СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРОКОВ ПРОВЕДЕНИЯ ОЧЕРЕДНЫХ ВЕГЕТАЦИОННЫХ ПОЛИВОВ Российский патент 2015 года по МПК A01G25/00 G01N33/24 

Изобретение относится к мелиорации, орошаемому земледелию и может быть использовано для проведения оперативного определения сроков проведения очередных вегетационных поливов, то есть обеспеченности растений почвенной влагой всех сельскохозяйственных культур, как в теплицах, так и в открытом грунте.

Известно несколько способов (методов) определения сроков проведения очередных вегетационных поливов сельскохозяйственных культур, которые можно объединить в следующие группы:

-весовой (термостатно-весовой), основанный на высушивании и взвешивании образцов почвы;

-тензометрический, основанный на измерении напряжения почвенной влаги поверхностными силами, возникающими на границе фаз;

-радиоактивный, в основу которого положено изменение интенсивности радиоактивного излучения помещенных в почву источников радиации при взаимодействии с молекулами воды или атомами водорода;

-электрический, при котором измеряются электрическое сопротивление, проводимость, емкость и индуктивность почв, зависящие от ее влажности;

-оптический, при котором измеряется степень поглощения или отражения лучевой энергии, зависящие от влажности объекта;

-экспресс-методы: по состоянию растений, морфологическим признакам, физиологическим показателям, органолептическим признакам почв.

Все эти способы (методы) используют для определения обеспеченности растений почвенной влагой и сроков определения очередных вегетационных поливов. Плюсинин И.И., Голованов А.И. Мелиоративное почвоведение/ Под ред. А.И. Голованова. - М.: Колос, 1983. - С.61-62. Доспехов Б.А., Васильев И.П., Туликов A.M. Практикум по земледелию/ Учебник для вузов// 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Агропроиздат, - 1987. С.58-60. Практикум по почвоведению/ Под ред. И.С.Кауричева. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1986. - С.97-98. Пиуновский Б.А. Практикум по мелиоративному земледелию. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1986. - С.46-54. Долгов С.И. Агрофизические методы исследования почв. - М.: Наука, 1966. - С.9-227. Вериго С.А., Разумова Л.А. Почвенная влага. - Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 328 с. Роде А.А. Основы учения о почвенной влаге. - T.1. Водные свойства почв и передвижение почвенной влаги. Т.2. Методы определения водного режима почв. - Л.: Гидрометеоиздат, 1965, 1969. - 663 с.и 287 с. Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки. G01N 5/02 а.с. №1196737, G01N 75/56 а.с. №898308, G01N 5/00 а.с. №1101718,001 22/04 а.с. №1101722, G01N 25/56 а.с. №1173283, G01N 23/24 а.с. №693184, G01N 23/00 а.с. №53/46, G01N 21/80 а.с. №1109610, G01J 1/04 а.с. 811084, G01N 21/86 а.с. №813209, G01N 33/24 патент №2439559, G01N 5/02 а.с. №132422.

Недостатками известных способов определения сроков проведения вегетационных поливов являются значительная трудоемкость, энергоемкость и продолжительность процесса во времени, необходимость применения большого количества лабораторного оборудования, электрических, радиационных и других приборов, достаточно опасных для здоровья обслуживающего персонала и окружающих людей. Ряд способов определения сроков проведения очередных вегетационных поливов характеризуется низкой точностью, недостаточной для их практического применения.

Наиболее близким техническим решением определения сроков проведения очередных вегетационных поливов, то есть обеспеченности растений почвенной влагой, является влагомер «Днестр-1», который определяет величину влажности почвы по ЭДС, возникающей между датчиками-электродами различной формы, введенными в почву, когда через них пропускается постоянный ток. Показывающий прибор отградуирован в процентах от наименьшей влагоемкости (НВ). Точность показаний прибора зависит от качества контакта между датчиками-электродами и почвой. Погрешность прибора составляет 5%, только на незасоленных почвах с содержаниями солей не более 0,2%.

Бабушкин Л.Н. Электрополяризационный почвенный влагометр «Днестр-1». Тр. Молдавского НИИОЗ иОв, том 3. 1961 г. Бабушкин Л.Н. Влагометр «Днестр-1», - М.: Земледелие, №6, 1972 г. Бабушкин Л.Н. Авторское свидетельство №132422.

Недостатками данного способа определения сроков проведения очередных вегетационных поливов и обеспеченности растений почвенной влагой являются его сложность, а главное невозможность применения на орошаемых землях, в которых в большинстве случаев содержание солей превышает 0,2%.

Техническим результатом, достигаемым изобретением, является упрощение способа определения сроков проведения очередных вегетационных поливов и обеспеченности растений почвенной влагой, оперативное управление режимом орошения и универсализация по применимости, как в теплицах, так и в открытом грунте, на всех типах незасоленных, засоленных и солонцеватых орошаемых почв, исключение расхода любых энергетических ресурсов и применения дорогостоящих приборов, небезопасных для здоровья человека.

