Влияние орошения на микроклимат и растения. В холодную погоду с помощью орошения согревают почву и воздух, что позволяет обезвредить действие заморозков до —3,5 °С.
В течение 7,..10 сут после полива разница температуры воздуха, почвы и относительной влажности воздуха сглаживается.
Корневая система во влажной почве быстро растет и бесперебойно обеспечивает растения водой и питанием в требуемом количестве.
2.1 Режим орошения
Режим орошения – это определенная система поливов сельскохозяйственных культур, в которой в соответствии с их биологическими особенностями, потребностью в воде и природными особенностями района устанавливают нормы, число и сроки поливов. Указать связь режима орошения с биологическими особенностями растений и роль водно-физических свойств почвы при установлении норм, сроков и числа поливов. Влияние орошения на почвенные процессы, микроклимат, высоту и качество урожая. Существуют способы определения сроков полива, их достоинства и недостатки.
Севооборот
1. Яровая пшеница с подсевом люцерны
2. Люцерна
3. Люцерна
4. Яровая пшеница
5. Озимая пшеница
6. Кукуруза на силос
2.1.1 Определение оросительной нормы
Оросительная норма – это количество воды, которое необходимо подать на гектарную площадь посева за весь период вегетации культуры в дополнение к атмосферным осадкам и для получения запланированного урожая.
М орос.=УК – 10Аα – Мп – Мгр
М – оросительная норма, м³/га;
У – плановая урожайность, ц/га;
К – коэффициент водопотребления, м³ на 1 ц урожая;
10 – коэффициент перевода мм в м³/га;
А – сумма осадков за вегетационный период (от посева до уборки), мм;
α – доля полезно используемых осадков;
Мп – запас доступной растениям влаги в корнеобитаемом слое ко дню посева, м³/га;
Мгр – количество воды, используемой 1 га посева культуры из грунтовых вод, м³;
| Культура севооборота | У | К | 10Аα | Мп | Мгр | М орос |
| Яровая пшеница | 4 | 800 | 432 | 1100 | 0 | 1668 |
| Яровая пшеница | 4 | 800 | 432 | 1100 | 0 | 1668 |
| Люцерна | 10 | 400 | 587,3 | 1100 | 0 | 2312,7 |
| Люцерна | 10 | 400 | 587,3 | 1100 | 0 | 2312,7 |
| Озимая пшеница | 4 | 800 | 441 | 1100 | 0 | 1659 |
| Кукуруза на силос | 55 | 60 | 431,2 | 1100 | 0 | 1656,1 |
Яровая пшеница: 26.05 – 23.07
20: 30 = 0,7 * 4 = 2,8
33: 30 = 1,1 * 23 = 25,3
А = 2,8 + (56 * 0,6) + 25,3 = 6,17
α = 0,7
10Аα = 432
М орос = 4 * 800 – 432 – 1100 – 0 = 1668
Люцерна: 10.04 – 15.09
20: 30 = 0,7 * 20 = 14
34: 30 = 1,1 * 15 = 16,5
А = 14 + (89 * 0,6) + 16,5 = 83,9
α = 0,7
10Аα = 587,3
М орос = 10 * 400 – 587,3 – 1100 – 0 = 2312,7
Озимая пшеница: 10.04 – 16,07
20: 30 = 0,7 * 20 = 14
33: 30 = 1,1 * 14 = 15,4
А = 14 + (56 * 0,6) + 15,4 = 63
α = 0,7
10Аα = 441
М орос = 4 * 800 – 441 – 1100 – 0 = 1659
Кукуруза: 8.05 – 15.08
20: 30 = 0,7 * 22 = 15,4
33: 30 = 1,1 * 15 = 16,5
А = 15,4 + (49,5 * 0,6) + 16,5 = 61,6
α = 0,7
10Аα = 431,2
М орос = 55 * 60 – 431,2 – 1100 – 0 = 1768,8
2.1.2 Определение поливных норм вегетационных поливов
Поливная норма – количество воды, которое необходимо подать на гектарную площадь посева за один полив, (м³/га).
