Автореферат (1151725), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Для решения поставленных задач проведены следующие исследования:

Опыт №1. «Совершенствование технологии бороздкового полива хлопчатника путем применения дифференцированной глубины рыхления почвы, что обеспечивает равномерность увлажнения почвы в условиях Центрального Таджикистана».

Сопоставлялись следующие технологии орошения хлопчатника:

1. Технология полива хлопчатника, принятая в хозяйстве (контроль);

2. Технология полива в условиях глубокого рыхления (дифференцированная глубина):

2.1. начальная часть борозды (1/3 длины) – без рыхления;

2.2. средняя часть борозды (1/3 длины) – рыхление на глубину 40см;

2.2. концевая часть борозды (1/3 длины) – рыхление на глубину 60 см;

Сроки и нормы проведения поливов хлопчатника приняты в соответствии с «Рекомендациями по режиму орошения сельскохозяйственных культур для Таджикской ССР» (Душанбе, 1988).

Повторность вариантов – четырехкратная. Каждая делянка состояла из 8 рядков, из них 4 средних рядка – учетные, остальные защитные. Общая площадь с учетом боковых защитных зон – 1га.

Опыт №2. «Разработка новой конструкции водовыпуска постоянного расхода». Теоретические, лабораторные и опытно-конструкторские исследования для обоснования необходимости разработки новой конструкции водовыпуска и его оценки выполнены на экспериментальной базе кафедры мелиорации Таджикского аграрного университета им. Ш. Шотемур. Производственные испытания водовыпуска проведены на оросительной сети хозяйств Гиссарского района.

Опыт №3: «Изучение структуры водоподачи при поливах в условиях производства и опыта». С этой целью сопоставлялись две технологии: 1. Традиционная технология; 2. Технология полива при дифференцированном глубоком рыхлении. В условиях полевого опыта на двух участках использовали одинаковый режим орошения хлопчатника, который соответствует предполивной влажности 65-70-60% от НВ почвы. Урожайность хлопка-сырца измеряли в 4-хкратной повторности, все остальные измерения проводились в 2-хкратной повторности. В условиях опыта и производства определены основные составляющие (структура) водоподачи: объем воды, использованной растением; глубинный сброс; потери воды на испарение; поверхностный сброс. Коэффициенты равномерности увлажнения по всем вариантам опыта определены по участкам, разделенным учетными створами по всей длине борозды.

Опыт №4: «Изучение элементов техники полива и смыва почвы в зависимости от уклона и поливной струи». При бороздковом поливе для двух сопоставляемых технологий определение времени добегания воды, доувлажнения, объем сброса, мутность сбросной воды и другие элементы техники полива изучены в зависимости от расхода поливной струи и уклона орошаемого поля. Варианты по расходу поливных струй были приняты в следующих диапазонах: 0,1-0,3 л/с; 0,3-0,4 л/с; 0,4-0,5 л/с. Полив начинали с головным расходом 0,1 л/с, после добегания струи до конца первого створа (70м) расход увеличивали до 0,2 л/с, до конца второго створа (140 м) расход увеличивали до 0,3 л/с, после добегания струи до конца борозды (210 м) и появления сброса головной расход уменьшали до 0,1 л/с. Эксперименты проводились на участках с уклонами i=0,01 и i=0,04. Для изучения процессов движения воды по борозде и впитывания использовалось также уравнение баланса воды на отрезках борозд.

В период исследований выполнено морфологическое описание почвенного профиля в двух шурфах до глубины 2 м. Определены: гранулометрический состав почвы по Н.А. Качинскому (1943); водопроницаемость почвы перед закладкой полевого опыта методом рам в весенний период; объемная масса методом цилиндров до закладки полевого опыта; наименьшая влагоемкость (НВ) определялась методом залива рам по Л.А. Розову (1956) в двукратной повторности через каждые 10 см до 200 см. Влажность почвы определялась термостатно-весовым методом. Учет поступления воды на делянки производился с помощью водосливов Чипполетти, поверхностного сброса - водосливом Томпсона с углом выреза 90^о.

Четвертая глава посвящена проведению экспериментальных исследований.

Предложенная технология дифференцированного глубокого рыхления (0-40-60см) поперек склона (МП №TJ 522 от 22.03.2011 г.) способствует устранению или значительному снижению недостатков бороздкового полива, создает влагозапасы в почве с одновременным обеспечением равномерного увлажнения корнеобитаемого слоя по длине борозды, снижает непроизводительный сброс и повышает эффективность использования водно-земельных ресурсов при бороздковом поливе.

Выявлено, что технология дифференцированного глубокого рыхления позволяет снизить объемную массу почвы в слое 0-100 см от 1,33 г/см³ (без рыхления) до 1,29 г/см³ (Н=40 см) и 1,27 г/см³ (Н=60 см) и повысить наименьшую влагоемкость почвы от 22,1% до 23,3-24,2 % к массе абсолютно-сухой почвы соответственно.

