дыхания растений.
Многолетний опыт показывает, что в районах с умеренно влажным климатом и на малоструктурных почвах иссушается главным образом верхний слой мощностью не более 40. ..60 см, который и следует увлажнять при поливе овощей и кормовых культур. В связи с этим в условиях Нечерноземной зоны при поливе дождеванием поливные нормы составляют от 300 м 3 /га на легких почвах до 400 м 3 /га на тяжелых и торфяных почвах. Надо отметить, что в условиях Нечерноземной зоны дождевание является наиболее рациональным способом полива. Поэтому уже с середины ХХ в. полив дождеванием весьма широко применяется на пойменных землях рек Яхромы, Москвы, Оки, Волги.
Поливы дождеванием из-за небольшой поливной нормы следует осуществлять часто, но в сжатые сроки. Овощные культуры рекомендуется поливать через 8. 12 сут в течение 1. 2 дней, картофель - через 12. 15 сут в течение 2. 3 дней и прочие культуры - через 15. 20 сут в течение 4. 5 дней.
Для внесения с поливной водой удобрений используют специальные смесители - гидроподкормщики.
Распыление воды при дождевании осуществляют с помощью специальных распыливающих насадок и аппаратов: короткоструйных (радиус действия в тихую погоду до 10 м), среднеструйных (до 35 м) и дальнеструйных (свыше 35 м). Эти устройства монтируют на краны-гидранты трубопроводов дождевальных оросительных систем и агрегатов.
Для полива дождеванием применяют следующие системы подачи воды: закрытые, открытые и комбинированные.
В закрытых оросительных дождевальных системах все основные составные элементы закреплены стационарно (рис. 26). Вся проводящая водопроводная сеть в этой системе устроена из постоянных трубопроводов, уложенных в землю на глубину до 1 м. Из распределительных трубопроводов этой системы на поверхность выведены лишь краны - гидранты, к ним в период поливного сезона подключают переносные трубы (типа труб З.И. Метельского и др.), которые используются здесь в качестве временных оросительных дождевальных трубопроводов. В этих переносных трубах имеются соединительные муфты, к которым присоединены распыливающие дождевальные насадки. Благодаря этим насадкам временный оросительный дождевальный трубопровод при включении в работу (см. рис. 26, а) может увлажнить определенную полосу площади посевных насаждений, которая ограничивается максимальным радиусом действия распыливающего устройства и длиной временного оросительного трубопровода (см. рис. 26, 6).
По завершении полива в одной позиции переносную трубу по частям вручную перемещают на следующее место, где подсоединяют к очередному крану-гидранту и вновь включают в работу.
Закрытую оросительную дождевальную систему можно применять для полива площадей с большими уклонами, она не создает препятствий для работы сельскохозяйственных машин, исключает потери поливной площади и резко снижает потери воды на фильтрацию.
Открытые оросительные дождевальные системы состоят из открытых постоянных и временных каналов, а вместо регулирующих сетей (подводящих каналов и поливных борозд) используются передвижные дождевальные агрегаты. В настоящее время для полива дождеванием применяют дождевальные агрегаты различных типов, из которых наиболее распространены короткоструйный навесной двухконсольный и дальнеструйный навесной.
Короткоструйный навесной двухконсольный дождевальный агрегат представляет собой двухконсольную металлическую пространственную ферму, которая навешена на гусеничный трактор (рис. 27). Агрегат снабжен всасывающим клапаном с гибким заборным шлангом, подключенным к центробежному насосу, который подает воду в раздаточный трубопровод, протянутый вдоль всей пространственной фермы. К раздаточному трубопроводу подсоединены десятки распыливающих насадок, с помощью которых и осуществляется полив дождеванием.
Этот агрегат, передвигаясь по полю рядом с открытым каналом, засасывает из него гибким шлангом воду и осуществляет дождевание. За один поливной сезон таким агрегатом можно полить 125 . 150 га посевов. Однако для работы такого агрегата необходимо иметь разветвленную сеть подводящих каналов и рядом с ними хорошо выровненные дороги. Поэтому такие агрегаты можно применять только на землях с ровным рельефом.
