Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы по выявлению влияния техники и технологии орошения на свойства почв, их водный режим и урожайность сельскохозяйственных культур.
1.1 Влияние орошения на изменение вводно-физических и агрохимических свойств почв 10
1.2 Изменение вводно-солевого режима почв под влиянием орошения 16
1.3 Техника и технология бороздкового полива 21
1.4 Влияние культурных растений на почвы и их продуктивность при орошении 36
Глава 2 Объекты, условия и методика исследования.
2.1 Краткая характеристика природных условий Чирчик-Ангрен-ской долины 40
2.2 Методика исследований 48
2.3 Почвенно-мелиоративные условия опытного участка 54
2.4 Агротехника хлопчатника 61
Глава 3. Влияние техники и технологии бороздкового полива на свойства почвы и ее плодородие .
3.1 Гранулометрический и микроагрегатный состав 63
3.2 Структурный состав и водопрочность почвенных-агрегатов 66
3.3 Плотность и порозность почвык 73
3.4 Водные свойства почв 79
3.5 Влияние техники и технологии полива на изменение агрохимических свойств почв 90
Глава 4. Изменение водного режима почв и гидравлических показателей борозд в зависимости от техники и технологии полива .
4.1 Режимы орошения хлопчатника 97
4.2 Динамика влажности почвы 100
4.3 Влияние техники и технологии полива на время добегания скорость добегания и продолжительность полива 108
4.4 Результаты изучения гидравлических элементов поливной струи и скорости добегания лба струи по длине борозд 115
4.5 Поливные нормы и их распределение по длине борозд., 119
Глава 5. Влияние техники и технологии полива на рост, развитие, урожайность хлопчатника и качество хлопкового волокна .
5.1 Рост и развитие хлопчатника 124
5.2 Влияние техники и технологии полива на урожайность хлопчатника 129
5.3 Технологические свойства хлопкового волокна 133
Выводы 136
Рекомендации производству 138
Список использованной литературы 140
- Изменение вводно-солевого режима почв под влиянием орошения
- Почвенно-мелиоративные условия опытного участка
- Структурный состав и водопрочность почвенных-агрегатов
- Влияние техники и технологии полива на время добегания скорость добегания и продолжительность полива
Введение к работе
В условиях Средней Азии поверхностные самотечные поливы по бороздам являются основным способом орошения сельскохозяйственных культур. Другие способы полива (дождевание, капельное, внутрипочвенное) изучаются в аридной зоне многими научно-исследовательскими организациями на небольших экспериментальных участках.
В настоящее время в Узбекистане общее водопотребление составляет 65 млрд. м , при этом объем воды потребляемый сельским хозяйством соста-вляет 55 млрд.м . собственный сток должен обеспечить орошение 4,8 млн.га земель, однако фактически водные ресурсы исчерпаны при орошении -4,2млн. га. Это происходит потому, что огромное количество оросительной воды, подаваемой на поле, расходуется на глубокое просачивание, испарение и поверхностный сброс, вследствие несовершенства техники и технологии полива. При среднем КПД оросительных систем, равным 0,60, потери составят 26 млрд.м3.
В условиях дефицита водных ресурсов, развитие орошаемого земледелия связано теперь не столько с освоением новых земель, сколько с необходимостью эффективного использования староорошаемых земель.
Исследования, направленные на разработку совершенной техники и технологии бороздкового полива, обеспечивающих получение высокой урожайности хлопчатника при эффективном использовании оросительной воды, являются важной задачей для решения экономических и социальных проблем Средней Азии.
Предлагаемые в диссертации техника и технология бороздкового полива позволяют значительно повысить эффективность использования земельно-водных ресурсов
Актуальность темы. Одним из направлений дальнейшего развития орошаемого земледелия в бассейнах рек Аральского моря является повышение эффективности использования дефицитной оросительной воды путем разработки и внедрения водосберегающих технологий полива культур хлопкового севооборота, отвечающих природоохранным требованиям, способствующих улучшению свойств почв, повышению их плодородия и получению высокого урожая хлопка-сырца.
