Файл: Носенко В.Ф. Техника импульсного дождевания.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.07.2024

Просмотров: 103

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

пульсного дождевания за эти годы изменялась от 3200 до 4800 м3 /га. Число освежительных поливов достигало 48. На контрольном участке, дождевание которого велось установкой КДУ, оросительная норма для поддержания расчетной влажности почвы превышала 4600 м3 /ч.

Аналогичные данные, свидетельствующие о заметной прибавке урожая сахарной свеклы при импульсном дож­ девании, получены и при проведении исследований в ост­ ро засушливом районе Джамбулской области Казах­ ской ССР (совхоз «Трудовой пахарь») в 1969 г.

Урожайность сахарной свеклы на участках импульс­ ного дождевания составила 500—710 ц/га при ороситель­ ной норме 4400—5000 м3 /га.

Импульсное освежительное дождевание проводилось в жаркие часы суток при нормах 40—50 м3 /га. Норма им­ пульсных увлажнительных поливов была 700—800 м3 /га.

Импульсное дождевание в режиме цикличных поли­ вов (в расчетные сроки и расчетной поливной нормой) опробовано и дало положительные результаты при воз­ делывании сахарной свеклы в степных и предгорных рай­ онах Казахстана в 1967—1971 гг. Прибавка урожая по сравнению с контролем (обычное дождевание при норме 600 м3 /га) за все годы исследований колебалась от 50 до 100 ц/га. Следует отметить, что урожайность сахарной свеклы на вариантах импульсного увлажнительного дождевания во всех случаях была несколько ниже уро­ жайности на вариантах импульсного ежедневного полива.

Прибавка урожая сахарной свеклы на всех вариантах импульсного дождевания объясняется повышением отно­ сительной влажности воздуха на 20—30%, уменьшением температуры приземного слоя воздуха на 2—3° и, что особенно важно, поддержанием влажности почвы в активном слое, в том числе и в верхних слоях, на по­ стоянном оптимальном уровне (70—75% ППВ).

Максимальный суточный прирост корня сахарной свеклы при импульсном дождевании достигает 25—30 г сухой массы против 16—20 г на контрольном участке. Интенсивность транспирации при импульсном дождева­ нии на 15—20% выше, чем на контроле. Максимальное содержание влаги в листьях сахарной свеклы при им­ пульсном дождевании составляет 95% веса листьев про­ тив 80% на контроле. Концентрация клеточного сока листьев сахарной свеклы не превышала-6—8%, в то вре­ мя как на контроле достигала 10%.

Коэффициент водопотребления сахарной свеклы на варианте с импульсным дождеванием при освежитель­ ном режиме был 87 м3 /т, на вариантах с импульсным дождеванием при увлажнительном режиме — 120— 160 м3 /т и на контроле —• 174 м3 /т и более.

Как показали полевые опыты, импульсное (прерыви­ стое) дождевание более интенсивно влияет на изменение микроклимата приземного слоя воздуха по сравнению с' обычным (непрерывным) дождеванием.

Влажность воздуха над свекловичным полем на вы­ соте 20 см при импульсном дождевании в освежительном режиме (норма 40—100 м3 /га в сутки) колебалась в те­ чение суток от 42 до 80%, в то время как на контроле (полив установкой КДУ) влажность воздуха опускалась в жаркие часы суток в июне—июле до 20%- При импульс­ ном дождевании в увлажнительном режиме (норма 700 м3 /га) влажность воздуха повышалась по сравнению с контрольным участком на 3—8%. Испарение воды в момент проведения импульсного дождевания в жаркие часы суток достигало 15—20% от водоподачи. Амплиту­ да суточных колебаний влажности воздуха на участках импульсного дождевания и контроле соответственно была 40 и 55%. Температура воздуха и листьев растений на контрольном участке была на 2—4% выше, чем на участ­ ке импульсного дождевания.