Дождеватель дальнеструйный навесной навешивают на трактор (рис. 28, а). В комплект этого агрегата входит всасывающий приемный клапан, который гибким шлангом подключен к центробежному насосу, а тот, в свою очередь, к дальнеструйному поворотному дождевальному аппарату. Кроме того, у этого агрегата имеется бак - подкормщик, из которого через смесительное устройство подаются удобрения, поступающие в почву при дождевании вместе с поливной водой. дождевальный аппарат этого агрегата обеспечивает круговой полян с дальностью полета струи до 60 м. Полив ведут по кругу. Сезонная производительность этого агрегата составляет 30. 60 га.
Принципиальная схема открытой оросительной дождевальной системы, в которой полив осуществляется с помощью навесного дальнеструйного дождевателя, показана на рис. 28, 6.
Основные достоинства открытых оросительных дождевальных систем - простота и сравнительная дешевизна их устройства. Ощутимые недостатки - наличие каналов стесняет применение высокопроизводительных сельскохозяйственных машин, значительная часть земельной площади теряется под каналами, а также дорогами для движения дождевальных агрегатов остается неиспользованной.
Комбинированные (смешанные) оросительные дождевальные системы состоят из закрытых трубопроводов и открытых каналов. В этих системах из источника орошения вода подается на самую высокую точку, откуда самотеком распределяется по оросительным каналам, из которых полив осуществляется передвижными дождевальными агрегатами.
При выборе режима любого вида полива необходимо учитывать, какой тип почвы преобладает на орошаемом участке. Одни типы требуют обильного, но редкого полива, другие – умеренного, но частого. Тип почвы зависит от процентного содержания в ней двух основных компонентов – глины и песка.
Глинистые и суглинистые типы долго насыщаются влагой и задерживают ее, не пропуская вглубь слоя. Песчаные и супесчаные, напротив, быстро насыщаясь водой, пропускают ее в глубокие слои, много ниже корневой системы растений. По этой причине физический состав почвы оказывают большое влияние на выбор режима полива, наряду с такими факторами как тип растения, стадия его роста, климат и погода. Разобраться подробнее поможет характеристика свойств того или иного типа почв.
Основные типы почв
Итак, различают основные типы – глинистая и песчаная почва, а также переходные типы – суглинистая и супесчаная почвы. Самая тяжелая, сложная в обработке, плохо структурированная почва – глинистая. Определить это несложно, достаточно понаблюдать за поверхностью во время и после сильных осадков и в засушливый период. Если после дождя долго сохраняются лужи, а в засушливое время верхний слой превращается в жесткую корку и начинает покрываться глубокими трещинами, значит, земля состоит из глины. В руках влажная почва ощущается как вязкое и плотное вещество, а сухая рассыпается в пыль. Полное отсутствие структуры значительно затрудняет обработку глинистой почвы, а растения регулярно испытывают либо избыток, либо недостаток влаги.
Песчаная почва, напротив, состоит из относительно крупных частиц, то есть она хорошо структурирована, что облегчает обработку. Но она не удерживает влагу, а вносимые удобрения быстро вымываются, растения не успевают их впитать корневой системой. К подобному типу относится известковая почва, отличающаяся от песчаной высокой щелочностью за счет большого количества солей кальция. Песчаные грунты легче только в обработке, но растения на ней выращивать неудобно.
Лучше всего подходят для роста растений переходные типы – суглинки (где около 70% глины и 30% песка) и супесчаные земли (не менее 70% песка, остальное – глина). Это наиболее удобные для выращивания сельскохозяйственных культур почвы. Самая качественная почва содержит крупные частицы песка и достаточное количество органического вещества в виде ила. Сады и виноградники, сельскохозяйственные поля и огороды закладывают именно на таких типах земель.