Большие резервы экономного использования оросительной воды заложены в применении научно -обоснованной технологии полива с учетом планового водопользования на основе оптимального режима орошения и рациональных элементов техники полива. В ряде орошаемых районов начато осуществление комплексных водоохранных программ, включая мероприятия по реконструкции оросительных систем и совершенствованию планирования режимов орошения путем повышения коэффициента полезного использования оросительной воды. Необходимо отметить, что в использовании оросительной воды имеются крупные недостатки, которые заключаются в ненормированном распределении ее и отсутствии строгой дифференциации, что в первую очередь связано с недостатками в организации и проведении поливов. Отсутствие необходимых научно - обоснованных рекомендаций по проектированию элементов техники и технологии полива, применительно к местным условиям, является препятствием в улучшении технологии поверхностного способа полива. Кроме этого, элементы техники полива определяют выбор схемы оросительной сети, расчет поливных отверстий в гибких и закрытых трубопроводах. Нередки случаи, когда на орошаемых землях из за ненормированной водоподачи и техники распределения воды по полю происходит пополнение грунтовых вод, их подъем выше критической глубины и одновременно с этим накопление солей в корнеобитаемом слое почвы, вредно действующих на формирование урожая хлопчатника.
В условиях Средней Азии, поверхностные самотечные поливы по бороздам являются основным способом орошения сельскохозяйственных культур. Другие способы полива (дождевание, капельное, внутрипочвен -ное) изучаются в аридной зоне многими научно-исследовательскими организациями на небольших экспериментальных участках. Наиболее распространенным из поверхностных способов полива является бороздковый полив. Этому древнейшему способу полива присуще много нерешенных вопросов, таких как сокращение сбросов, достижение более равномерного увлажнения по длине борозды при высоком КПД полива, а также повышение производительности труда. Научно - обоснованное проведение бороздкового полива с осуществлением всех необходимых технических правил по своей эффективности не уступает ни одному из существующих способов орошения и в целом ряде показателей даже превосходит их.
Однако при проведении поливов происходит ухудшение агрофизических свойств почв, переуплотнение, миграция мелкодисперсных частиц почвы в внизлежащие горизонты и их кольматация. Необоснованно принятая технология орошения приводит к поднятию уровня грунтовых вод к поверхности, резкому ухудшению водно-солевого режима почв и, как следствие, к их вторичному засолению и развитию процессов слитизации почв. В связи с этим разработка новых технологий бороздкового полива, обеспечивающих повышение урожайности сельскохозяйственных культур, сохранение структуры почвы, и высокого почвенного плодородия, является одной из важнейших задач орошаемого земледелия. Для ослабления процессов, вызывающих неблагоприятные последствия поливов и повышения использования оросительной воды, могут быть применены поливы через борозду, с чередованием поливных борозд, наиболее рациональные элементы техники полива, отвечающие природным условиям, а так же другие способы поверхностного распределения воды. Изучение более совершенных технологий бороздкового полива с учетом особенностей элементов техники полива, позволит выявить оптимальную водосберегающую технологию, обеспечивающую улучшение свойств и плодородия почв и добиться высокой урожайности хлопчатника.
Согласно программы Республики Узбекистан об углублении экономических реформ в сельском хозяйстве предусматривается повысить продуктивность хлопковых плантаций, прежде всего, благодаря, внедрению научно - обоснованных технологий обработки и орошения хлопчатника.
Интенсификация сельского хозяйства требует поиска новых решений по рациональному и эффективному использованию почвенных ресурсов и оросительной воды для конкретных природно-хозяйственных условий.
Разнообразие природно-климатических условий требует дифференцированного подхода при выборе элементов техники и технологии полива конкретного орошаемого массива.
Одним из путей решения проблемы экономного и эффективного использования земельно-водных ресурсов Чирчик-Ангренской долины является совершенствование техники и технологии полива.