Импульсное синхронное (в соответствии с ходом во­ допотребления) дождевание является новой технологи­ ческой схемой, при которой существенно увеличивается длительность воздействия дождевания на растение- и среду (осуществляется принцип непрерывного водоснаб­ жения растений), и достигается предельное рассредото­ чение поливного тока. Технологические основы и техни­ ческие средства осуществления импульсного синхронно­ го дождевания разработаны и испытываются во ВНИИМиТП и КазНИИВХ под руководством автора с 1970 г. Оценка известных технологических схем импульс­ ного дождевания в свете идеи А. Н. Костякова «О целе­ сообразности непрерывного водоснабжения растений» позволила подойти к выводу о необходимости предельно­ го рассредоточения поливного тока при дождевании, ког­ да суточная водоподача становится равной суточному водопотреблению растений, а сам полив осуществляется непрерывно (с паузами для накопления объема воды) на протяжении всего вегетационного периода.


Принцип предельного рассредоточения поливного то­ ка на стационарных системах импульсного дождевания согласуется с четко определившейся в последнее время тенденцией совершенствования дождевальной техники в направлении снижения интенсивности дождевания и уве­ личения количества одновременно работающих дожде-

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

1

Данные сопоставления

водопотребления'культур

 

и расчетной удельной водоподачи при различной

 

технике полива

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина

Отношение

 

 

 

 

 

водоподачи

 

Техника

полива

удельной

К ВОДОПО-

 

водоподачи,

требленню

 

 

 

 

 

л / с / г а

(при <7 =

0,5

 

 

 

 

 

 

л / с / г а)

 

Поверхностный

полив

(при­

 

 

мер

расчета

при

струе

1000

 

0,05

л/с/м2 )

 

 

500

 

Дождевание

позиционное ко-

 

 

роткоструйными

насадками

 

 

(пример

расчета

для

320

 

КДУ-55М)

 

 

160

 

Дождевание

в движении ко-

 

 

роткоструйными

насадками

 

 

(пример

 

расчета

для

 

 

ДДА-ЮОМ при длине

 

 

бьефа 100 м)

 

80

160

 

Дождевание

позиционное

 

 

дальнеструйными

насадка­

 

 

ми

(пример

расчета

для

 

 

ДДН-70 при работе по

 

 

кругу)

 

 

 

70

140

 

Дождевание

 

позиционное

 

 

среднеструйными

насадка­

 

 

ми

(пример

расчета

для

90

 

машины «Волжанка»)

45

 

Дождевание

 

в

движении

 

 

среднеструйными

насадка­

 

 

ми

(пример

расчета

для

100

 

машины «Фрегат»)

50

 

Медленное

дождевание

5-10

10—20

Прерывистое

дождевание

 

 

(пример расчета

для «Ло-

10—30

Гидромат»)

 

 

5—15

Импульсное

дождевание

5—10

10-20

 

Капельное орошение

0,5 - 5

1-10

 

Синхронное

импульсное

дож­

 

 

девание

 

 

 

0,5

1

 

12


вальных аппаратов и установок. В этом отношении инте­ ресно сопоставить величину водопотребления сельскохо­ зяйственных культур с величиной водоподачи при раз­ личной технике полива (табл. 1). Отношение удельной водоподачи к величине удельного водопотребления (при­ нятого для расчета равным 0,5 л/с/га) изменяется при дождевании от 320 до 1. Для различных природных зон и культур величина удельной водоподачи будет, естест-. венно, изменяться и диапазон этого отношения увели­ чится. Характерно, что для наиболее прогрессивной дож­ девальной техники, применяемой в настоящее время, это отношение колеблется от 10 до 100. Величина этого от­ ношения приближается к 1 при капельном орошении и синхронном импульсном дождевании.

Агрофизиологический эффект синхронного импульс­ ного дождевания, как уже говорилось, заключается в увеличении длительности воздействия искусственного дождя на растение и среду, что позволяет создать в зна­ чительной мере контролируемые условия (повысить влажность, снизить температуру воздуха, поддерживать стабильную на оптимальном уровне влажность в актив­ ном слое почвы и др.) и обеспечить оптимальный водный режим растений.