Режимы полива на разных типах почв
У каждого типа есть свои плюсы и минусы в отношении орошения. В орошении важно помнить, что вода впитывается и медленно движется по глинистым почвам, но после увлажнения они сохраняют значительное количество влаги. В процессе дождевания вода, быстро наносимая на глинистый грунт, будет попросту стекать или накапливаться в виде луж при идеально ровном рельефе, а не проникать к корневой системе. Поэтому при поливе таких участков воду следует подавать медленно в течение длительного периода.
Если орошение организуют на песчаных грунтах, то необходимо осуществлять умеренно интенсивный полив в коротких промежутках, поскольку вода быстро впитывается и попадает в глубокие слои. Длительный полив на песчаниках вреден еще и тем, что большое количество влаги способствует выщелачиванию грунта, что снижает плодородие земли. Не помогает регулярное внесение удобрений, как минеральных, так и органических, добавляемых вместе с поливом или отдельно от него. Быстрое внесение воды на песчаных почвах будет способствовать увеличению площади смачивания, предоставляя больший объем земли для использования корнями.
Пористость и структура грунта
Пористость почвы – важный показатель, поскольку хорошо структурированный, рыхлый грунт пропускает влагу к корням, происходит процесс аэрации. Влага не застаивается, корка не образуется, семена быстро всходят, а растения имеют достаточное количество как влаги (при регулярном поливе), так и воздуха. С этой точки зрения, наилучший тип почвы – лёгкие суглинки и супесчаные типы. В таком грунте хорошо приживаются молодые растения, быстро развиваются и дают отличный урожай.
В бесструктурной, плотной среде для растений с неправильно организованным поливом наблюдаются две крайности — либо избыточное, либо недостаточное увлажнение. Избыток влаги не менее губителен, чем ее недостаток, поскольку делает грунт еще плотнее, что не допускает проникновения кислорода. Усиливаются анаэробные процессы, что влечет потерю азота и появление таких веществ, как закиси марганца, железа и других содержащихся в грунте металлов.
Поэтому при проектировании систем автополива необходимо учитывать тип почвы, что является одной из важнейших характеристик местности, наряду с климатом и рельефом. Если нет возможности улучшить грунт, добавив в глину песок или обогатив песчаник глинистыми веществами, необходимо ответственно выбрать режим полива. Принятие в расчет типа грунта и способа его орошения сделает использование воды более эффективным и экологичным, поскольку это исключит эрозию почв, улучшит рост, развитие и здоровье произрастающих растений.
Мелиорация и ее значение для сельского хозяйства. Понятие и сущность орошения. Задачи орошения, понятие оросительного режима. Основные требования оптимального режима орошения. Понятие поливной нормы, методами определения степени потребности в поливе.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.05.2015 |
Размер файла | 20,1 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
Институт землеустройства, кадастра и мелиорации
Кафедра мелиорации и охраны земель
Выполнила: ст.группы 6301
Проверила: Сосорова С.Б.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОРОШЕНИИ
2. ПОНЯТИЕ РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ
3. ПОЛИВНАЯ НОРМА
Мелиорация - совокупность организационно-хозяйственных и технических мероприятий, направленных на коренное улучшение земель. Мелиорация даёт возможность изменять комплекс природных условий (почвенных, гидрологических и др.) обширных регионов в нужном для хозяйственной деятельности человека направлении: создавать благоприятные для полезной флоры и фауны водный, воздушный, тепловой и пищевой режимы почвы и режимы влажности, температуры и движения воздуха в приземном слое атмосферы; способствует оздоровлению местности и улучшению природной среды.
Наибольшее значение Мелиорация имеет для сельского хозяйства, придавая большую устойчивость этой отрасли народного хозяйства и обеспечивая более стабильные валовые сборы с.-х. культур; позволяет производительнее использовать земельный фонд.
Мелиорация - важный фактор интенсификации с.-х. производства (совместно с механизацией и химизацией) и научно-технического прогресса в сельском хозяйстве, открывающий широкие возможности для повышения урожайности, создания прочной кормовой базы животноводства, освоения пустынных и заболоченных земель.
