Водный режим почвы и растений. (12)

Для обеспечения аэрации для дыхания корней, правильного разложения орг в-ва в почве д.б. газообмен, при кот весь V воздуха в корнеобитаемом слое обновляется за 8 сут. Для нормального роста и развития растений в почве одновременно д.б. в опр-м соотнош воздух и вода. При недостатке воды корни раст не могут подать требуемое кол-во ее к листьям (почвенная засуха). В сухой почве много воздуха => активизируются аэробные м.о., => разложение орг в-ва. При малом содержании воды в почве ↑ конц почвенного р-ра и раст не могут использовать его. При избытке воды, содержание воздуха ↓ и ухудшается дыхание корней, замедляются процессы разложения орг-го в-ва.

От кол-ва воды в почве зависит степень обеспечения растений, содержания в почве воздуха, тепловой и пит режим, т.е. ее плодородие. Opt влажность почвы для разных растений различна. Чем в почве ↑ пит в-в, тем ↑ opt влажности.

Opt влажность не >, % ПВ: зерн – 70-75, корнеплоды – 60-65%, травы – 80-85.

Фактич влажность не д.б. > допустимого предела. Верхний предел определяется min степенью аэрации активного слоя почвы, д.б. для зерновых к-р > 20-30%, корнеплодов - 30-40%, трав - 15-20%. Сама почва частично регулирует этот период: содержание воды в почве при влажности = 100%НВ = 60-85% ПВ (общей скважности), т.е. соответствует содержанию min V воздуха в почве. Min влажность почвы д.б. такой, чтобы раст не страдали от недостатка влаги и высокой конц почвенного р-ра, пит в-ва. Самое min содержание воды опр-ся коэф увядания, для почв и к-р в 1,5-2 раза > ее гигроскопичности (20-25% ПВ). Min влажность = влажности начала угнетения или влажности разрыва капилляров (по Роде) = 0,6-0,75 ППВ. =>, диапазон более эффективной влажности почвы = от 0,6 ППВ до ППВ 0,5-0,85 - пористость почвы. 100% НВ - верхний предел; W[opt] - 65-100% НВ.

Водно-воздушный режим: чем ↑ ГВ, тем ↓ уровень аэрации.

Требования с/х культур к водному режиму - норма осушения (А) - для данной культуры режим ГВ, кот надо поддерживать по осушению S в различные фазы развития к-р в течение вегетации и в невегетационный период [м]. Должны изменяться во времени. Норма осушения –мощность корнеобитаемого слоя и высотой капиллярного поднятия (м). Нк=0,6-0,7 – низинный торф, Нк=0,4-0,6 – супесь, Нк=0,2-0,3 – песок.

Нормы осушения: Перед посевом/1 мес/послед период. Зерновые 0,5/0,75/0,8, корнеплоды 0,55/0,9/0,95, травы 0,5/0,6/0,7.

Определение продолжительности полива поля севооборота (13)

Продолжительность полива связана со временем послеполивной обработки (культивации) – 2-4 суток.

Т_п = Т/n, Т – межполивной период, сут., n – число полей в с/о

Т_п = Т_к = W_п/(W_сут * n) ; сут.

W_п – площадь поля, га

W_сут - суточная производительность трактора (8 – 16 га);

n – число одновременно работающих тракторов.

Определение расхода воды при круглосуточном и сменном поливе культур в с/о, понятие гидромодуля (14)

Расход воды на полив:

Q = m*n* W_п /86,4* Т_п; л/с

m – поливная норма, м³/га;

W_п – площадь поля, га

Т_п – время полива,

n – число полей в с/о

Рассчитанные данные заносим в таблицу. По данным таблицы строим неукомплектованный график поливов. Он крайне неудобен, так как в отдельные дни приходится поливать сразу несколько культур, в другие - полив вообще не требуется. Поэтому график укомплектовывают, соблюдая следующие правила:

1. Объем воды, поданной на полив в неукомплектованном графике должен равняться объему воды в укомплектованном.

Q_н*Т_н = Q_у*Т_у = const, Q_н и Q_у – расходы воды по неукомпл и укомпл графикам, л/с; Т_н и Т_у – время полива, принятое в неукомпл и укомпл графиках, сут.