m = 100Hв(R – r)
m - поливная норма, м³/га;
100 – коэффициент перехода от весовых процентов к м³/га;
Н – расчетная глубина активного слоя, т.е. глубина проникновения основной массы корней данной культуры, м;
в – плотность расчетного слоя почвы, т/м³;
R – наименьшая влагоемкость расчетного слоя почвы, выраженная в процентах от массы абсолютно сухой почвы;
r – влажность почвы перед проведением полива в процентах от массы абсолютно сухой почвы.
| Культура севооборота | Н | в | R | r | Предполивная влажность % от НВ | Поливная норма м³/га |
| Яровая пшеница | 0,6 | 1,4 | 30,5 | 23 | 75,4 | 630 |
| Яровая пшеница | 0,6 | 1,4 | 30,5 | 23 | 75,4 | 630 |
| Люцерна | 0,7 | 1,4 | 29,9 | 23,2 | 77,6 | 657 |
| Люцерна | 0,7 | 1,4 | 29,9 | 23,2 | 77,6 | 657 |
| Озимая пшеница | 0,6 | 1,4 | 30,5 | 23 | 75,4 | 630 |
| Кукуруза на силос | 0,7 | 1,4 | 29,9 | 23,2 | 77,6 | 657 |
Предполивная норма
30,5 – 100%
23 – х %
Х = 75,4
29,9 – 100%
23,2 – х %
Х = 77,6%
Яровая пшеница:
m = 100 * 0,6 * 1,4 (30,5 – 23) = 630
Люцерна:
m = 100 * 0,6 * 1,4(29,9 – 23,2) = 657
Озимая пшеница:
m = 100 * 0,6 * 1,4 (30,5 – 23) = 630
Кукуруза:
m = 100 * 0,6 * 1,4(29,9 – 23,2) = 657
2.1.3 Определение нормы влагозарядковых поливов
Влагозарядковый полив – полив в вегетационное время, с целью создания запасов влаги в глубоких горизонтах для использования ее растениями в течении вегетации. Влагозарядковые поливы проводятся под культуры с глубокопроникающей корневой системой нормой 700 – 1000 м³/га. Под овощные культуры влагозарядка не проводится.
mв = 100Hв(R – r) – 10Аα + n
mв – норма влагозарядки, м³/га;
100 – коэффициент перехода от весовых процентов к м³/га;
Н – расчетная глубина влагозарядки, м;
в – плотность расчетного слоя почвы, т/м³;
R – наименьшая влагоемкость, %;
r – влажность почвы перед проведением влагозарядки в процентах от массы абсолютно сухой почвы;
А – среднемноголетнее количество атмосферных осадков от момента осенней влагозарядки до наступления теплых дней, мм;
α – коэффициент использования осадков за осенне-зимний период;
n – потери влаги за осенний период до наступления холодных дней, м³/га.
| Культура севооборота | Н | в | R | r | А | а | n | Норма влагозарядки |
| Яровая пшеница | 1 | 1,3 | 28,1 | 18,3 | 176 | 0,5 | 250 | 644 |
| Люцерна | 1,2 | 1,3 | 27,2 | 18,7 | 192,5 | 0,5 | 500 | 864 |
| Люцерна | 1,2 | 1,3 | 27,2 | 18,7 | 192,5 | 0,5 | 500 | 864 |
| Яровая пшеница | 1 | 1,3 | 28,1 | 18,3 | 176 | 0,5 | 250 | 644 |
| Озимая пшеница | 1 | 1,3 | 27,2 | 18,7 | 192,5 | 0,5 | 500 | 643 |
| Кукуруза на силос | 1,2 | 1,3 | 28,1 | 18,3 | 176 | 0,5 | 250 | 644 |
Яровая пшеница:
mв = 100 * 1 * 1,3(28,1 – 18,3) – 10 * 176 * 0,5 + 250 = 644
Люцерна:
mв = 1326 – 962,5 + 500 = 863,5
Озимая пшеница;
mв = 1105 – 962,5 + 500 = 643
Кукуруза:
mв = 1529 – 880 + 250 = 899
2.1.4 Расчет запасов влаги в почве
Полная влагоемкость – это такое состояние увлажнения почвы, когда все поры заполнены водой или наибольшее количество воды в почве, которое она может в себя вместить.