Технический уровень мелиорация определяется характером производственных отношений, уровнем развития производительных сил страны, а также зональными условиями отдельных территорий и хозяйственными задачами.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОРОШЕНИИ
Орошение (ирригация) -- подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение её запасов в корнеобитаемом слое почвы в целях увеличения плодородия почвы. Орошение, вместе с осушением, является основным видом мелиорации -- гидротехническим. Орошение улучшает снабжение корней растений влагой и питательными веществами, снижает температуру приземного слоя воздуха и увеличивает его влажность.
Орошение относится к гидромелиорации, которая представляет собой ряд мер, направленных на долговременное улучшение водного режима почвы с целью повышения её урожайности. Гидромелиорация осуществляется путём строительства инженерных гидротехнических сооружений, с помощью которых осуществляется просчитанное изменение или регулирование водного режима территории. Если орошение требуется осуществлять в местности бедной водными запасами, то предварительно следует провести обводнение территории, так как постоянная транспортировка требуемых для орошения объёмов воды была бы чрезвычайно неэффективной и дорогостоящей. С помощью же обводнения обеспечивается поступление воды естественным ходом, что позволяет её использовать в дальнейшем непосредственно в оросительных системах.
Эффективным является использование орошения вместе с другими видами мелиорации, например, с агролесомелиорацией, которая включает в себя создания защитных лесополос и участков. При этом возможно достичь не только улучшения почвенных условий, но и изменения в лучшую сторону микроклиматических условий, когда улучшается местный влагооборот в целом. В засушливых регионах только увлажнения почвы может быть недостаточно, так как при действии сухих ветров испарение с поверхности растений усиливается, и скорость подпитки из корневой системы может оказаться недостаточной, что приводит к увяданию. Также можно отметить такие виды мелиорации как опреснительные мелиорации, которые заключаются в выведении из почвы вредных солей, и тепловые мелиорации, когда полив культур производится тёплой водой.
В целом, орошение применяется в самых различных участках по климатическим условиям. Очевидно, что наибольшая нужда в орошении наблюдается в регионах с жарким сухим климатом (аридный климат), характеризующихся малым количеством осадков (200--300 мм в год). Показатель увлажнения (отношение годовой суммы осадков к потенциальной испаряемости) меньше 0,33, а дефицит испаряемости (разница между возможной испаряемостью за вегетационный период и продуктивно используемыми осадками) превышает 5000 кубических метров на гектар. В России к подобным землям можно отнести территорию Астраханской области. Данный климат типичен для государств Средней Азии, где основной культурой, выращиваемой с помощью орошения является хлопчатник.
Также орошение весьма эффективно в субаридных областях. Для них показатель увлажнения составляет меньше 0,77, а дефицит испаряемости -- 2000-5000 куб. метров на гектар. Климат в таких областях более благоприятный, чем в зонах аридного климата, однако раз в несколько лет здесь случаются засушливые периоды, что может наносить большой ущерб сельскому хозяйству. Орошение здесь играет несколько иную роль, служит не столько для создания возможности произрастания, сколько для выравнивания колебаний объёма получаемой продукции по годам и более эффективного использования земель с возможностью снимать урожай несколько раз в год. Определяющими культурами являются кормовые и зерновые [4] .
В зависимости от местной ситуации возможны разные способы проведения орошений. Во-первых, может орошаться как целиком вся площадь угодий, что характерно для засушливого климата, так и отдельные участки определённых культур, что свойственно для более влажных климатических районов. Во-вторых, орошение может осуществляться единожды за год (так называемое лиманное орошение), при котором в почве создаётся необходимый запас воды, используемый растениями в течение года, или же орошение может производиться постоянно
2. ПОНЯТИЕ ОРОСИТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ
Режим орошения - это правильно рассчитанные и применяемые нормы, сроки и количество поливов с целью создания оптимального водного режима в корнеобитаемом слое почвы. Эти показатели зависят от биологических особенностей культур и их водопотребления, погодных условий летних периодов, влажности почвы и фаз развития растений.
Задачей орошения является компенсация поливами дефицита водопотребления (недостатка естественного водоснабжения).
