Способ определения параметров водопоглощающей способности мульчированной почвы для дождевания Советский патент 1988 года по МПК A01G25/00 

Изобретение относится к сельском хозяйству и может быть использовано для определения параметров водонепроницаемости мульчированных почв, при орошении дождеванием в садах, ягодниках и виноградниках.

Цель изобретения заключается в снижении .трудоемкости почвенно-ме- лиоративных изысканий для обоснования проектов оросительных систем дождевания за счет упрощения и по- вьшения точности опыта.

На фиг.1 изображен график зависимости в логарифмических координатах слоя осадков до лужеобразования

Р

(мм) от средней в точке интенсив ,

ности дождя Р (мм/мин) при поливе

ПДУ (о), аппаратами Роса-3 (Д) и ДД-30 ) в зонах колеи (К), между колеями (МК) и в приствольной полосе (ПП); на фиг.2 - график зависимости среднего арифметического параметра А от кру1 иости капель дождя (d) для участка.полива с мульчированной почвой (пунктиром показана аналогичная зависимость для участка полива с паровой системой содержания); на фиг.З - график изменений слоя впитавшейся воды h (мм) во времени t (мин) в логарифмических координатах; на фиг,4 - графики свя- зи параметров, характеризующих впитывание воды в почву при дождевании и затоплении.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед началом опыта в зависимости от степени уплотнения почвы тракторными агрегатами в междурядьях выделяют характерные зоны: колея, между колеями и приствольная полоса. Затем в характерных зонах выбирают типичные учетные площадки, на которых устанавливают квадратные металлические рамы размером 31,7x31,7 см и высотой 10 см. Рамы аккуратно врезают в почву на глубину 5 см без нарушения естественного состояния почвы. Для снятия пристенной фильтрации воды на внутреннюю поверхность рам наносят -: тонкий слой солипода. С наружной стороны рамы устанавливают дождемеры (из расчета - 4 доящемера на раму). Опытные поливы проводят с помощью передвжиной до)к;цевальной установки (ПДУ). Интенсивность дождя и крупность капель регулируют количеством включенных в работу насадок (1 или

2), шайбами-вкладышами с отверстиями диаметром 4, 6, 8, 10, 12 мм и напором воды 0,005-0,15 МПа. С началом полива определяют крупность капель дождя (d) над каждым до;кдемером и . проводят наблюдения за появлением лужиц в учетных площадках. За момент появления луж принимают такое положение, когда при раздвигании мульчи обнаруживают на поверхности мульчированной почвы отчетливый слой воды; При этом определяют следующие показатели: продолжительность полива t, слой осадков m и среднюю в точке интенсивность дождя р .

При анализе опытных данных по дождеванию весь ряд наблюдений по интенсивности дождя в логарифмических координатах (Igp) разбивают на интервалы шириной по 0,1 и для каждого интервала вычисляют среднее арифметическое значение слоя осадков до лужеобразования Шср. Полученные

данные наносят на график зависимости

Ig m f (Ig р). Отсюда видно, что В логарифмических координатах опытных точки располагаются в общем по некоторым прямым. Это свидетельствует о том, что зависимость m f(р) мож но выразить формулой вида

m

Р

А 6-Г

(1)

5

0

5

0

5

где m - поливная норма до лужеобразования, мм;

В и А - параметры, характеризующие водопоглощающую способность мульчированной почвы при дождевании.

Параметры А и В определяют графоаналитически (фиг.1).Параметр А находят как логарифм числа, получаемого на оси ординат (Ig m) при восста- новлении перпендикуляра из точки Ig р О на оси абсцисс до пересечения с соответствующей прямой (К, МК и ПП). Параметр В из формулы (1) определяют как tgoi, образуемого прямыми (К, МК и ПП) (фиг. 1).

Параллельно с дождеванием в ха- рактерных зонах проводят определение параметров впитывания воды в мульчированную Цочву при затоплении с применением прибора ПВН. Для этого кольца аккуратно врезают в почву без нарушения ее естественного сложения. Пристенную фильтрацию воды снимают путем нанесения тонкого слоя солипода на внутреннюю поверхность учетного цилиндра. Во время опытов поддерживают слой воды высотой 2 см. Определение параметров впитывания ведут по слою впитавшейся воды h с использованием формулы вида

f a-t

(2)

В

(3)

где айв - параметры, характеризующие впитьшание воды в почву при затоплении; t - время, мин.

