Режимы орошения и техника полива сельскохозяйственных культур

Размещено на http://allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Расчёт режима орошения баклажана

2.1 Расчёт оросительной нормы

2.2 Определение запасов влаги в почве

2.3 Расчёт суммарного и подекадного водопотребления

2.4 Расчёт поливных норм

2.5 Определение средних дат поливов графоаналитическим способом

3. Построение неукомплектованного и укомплектованного графиков поливов

3.1 Расчёт потребности в дождевальной технике

3.2 Расчёт поливного расхода и продолжительности поливного периода

4. Проектирование сети орошаемого участка

5. Расчёт коэффициента земельного использования

Список использованной литературы

Введение

Мелиорированные земли являются гарантированным средством производства сельскохозяйственной продукции независимо от климатических зон. Более того, правильное использование ирригированного фонда позволяет повышать рентабельность производства в несколько раз по сравнению с богарным земледелием.

Урожай многих сельскохозяйственных культур на орошении увеличивается до рекордных значений.

Урожай сена люцерны при правильном режиме орошения достигает 200 и более центнеров с гектара, урожай томатов (капельное орошение) может быть получен до 1000 и даже 1200 центнеров с гектара. Практически все культуры увеличивают урожайность в два или более раз, если к каждой из них подобрать оптимальный режим орошения и соответствующую технику полива.

В настоящее время появляются на рынке сельскохозяйственной техники и систем орошения многочисленные предложения как для крупных хозяйств, так и для небольших фермерских, от шлангового дождевания и капельного орошения до широкозахватных дождевальных машин типа «\Ма11еу» и «Кубань».

Для всех этих вариантов необходим собственный подход в обеспечении оптимального режима орошения с минимальными энер-го- и трудозатратами.

Настоящее учебное пособие может быть использовано как при изучении дисциплины «Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации», так и при проектировании орошаемых участков, а также в практическом преломлении.

Грамотное использование орошаемой техники и соблюдение научно обоснованного режима орошения сельскохозяйственных культур позволяет перейти на экологически - чистое производство овощей, ягод и плодов, а также кормовых и других культур, увеличить коэффициент использования земли в два или более раз, производить качественную продукцию на уровне европейских стандартов.

Широкое применение научного подхода к мелиорации земель позволит в кратчайшие сроки перейти к высокорентабельному и экологичному производству.

почва влага поливной баклажан

1. Исходные данные

Таблица 1 - Биологическая характеристика с/х баклажана

Глубина	Урожай	Коэф	Биофи	Предпо	Период
корне	ность,	фициент	зический	ливная	вегетации
обитаемого слоя, м	т/га	водопотребления, м3/т	коэффициент, м3 с 1 га на 1 °С	влажность почвы в
					начало	конец
				долях от НВ
0,6	30	130-140	2,00	0,75	02.05	01.10

Таблица 2-Техническая характеристика дождевальной машины ДДА 100МА

Марка машины	Число тележек,шт.	Модификация	Расход воды,л/с	Давление мПа	Средн. интенсивность дождя,мм/мин.
ДДА100МА	1	-	120	0,371	-

Слой дождя за проход машины	Расстояние между оросителями	Ширина захвата дождем	Производительность при норме полива 600 м3/га,	Сезонная нагрузка
5	120	120	0,78	120-140

Таблица 3- Климатические показатели расчётного 1959 года.

Месяцы	Температура, °С	Осадки,мм
	1	2	3	1	2	3
1	0,1	-0,4	1,5	27,3	4,9	14,6
2	6,1	6,0	0,2	46,0	7,7	17,9
3	7,5	6,1	9,1	9,6	0,0	18,1
4	8,1	10,4	11,7	35,3	12,7	21,3
5	12,7	13,2	15,6	0,4	4,2	14,0
6	15,5	19,2	13,4	7,7	7,0	89,9
7	21,3	21,9	21,1	30,4	0,1	25,9
8	20,1	20,2	18,6	2,3	5,4	62,4
9	18,4	18,2	15,3	12,3	23,2	31,2
10	13,8	13,5	9,2	5,8	0,0	36,7
11	4,4	5,8	8,9	2,3	0,0	6,5
12	1,4	4,1	4,1	45,2	45,7	16,1