Оптимальный режим орошения должен отвечать следующим основным требованиям:
- во-первых, необходимо, чтобы вся подаваемая на поле вода участвовала в создании урожая;
- во-вторых, поливной режим как неотъемлемый фактор внешней среды должен способствовать сохранению и повышению плодородия орошаемых почв, не допуская их заболачивания и эрозии;
в-третьих, режим орошения должен регулировать водный, питательный, солевой и тепловой режимы почвы и способствовать более эффективному использованию водных и земельных ресурсов. Поливная вода не должна содействовать засолению и загрязнению почвы. Поливные режимы необходимо рассматривать как единое природное целое с растением, почвой и микроклиматом.
3. ПОЛИВНАЯ НОРМА
Количество воды (м3/га), которое подают за один полив, называют поливной нормой.
Нормы, сроки и число поливов зависят от климатических и почвенных условий: мощности, влагоудерживающей способности и влажности почвы ко времени орошения, а также от породы, подвоя, возраста и урожайности дерева. мелиорация орошение режим полив
Наиболее объективными и научно-обоснованными методами определения степени водообеспеченности, а следовательно, и потребности в поливе растений являются сосущая сила, концентрация клеточного сока, осмотическое давление и степень открытия устьиц растений.
Величина поливной нормы в каждом отдельном случае будет зависеть от влажности почвы перед поливом, ее полевой влагоемкости, объемной массы и глубины увлажнения. Она должна равняться разнице между количеством воды, соответствующим полевой влагоемкости и содержащимся в увлажненном слое почвы перед поливом.
Глубина увлажнения определяется глубиной размещения основной массы корневой системы. Этот слой почвы и подпочвы называют корнеобитаемым.
Поливная норма должна быть рассчитана на увлажнение всего корнеобитаемого слоя почвы и подпочвы, при этом следует учитывать уровень залегания грунтовых вод и степень их минерализации, а также характер подпочвы, чтобы избежать засоления или заболачивания почвы.
Уровень грунтовых вод можно определять по смотровым колодцам (вкопанные гончарные или деревянные трубы). Учитывая колебания уровня грунтовых вод, поливы проводят такими нормами, чтобы не допустить проникновения поливных вод до грунтовых, так как это может повысить уровень последних и вызвать гибель корней.
Глубина корнеобитаемого слоя почвы и подпочвы (где может быть размещено до 90% сосущих корней) для плодовых деревьев может быть принята следующая: семечковые молодые сады -- 30--50 см, сады, плодоносящие на мелких почвах, -- до 50--70 см, на глубоких почвах -- до 80--100 см. При этом следует иметь в виду, что корневые системы плодовых деревьев на юге (особенно на Кубани) проникают на глубину до 3--4 м, а некоторые даже до 9,5 м., следовательно, если вода пройдет глубже, то несомненно окажет благотворное влияние на рост и плодоношение плодовых деревьев. При проектировании оросительных систем поливную норму и сроки полива сельскохозяйственных культур принимают по рекомендациям. При отсутствии этих рекомендаций поливную норму (м3/га) вегетационного полива определяют по формуле:
где H -- расчетный (активный) слой почвы, м; г -- объемная масса расчетного слоя почвы, т/м3; w2 -- влажность расчетного слоя почвы после полива (в процентах массы сухой почвы), которая соответствует наименьшей влагоемкости; w1 -- влажность расчетного слоя почвы перед поливом в процентах от массы сухой почвы. В проектах ее принимают равной влажности разрыва капилляров.
Количество воды, которое подают в почву при поливе, не должно превышать свободной влагоемкости ее расчетного слоя, чтобы не нарушались нормальные условия аэрации почвы и питательного режима растений, и вода не питала грунтовые воды.
Если расчетная поливная норма получилась менее 400 м3/га при поливе по бороздам и полосам, то для равномерного полива ее надо увеличить до 400…600 м3/га, в зависимости от водопроницаемости почвы и рельефа участка.
При поливе дождеванием поливные нормы для освежительных поливов рекомендуют 50…100 м3/га, посадочных и послепосевных -- 100…150, вегетационных -- 300… 700 м3/га.