Цель и задачи исследований. Основной целью исследований являлась разработка совершенной техники и технологии бороздкового полива, обеспечивающей улучшение свойств и плодородия луговых почв, их водно-солевого режима и получение высокой урожайности хлопчатника при экономном и рациональном использовании оросительной воды на малоуклонных землях Чирчик-Ангренской долины.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
? выявить влияние различной техники и технологии полива на водно-физические и химические свойства луговых почв
? определить изменения в режиме грунтовых вод и водно-солевом режиме почвы в зависимости от техники и технологии полива
? выявить влияние техники и технологии полива на равномерность увлажнения почвы
? определить гидравлические элементы и коэффициент равномерности полива техники полива при изменении техники и технологии бороздкового полива
? изучить рост, развитие и урожайность хлопчатника, а также качество хлопкового волокна в зависимости от техники и технологии полива обосновать экономическую эффективность изучаемой техники и технологии бороздкового полива.
Научная новизна. Впервые проведены комплексные полевые исследования по изучению влияния различных технологий и техники полива на изменение свойств почвы, режима грунтовых вод, гидравлические элементы, водно-солевой режим почв, рост, развитие, урожайность хлопчатника и свойства волокна в условиях луговых почв Чирчик-Ангренской долины. Это позволило выявить направление почвенно-мелиоративных процессов, происходящих при разной технике и технологии полива.
Получены обоснованные элементы техники полива и параметры водо-сберегающей технологии бороздкового полива хлопчатника. Выявлена высокая эффективность применения полива переменной струей (1,0/0,5 л/с) при длине поливных борозд 200м и полива хлопчатника через борозду до цветения с последующим поливом в каждую борозду.
Определены оптимальные элементы техники бороздкового полива, которые позволяют повысить урожайность хлопчатника, коэффициент полезного действия техники полива, коэффициент равномерности полива, коэффициент земельного использования.
Установлены особенности динамики уровня грунтовых вод и водно-солевого режима почв и их закономерности в зависимости от техники и технологии полива. Изучено формирование водного и солевого балансов почвы. Выявлены возможности регулирования водно-солевого режима почв и получение высоких и устойчивых урожаев хлопка-сырца при экономном использовании оросительной воды путем применения рациональной техники и технологии полива. Показано, что урожай хлопчатника лимитируется техникой и технологией полива.
Практическая ценность работы. Для луговых почв Чирчик-Ангренской долины даны рекомендации по применению оптимальной техники и технологии полива хлопчатника. Разработанная водосберегающая дифференцированная техника и технология полива на малоуклонных землях Чирчик - Ангренской долины позволяет сократить оросительную норму на 630 м3/га и повысить урожайность хлопчатника на 3,0 - 6,0 ц/га. При этом годовой экономический эффект составит 105000 сум/га. Рекомендуется полив прово-дить через борозду до цветения, а затем в каждую борозду расчетными нормами по дефициту влаги в активном слое почвы. Поливную струю следует принимать переменную (1,0 л/с в период добегания и 0,5 л/с в доувлажнение) и борозду длиной 200 метров.
Внедрение. Основные результаты исследований диссертационной Работы использованы в хлопковых хозяйствах Ташкентской области. В частности, результаты работы были внедрены в учебно-опытном хозяйстве ТИИИМСХ Среднечирчикского района Ташкентской области Республики Узбекистан. Годовой экономический эффект от внедрения составил 105000 сум/га в ценах 2000 года (имеется акт внедрения).
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научно-производственных конференциях профессорско-преподавательского состава ТИИИМСХ в 1994-2001 гг., на международной научно-производственной Конференции (ТИИИМСХ, 2001г.), на специализированном научном семинаре по сельскохозяйственной гидротехнической мелиорации и эксплуатации гидромелиоративных систем ГМФ ТИИИМСХ, на научных семинарах НПО САНИИРИ и ИВП АН Республики Узбекистан.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано семь научных работ, в их числе 3 журнальных и 2 брошюры.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству. Она содержит 150 страниц компьютерного текста, 5 рисунков, 33 таблицы. Список использованной литературы включает ПО наименований, из них 10 зарубежных авторов.