На рисунках 1 и 2 показан ход процессов внесения и расходования воды в случае обычного и импульсного синхронного дождевания. При обычном дождевании этот процесс существенно изменяется в межполнвной и по­ ливной периоды. Скачкообразно изменяются и состав­ ляющие этого баланса орошаемой территории, характе­ ризуемого уравнением

 

Ф = (<7т + q„)T + (?„ + <7г +

<7„.л

+

<7П0Т)/,

где

t

продолжительность полива;

 

 

 

Т

— продолжительность

межполивного перио­

 

q

 

да;

 

 

 

 

 

 

 

интенсивность водоподачи;

 

 

Яг,

Ят — интенсивность транспирацин

в

межполив­

Чн,

Чи

ной и поливной периоды;

 

 

 

интенсивность

испарения

в

межполивной

Чч.л

 

и поливной периоды;

 

 

 

 

интенсивность

испарения

с листовой по­

 

 

 

верхности;

 

 

 

 

 

Чпот

потери

воды в

воздухе на

снос

ветром и

 

 

 

боковое

растекание.

 

 

 

 

13


Рис. 1. Ход процесса внесения и расходования воды в меж­ поливной и поливной периоды при обычном дождевании и составляющие водного баланса среды (растение, почва, при­ земный слой воздуха) без учета использования осадков, внутренних запасов влаги в почве и подпитывания грунто-

• выми водами.

Рис. 2. Ход процесса внесения и рас­ ходования воды при импульсном син­ хронном дождевании и составляющие водного баланса среды (растение, почва, приземный слой воздуха) без учета использования осадков, внут­ ренних запасов влаги в почве и под­

питывания грунтовыми водами.

При импульсном синхронном дождевании процессы эти непрерывны и характеризуются определенным посто­ янством составляющих водного баланса орошаемой тер­ ритории:

 

 

 

дТ =

T(qr

+ qu +

qiU- f

qn0T),

 

где

T

продолжительность

периода;

 

 

q

интенсивность водоподачи;

 

 

 

интенсивность транспирации;

 

 

<7и

интенсивность испарения с поверхности поч­

 

<7и.л

 

вы;

 

 

 

 

 

 

интенсивность испарения с листовой

поверх­

 

 

 

ности;

 

 

 

 

 

 

<7пот

— потери воды в воздухе на

снос ветром и бо­

 

 

 

ковое

растекание.

 

 

 

 

Интенсивность

транспирации, испарения с

почвы и

листовой

поверхности,

а также

величина потерь

воды на

снос влажного воздуха и капель дождя ветром изменяют­ ся только в связи с изменением внешних, главным обра­ зом климатических условий. (температура и влажность воздуха, скорость ветра), а также в зависимости от ро­ ста и развития самого растения.

Для наглядности на рисунке 3 сопоставляется ход изменения факторов, влияющих на рост и развитие рас­ тений при обычном и синхронном импульсном дождева­ нии. Характер изменения влажности почвы при обычном дождевании таков, что в первые дни после полива на­ блюдается переувлажнение верхних ее горизонтов, а в дни перед поливом — недоувлажнение. Изменение влаж­ ности почвы в межполивной период предопределяет из­ менение в воздушном режиме почвы (после полива поч­ венный воздух вытесняется в нижние горизонты). Ин­ тенсивность микробиологических процессов при этом

(образование

нитратов и др.) в почве

затухает в

начале и конце межполивного

периода,

что доказа­

но многими

исследованиями

(И. Н. Антипов-Каратаев

и др.).

 

 

 

При синхронном импульсном дождевании влажность почвы на протяжении всего вегетационного периода ста­ бильна и находится на оптимальном уровне, что весьма благоприятно сказывается на микробиологических про­ цессах, протекающих в почве, а также на росте и разви­ тии растений.

15