Норму влагозарядкового полива принимают из расчета дополнительного увлажнения до наименьшей влагоемкости 70…100 -- сантиметрового слоя почвы.
Например, для увлажнения тяжелосуглинистых темно-каштановых почв на глубину 0,7 и 1 м поливная норма составит соответственно 800 и 1 1000 м3/га.
Увлажнение почвы влагозарядковыми поливами неизбежно ведет к большим потерям воды на глубокую инфильтрацию, к увеличению весеннего поверхностного стока, а иногда, и к водной эрозии почвы весной. Например, потери воды на инфильтрацию вглубь за пределы 1,5-метрового слоя от влагозарядки нормой 800…1500 м3/ га в Заволжье составляют 24…66 %.
Под поздние культуры (кукуруза, просо, овощные) осеннюю влагозарядку давать нецелесообразно. Для них при необходимости лучше давать предпосевной полив нормой для увлажнения до наименьшей влагоемкости расчетного слоя.
Осеннюю влагозарядку не проводят на легких почвах, при близком залегании грунтовых вод, при достаточном количестве осенних и зимних осадков.
Число поливов. Оросительная норма состоит из суммы всех поливов
При одинаковых поливных нормах число поливов равно
где М -- оросительная норма, м3/га; m -- поливная норма, м3/га.
Если проводят влагозарядковый полив, то число вегетационных поливов равно
где mв -- норма влагозарядкового полива, м3/га.
Сроки поливов назначают такие, при которых получаются наиболее высокие урожаи, то есть сроки полива должны обеспечить оптимальный водный режим почвы для каждой культуры в конкретных условиях их выра-щивания.
Дефициты водного баланса рассчитывают с учетом влагозарядковых или предпосевных поливов, которые обычно проводят до посева (посадки).
При назначении первых и последних вегетационных поливов следует учитывать биологические особенности культуры. Например, ранние поливы кукурузы -- в фазе появления 6…7-го листа -- задерживают последующий рост и развитие растений, поэтому даже в засушливый год начинать поливы кукурузы раньше фазы образования 9…10 листьев не следует.
На полях, не получивших влагозарядковых поливов, проводят предпосевной, который покрывает дефицит водного баланса.
Орошение подводит воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличивает запасы в корнеобитаемом слое почвы в целях увеличения плодородия почвы. Орошение улучшает снабжение корней растений влагой и питательными веществами, снижает температуру приземного слоя воздуха и увеличивает его влажность. Вне зависимости от выпадения атмосферных осадков орошаемые земли дают высокие устойчивые урожаи многих сельскохозяйственных культур, возделываемых в зоне недостаточного увлажнения.
Регулярное орошение улучшает водный, тепловой, питательный и воздушный режимы почв, а также позволяет регулировать солевой режим почв.
Режим орошения, правильно рассчитанные и применяемые нормы, сроки и количество поливов с целью создания оптимального водного режима в корнеобитаемом слое почвы. Эти показатели зависят от биологических особенностей культур и их водопотребления, погодных условий летних периодов, влажности почвы и фаз развития растений.
Нормы, сроки и число поливов зависят от климатических и почвенных условий: мощности, влагоудерживающей способности и влажности почвы ко времени орошения, а также от породы, подвоя, возраста и урожайности дерева.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Колпаков В.В., Сухарев И.П. Сельскохозяйственные мелиорации / Под ред. И.П. Сухарева. -- М.: Колос, 2011 г. -- 328 с.
2. Мелиорация земель / Н.С. Ерхов, Н.И. Ильин, В.С. Мисенев. -- 2-е изд., перераб. и доп. -- М.: Агропромиздат, 2010 г. -- 319 с.
3. Черемисинов А.Ю., Бурлакин С.П. Сельскохозяйственные мелиорации: Учебное пособие. -- Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2011. -- 247 с.
Подобные документы
Мелиорация - система агротехнических мероприятий, направленных на улучшение земель. Природно-климатическая характеристика Абзелиловского района Башкортостана. Характеристика дождевания; расчет режима орошения сельскохозяйственных культур в севообороте.