Результат достигается тем, что на орошаемом поле в почву, на половину глубины активного слоя почвы, вводится щуп-датчик, выполненный в виде штыка с поперечными бороздками на его конце и шкалой глубины погружения с делениями по 5 см от 0 до 50 см, при достижении середины активного слоя почвы каждого в отдельности вида растений щуп-датчик извлекается из почвы и на его конце с бороздками визуально определяются степень влажности почвы и срок проведения очередного вегетационного полива, который назначается, если на кончике с бороздами щупа-датчика нет следов влаги и комочков влажной почвы, что соответствует средней влажности активного слоя почвы 75-85% НВ, место введения щупа-датчика должно находиться в середине ряда растений, в зоне контура увлажнения, расположенного в середине конкретного участка, оно не должно быть уплотнено с поверхности сельскохозяйственными машинами, агрегатами, человеком и другим способом, после каждого определения щуп-датчик насухо протирается ветошью.

Способ определения сроков проведения очередных вегетационных поливов заключается в том, что на орошаемом поле в почвы глубины активного слоя почвы каждого вида растений вводится щуп-датчик, выполненный в виде штыка с поперечными бороздами на его конце и шкалой глубины погружения по всей длине прибора с делениями по 5 см от 0 до 50 см. Место введения щупа-датчика должно находиться в середине ряда растений, в зоне контура увлажнения, расположенного в середине конкретного участка, оно не должно быть уплотнено с поверхности сельскохозяйственными машинами, агрегатами, человеком и другим способом. При достижении середины активного слоя почвы (у овощей в теплицах глубина погружения равна 15 см, у овощей в поле - 20 см, для яровых культур сплошного сева - 30 см, широкорядных яровых культур - 40 см, озимых и многолетних культур - 50 см) щуп-датчик вытаскивается из почвы и на его конце с бороздками визуально определяются степень влажности почвы и срок проведения очередного вегетационного полива. Если конец штыка-датчика увлажнен и на нем имеются комочки влажной почвы, то растения достаточно обеспечены водой и не нуждаются в поливе. Если конец штыка-датчика не имеют следов влаги и комочков влажной почвы, т.е. он сухой, это свидетельствует о величине средней влажности активного слоя почвы, соответствующей 75-80% НВ, и что на этом поле необходимо проводить очередной вегетационный полив, расчетной поливной нормой. Она рассчитывается по общеизвестной формуле А.Н. Костякова на величину активного слоя почвы, равную для овощей в теплицах - 30 см, овощей в поле - 40 см, яровых культур сплошного сева - 60 см, широкорядных яровых культур - 80 см, озимых и многолетних культур - 100 см. Величины мощности активного слоя почвы получены нами при проведении многолетних опытов с овощами в теплицах и поле, яровыми, озимыми и многолетними культурами в условиях Северного Кавказа. Мощность активного слоя почвы определялась по глубине распространения 90% корней конкретной культуры. Глубина введения щупа-датчика находилась по изменению динамики влажности орошаемых сельскохозяйственных культур, определявшейся термостатно-весовым способом.

Новый способ определения сроков проведения очередных вегетационных поливов до одной минуты уменьшает затраты времени и труда на исполнение наблюдения, исключает расход любых энергетических ресурсов и применения дорогостоящих приборов, небезопасных для здоровья человека. Главным достоинством нового способа является практически мгновенное (менее 1 мин) время определения сроков проведения очередных вегетационных поливов прямо в поле и в связи с этим оперативное выполнение программы орошения сельскохозяйственных культур, что обеспечивает повышение их урожайности на 10-20% в сравнении с вышеперечисленными аналогами и прототипом.

Изобретение относится к области мелиорации, в частности к орошаемому земледелию. В способе сроки проведения очередных вегетационных поливов в условиях Северного Кавказа определяют с использованием датчика. На орошаемом поле в почву, на половину глубины активного слоя почвы, вводят щуп-датчик, выполненный в виде штыка с поперечными бороздками на его конце и шкалой глубины погружения с делениями по 5 см от 0 до 50 см. При достижении середины активного слоя почвы для каждого в отдельности вида растений щуп-датчик извлекают из почвы и на его конце с бороздками визуально определяют степень влажности почвы и срок проведения очередного вегетационного полива, который назначают, если на кончике с бороздками щупа-датчика нет следов влаги и комочков влажной почвы, что соответствует средней влажности активного слоя почвы 75-85% наименьшей влагоемкости (НВ). При этом место для введения щупа-датчика должно находиться в середине ряда растений, в зоне контура увлажнения, расположенного в середине участка, оно не должно быть уплотнено с поверхности сельскохозяйственными машинами, агрегатами и человеком. Способ позволяет упростить определение сроков проведения очередных вегетационных поливов и обеспеченность растений почвенной влагой.

Способ определения сроков проведения очередных вегетационных поливов с использованием датчика в условиях Северного Кавказа, отличающийся тем, что на орошаемом поле в почву, на половину глубины активного слоя почвы, вводят щуп-датчик, выполненный в виде штыка с поперечными бороздками на его конце и шкалой глубины погружения с делениями по 5 см от 0 до 50 см, при достижении середины активного слоя почвы для каждого в отдельности вида растений щуп-датчик извлекают из почвы и на его конце с бороздками визуально определяют степень влажности почвы и срок проведения очередного вегетационного полива, который назначают, если на кончике с бороздками щупа-датчика нет следов влаги и комочков влажной почвы, что соответствует средней влажности активного слоя почвы 75-85% наименьшей влагоемкости (НВ), при этом место для введения щупа-датчика должно находиться в середине ряда растений, в зоне контура увлажнения, расположенного в середине участка, оно не должно быть уплотнено с поверхности сельскохозяйственными машинами, агрегатами и человеком.