Для установления связи между па- раметрами впитывания воды при затоплении и дождевании определяют параметры А и в из формулы (1),полученные путем простейших алгебраических преобразований из формулы (2)

1 г в - и А а , ,

где А и В - параметры из формулы (1), которые получены из формулы (2), т.е. преобразованные. Используя данные, полученные из формулы (3) по известным параметрам айв, вычисленным при затоплении, находят значения параметров А и В для характерных зон. По полученным данным строят графики связи меяоду параметрами Аи А, зонах колеи, между колеями и приствольной полосы. Между параметрами (фиг.2), характеризующими впитьшание воды в почву при дождевании и при затоплении имеются достаточно отчетливые связи, которые можно выразить еле- дующим образом:

В kB + с и А kA - с

где k и с - коэффициенты перерасчета. 45

Это обстоятельство позволяет существенно упростить способ определения параметров, характеризующих

водопоглощающую способность мульчи рованной почвы при дождевании. В . дальнейшем отпадает необходимость использования каких-либо дождевальных устройств, поскольку параметры А и В кривой впитывания можно опре делять по данным опытов, полученным при затоплении с помощью прибора ПВН.

-

с

.10

J5 20

. 30 35 40

. 45

50

55

Пример 1. Опыты по определению параметров водопоглощающей способности мульчированной почвы проводили в 1983 году в яблоневом саду. С 1976 года почва, представляющая чернозем обыкновенный малогу- мусный среднесуглинистый, содержится под сплошным постоянным задернением многолетними злаковыми травами со скашиванием и измельчением зеленой массы на мульчу.

Опытные поливы в характерных зонах проводили с помощью ПДУ, а также дальне- и ереднеструйных дождевальных аппаратов ДД-30 и Роса-3.

При анализе опытных данных весь ряд наблюдений по интенсивности дождя в логарифмических координатах (Ig р) разбивали на интервалы шириной по 0,1 и для каждого интервала вычисляли среднее арифметическое значение слоя осадков до лужеобразова- . НИН Шср. В логарифмических коорди-. натах (фиг.1) опытные точки располагаются по некоторым прямым. Это свидетельствует о том, что зависимость m f (р) может быть выражена формулой (1). Характер полива (коротко-, средне- и дальнеструйный) (фиг.1) не оказывает существенного влияния на поливную норму до лужеоб- разования т. При этом, в формулу (1) следует подставлять среднюю в точке интенсивность дождя, которую получают делением слоя осадков в дождемере на общую продолжительность полива (без учета перерывов). Данные, приведенные на фиг.2, свидетельствуют о том, что параметр А из форму- лы (1), а следовательно, и поливная норма до лужеобразования, не зависят от крупности капель дождя (или скорости соударения капель о почву), в то время, как для участка сада с паровой системой содержания почвы наблюдается вполне отчетливая зависимость з-того параметра от крупности капель. Это свидетельствует о том, что мульчирующий слой на участках сада с.дерново-перегнойной системой содержания практически полностью снимает воздействие на почву скоростной группы энергетических факторов.

Затем определяли параметры водо- поглощающей способности мульчированной почвы в характерных зонах при затоплении с применением приборов ПВН. Во время опытов фиксировали еле51393355

дующие показатели: время отсчета (Т) время от начала опыта (t), показания шкалы учетного бачка (Wr). При анализе опытных данных результаты на- блюдений по времени (Ig t) и слою впитавшейся воды (Ig h) наносили на график (фиг.З), Опытные точки на графике располагаются по некоторой прямой. Параметры айв определяли гра- Ю фоаналитически из фиг.З при этом параметр а находили как Ig h.,, получаемый в точке пересечения прямой с осью ординат, а параметр в - как tgoi, образованного прямой с осью абсцисс. 5 Зная параметры айв, характеризующие процесс впитьтания воды в почву при

X

затоплении, находили параметры А и В по формуле (3),

tgoi

( ,.045) Т785

0,545:1,85 0,295.

Следовательно, параметры айв соответственно равны-11,09 и 0,29 Зная параметры айв, характеризу щие процесс впитывания воды в поч при затоплении, находим приведенн

Подставив данные в формулы (4)

На фиг.4 видно, что между парамет- 20 г получаем ПВС мульчированной

tgoi

( ,.045) Т785

0,545:1,85 0,295.