курсовая работа [56,5 K], добавлен 20.08.2012
Оценка качества поливной воды по ирригационному коэффициенту Стеблера. Орошаемый участок, отвечающий однородным почвенно-мелиоративным и гидрогеологическим требованиям. Проектирование режима орошения севооборота. Подбор дождевального оборудования.
курсовая работа [90,4 K], добавлен 14.01.2014
Природно-климатические условия, почвы и почвенные ресурсы Мухоршибирского района Республики Бурятия. Виды оросительных мелиораций, техника дождевания. Порядок выполнения расчетов режима орошения дождеванием. Экономическая эффективность в мелиорации.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 19.01.2013
Определение запасов влаги в почве, средних дат поливов графоаналитическим способом. Проектирование сети орошаемого участка. Расчёт поливного расхода, продолжительности поливного периода, режима орошения баклажана, суммарного, подекадного водопотребления.
курсовая работа [386,9 K], добавлен 08.06.2012
Мелиорация как изменение природных условий путем регулирования водного и воздушного режимов почвы в благоприятном для сельскохозяйственных культур направлении. Понятие и закономерности режима орошения, его принципы и значение. График гидромодуля.
Орошение регулирует одну из составляющих плодородия – водоснабжение растений, обеспечивая им наиболее благоприятные для произрастания водный, питательный, воздушный, тепловой, солевой и микробиологический режимы почвы.
В практике орошения различают следующие виды оросительных мелиораций:
- Регулярно действующее правильное орошение. При этом вода подается в нужные сроки и в необходимом количестве на орошаемые участки.
- Однократно действующее орошение – лиманное. При таком виде орошения с помощью земляных валов задерживают талые или паводковые воды. Задержанная вода впитывается в почву, создавая определенные запасы влаги, используемые затем сельскохозяйственными культурами.
- Специальные виды орошения – удобрительные, отеплительные, промывные.
Удобрительное орошение – это полив водой, содержащей питательные вещества, необходимые для сельскохозяйственных растений.
При отеплительном орошении используют отработанные воды тепловых станций, гейзеров для орошения полей, теплиц, парников, для согревания почвы.
Промывное орошение – подача воды на поля для растворения и вымывания из корнеобитаемого слоя почвы вредных солей (или избытка солей).
Любой вид орошения комплексно воздействует на почву, растения и окружающую среду. Увлажнение повышает плодородие почвы, обеспечивает растения доступной влагой, активно влияет на урожайность культур. При орошении урожаи получают в 2-7 раз выше, чем без орошения.
Но не всегда орошение благотворно влияет на почву.
Чрезмерные поливы, использование поливной воды низкого качества, могут отрицательно сказаться на урожайности.
Качество поливочной воды оценивается тремя показателями: температурой, количеством взвешенных частиц и минерализацией.
Полив холодной водой в теплое время негативно сказывается на развитии и жизнедеятельности растений.
Взвешенные частицы, содержащиеся в водах рек, водоемов, улучшают агрегатное состояние почвы, обогащают ее органическими веществами, углекислым кальцием и другими элементами.
Минерализация поливной воды (наличие растворенных солей) не должна превышать для большинства растений 2-5 г/литр. При концентрации растворенных солей 15-20 г/литр вода считается токсичной.
Режим орошения сельскохозяйственных культур
В понятие режима орошения входит определение общего водопотребления культуры, оросительной нормы, сроков и норм полива. Запроектированный режим орошения должен удовлетворять потребности растений в воде в каждую фазу их развития с учетом требований агротехники и вида культуры; регулировать водный, питательный, солевой и тепловой режимы почвы; не допускать заболачивания, засоления и эрозии почвы.
При определении затрат воды на возделывание той или иной сельскохозяйственной культуры учитывается испарение ее через листья и испарение с поверхности почвы. Это суммарное испарение называют водопотреблением или эвапотранспирацией. Величина суммарного водопотребления зависит от вида возделываемой культуры, влажности активного слоя почвы, от погодно-климатических условий.