Изменение вводно-солевого режима почв под влиянием орошения
Опыт эксплуатации оросительных систем показывает на ряд существенных изменений в формировании водного и солевого режимов почв и балансе грунтовых вод. Орошение нарушает естественный процесс движения воды и солей, вызывает общее повышение их запасов, подъем грунтовых вод и формирование ирригационных водоносных горизонтов. Подъем грунтовых вод и засоление почвогрунтов тем больше, чем хуже естественная дрениро-ванность территории. Помимо этого с введением орошения прекращается «внутрипородное испарение влаги» (Егоров, 1971).
В районах со слабым естественным оттоком грунтовых вод орошение приводит к неблагоприятным последствиям: повышаются уровень и минерализация грунтовых вод, возникают процессы вторичного засоления и заболачивания почв (Богомолов и др., 1980).
По данным A.M. Панкова (1957) светлые сероземы, представленные не-засоленными и засоленными разновидностями, под влиянием орошения приобрели черты, не свойственные целинным почвам. В зависимости от давности орошения почвы были разделены на две группы - нового и старого орошения. Почвы старого орошения являются сравнительно устойчивыми, в то время как почвы нового орошения постоянно изменяются, приобретая как положительные так и отрицательные свойства.
На первом этапе стадии нового орошения одновременно с изменением водного режима почв стимулировались процессы вторичного засоления. Они проявлялись с неодинаковой интенсивностью, большей - на почвах первично засоленных и меньшей - на незасоленных.
Как отмечает O.K. Камилов (1980, 1985), в первые годы орошения не удается точно определить норму поливов для различных сельскохозяйственных культур и обычно оросительные нормы в этой период достигают в 1,5-2,0 раза больше расчетных. Все это приводит к подъему уровня минерализованных грунтовых вод до 1 - 2, а иногда 3 - 4м в год. Аналогичные данные приводятся А.Е. Нерозиным (1980)
Орошение вносит значительные изменения в гидрогеологическую обстановку. По данным П.А. Садименко (1982) на большей части надпойменных террас Северного Кавказа до орошения (1952) уровень грунтовых вод залегал на глубинах 2 - 4 и 4 - 6м, а на некоторых участках второй надпойменной террасы опускается до 6 - 10 м, а по истечении 20 лет на фоне орошения уровень грунтовых вод на значительных площадях повысился, особенно на первой надпойменной террасе в районе рисовых совхозов (до 0-4м). Изменилась и степень минерализации грунтовых вод. При этом наблюдается значительное засоление почвогрунтов, а минерализованные грунтовые воды, поднявшиеся ближе к дневной поверхности вызвали вторичное засоление и заболачивание.
Быстрая потеря почвенного плодородия из-за накопления солей в горизонтах максимального корненакопления отмечались В.А. Ковдой (1946), В.М. Курачевым, Т.Н. Рябовой (1981) и др. И.И. Плюснин (1971) подчеркивает, что при орошении сильно меняется водно-солевой баланс территории, увеличивается инфильтрация и нарушается подземное испарение грунтовых вод, что приводит к увеличению их запасов. Нередко происходит подъем уровня грунтовых вод со скоростью 3 - 5м и более в год. Иногда почвенно-грунтовые воды выклиниваются на поверхность, обуславливая заболачивание и засоление почвы.
Исследованиями Л.П. Розова (1934, 1935), А.Н. Розанова(1945, 1948), В.А. Ковды (1947, 1973), Д.М. Каца (1957), В.В. Егорова (1954, 1959), С.Ф. Аверьянова (1965) и других авторов установлено, что солевой состав орошаемых почв зависит от климатических, геоморфологиических и гидрогеологических условий, типа почв и их водного режима, состава и минерализации поливной воды.