Наименьшая влагоемкость – наибольшее количество воды, которое длительное время удерживается в почве в подвешенном состоянии. Она является верхним порогом полива, выше которого поливать не следует.
Влажность завядания – это такое состояние увлажнения почвы, когда происходит разрыв воды в капиллярах. При таком увлажнении растения не могут потреблять воду, и она является мертвым запасом воды в почве.
Мертвый запас воды в почве равен полуторной норме максимальной гигроскопичности (1,5 МГ)
Максимальная гигроскопичность – это наибольшее количество воды, которое может поглотить почва из атмосферы при насыщении водяными парами до 90 – 100%. Необходим для определения мертвого запаса воды в почве.
Основным источником доступной воды является капиллярная форма, которая передвигается в любом направлении.
Капиллярная вода – подвешенная, подпертая.
Гравитационная вода – содержится в почве в крупных некапиллярных промежутках почвы между отдельными агрегатами почвы. Основная масса гравитационной воды под действием силы тяжести уходит из горизонта залегания корневой системы и повышает уровень грунтовых вод. Эта вода недоступна для растений. Часть этой формы воды переходит в капиллярную форму и является доступной для растений от 20 – 25%.
Грунтовая вода – если она залегает от поверхности почвы ближе трех метров (доступная вода) может оказывать на урожайность культур двойное влияние: если пресная – положительное, засолена – снижает урожайность, отрицательное действие на производительность.
Такие виды воды как физически-связанная, химически связанная, парообразная и пленочная не доступны для растений и составляет мертвый запас воды в почве. Частично доступная – рыхлосвязанная, пленочная вода.
Виды поливов:
- вегетационный полив;
- влагозарядковый полив;
- предпосевной полив;
- послепосевной полив;
D = (1-в/d) * 100
D – порозность почвы, %;
в – плотность почвы, т/ м³;
d – плотность твердой фазы, г/см³;
Q = D/в
Q – полная влагоемкость;
M = 100Hвr
Н - глубина расчетного слоя, м;
в – плотность почвы, т/ м³;
r – влажность, % от абсолютно сухой почвы;
A = M/10
А – количество влаги, мм;
M = 100Hв(Rпос – rз)
Н - глубина расчетного слоя, м;
в – плотность почвы, т/ м³;
Rпос – влажность расчетного слоя почвы ко времени посева, % от абсолютно сухой почвы;
Rз – влажность завядания расчетного слоя почвы, % от абсолютно сухой почвы.
| Состояние увлажнения почвы | Влажность, % от абсолютно сухой почвы | Запас влагим³/га | Запас влаги, мм | Влажность почвы, % от НВ |
| 1. Полная влагоемкость | 38,5 | 5005 | 500,5 | 149 |
| 2. Наименьшая влагоемкость | 25,9 | 3367 | 336,7 | 100 |
| 3. Влажность завядания | 11,2 | 1456 | 145,6 | 43 |
| 4. Максимальная гигроскопичность | 6,2 | 806 | 80,6 | 24 |
1. D = (1 – 1,3/2,6) * 100 = 50%
Q =50/1,3 = 38,5
1. M = 100Hвr = 100 * 1 * 1,3 * 38,5 = 5005
2. M = 100Hвr = 100 * 1 * 1,3 * 25,9 = 3367
3. M = 100Hвr = 100 * 1 * 1,3 * 11,2 = 1456
4. M = 100Hвr = 100 * 1 * 1,3 * 6,2 = 806
M = 100Hв(Rпос – rз) = 100 * 1 * 1,3(25,9 -11,2) = 1911
367,7 – 100%