Автореферат (Обоснование режимов капельного орошения земляники на дерново-подзолистых почвах), страница 2

Таблица1. Схема полевого опыта (2008 - 2010 гг.)

Закладка и проведение исследований осуществлялись в соответствии с требованиями методики опытного дела (Б.А. Доспехов, 1985). Основными методами исследований были полевые и лабораторные опыты. Опыты сопровождались биометрическими учетами, анализами почвенных образцов, ежедневным определением испаряемости по эвапорометру. Наблюдения за влажностью почвы проводились на динамических площадках по методике А.А.Роде, влажность определялась термостатно - весовым методом и ежедневно тензиометрами, установленными на глубину 15 и 30 см. Суммарное водопотребление определялось методом водного баланса и по эвапорометру. Учет поливной воды проводился по продолжительности полива и расходомеру. Подача воды через капельницы контролировалась в начале, середине и конце поливного сезона с помощью 9 мерных цилиндров. При дождевании поливная норма нетто учитывалась также по мерным цилиндрам, а норма брутто по производительности машины. Учет урожая проводился трижды за вегетацию. Обработку экспериментальных данных вели с использованием методов корреляционного и дисперсионного анализов.

В третьей главе дана характеристика капельной системы и изложена техника капельного орошения земляники. В опыте использовалась израильская система капельного орошения GALLILEO со средним расходом капельниц 1,25 л/час, при автоматизированном назначении сроков полива с помощью тензиометров и эвапорометров. При капельном орошении формирование увлажняемой зоны определяется выбором расстояний между капельницами и схемой расположения сети. В опыте, в зависимости от продолжительности полива, расстояний между капельницами и расположения поливных трубопроводов, видимые контуры промачивания заметно изменялись (таблица 2).

Таблица 2. Глубина и ширина контура промачивания при капельном орошении и среднем расходе воды капельницей 1,25 л/час

Проведенные исследования показали, что наибольшее влияние на размеры контуров увлажнения оказывает величина поливной нормы, определяемая по продолжительности полива. При расстоянии между капельницами 33 см, на рассматриваемых почвах создается зона сплошного увлажнения вдоль всего ряда с коэффициентом увлажнения более 95%, которая происходит через 60-90 мин (рис. 1). При расстоянии между капельницами 66 см смыкание контуров увлажнения происходит только при продолжительности полива 120 мин. При укладке трубопроводов на глубину 15 см контур увлажнения смещался вниз до 40 – 50 см, т.е. ниже корнеобитаемого слоя, что приводит к нерациональному использованию воды. Результаты моделирования также показали на более равномерное увлажнение корнеобитаемого слоя при расположении капельниц через 33 см.

Рисунок 1. Схема расположения капельниц, растений и контура увлажнения при поливе 30, 60 и 90 минут.

Для прогнозирования распределения влаги в почве при капельном орошении с учетом поглощения влаги корнями использована двумерная профильная модель плоскопараллельного нестационарного движения воды (влаги), которая описывается уравнением Ричардса.

(1)

где θ(x z, t) - объёмная влажность, (м³); h(θ)= ψ + z – напор воды почвы, (м); ψ – потенциал почвенной влаги, (м); z - вертикальная координата, с положительным направлением вниз, (м); x - горизонтальное координата, (м); K(θ) - функция гидравлической проводимости при неполном насыщении, (м/сек); t - время (сек); и e(h,x,z,t) = S(h,x,z,t) + Q(x,z,t) - источник/сток, представляющий функцию поглощения воды корнями из единицы объёма почвы в единицу времени S(h,x,z,t) (м/сек) и расход капельниц Q(x,z,t) (л/сек).

Полученные данные показали, что при капельном поливе земляники целесообразно размещать капельницы через 33 см на трубопроводах, расположенных как на поверхности, так и на глубине 5 и 15 см от поверхности при продолжительности полива не менее 60 мин. При этом объем увлажняемой почвы согласно измерениям составляет 0,28; 0,30; и 0,32 общего объема с расчетной глубиной 0,3 м соответственно при расположении поливного трубопровода на поверхности, на глубине 5 и 15 см

В четвертой главе изложены результаты экспериментальных исследований режима орошения и суммарного водопотребления земляники в зависимости от способа орошения, схемы расположения поливных трубопроводов и расстояний между капельницами. Грунтовые воды оказывают незначительное влияние на влагаобмен корнеобитаемого слоя почвы (0-30см). В среднем за вегетацию 2008-2009 гг. они находились на глубине 1,75 м., а в засушливом 2010 году, ниже 3 м.

При капельном орошении и расстояниями между капельницами 33 см во все годы исследований обеспечивался необходимый режим орошения земляники (таблица 3).

Таблица 3. Распределение поливов при дождевании и капельном орошении по месяцам вегетации земляники за годы исследований

При расположении капельниц через 66 см в первые два года, характеризующихся высокой естественной влагообеспеченностью, продолжительность полива не изменялась по сравнению с расстоянием между капельницами 33 см. Предполивная влажность почвы при шаге капельниц 66 см во влажные годы (2008-2009 гг.) оставалась ниже на 7-8% НВ, чем при капельницах через 33 см, но благодаря высокой естественной влажности почвы поддерживалась на уровне 73-75% НВ. В отдельные периоды предполивная влажность почвы опускалась до 70% НВ.