По данным Д.М. Каца и В.М. Яшина (1985) отмечено влияние почвен-но-мелиоративных факторов на характер изменения гидрогеохимических условий: в начальный период орошения, когда грунтовые воды залегают ниже солевых горизонтов, интенсивного увеличения минерализации грунтовых вод не наблюдается. Легкорастворимые соли, находящиеся под солонцами, в солеобмен практически не вовлекаются. Однако в ходе медленного подъема (0,2 - 0,3м в год) грунтовых вод, их минерализация изменяется дифференцированно в соответствии элементами почвенных комплексов. При достижении грунтовыми водами солевых горизонтов (3,5 - 4,5 м) минерализация верхнего слоя грунтовых вод резко возрастает (до 30 - 50 г/л и более) в силу процесса растворения солей. В результате происходит резкая дифференциация показателей гидрохимического состава грунтовых вод и вторичного засоления почв по площади. Многие исследователи отмечали неразрывную связь водного и солевого режимов почвогрунтов на орошаемых землях (Аверьянов, 1979, Бирюкова, 1962; Кац, 1976). Как правило, засоление орошаемых земель в Южном Заволжье связано с наличием высоко расположенных минерализованных грунтовых вод (Бирюкова, 1962). В этом случае в зоне аэрации перераспределение влаги (влагоперенос) осуществляется в восходящем направлении. Вместе с потоками почвенной влаги передвигаются и соли, которые вследствие испарения воды выпадают в осадок в корнеобитаемом слое.
Почвенно-мелиоративные условия опытного участка
Опытный участок расположен в учебно-опытном хозяйстве ТИИИМСХ расположенном на территории Среднечирчикского района на второй надпойменной террасе реки Чирчик. Эта терраса сложена мощной толщей галечниковых отложений, покрытых на поверхности слоем мелкозёма толщиной от 0,5 до 2 - 3 м. Рельеф территории имеет равнинный характер с общим уклоном местности в юго-западном направлении в пределах 0,001 - 0,003. Общая площадь учхоза составляет 2432 га, из них под хлопчатником - 1100 га. Источником орошения земель учхоза является река Чирчик, вода, которой подаётся в межрайонный магистральный канал Карасу и затем отходящему от него районному каналу РК — 7. Из районного канала РК - 7 вода подаётся в хозяйственный распределитель учхоза РК -7 - 1. Внутрихозяйственная оросительная сеть состоит из каналов РК-7-1-1, РК-7 -1 —2 и участковых распределителей, которые, в основном, проходят в земляных руслах глубиной 0,5 - 2,0м. Все постоянные каналы обсажены деревьями через 2 — 5м и сравнительно прямолинейны. Часть участковых распределителей около посёлка Уйгур проходят в лотковой оросительной сети. Основным способом полива хлопчатника в учхозе является полив по бороздам. Подача воды в борозды производится из временных выводных борозд (ок - арыков). Полевые исследования бороздкового полива мы проводили на поле площадью 19 га, относящимся к восьмой полеводческой бригаде. Подача воды на опытные делянки проводилась из хозяйственного распределителя РК—7-1 во внутрихозяйственный распределитель РК-7—1-5, а из внутрихозяйственного распределителя - в участковые распределители.
