5. Проектирование режима орошения севооборота

Под режимом орошения понимается порядок проведения поливов сельскохозяйственных культур, в котором указаны сроки и число поливов, определена норма полива для каждой культуры севооборота. Поливная норма во время орошения должна расходоваться экономно. Поливы большими, чем расчетные, нормами могут способствовать подъему уровня грунтовых вод при близком их залегании, что может привести к заболачиванию или засолению почвы.

Сроки поливов увязываются с влажностью почвы, фазами развития и потребностями сельскохозяйственных культур во влаге.

Режим орошения должен обеспечивать в почве оптимальный водный, воздушный и связанные с ними питательный и тепловой режимы, не допускать подъема уровня грунтовых вод, засоления почвы и удовлетворять потребность растений в воде на всем протяжении вегетационного периода, для получения высокого и устойчивого урожая сельскохозяйственных культур.

5.1 Допустимые пределы влажности почвы

Всасывающая сила корневой системы большинства сельскохозяйственных растений составляет 1,5-2,0 ат.

Если влажность почвы уменьшается до такого предела, при котором водоудерживающая сила почвы превышает его, то запас воды в почве станет уже недоступным для растений, которые начинают увядать. Такой предел называется влажностью завядания. При влажности почвы, соответствующей наименьшей влагоемкости (НВ), создаются благоприятные условия для развития большинства сельскохозяйственных культур. В условиях же полной или капиллярной влагоемкости растения развиваются плохо, страдая от недостатка воздуха. Поэтому содержание влаги в почве, соответствующее наименьшей влагоемкости (НВ), составляет верхний порог оптимального увлажнения.

Принято считать, что, в среднем, для нормального развития культур объем воздуха в почве должен быть не ниже 15-20% объема всех пор.

Ориентировочно нижний оптимальный порог влажности составляет, в среднем, 60-80% наименьшей влагоемкости почвы (НВ).

5.2 Оросительные и поливные нормы

Количество воды, которое необходимо дать в течение вегетационного периода на 1 га орошаемых земель дополнительно к естественным запасам её в почве, чтобы получить запланированный урожай, называется оросительной нормой.

М = Е - 10 μ Нос - (Wн - Wк) - Wг, м3 /га

где:

Е - общее водопотребление культуры, м3 /га

Е = У * Кв,

где:

У - запланированный урожай культуры, т/га

Кв - коэффициент водопотребления, м3/т - отношение суммарного расхода влаги в м3 /га (т.е. расход на испарение из почвы плюс транспирация) к урожаю основной продукции в т/га

Нос - количество осадков, выпавших за вегетационный период данной культуры, мм

μ - коэффициент использования осадков;

Wн - запас влаги в расчетном слое почвы в начале вегетационного периода, м3 /га;

Wк - то же в конце вегетационного периода, м3 /га;

Wг - количество воды, поступающее в расчетный слой почвы по капиллярам от грунтовых вод за вегетационный период, м3 /га.

Различают оросительную норму нетто (Мн) и оросительную норму брутто (Мбр).

Оросительная норма нетто не учитывает потери воды на фильтрацию через стенки и дно каналов, на испарение, утечку через соединения труб и т.д., поэтому из источника орошения нужно брать воды больше на величину этих потерь.

Потери воды учитываются коэффициентом полезного действия (η) оросительных систем, который равен для закрытых 0,9-0,95 и открытых 0,6-0,8. Отсюда норма брутто определяется:

Мбр =Мн / η, м3/га

Поскольку потребность растений в воде на протяжении вегетационного периода неодинакова и частично удовлетворяется выпадающими осадками, оросительную норму следует подавать в засушливые периоды на поле не сразу, а частями.

Количество воды, которое необходимо подать на 1 га за один полив, называется поливной нормой (m) и определяется по формуле:

m = 100 h dv (βmax - βmin), м3/га

где:

h - глубина активного слоя почвы, м;

d - объемная масса расчетного слоя почвы, т/м3;

βmax - влажность в % к массе сухой почвы, принимают равной НВ

βmin - влажность в % к массе сухой почвы, соответствующая нижнему пределу увлажнения, т.е. βmin = (0,6/0,8) βmax

Поливные нормы и сроки полива сельскохозяйственных культур определяются графоаналитическим способом, разработанным акад.А.Н. Костяковым.

Балансовые расчеты обеспеченности влагой каждой сельскохозяйственной культуры, входящей в севооборот ведут по таблицам 8,9 и 10.

Таблица 8

Балансовый расчет обеспеченности влагой. Огурцы