В практике орошаемого земледелия существует несколько методов определения суммарного водопотребления сельскохозяйственных культур. Наиболее достоверные данные о суммарном водопотреблении можно получить по эмпирическому методу академика А. Н. Костякова, согласно которому:
где:
Е – суммарное водопотребление, куб. м/га;
К – коэффициент водопотребления, куб. м/ц;
У – урожай сельскохозяйственной культуры, ц/га.
Коэффициент водопотребления К определялся опытно-экспериментальными способами, и для каждой сельскохозяйственной культуры приводится в специальных справочных таблицах. Так, для зерновых культур этот коэффициент может колебаться в пределах 70-130 куб. м/га, для овощных – 7,5-25 куб. м/га (в зависимости от водонасыщения почвы).
Оросительная норма, или дефицит водоснабжения – количество воды, которое нужно подать на 1 га орошаемого поля в течение вегетационного периода, чтобы получить плановую урожайность. Размер оросительной нормы определяют с помощью уравнения водного баланса:
М = (Е – а)(Р – Wг) – (Wн – Wк) ,
где:
М – оросительная норма, куб. м/га;
Е – суммарное водопотребление культуры, куб. м/га;
а –коэффициент использования осадков (а = 0,6-0,8);
Р – количество осадков за вегетационный период, куб. м/га;
Wг – количество влаги, поступающей капиллярным путем из грунтовых вод, куб. м/га;
Wн – запасы воды в корнеобитаемом слое почвы в начале вегетационного периода, куб. м/га;
Wк – запасы воды в корнеобитаемом слое почвы в конце вегетационного периода, куб. м/га.
Разность между верхним и нижним запасом влаги в активном слое почвы называют поливной нормой. Она показывает, какое количество воды выливается на 1 га за полив. Поливная норма рассчитывается по формуле, учитывающей величину (толщину) увлажняемого активного слоя почвы, среднюю плотность активного слоя почвы, верхний и нижний оптимальные пределы влажности активного слоя почвы.
Величина активного слоя почвы зависит от возделываемых культур. Для овощных она составляет 0,3 – 0,7 м, для зерновых и пропашных – 0,4 – 0,9 м, для плодовых – 1,0 – 1,2 м.
Применительно к основным фазам роста и развития растений ориентировочно практикуют следующее число поливов: для озимых (пшеница, рожь) – 2-4 (фазы начала трубкования, колошения и налива зерна); для яровой пшеницы, овса, ячменя, проса – 3-4 полива (фазы начала кущения, трубкования, начала налива зерна); для картофеля весенней и летней посадки – 3-5 поливов (фазы до бутонизации, бутонизация, цветение, после цветения, в период максимального роста клубней).
При летней посадке картофеля дают предпосадочный влагозарядковый полив.
Дождевание сельскохозяйственных культур
Дождевание – один из наиболее эффективных способов направленного воздействия человека на почву, растение и микроклимат приземного слоя воздуха. По сравнению с другими способами полива дождевание имеет ряд преимуществ, которые сводятся к следующему:
- механизация процессов труда и сочетание полива с технологией возделывания культур;
- применение на сложных рельефах и больших уклонах, а также на песчаных и слаборазвитых почвах без проведения планировочных работ;
- частые поливы малыми нормами с целью увлажнения почвы и улучшения микроклимата приземного слоя воздуха (освежительные поливы);
- возможность орошения сельскохозяйственных культур с одновременным внесением удобрений и др.
По срокам и характеру подачи воды различают три вида дождевания: обычное, импульсное и аэрозольное.
При импульсном дождевании воду подаю на культуру ежедневно в период наиболее высоких дневных температур – с 13 до 17 ч для снижения дефицита влажности воздуха.
При аэрозольном дождевании воду подают, как и при импульсном, ежедневно, в течение 4-5 ч (с 13 до 17 ч) в период высоких температур и низкой относительной влажности воздуха для орошения овощных, зерновых, кормовых и других культур. Особенностью аэрозольного дождевания является применение сильно распыленного дождя в виде мельчайших капель (аэрозолей).
Читайте также: