Способ полива Советский патент 1990 года по МПК A01G25/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может найти применение в орошаемом земледелии.

Целью изобретения является расширение области применения способа путем поддержания вламности почвы в заданных пределах на всей орошаемой плоцади в течение всего вегетационного периода и рационального использования водных ресурсов в различных природно- хозяйственных условиях.

На фиг. 1 представлены изменения запасов влаги в расчетном слое почвы в условиях недостаточного увлажнения;

i1535Mii

в условиях неустой30

на фиг. 2 - то же, чивого увлажнения.

До начала поливного сезона орошаемую площадь разбивают на единичные с орошаемые участки, которые могут быть равны суточной выработке поливных устройств. Зная долгосрочный прогноз на предстоящий вегетационный период, определяют показатель естественного ув- ю лажнения и рабочую поливную норму.

После устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через находят фактический запас влаги в расчетном слое почвы и определи- is ют приведенный запас влаги.

Имея прогноз среднесуточного расхода влаги на ближайшие десять дней, по продолжительности полива одного участка рассчитывают величину исполь- 20 эования влаги за время полива текущего и всех предшествующих участков (или всех участков в условиях неустойчивого увлажнения).

Затем находят отклонения содержа- 25 ния (фактического) влаги в расчетном слое почвы по единичным орошаемым участкам от величины использования влаги за время полива текущего и всех предшествующих участков (или псех участков) и их среднюю величину, а по прогнозу среднесуточного расхода влаги - время ее использования, на которое смещают начало полива.

35

После истечения срока смещения нрчала полива полив ведут поливными устройствами путем выдачи поливных норм, определенных в соответствии с предлагаемым способом. Первый полив начинают обычно с участка № 1. Поливную норму на устройстве устанавливает поливальщик и ведет полив до последнего участка или до момента естественного увлажнения почвы (например, выпадение осадков). В случае естественного увлажнения устанавливают новые эксплуатационные режимы осуществления способа и очередной полив смещают, а если естественного увлам- нения не было, то после окончания полива последнего участка эксплуатационные режимы уточняют и ведут очередной полив.

Для выполнения полива необходимо иметь данные по фактическому запасу влаги в почве, по естественному увлажнению и по прогнозу суточного расхода влаги.

40

45

55

0

s

0

5

5

0

5

5

Возможность поддержания заданной влажности расчетного слоя почвы на всей орошаемой площади и рационального использования водных ресурсов предложенным способом видна из следующих примеров.

В условиях недостаточного увлажнения (фиг. 1) после общего полного, например весеннего, увлажнения текущий запас влаги в расчетном слое почвы WT равен заданной поливной норме tn (а). Влажность расчетного слоя почвы соответствует влажности наименьшей влагоемкости VHB. Заданная нижняя граница предполивной влажности расчетного слоя почвы равна v. За время смещения срока начала полива из расчетного слоя почвы должно быть использовано такое количество влаги WCT, чтобы оставшегося запаса влаги было достаточно для очередного полива wn (б). В процессе полива на первом участке подают требуемую поливную норму mтр, (в). При этом из расчетного слоя почвы будет использовано количество влаги, соответствующее времени подачи данной поливной нормы w. На втором участке подают требуемую поливную норму ттр-г (г) , которая больше первой на величину использования влаги за время полива предшествующего участка, на которую, в свою очередь, уменьшается запас влаги в расчетом слое почвы. После окончания полива последнего участка в расчетном слое почвы единичных орошаемых участков ранее оставленный запас влаги будет равен нулю, а запасы влаги от текущего полива будут ступенчатыми (е). При отсутствии естественных осадков очередной полив ведут постоянными рабочими поливными нормами (ж,з,и,к), и после полива последнего участка ступенчатый запас влаги в расчетном слое почвы по единичным орошаемым участкам сохраняется, что обеспечивает возможность проведения следующего полива постоянной рабочей поливной нормой.

Как видно из фиг. 1 (а-к) , во всех случаях влажность расчетного слоя почвы поддерживается на всей орошаемой площади в заданных пределах

VHS)

и в расчетном слое

почвы имеются свободные емкости для вмещения естественных осадков при

/ mirt ч совпадении их с поливами wca .).

51

Таким образом обеспечивается поддержание влажности почвы на всей орошаемой площади и рациональное использование водных ресурсов в условиях недостаточного увлажнения.

Аналогичные результаты получаем и при анализе изменений запасов влаги в расчетном слое почвы в условиях

неустойчивого увлажнения (фиг. 2). После общего полного, например весеннего, увлажнения запас влаги в расченом слое почвы WT равен заданной поливной норме т. (а). Влажность расченого слоя помвы соответствует влажности наименьшей влагоемкости v,.

о

Заданная нижняя граница предполивной влажности расчетного слоя почвы равна VM. За время смещения срока начале полива из расчетного слоя почвы должно быть использовано такое количество влаги которого было бы достаточно для очередного полива w пд (б). В процессе полива на первом участке подают рабочую поливную норму тр (в) При этом из расчетного слоя почвы будет использовано количество влаги, соответствующее времени подачи данно поливной нормы wи , На втором участк снова подают рабочую поливную норму Щр (г). На величину использования влаги за время полива предшествующего участка уменьшается запас влаги в расчетном слое почвы. После окончани полива последнего участка в расчетно слое почвы всех единичных орошаемых участков ранее оставленный запас влаги будет равен нулю (е). При отсутствии естественных осадков очередной полив начинают при запасе влаги в расчетном слое почвы единичных орошамых участков, равном wnrt, и ведут ег путем выдачи постояннных рабочих поливных НОРМ Шр.

Как видно из фиг. 2 (а-е) , во все случаях влажность расчетного слоя почвы поддерживается на всей орошаемой площади в заданных пределах (VM

v.,) и в расчетном слое почвы имеютнася свободные емкости для вмещения

естественных осадков при совпадении их с поливами (w ) . Таким образом обеспечивается поддержание влажности почвы на всей орошаемой площади при рациональном использовании водных ресурсов в условиях неустойчивого увлажнения.

0

Пример.

Заданные пределы увлажнения расчетного слоя

почвы, % ИВ70-100

Заданная поливная

норма, м3/га Ь$0

Суточный расход

влаги, м3/га30

Дефицит влаги за

время использования

заданной поливной

нормы, мэ/га

при недостаточном увлажнении ЗбО при неустойчивом увлажнении180

Рабочие поливные нормы,

м3/га

при недостаточном увлажнении

50хО, 80 360

5

при неустойчивом увлажнении

0

5

0

,140 180

Всю орошаемую площадь разбивают на единичные орошаемые участки: например, при недостаточном увлажнении на 12 участков; при неустойчивом увлажнении на 6 участков.

Каждый участок постоянной рабочей поливной нормой поливают в течение одни суток с продолжительностью полива 10 ч.

После весеннего общего увлажнения определяют фактический запас влаги в расчетном слое почвы (см. табл.1) по единичным орошаемым участкам в данном случае он равен заданной поливной норме, т.е. 50 мэ/га (для каждого из 12 участков).

За время полива текущего и всех предшествующих участков постоянной рабочей поливной нормой при недоста- 5 точном увлажнении будет использовано определенное количество влаги (см. табл. 1).

Приведенный запас влаги в расчетном слое почвы составит 50 м3/га, 0 для каждого из 12 участков.

Отклонения фактического запаса влаги в расчетном слое почвы от величины использования влаги за время полива текущего и всех предшествующих с участков постоянной рабочей поливной нормой приведены в табл. 2.

Начало полива смещают на время использования средней по единичным орошаемым участкам величины отклоне

ния фактического запаса влаги в расчетном слое почвы от величины использования влаги за время полива текущего и всех предшествующих участков постоянной рабочей поливной нормой (255 м3/га), т.е. на 8.5 сут.

Отклонения приведенного запаса влаги в расчетном слое почвы от величины использования влаги за время полива текущего и всех предшествующих участков постоянной поливной нормой приведены в табл. 3.

Полив необходимо вести путем выдачи требуемых поливных норм (см. табл.4).

В результате смещения начала полива и выполнения его данными поливными нормами из расчетного слоя почвы будет использовано 50 м3/га влаги; фактический запас приведен в табл.5.

В результате недостаточного увлажнения обеспечивается поддержание влажности почвы по всей орошаемой площади в заданных пределах (78-100% НВ) .

В случае отсутствия естественного увлажнения сразу же начинают новый полив и ведут его путем подачи рабочей поливной нормы 360 м3/га. При та- ком поливе все участки будут политы за 12 сут, в период которых из расчетного слоя почвы будет использовано 360 м3/га влаги, т.е. по всей орошаемой площади влажность почвы соста- вит 73 - 100% НВ.

В условиях неустойчивого увлажнения время полива всех участков постоянной рабочей поливной нормой

(180 м3/га) составляет 6 сут, в течение которых из расчетного слоя почвы используется 180 м3/га влаги. После весеннего общего увлажнения отклонения фактического запаса влаги в расчетном слое почвы от величины использования влаги за время полива всех участков постоянной рабочей поливной нормой будут равны 270 м3/га для каждого из 12 участков.

В этом случае начало полива смещают на 9 сут, после чего полив ведут постоянными рабочими поливными нормами 180 м3/га.

За время смещения начала полива (9 сут) и выполнения полива (6 сут) из расчетного слоя почвы будет использовано 50 м3/га влаги, фактический запас влаги составит 180 м3/га для каждого из 12 участков.

10

15

3035

В результате в условиях неустойчивого увлажнения обеспечивается поддержание влажности почвы по всей орошаемой площади в заданных пределах (70-82% ИВ) .

Особенностью зоны неустойчивого увлажнения является периодическое выпадение осадков. Поэтому если сразу же после полива выпадает, например, мм осадков, то фактический запас влаги в расчетном слое почвы составит 420 м3/га (для каждого из 12 участков) .