Наименьшая полевая влагоемкость почвы в двухметровой толще на варианте с традиционной технологией обработки изменяется в пределах 24,0-19,6 % от массы абсолютно-сухой почвы, при рыхлении на глубину 40 см она варьирует в пределах 25,5-20,3% и при рыхлении на глубину 60см - 26,1-20,3%.

Установлено, что при обычной вспашке водопроницаемость почвы, определенная в начале вегетации, в первый час составляет 7,5 см/час, а при технологии дифференцированного глубокого рыхления (Н=40 см и Н=60 см), соответственно 12,0 и 15,5 см/час (рис.2). По результатам исследования получены уравнения скорости впитывания воды в почву

К_t=f(t) (1)

где K_t – скорость впитывания воды в почву, см/час; t – время.

для участка борозд без рыхления - K_t = , (2)

для участка с рыхлением на глубину 40см - K_t = , (3)

для участка с рыхлением на глубину 60см - K_t = , (4)

Рис.2. Водопроницаемость почвы

Систематическое определение состояния влажности почвы позволило проводить поливы по заданной влажности почвы (65-70-60% НВ). Выяснилось, что в итоге в варианте «производственного полива» при традиционной технологии проведены 4 полива со схемой 0-2-2 с оросительной нормой 7755 м³/га (i=0,01) и 7886м³/га (i=0,04). На фоне применения дифференцированного глубокого рыхления почвы поперек поля при соблюдении оптимального режима орошения (поливы по влажности 65-70-60% от НВ), количество поливов составило – 7 со схемой 2-4-1, а оросительная норма в среднем - 6768 м³/га. Установлено, что в производственных условиях поливы проводятся большими поливными нормами с длинными межполивными периодами и при низкой влажности почвы. В зависимости от вариантов опыта оросительная норма в течение вегетации распределялась следующим образом: на варианте «производственный полив» от всходов до цветения – 0 % от цветения до раскрытия коробочек – 46,1-48,43%, а в период созревания – 51,6- 53,9%; при варианте глубокого рыхления 28,4-30,1%; 54,8-56,2%; 13,7-16,8% соответственно.

На основе обработки результатов исследований установлена зависимость между длиной отрезка борозды и запасами влаги, которая описывается уравнениями следующего вида:

а) при обычной технологии:

У=-0,01Х² -1.3Х + 3028, (5)

где Х- длина борозды, м; У – запас влаги, м³/га.

б) при дифференцированной глубине рыхления:

У=0,001Х² – 1.6Х + 2810, (6)

Для оценки равномерности увлажнения почвы в расчетном слое вдоль поливной борозды по створам определён коэффициент равномерности увлажнения по формуле:

К_р= W_к/W_н, (7)

где К_р - коэффициент равномерности увлажнения почвы, W_н –запас влаги в начале борозды м³/га; W_к. –запас влаги в конце борозды, м³/га..

Установлено, что коэффициент равномерности увлажнения почвы по длине борозд при традиционной технологии на участке с уклоном 0,01 составляет 0,76, а при применении дифференцированной глубины рыхления - 0,91. При уклоне 0,04 – 0,69 и 0,87 соответственно. Таким образом, при дифференцированной глубине рыхления обеспечивается равномерность увлажнения почвы.

Рис. 3 Изменение запаса влаги вдоль длины борозд (i=0,01)

Установлено, что применение технологии дифференцированного глубокого рыхления снижает глубинный сброс в среднем более чем в 2,5 раза, т.е. с 12,4 до 4,4% от водоподачи, и сокращает поверхностный сброс с 19,4 до 3,5% по сравнению с вариантом традиционной технологии вспашки. Общие потери воды составляют 12,9%, что по сравнению с традиционной технологией на 23,9% меньше. При этом экономия оросительной воды составляет 1618 м³/га. Запас влаги после проведения 3-го полива в метровом слое почвы и значения коэффициентов равномерности увлажнения по створам в борозде в контрольном и опытном варианте за 2011г. представлены на рисунках 4 а, б.

опытный вариант, контрольный вариант

Рис 4. а). Влагозапасы в метровом слое почвы на участке «Дурбат»

опытный вариант, контрольный вариант

Рис 4. б). Влагозапасы в метровом слое почвы на участке «Ильич»

Результаты исследований по определению структуры водоподачи представлены в таблице 2.

Таблица 2. Структура водоподачи при бороздковом поливе хлопчатника.

Установлено, что с повышением уклона участка и расхода поливной струи от 0,1 до 0,5 л/с увеличивается сброс и снижается КПД техники полива (табл.3.).

Таблица 3.Элементы техники полива по бороздам (2010-2012гг.).

Установлена эмпирическая зависимость между расходом поливной струи и поверхностным сбросом при традиционной технологии и применении дифференцированного глубокого рыхления при уклонах 0,01 и 0,04 (рис.6).

Характеристики

Список файлов диссертации