МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ф ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ В ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Методические указания к практическим занятиям

по дисциплине "Мелиорация»

УДК 378. 147. 88 : 631.6

ББК 74.58 : 40.6

М 54

Рекомендовано к изданию методической комиссией агрономического факультета (протокол № 1 от 01.10.2009 года)

Составители: профессор Андрианов Д.А., доцент Шаймухаметов Р.М.

ст. преподаватель Даутова Э.Р.

Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой растениеводства, кормопроизводства и плодоовощеводства профессор Исмагилов Р.Р.

Рецензент: профессор Абдрахманов Р.Ф.

Режим орошения

Цель практической работы состоит в приобретении студентами практического навыка в составлении и обосновании, путем количественного расчета суммарного водопотребления, дефицита водного баланса для отдельных сельскохозяйственных культур и в севообороте.

Задание:

1. Изучить сущность и элементы водного баланса.

2. Определить приходные и расходные составляющие уравнения водного баланса за вегетационные периоды лет различной влагообеспеченности для двух сельскохозяйственных культур.

3. Выполнить расчет водного баланса почвы для указанных вариантов, определить избытки или недостатки ее увлажнения.

4. Определить поливные нормы, сроки полива и их продолжительность.

5. Согласовать график полива в севообороте.

Оптимальный режим влагообеспеченности лесных культур на орошаемых землях создается и регулируется искусственно системой поливов, про­изводимых периодически в установленные заранее сроки и определенными поливными нормами. Суммарное количество воды, подаваемое в почву за все поливы на I гектар, составляет оросительную норму. Для разработки режима орошения необходимо установить нормы поливов, число и сроки их проведения.

Правильное определение числа, сроков и норм поливов имеет большое значение для экономного использования оросительной воды, недопущения заболачивания, засоления, эрозии почвы, повышения плодородия орошаемых зе

мель. Получение высокой продуктивности культур на орошаемых землях прежде всего зависит от правильного проектирования режима орошения и строгого его соблюдения.

Режим орошения устанавливается исходя из потребности культур в воде в течение вегетации и имеющихся запасов влаги в расчетном слое почвы к началу вегетационного периода.

Режим орошения рассчитывается для года определенной расчетной обеспеченности. Это могут быть годы от 75 до 95%-ной обеспеченности.

Расчет режимов орошения ведется в следующей последовательности:

1. Установление величины сравнительной оросительной нормы (дефицита водного баланса);

2. Определение поливных норм;

3. Установление сроков проведения поливов, их количества и продолжительности;

4. Построение неукомплектованного графика поливов участка и укомплектование его.

1.0 Расчёт оросительной нормы

Оросительная норма равна разности между суммарным водопотреблением культуры и естественной влагообеспеченностью. Суммарное водопотребление представляет общий расход воды на транспирацию и испарение почвой за вегетационный период в условиях оптимальной влажности почвы. Его величину рекомендуется определить методом С.М. Алпатьева, названным биоклиматическим. В основу метода положена зависимость водопотребления от дефицита влажности воздуха и биологических особенностей культур. Эта зависимость выражается формулой:

(1.1)

где Е - суммарное водопотребление, мм;

К - биологический коэффициент, имеющий различные значения для

отдельных культур и разных периодов вегетации, мм/мб;

- сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха, мб.

Значения биологических коэффициентов получают по данным исследования водопотребления культур по отдельным периодам при орошении с оптимальным увлажнением:

(1.2)

где E- водопотребление за рассматриваемый промежуток времени

(например, за декаду) мм;

- сумма дефицитов влажности воздуха за рассматриваемый про-

межуток времени (за декаду). мб.

При отсутствии экспериментальных данных о величине биологического коэффициента в той или иной зоне орошения пользуются его значениями, полученными для условий Украины в зависимости от суммы среднесуточных температур с поправкой на продолжительность светового дня в данной зоне.

Сумма расходов за все расчетные периоды (декады) дает суммарный расход за период вегетации.

Определение величины суммарного расхода воды производится следующим образом :

1. Подекадно от начала до конца периода влагопотребления устанавливаются (по данным наблюдений ближайшей к проектируемому участку метеостанции, приложения А, Б, В);

d- среднесуточный дефицит влажности воздуха, мб;

Р - сумма осадков, мм;

t - среднесуточная температура воздуха, ^OC,

2. Устанавливается сумма среднесуточных дефицитов влажности по декадам, мб.

3. Подекадно определяется количество используемых осадков при 75%-ной обеспеченности по формуле:

(1.3)

где М- коэффициент использования осадков. Принимается равным для

степной зоны 0,6, для лесостепной - 0,7;

К - модульный коэффициент для определения осадков заданной

обеспеченности. Рассчитывается по формуле:

(1.4)

где Ф - нормированные отклонения от среднего значения ординат

биномиальной кривой обеспеченности.

Принимаются в зави­симости от коэффициента асимметрии С_s и заданной обес­печенности, Значения коэффициента вариации С_v и коэффи­циента асимметрии С_s приведены в приложении 6.

4. Определяется сумма среднесуточных температур воздуха по декадам.

5. Подекадно устанавливается сумма среднесуточных температур воздуха с поправкой на приведение к 12 - часовой продолжительнос­ти дня. Дли этого необходимо суммы среднесуточных температур за определенный период времени (декаду) умножить на соответствующий этому периоду поправочный коэффициент.

Значения поправочного коэффициента приведены в таблице 1.

Таблица 1 Значение коэффициента для приведения дня к 12-ти часовой продолжительности (для широты 52-56⁰)

Месяцы	Апрель			Май			Июнь
Декады	I	II	III	I	II	III	I	II	III
Показатель	1.11	1.17	1.21	1.28	1.35	1.37	1.43	1.44	1.44

Продолжение

Месяцы	Июль			Август			Сентябрь
Декады	I	II	III	I	II	III	I	II	III
Показатель	1.43	1.38	1.36	1.29	1.26	1.18	1.11	1.04	1.00

6. По каждому отделению, по которой ведется расчет, определяется сумма температур воздуха с поправкой на длину дня от начала до конца периода водопотребления нарастающим итогом.

7) Подекадно, начиная с периода всходов для яровых культур и с пе- риода возобновления вегетации для многолетних трав и озимых культур, по рассчитываемой культуре определяются коэффициенты биологических кри-

вых ( К , мм/мб) в зависимости от суммы температур нарастающим итогом. Эти коэффициенты приводятся в таблице 1. 4.

Таблица 1. 4 Коэффициенты биологических кривых по С.М.Алпатьеву

Сумма температур от всходов	Сахарная свекла	Кукуру- за	Озимая пшеница	Яровая пшеница	Помидо- ры	Карто- фель	Люцерна
1	2	3	4	5	6	7	8
0-100	0.28	-	0.53	0.27	-	0.23	0.5
100-200	0.29	0.23	0.53	0.3	0.23	0.27	0.52
200-300	0.3	0.25	0.53	0.33	0.3	0.32	0.42
300-400	0.32	0.27	0.52	0.36	0.33	0.36	0.44
400-500	0.33	0.29	0.51	0.39	0.36	0.4	0.46
500-600	0.35	0.3	0.5	0.41	0.39	0.41	0.48
600-700	0.36	0.31	0.49	0.44	0.43	0.44	0.52
700-800	0.37	0.34	0.47	0.46	0.46	0.46	0.54
800-900	0.38	0.36	0.45	0.47	0.5	0.47	0.52
900-1000	0.39	0.38	0.43	0.46	0.52	0.47	0.42
1000-1100	0.4	0.4	0.42	0.44	0.53	0.47	0.44
1100-1200	0.41	0.41	0.41	0.41	0.53	0.45	0.46
1200-1300	0.42	0.42	0.37	0.4	0.52	0.44	0.52
1300-1400	0.43	0.44	0.34	0.37	0.5	0.42	0.53
1400-1500	0.45	0.45	0.3	0.34	0.47	0.39	0.53
1500-1600	0.46	0.48	0.26	0.3	0.45	0.37	0.42
1600-1700	0.47	0.49	0.23	0.27	0.42	0.37	0.43
1700-1800	0.48	0.49	0.19	-	0.4	0.33	0.45
1800-1900	0.49	0.48	-	-	0.39	0.31	0.47
1900-2000	0.49	0.46	-	-	0.38	0.3	0.49
2000-2100	0.5	0.45	-	-	0.37	0.28	0.51
2100-2200 2200-2300	0.49 0.43	0.43 0.4	- -	- -	0.37 0.36	0.27 0.25	0.52 0.52
2300-2400	0.47	0.37	-	-	0.35	-	0.42
2400-2500	0.46	0.35	-	-	0.35	-	0.44
2500-2600	0.45	0.32	-	-	0.35	-	0.46
2600-2700	0.43	0.29	-	-	0.34	-	0.48
2700-2800	0.42	0.26	-	-	0.33	-	0.49
2800-2900	0.41	0.25	-	-	0.33	-	0.51

8) Определяется количество используемых грунтовых вод, если они находятся на глубине не более 3 м от поверхности почвы. Расчет ведется по формуле:

^W_g ^{= E}_м ^{g, мм, (1.12)}

где g - коэффициент капиллярного подпитывания (принимается

согласно приложения Ж в зависимости от глубины расположения грунтовой воды).

При засоленных грунтовых водах, эти коэффициенты следует умень- шить примерно в 1,5-2,0 раза.

Если же грунтовые воды находятся на глубине более 3,0 м, то грунто- вые воды в расчет не включаются.

9) Определяется дефицит водного баланса по декадам, начиная со вре- мени возобновления вегетации многолетних трав и озимых культур, а по яровым культурам - со времени посева.

10) Определяется дефицит водного баланса по декадам.

Для первой декады (периода) ДВБ рассчитывается по формуле

(1.8)

где W_n- продуктивный запас влаги в расчетном слое почвы, равный

(1.9)

h - расчетный слой почвы, мм;

- плотность этого слоя почвы, т/м³;

- влажность расчетного слоя почвы в начале расчетного периода,

% от массы сухой почвы;

- влажность расчетного слоя почвы при наименьшей влагоемко

сти, % от массы сухой почвы;

- минимальная влажность почвы расчетного слоя для данной

культуры, % от массы сукой почвы.

Для последующие декад ДВБ равен

(1.10)

где - переходящий (неиспользованный) продуктивный запас влаги из

предыдущего периода (декады).

В начале расчета суммы и могут быть больше значения Е_M , в результате чего Е имеет отрицательный знак. Это означает наличие в расчетном слое почвы переходящих запасов влаги или же меньше выпадающих осадков и используемых грунтовых вод.

С периода превышения величины Е над суммой начинается дефицит в водном балансе.

12. С декады, когда приобретает положительное значение, до конца периода водопотребления рассчитывается дефицит водного баланса нарастающим итогом. Полученная величина является оросительной нормой. Она округляется до сотен м³ на I га преимущественно в большую сторону.

Расчеты ведутся в табличной форме ( см.приложение ).