Q_ср = (Q₁+Q₂+Q₃+...+Q_n)/ n ; л/с

2. Продолжительность полива (укомплектованный):

Т_у = Q_н*Т_н/Q_ср; сут

Q_н – расход воды на полив в неукомплектованном графике, л/с

Т_н – время полива в неукомплектованном графике, сут.

Q_ср – средний расход воды на полив.

Расход воды (укомплектованный):

Q_у = Q_н*Т_н/Т_у; л/с

Q_н – расход воды на полив в неукомплектованном графике, л/с

Т_н – время полива в неукомплектованном графике, сут.

Т_у – продолжительность укомплектованного полива.

3. Расходы воды на полив в укомплектованном графике не должны отличаться от Q_ср более чем на 10 %.

0,9Q_ср<Q_у<1,1Q_ср

4. При укомплектовании можно сдвигать дату полива но не более, чем на 3 - 4 суток от средней даты полива.

5. При укомплектовании графика необходимо стремиться к ликвидации однодневных перерывов в поливе.

Режим орошения в с/о изображают в виде графика гидромодуля q. Гидромодуль выражает потребный расход воды в л/с на 1 га: q = αm/86400t, где α – состав культур в с/о в %, m – поливная норма, м³/га, t – поливной период культуры, сут. Если поливы не круглосуточные – q и Q_нт возрастут в 1,5 раза по сравнению с таковыми при круглосуточном поливе, соотв. размеры каналов и всех сооружений на оросит сети д.б. больше.

Составление и укомплектование графика поливов с/х культур в севообороте (15)

Рассчитанные данные заносим в таблицу. По данным таблицы строим неукомплектованный график поливов. Он крайне неудобен, так как в отдельные дни приходится поливать сразу несколько культур, в другие - полив вообще не требуется. Поэтому график укомплектовывают, соблюдая следующие правила:

1. Объем воды, поданной на полив в неукомплектованном графике должен равняться объему воды в укомплетованном.

Q_н*Т_н = Q_у*Т_у = const, Q_н и Q_у – расходы воды по неукомпл и укомпл графикам, л/с; Т_н и Т_у – время полива, принятое в неукомпл и укомпл графиках, сут.

Q_ср = (Q₁+Q₂+Q₃+...+Q_n)/ n ; л/с

2. Продолжительность полива (укомплектованный):

Т_у = Q_н*Т_н/Q_ср; сут

Q_н – расход воды на полив в неукомплектованном графике, л/с

Т_н – время полива в неукомплектованном графике, сут.

Q_ср – средний расход воды на полив.

Расход воды (укомплектованный):

Q_у = Q_н*Т_н/Т_у; л/с

Q_н – расход воды на полив в неукомплектованном графике, л/с

Т_н – время полива в неукомплектованном графике, сут.

Т_у – продолжительность укомплектованного полива.

3. Расходы воды на полив в укомплектованном графике не должны отличаться от Q_ср более чем на 10 %.

0,9Q_ср<Q_у<1,1Q_ср

4. При укомплектовании можно сдвигать дату полива но не более, чем на 3 - 4 суток от средней даты полива.

5. При укомплектовании графика необходимо стремиться к ликвидации однодневных перерывов в поливе.

Средняя оросительная норма нетто и брутто (16)

Средняя оросит норма нетто – кол-во воды, которое необходимо подать на один осредненный с/о га за период орошения, чтобы получить запроектированный урожай.

Если площади полей не равны: М_ср.н. = (ƩM_iw_i)/w_у, M_i – оросит нормы для каждой к-ры с/о, w_i – площади полей с/о, га, w_у – общая площадь с/о участка, га.

Если площади полей равны: М_ср.н. = (ƩM_in_i)/Ʃn, n – доли площади с/о, отведенные под каждую к-ру, Ʃn число полей/долей в с/о.

Средняя оросит норма брутто – объем воды, который необходимо забрать из источника полива одного осредненного с/о га.

М_ср.бр. = М_ср.н./η, η – КПД оросит системы.

Определение возможной площади орошения из водоема и реки (17)

Оросительная способность реки – та площадь, которую можно оросить, используя не более 50 % от стока реки.