Затем вода из участкового распределителя подаётся во временные оросители, из временных оросителей в выводные борозды, а из выводных борозд оросительная вода распределяется по бороздам (рис.2.2). Схема полива опытных делянок продольная. Длина борозд колеблется в пределах 200 - 400 м. Почвенный покров учебно-опытного хозяйства, главным образом, представлен луговыми, лугово-болотными, и серозёмно-луговыми почвами. Луговые и лугово - болотные почвы занимают 75 % площади учхоза. В верхней части почвенного профиля до глубины 0,40 — 0,60 м расположены сравнительно однородные слои, состоящие в основном, из тяжелосуглинистых и глинистых почв, ниже которых залегают среднелегкие, глинистые и тяжелосуглинистые разности с прослойками супеси и песка, подстилаемые галечниками. На глубине 1,5 - 2,0 м часто встречаются линзы водонепроницаемых прослоек, называемых "арзык", которые существенно влияют на режим грунтовых вод при поливах. Плотность сложения колеблется от 1,2 до 1.6 г/см , порозность составляет 45 - 53 %. Плотность сложения почвы до глубины 0,4 м увеличивается, а ниже может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от их гранулометрического состава. Почва опытного участка луговая, генетически она развивалась в гидроморфных условиях из серозёмов. В настоящий период луговый процесс почвообразования широко наблюдается на территории учхоза. Ниже приводится морфологическое описание почвенного разреза, заложенного при разбивке вариантов опыта. Горизонт А 0-40 см РАЗРЕЗ № 1 Гумусный пахотный, темно-серый влажный, книзу мокрый, неоднородный по сложению, чередуются рыхлые и плотные участки, пористый, непрочно-комковато-структурный, корешковатый, ходы и экскременты землероев и дождевых червей, глинистый. Горизонт С ниже 95 см Серый, встречаются в большом количестве белые пятна Горизонт Б карбонатов, угловато-комковатый. Переход в следующий 40-95 см горизонт слабозаметный. В верхнем слое встречаются остатки корней и ходы землероев. Тяжело- и среднесутлинистый. Светло-бурого цвета, слабоструктурный и бесструктурный, выделяются мелкие пятна карбонатов, увлажненный, средне и легко-суглинистый.
Структурный состав и водопрочность почвенных-агрегатов
Структура почвы влияет на многие важные в агрономическом отношении свойства почвы, так как в структурных почвах создаются наиболее благоприятные условия водного, воздушного, теплового и питательного режимов. В структурной почве, состоящей из агрегатов размером 0,25 — 10мм наблюдается рыхлая упаковка частиц, внутри комков преобладают капиллярные поры, а между комками - крупные, некапиллярные. Вода быстро распределяется по комкам, а межагрегатные пространства заполняются воздухом. В такой почве отмечается хорошая водопроницаемость, слабо выражен поверхностный сток. В формировании микроструктуры почвы различают процесс механического разделения на возможностей для образования водопрочных макро - и микроагрегатов. Вода быстро распределяется по комкам, а межагрегатные пространства заполняются воздухом. В такой почве отмечается хорошая водопроницаемость, слабо выражен поверхностный сток. В формировании микроструктуры почвы различают процесс образования прочных, не размываемых в воде отдельностей.
Основными факторами, оказывающими непосредственное влияние на структурообразование являются гранулометрический состав почвы и содержание в ней гумуса. Чем больше количество илистой и коллоидной фракции в минеральной части почвы, а также органического вещества, тем больше возможностей для образования водопрочных макро- и микроагрегатов.
Полученные в нашем опыте данные (табл. 3.3) показали, что структурный состав луговой почвы изменялся в зависимости от особенностей техники и технологии полива. Так, на начало исследований при ежегодных поливах в каждую борозду содержание агрономически ценных агрегатов в верхнем пахотном слое (0 - 20см) составило 70,0% при коэффициенте структурности 2,33, а в слое 0-60см - соответственно 62,9 % и 1,69. При этом в почвенном профиле преобладали структурные агрегаты размером 1-5 мм (32,1 - 39,7% ) с тенденцией уменьшения их содержания с глубиной. За трёхлетний период исследований агрегатный состав претерпевал заметные изменения в зависимости от техники и технологии полива хлопчатника. Наибольшее количество агрономически ценных- ,агрегатов содержалось в варианте 3, где поливы проводились через междурядье. В слое 0 - 20 см их количество составляло 70,2%, а в слое почвы 0 - 60см - 67,5%. При этом коэффициент структурности был наибольшим и составлял 2,36 в слое 0 - 20 см и 2,0 в слое 0-60 см. При поливе в каждое междурядье при тех же элементах техники полива (поливная струя переменная 1,0/0,5л/с и длине борозды 200м) агрономически ценная структура сохранялась в таких же размерах, что и на начало исследований, но была хуже, чем в варианте полива через междурядье. Здесь количество агрономически ценных агрегатов составляло 69,6 % и 62,5 % соответственно в почвенных слоях 0 - 20 и 0 - 60 см, при коэффициенте структурности 2,29 и 1,67.