2. Расчёт режима орошения томатов поздних безрассадных

Под режимом орошения понимают совокупность числа, сроков и норм поливов сельскохозяйственных культур, которые устанавливают расчетным путем в соответствии с биологическими особенностями растений, климатическими, почвенными и гидрологическими условиями орошаемого участка, способом и техникой полива, технологией возделывания культур и т.д. Режим орошения должен: устойчиво поддерживать оптимальный водный, воздушный, тепловой и питательный режимы почвы; создавать необходимый микроклимат в слое растительного покрова; способствовать повышению плодородия орошаемых земель; не допускать эрозии, засоления и заболачивания почв; создавать условия эффективного использования орошаемых земель. На практике различают два принципиальных режима: проектный и эксплуатационный. Проектный режим орошения разрабатывают на стадии проектирования оросительной сети с целью выполнения водно-хозяйственных расчётов и установления расходных характеристик оросительной сети. Эксплуатационный режим орошения разрабатывают в процессе эксплуатации оросительной системы для планирования сезонного и оперативного внутрихозяйственного водопользования.

При разработке проектного режима орошения сельскохозяйственных культур, независимо от способа их полива, необходимо выполнить анализ природных условий. К ним относятся климатические, почвенные и гидрологические условия, а также учитываются биологические характеристики сельскохозяйственных культур, входящих в севооборот.

Наиболее важными показателями климата является температура воздуха, осадки, относительная влажность воздуха.

При анализе почвенного покрова проектируемого участка, например для расчёта поливных норм, необходимы наименьшая влагоемкость и объёмная масса почвы по горизонтам расчётного слоя.

Из гидрологических условий прежде всего следует обратить внимание на режим уровня грунтовых вод в вегетационный и невегетационный периоды. При залегании грунтовых вод на глубине менее 3 м., как правило, выполняется анализ величины капиллярного подъёма уровня грунтовых вод и его влияния на подпитывание корнеобитаемого слоя.

Из биологических характеристик сельскохозяйственных культур наиболее важными являются период вегетации, глубина корнеобитаемого слоя, урожайность, коэффициент водопотребления, биофизический коэффициент. Расчет режима орошения начинается с выбора года расчётной обеспеченности осадками.

2.1 Расчёт оросительной нормы

Оросительная норма, или дефицит водопотребления -это то количество воды, которое нужно подать на 1 га орошаемого поля в течение вегетационного периода, чтобы получить плановую урожайность.

Оросительная норма рассчитывается по формуле:

где М-оросительная норма, м³/га

Кв- коэффициент водопотребления, м³/т

У-планируемая урожайность,т/га

-коэффициент испарения осадков

осадки за вегетационный, тёплый и холодный периоды.

-объём воды, поступающий из грунтовых вод(=0)

М=10545-100,7319-100,5127,3-100,3243,8=1124,1

2.2 Определение запасов влаги в почве

Эффективность орошения повышается, если оно позволяет поддерживать влажность в активном слое почвы на требуемом уровне, обеспечивающем высокую и устойчивую урожайность при наименьших затратах воды за единицу получаемой продукции. При современных способах и технике полива не представляется возможным поддерживать влажность почвы на одном заданном уровне. Практически её приходится поддерживать в диапазоне двух крайних (нижнем и верхнем) пределов.

Верхним пределом влажности в активном слое для всех культур принята наименьшая влагоёмкость почвы. Более благоприятные условия в почве создаются при НВ не превышающей 70 - 80 % от общей скважности почвы. Сложнее установить нижний предел (предполивной) влажности в активном слое почвы. Он зависит от биологических особенностей роста и развития растений, экологических и технико-экономических условий.

При доведении нижней границы влажности почвы до первых признаков завядания нарушается жизнедеятельность растений и резко снижается урожайность с.х. культур независимо оттого, в какую фазу роста и развития растение испытывало недостаток почвенной влаги. Рост и развитие культур сильно задерживаются из-за недостатка воды ещё задолго до наступления влажности завядания. Поэтому, поливы нужно начинать при влажности почвы выше влажности завядания.

Запас влаги в почве определяется по формуле:

(1)

где W - запас влаги в почве, м³/га;

Н - глубина активного слоя почвы, м;

- объёмная масса расчетного слоя, т/м³

r - влажность почвы, % от веса сухой почвы.

Максимальный и минимальный запас влаги в почве определяется по формулам:

(2)

где - влажность почвы при наименьшей влагоёмкости, % от веса сухой почвы.