S_ор = 0,3-0,5Q_реки1000/q

Организация орошаемой территории при самотечных способах полива (18)

i = 0.001-0.003, точность планировки по высоте - ± 5 см. планировка производится с соблюдением основного уклона, обратные уклоны ликвидируются, поперечные уклоны смягчаются (до 0,002-0,003), уничтожаются микропонижения и микроповышения. Во избежание снижения плодородия глубина срезки не должна превышать 15 см. если срезается больше необходимо разрыхлить и внести удобрения. Состав планировочных работ: вспомогательные работы, перенос проекта в натуру, срезка и перемещение грунта с повышенных мест в пониженные, вспашка грунта, окончательное выравнивание поверхности орошаемого поля.

Оросительная система и ее элементы, типы оросительных систем (19)

- совокупность согласованно действующих каналов или закрытых трубопроводов и др гидротехнических сооружений, предназначенных для регулирования водного режима орошаемых земель и создания в корнеобитаемом слое оптимальной влажности почвы, способствующей получению высоких урожаев с/х культур.

Включает: орошаемые земли, водоисточники, комплекс гидротехнических сооружений и устройств для забора, подачи и распределения воды по орошаемой площади (головной водозабор, МК, участковый распределитель, выводные борозды, поливные борозды, водосбросной канал, водовыпуски и тд).

Типы по:

1) с/х использованию (хлопковые, рисовые и тд),

2) способу забора воды из водоисточника (самотечные и с мех подъемом воды),

3) природным особенностям орошаемых земель (предгорные, долинные, дельтовые)

4) конструкции оросительной сети (открытые, закрытые, комбинированные).

Типы оросительных каналов и формы их поперечного сечения (20)

Формы поперечного сечения: трапецеидальная, полигональная, параболическая, составная, треугольная, ложбинная. С учетом мехсостава и планируемой облицовки дна и откосов. Земляные, проходящие в скальных грунтах, мелкие (временные оросители, выводные и распределительные борозды).

Поливной, распределительный, магистральный трубопроводы.

Определение пропускной способности каналов и трубопроводов (21)

Поливной, распределительный, магистральный трубопроводы.

Q = (πd²/4) V – расход воды (площадь поперечного сечения на скорость движения воды)

Q_пт = Q_м/(1000η), КПД = 0,95-0,98, Vасбесто-цем и пластик = 0,75-1,5 м/с, Vметаллич трубопр = 1,5-3 м/с (выбирается произвольно, затем корректируется).

d = 1.13 √Q_пт/V

V = 1,27Q_пт/d²_птГОСТ

Q_рт = Q_пт ½ n/η

d = 1.13 √Q_рт/V

V = 1,27Q/d²_ртГОСТ

Q_мт = nQ_пт/η,

d = 1.13 √Q_мт/V

V = 1,27Q/d²_мтГОСТ

Устройство временной оросительной сети, продольная и поперечная схемы (22)

Продольную применяют, если max i ≤ 0,006. Для нее характерно: участковый (групповой) ороситель под небольшим углом (0,002-0,005) к горизонталям; временные оросители и полевые трубопроводы направляют перпендикулярно к горизонталям с i ≤ 0,006; выводные борозды или полиэтиленовые шланги устраивают или прокладывают с min i 0.001-0.002, чтобы при более/менее одинаковом напоре можно было одновременно выпускать воду в большое число поливных борозд и полос напуска, распределительные борозды, объединяющие секцию одновременно включаемых поливных борозд, устраивают параллельно выводной борозде, поливные борозды и полосы напуска нарезают в направлении max i (перпендикулярно к горизонталям).

Поперечную схему – при max i ≥ 0,006. Во избежание водной эрозии и размыва каналов: участковый распределитель или групповой ороситель устраивают перпендикулярно или под некоторым углом к горизонталям. При i ≥ 0,005 русло распределителя бетонируют или вместо открытого канала прокладывают закрытый трубопровод с гидрантами для выпуска воды; при значительных уклонах такой трубопровод имеет большой остаточный напор, что позволяет использовать его для дождевания; временные оросители или полевые трубопроводы устраивают с небольшим уклоном к горизонталям – 0,001-0,002; при самонапорных системах в случае дождевания полевые трубопроводы прокладывают по max i; выводные борозды и полиэтиленовые шланги при самотечном поливе устраивают параллельно временным оросителям из трубопроводам; поливные борозды и полосы напуска нарезают перпендикулярно к горизонталям.