ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.07.2024
Просмотров: 103
Скачиваний: 0
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; |
|
|
|||
|
9т |
— |
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