Наиболее низкие показатели агрепщованности-фтмечались в варианте 9 при поливе по удлиненным бороздам (400 м), постоянной поливной струёй (1,2 л/с) и поливе в каждое междурядье. В этом случае содержание агрономически ценных агрегатов было наименьшим и составляло 64,5% и 57,9% соответственно в слоях 0 - 20см и 0 - 60см, при коэффициенте структурности 1,82 и 1,38.
При такой же технологии полива и длине борозды при поливе переменной струёй меньшей размером (1,0/0,5л/с) агрегированность почвы несколько ухудшалась, но содержание агрономически ценных агрегатов оставалось меньше чем при меньшей длине борозды (200м) и особенно по сравнению с поливом через междурядье. В целом в варианте 8 агрономически ценная структура составляла 68,1 % в слое почвы 0 - 20 см и 60,6: в слое 0-60 см, а коэффициент структурности — 2,13 и 1,54 соответственно.
При длине поливной борозды 300 м и поливе переменной поливной струёй невысоким расходом (0,8/0,4 л/с) в каждое междурядье (вар. 6) содержание агрономически ценных агрегатов было больше чем при поливах по бороздам длиной 400 м, но меньше по сравнению с поливом по бороздам длиной 200 м. Их количество в верхнем почвенном слое (0 - 20 см) составляло 69,1% при коэффициенте структурности 2,24, а в слое 0 - 60см эти показатели соответственно составляли 61,5 % и 1,60.
Таким образом, в вариантах 1-3, где поливы проводились переменной струе с длиной борозды 200 м, почва оставалась хорошо агрегированной в течение всего периода исследований. Проведение поливов через борозду при длине борозды 200 м и поливе переменной струёй позволяет улучшить структурный состав почвы по сравнению с поливом в каждую борозду. При увеличении длины борозды до 300 м и особенно до 400 м агрономически ценная структура ухудшалась. Наиболее неблагоприятная структура имела место при поливах постоянной струёй и длинных бороздах (вар. 9).
Влияние техники и технологии полива на время добегания скорость добегания и продолжительность полива
Изменение объемов впитавшейся воды на единицу длины борозды, как известно, зависит от глубины воды в борозде, размера поперечного сечения борозды, уклона дна борозды и гидравлического уклона потока воды в борозде, шероховатости, скорости впитывания воды в почву. При этом учитывают особенности впитывания как в период добегания, так и в период доувлажнения. При обычных условиях полива с постоянным расходом в течение всего времени подачи воды в борозду, объем впитавшейся воды на единицу длины убывает в направлении к концу борозды. Для уменьшения скорости изменения впитывания по длине борозды в процессе полива по данным теоретических разработок необходимо уменьшить расход воды в голове борозды к концу полива. При этом известно, что изменение расхода воды в начале борозды в процессе полива требует больших затрат ручного труда. В результате теоретического анализа процесса бороздкового полива (Кривовяз, 1963; Лактаев, 1978; Шуравилин, 1986) показана принципиальная возможность повышения равномерности увлажнения почвы по длине борозды не за счет уменьшения во времени величины расхода воды в голове борозды, а путем изменения по длине борозды параметров ее поперечного сечения и величины гидравлического уклона. Увеличить равномерность увлажнения почвы по длине борозды можно также путем изменения ширины междурядий. На практике выполнить борозду, уклон дна которой непрерывно изменяется - не представляется возможным. Поэтому рекомендуется разбить борозду на ряд участков и в пределах каждого участка уклон дна борозды сделать постоянным. Для каждого участка борозды необходимо использовать балансовый метод расчета. Для практического применения необходимо использовать зависимость времени добегания воды применительно для каждого отрезка. Зависимость может быть получена путем математической обработки данных непосредственных наблюдений за временем добегания при различных параметрах поперечного сечения борозды и расхода воды в ее голове.