(3)

где - нижний предел влажности почвы, % от веса сухой почвы (для овощных культур для остальных культур )

=1000,51,2029,8=17881800

=1000,51,2023,84=1430,41400

=0,829,8=23,84

Таблица 5- Определение запасов влаги в корнеобитаемом слое почвы

H,м	, т/м3	Влажность почвы,%	Запасы влаги
0,5	1,20	29,8	23,84	1800	1400

2.4 Расчёт поливных норм

Поливной нормой называется количество воды, подаваемое на 1 га орошаемой площади за один полив.

Величина поливной нормы зависит от водно-физических свойств почвы и биологических особенностей культуры.

Поливная норма рассчитывается по формуле:

m-поливная норма, м³ /га

m=1800-1400=400

2.5 Определение средних дат поливов графоаналитическим способом

Основная расчётная формула:

(8)

где - запас влаги, сформировавшийся за счет естественных факторов, м³ /га;

- запас влаги в почве на начало декады, м³ /га;

Е - водопотребление культуры за декаду, м³ /га;

- используемые осадки за декаду, м³/га.

Естественный запас влаги в почве на конец декады, рассчитанный по формуле (8), может принять значения относящиеся к трем различным зонам графика динамики влажности корнеобитаемого слоя почвы, (рисунок 1). И тогда, в зависимости от того какое значение примет , будет приниматься решение о необходимости назначения полива. Возможны три случая:

1. Если

>

тогда

то есть необходимости в поливе нет, на поле наблюдается переизбыток влаги, поверхностные воды должны быть отведены за пределы поля. Поэтому фактический запас влаги в почве на конец декады принимается равным максимальному запасу влаги.

2. Если

,

тогда ,

то есть в корнеобитаемом слое почвы оптимальное количество влаги для развития сельскохозяйственной культуры, необходимости в поливе нет. Поэтому фактический запас влаги в почве принимается равным естественно сформировавшемуся запасу влаги в почве на конец декады.

3.Если ,

Тогда ,

где m-поливная норма, м³ /га.

То есть на конец декады в корнеобитаемом слое почвы наблюдается недостаток влаги для нормального развития сельскохозяйственной культуры. Поэтому необходимо провести один или несколько поливов, чтобы довести запасы влаги в почве до оптимального значения.

3. Построение неукомплектованного и укомплектованного графиков поливов

В орошаемом земледелии на севооборотном участке обычно возделывается несколько культур в системе севооборота. Каждая культура обладает индивидуальными особенностями и предъявляет свои требования к режиму орошения. Поэтому необходимо разработать режим орошения полей севооборота и учесть потребность в воде каждой культуры.

График поливов отражает динамику подачи оросительной воды на орошаемый участок и служит для определения расходов воды в оросительных каналах, а так же для определения пропускной способности, а следовательно и параметров гидротехнических сооружений на оросительной системе. Для построения графиков поливов необходимы следующие данные:

- состав культур входящих в севооборот;

- количество и средние даты поливов культур, входящих в севооборот;

- площадь поля, занимаемая одной культурой;

- способ полива;

- техническая характеристика дождевальной машины.

3.1 Расчёт потребности в дождевальной технике

Необходимое количество дождевальных машин находится по формуле:

,

где -площадь севооборота, га

-площадь, орошаемая за сезон одной дождевальной машиной, га.



где -суточная производительность одной дождевальной машины, га.

-продолжительность поливного сезона, в сутках.

-среднее число поливов на одном поле севооборота.

-число поливов всего

-общее число полей

-расход дождевальной машины,л/с

-продолжительность смены

-коэффициент использования сменного времени

-средняя величина поливной нормы, м³ /га

-коэффициент испарения.

-общее количество поливных норм

-величина поливных норм, м³ /га

,

где -средняя продолжительность поливного сезона;

-продолжительность поливного сезона по каждому полю;

-количество полей.

.

3.2 Расчёт поливного расхода и продолжительности поливного периода

Расчёт, которым подаётся поливная норма в течение полива одного поля севооборота, принято называть поливным.

Поливной расход определяется по формуле:

,

где -расход дождевальной машины, л/с.

n- количество дождевальных машин, одновременно работающих на одном поле, шт.