Следовательно, параметры айв соответственно равны-11,09 и 0,295. Зная параметры айв, характеризующие процесс впитывания воды в почву при затоплении, находим приведенные

Подставив данные в формулы (4) и

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Цель изобретения - снижение трудоемкости поч- венно-мелиоративных изысканий для обоснования проектов оросительных систем дождевания за счет упрощения и повышения точности опыта. Перед началом опытных поливов дождеванием в зоне дождя на учебных площадках устанавливают металлические рамы. Рамы врезают в почву без нарушения естественного состояния почвы. С наружной стороны рамы устанавливают дождемеры. С начала полива определяют крупность капель дождя над дождемерами и ведут наблюдения за появлением лужиц в учетных площадках. За момент появления луж принимают такое положение, когда при раздвигании мульчи обнаруживают отчетливый слой воды на поверхности почвы. При этом определяют параметры водопогло- щающей способности мульчированной почвы. Параллельно с дождеванием производят определение параметров впитьшания воды в мульчированную поч- в,у на дополнительной площадке при затоплении. Строят графики зависимости одноименных параметров. На основании этих графиков определяют параметры водопоглощающей способности мульчированной почвы для дождевания. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил. (Л САЭ ;О 00 со ел ел

рами, характеризующими впитывание воды в почву при дождевании и затоплении, имеются достаточно отчетливые связи в виде формул

А 0,842 А - 6,84| В 0,78 В + 0,22.

почвы при дождевании: Л 18,82 мм; В 1,33.

Поливная норма до лужеобразования при дождевании мульчированной почвы 25 в зависимости от заданной интенсивности долсдя, например, при о (5) 0,2 мм/мин составляет m 31,9 мм.

Формула изобретения

Используя данную связь, в дальнейшем параметры водопоглощающей спо- ,собности мульчированной почвы для дождевания определяют по данным опытов по затоплению с применением прибора ПВН,

Пример 2. Опыт № 9 проводили 21.07.83. Определяли параметры водопоглощающей способности мульчированной почвы прн затоплении в зоне между колеями (прибор ПВН), Во время опыта записывали время отсчета Т, показания шкалы учетного бачка Wp. Далее вычисляли объем V, слой h впитавшейся воды и время t от начала опыта (с нарастающим итогом), а также Ig t и Ig h. Результаты опьЛга приведены в таблице,,

Затем данные, полученные в результате наблюдений по времени (Ig t) и слою впитавшейся воды (Ig h) наносили на график (фиг.З). Опытные точки на графике располагаются по прямой.

Параметры айв определяли графоаналитически из фиг, 3«Параметр а находили как Ig h, получаемый в точк пересечения прямой с осью ординат,, параметр в - как ,, образованного прямой с осью абсцисс. Отсюда Ig h-, 1,045, где h, 11,09 мм,

1, Способ определения параметров

водопоглощающей способности мульчированной почвы для дождевания, вклю- чающи:й подачу дождя передвижной дождевальной установкой с.интенсивностью, изменяющейся от минимума до максим ма, при которой устанавливается режим устойчивого лужеобразования, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости почвенно-мелиоративных изысканий для обоснования проектов оросительных систем дождевания за счет упрощения и повьш1ения точности опыта, параллельно с определением параметров поглощающей способности мульчированной почвы при дождевании учетных площадок, огражденных от поверхностного водообмена врезными рамами, производят определение параметров Водопо- глощающей способности мульчированной почвы на дополнительной площадке с таким же агрофоном, на которую воду пода;ют затоплением, и по полу-с ченным данным строят графики зависи- мости одноименных параметров, на основании которых определяют параметры водопоглощающей способности мульчированной почвы при дождевании.

1393355

2. Способ ПОП.1, отлича ю- щ и и с я тем, что определение параметров водопоглощающей способности

му но пр

8

мульчированной почвы на дополнительной площадке определяют водоналивным прибором Н.С.Нестерова.

Условные oSosHaveHua- о 1.,,( о /7ДУ ® U...S /77ff /eA -

9 7...10moveffi Poca-3

более lOmovcff

W rO,-ffA(/f/me/ c S 6G /n6

4

Крупность яопеяь dowSff

.г

tf

j Ив « 4f 4 Ч npoSo/Mturma Mcmb лотоплемая

ФмЗ

,78

Ф

.S

Пара/ е/77р

ВНИИПИ Заказ 1896/2

Произв.-похигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

,,22

7,8 S 2,0

Тираж 661 Подписное