Инфильтрация влаги за пределы расчетного слоя почвы будет отсутствовать, что свидетельствует о рациональном использовании водных ресурсов.

Затем начало полива смещают на 8 сут и ведут его постоянными поливными нормами.

Периодическое выпадение осадков в условиях неустойчивого увлажнения делает нецелесообразным применение способа полива дифференцированными нормами, так как при этом происходит выравнивание требуемых перепадов запасов влаги в расчетном слое почвы по единичным орошаемым участкам.

20

25

Формула изобретения

1. Способ полива, включающий последовательное увлажнение расчетного слоя почвы единичных орошаемых уча- стков поливными устройствами путем выдачи заданных поливных норм со смещением срока начала полива и уменьшением заданных поливных норм при естественном увлажнении расчетного слоя почвы, отличающийся тем, что, с целью расширения облас ти применения путем обеспечения поддержания влажности почвы в заданных пределах на всей орошаемой площади в течение всего вегетационного периода в различных природно-хозяйствен- ных условиях при рациональном использовании водных ресурсов, начало полива смещают на время использования величины отклонения запаса влаги в расчетном слое почвы от величины использования влаги за время полива единичных орошаемых участков рабочей поливной нормой и ведут его поливными нормами, уменьшенными на величину отклонения запаса влаги в расчетном слое почвы от величины использования влаги на время полива единичных орошаемых участков постоянной рабочей поливной нормой т., которую определяют из формулы

Zwt wS

rfleXw- - прогнозируемый дефицит естественного увлажнения, м3/га;

2wn - потребный (общий) расход влаги за этот же период, м3/га; mv - заданная поливная норма,

J мз/га.

2. Способ по п. отличающийся тем, что в условиях недостаточного естественного увлажнения начало полива смещают на время использования средней по единичным орошаемым участкам величины отклонения фактического запаса влаги в расчетном слое почвы от величины использования влаги за время полива текущего и всех предшествующих участков постоянной рабочей поливной нормой, после чего последовательное увлажнение расчетного слоя почвы единичных орошаемых участков поливными устройствами ведут путем выдачи заданных поливных норм, уменьшенных на величину отклонения приведенного запаса w , который определяют из соотношения в зависимости от величины использо- вания влаги за время полива текущего и всех предшествующих участков постоянной рабочей поливной нормой:

,- wf;+( ). где Vgt,. - фактический запас влаги

0в расчетном слое почвы 1-го

единичного участка, м3/га; т - заданная поливная норма,

° м3/га;

w N- фактический запас влаги в 5 расчетном слое почвы N-ro

(последнего) по порядку оче- деного полива единичного орошаемого участка, м3/га. 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и- 0 чающийся тем, что в условиях неустойчивого естественного увлажнения начало полива смещает на время использования средней по единичным орошаемым участкам величины отклоне- 5 ния фактического запаса влаги в расчетном слое почвы от величины использования влаги за время полива всех участков постоянной рабочей поливной нормой, после чего последовательное о увлажнение расчетного слоя почвы

единичных орошаемых участков поливными устройствами ведут путем выдачи постоянных рабочих поливных норм.

Таблица 1

Е«11ГЛУГ/Л7л1П1 13

Количество использо--

ванной

влаги, м3/га 30 60 90 120 150 180 210 270 300 330 360

Таблица Участок |1| 2|3 4 J5Г 6 . | 7 8| 9| 10 | 11 Г 12

Отклоне--

ния фа к-vj

л тическо--сого запа--сса влаги, мз/га k2Q 390 360 330 300 270 240 210 180 150 120 90

ТаблицаЗ

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может найти применение в орошаемом земледелии. Цель изобретения - расширение области применения способа путем поддержания влажности почвы в заданных пределах на всей орошаемой площади и рационального использования водных ресурсов в различных природно-хозяйственных условиях. Способ осуществляют последовательным увлажнением расчетного слоя почвы единичных орошаемых участков поливными устройствами путем выдачи заданных поливных норм со смещением срока начала полива при естественном увлажнении расчетного слоя почвы. При недостаточном естественном увлажнении начало полива смещают на время использования средней по единичным орошаемым участкам величины отклонения фактического запаса влаги в расчетном слое почвы от величины использования влаги за время полива текущего и всех предшествующих участков постоянной рабочей поливной нормой. После этого последовательное увлажнение расчетного слоя почвы единичных орошаемых участков поливными устройствами ведут путем выдачи заданных поливных норм, уменьшенных на величину отклонения приведенного запаса влаги в расчетном слое почвы от величин использования влаги за время полива текущего и всех последующих участков постоянной рабочей поливной нормой. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

ГСТХ/ДЗ

Участок 1

Отклонения приведенного запаса влаги, м3/га 20 390 360 33Q 300 270 240 210 180 150 120 90

Таблица

I 2 3 k 5 6 Т

Поливная

норма,

м3/га 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

Фактический

мз/га 30 60 90 120 150 180 210 270 300 330 360

ТаблицаЗ

SjBi

W.f

« «

g#%2

I

u

Ш

«At