Одним из основных вопросов при изучении элементов техники полива является время и скорость продвижения поливных струй в период смачивания сухой борозды. В условиях близкого залегания грунтовых вод время добегания изменялось в зависимости от расхода воды в борозду и исходной влажности почвы. Время прохождения струи резко возрастало с сокращением длины борозды. По мере увеличения длины борозды время пробега струи растет непропорционально увеличению длины борозды, а значительно быстрее. Поэтому увлажнение по длине участка распределяется неравномерно, что создает различные условия для роста, развития растений и формирования урожая хлопка-сырца.
В опыте применялся полив, как переменной, так и постоянной струей. При переменном расходе первоначально поливная струя для смачивания борозды принималась в два раза больше, чем в период доувлажнения. При этом время и скорость движения воды по сухой борозде при разных поливных струях зависели от длины и уклона борозды и номера полива. На эти показатели оказывает первостепенное влияние водопроницаемость почвы, шероховатость и сечение борозды. При прочих равных условиях время пробега сокращается, а скорость продвижения воды по сухой борозде возрастает с увеличением уклона поливного участка. С увеличением длины борозды время добегания заметно возрастает, а скорость продвижения струи снижается. Особенно это проявляется на концевых участках борозд, когда большая часть расхода воды впиталась в борозду по мере ее продвижения. Время, необходимое для прохождения струи до конца борозды, также зависит от особенностей планировки поверхности поливного участка. В нашем опыте средний уклон борозд составлял 0,003. Результаты замеров времени добегания по длине борозды приведены в таблице 4.6. Из приведенных данных следует, что при поливной струе 1,0 л/с (вар. 1-4) время добегания борозды длиной 200 м в среднем составляло 123 - 132 мин. В начальный период при прохождении первого 50 - ти метрового отрезка борозды время добегания составляло 19-20 мин, а на концевом отрезке 150 - 200м время движения струи замедлялось более, чем в 2 раза. При меньшей поливной струей (0,6 л/с) и такой же длине борозды 200 м в варианте 5 время добегания увеличилось в среднем в два раза по сравнению с поливной струей 1,0 л/с и составило 265 мин. По мере продвижения лба струи по борозде время добегания заметно возрастает. Аналогичный процесс наблюдался и при больших длинах борозд 300 - 400м. При длине борозды 300 м и поливной струе 0,8л/с (вар. 6) время добегания составило в среднем 315 мин, а при большей струе (1,0 л/с в вар. 7) - оно сократилось до 270 мин или на 14,3%. При этом, на концевых участках борозд (250 - 300м) по сравнению с головными участками (0 - 50м) время прохождения поливной струи было больше в 2,5 - 3 раза. В вариантах 8 и 9 при длине борозды 400 м, в которых испытывались поливные струи 1,0 и 1,2 л/с время добегания было наибольшим и составляло соответственно 390 и 342 мин. С увеличением поливной струи с 1,0 до 1,2 л/с время добегания сокращалось в среднем на 12,3%. Время добегания заметно снижалось также при увеличении влажности почвы, что обусловлено снижением глубины смачивающей поверхности. Наибольшая продолжительность смачивания сухой борозды имела место при первом поливе, когда почва была более разрыхленной. При втором и третьим поливах происходило сокращение времени добега за счет уплотнения ложа борозды в процессе полива и после поливных обработок. Таким образом, увеличение поливной струи приводило к уменьшению времени добегания независимо от длины борозды. По мере увеличения длины борозды во всех случаях время добегания возрастает.