Продолжительность поливного периода определяется по формуле:

,

где -агрономически допустимый для данной культуры поливной период, сут.;

m- поливная норма, м³ /га;

- коэффициент, учитывающий потери воды на испарение;

Т- продолжительность полива в течении суток;

- коэффициент использования рабочего времени(0,83)

4. Проектирование сети орошаемого участка

Полив машиной ДДА-100 МА

Дождевальная машина ДДА-100 МА работает из открытой оросительной сети. При применении этой машины одна сторона поля кратна расстоянию между временными оросителями, другая равна длине временного оросителя (500 - 1000 м). Форма поля прямоугольная. Оросительная сеть устраивается открытой или комбинированной (временные оросители-открытые, а роль участковых и внутрихозяйственных распределителей выполняют трубопроводы).

Временные оросители нарезают прямолинейно через 120 и канавокопателем КОР-500 или КМ-800 со строительной глубиной 0,75-0,9 м, шириной по дну 0,6 м и m= I: I по предварительно cпланированной трассе c уклоном 0,0005 - 0,003. Траccу планируют шириной 5,5 - 6,0 и не засевают ее.

Временные оросители, расположенные в пределах одного поля, должны проходить параллельно друг другу и сторонам поля на расстоянии равном ширине захвата машины, т.е. 120 м от границы поля крайние временные оросители должны находиться на расстоянии, равном половине ширины захвата машины, т.е. 60 м.

Принцип проектирования оросительной сети К.1.1

Расположение внутрихозяйственной открытой оросительной сети должно быть таким, чтобы:

1. Каждый севооборотный участок получал воду самостоятельно;

2. Временные оросители одного поля севооборота получали воду из одного участкового распределителя.

Необходимо избегать излишнего параллелизма каналов.

1.1.2. Расчет элементов техники полива ДДА-100МА

Расчетом устанавливаются сезонная производительность машины ,интенсивность дождевания , оптимальная длина бьефа , число проходов при различных значениях поливной нормы, общее количество машин на севооборотном участке и количестве одновременно работавших машин.

Средняя интенсивность дождя (мм/мин) определяется по формуле:

или ,

где F- площадь захвата дождём,;

В-длина полосы дождя, м;

- длина бьефа,м.

,

где -расчетная длина бьефа, м;

H- строительная глубина временного оросителя, м;

-минимальный слой воды во временном оросителе, м;

-запас от уровня воды до бровки, м;

i- уклон дна временного оросителя.

Число проходов машины «n» меняется в зависимости от требуемой поливной нормы и определяется по формуле:

,

где m- поливная норма, м³ /га;

-слой дождя за один проход машины, мм..

,

В-ширина захвата дождевальной машины;

, т.к. должно выполняться условие , Томы принимаем В=240м.

,т.к. должно выполняться условие ,то мы принимаем В=480м.

м. Это значение подходит нашему условию .

5. Расчёт коэффициента земельного использования

Таблица-Расчёт площади линейных сооружений

Название	Ширина,м	Длина,м	Площадь	га
1.Распределитель	4,0	4600	18400	18,4
2.Ороситель	3,0	40600	121800	121,8
3.Сбросной канал	3,0	4770	14310	14,31
4.Лесополосы	12,0	10350	124200	124,2
Дороги	6,0	17420	104520	104,52
				383,23

,

-,

Литература

1. Ивлиев Н.И. Методические указания к курсовому проекту по сельскохозяйственным мелиорациям для студентов агрономических специальностей заочной формы обучения. - Краснодар: КСХИ, 1989.-51 с.

2. Маслов Б.С, Минаев И.В., Губер К.В. Справочник по мелиорации. - М.: Росагропромиздат, 1989. - 384 с: ил.

3. Ничиков М.К., Пропастин В.А. Методические указания по расчету режима орошения сельскохозяйственных культур дождеванием в степной зоне Краснодарского края. - Краснодар: КСХИ, 1989.-37 с.

4. Положение о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах. Утверждено постановлением Правительства Российской Федерации от 23 ноября 1996 г. № 1404.

5. Скобельцын Ю.А., Аникин В.С., Скобельцын АЛО. Контуры увлажнения при поливе сельскохозяйственных культур. - Краснодар: КГАУ, 1998.-34 с.

6. Скрипчинская Л.В., Янголь А.М., Гончаров СМ., Коробченко СМ. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации. -Киев: издательское объединение «Вища школа», 1977. - 352 с.

7. Амелин В.П.,Семерджян А.К.,Владимиров С.А. «Режимы орошения и техника полива сельскохозяйственных культур»,учебное пособие, Краснодар 2008г.

Размещено на Allbest.ru