Дисциплина "Мелиорация" учебная практика по географии

Учебная практика

Индивидуальные задания

Мелиорация

Цель: изучить и описать способы полива.

Задачи: описать применяемые дождевальные машины OCMIS и их эксплуатационно-технические характеристики

Способы полива

Для получения высо­ких и устойчивых урожаев в орошаемом земледелии поливы необходимо проводить с учетом биологических особенностей сель­скохозяйственных культур и почвенно-климатических условий. До­биться этого можно путем строгого соблюдения требуемого режи­ма орошения.

Режимом орошения сельскохозяйственных культур на­зывается совокупность числа, сроков и норм поливов. Он выража­ется схемой поливов и характеризуется такими показателями, как поливная норма и оросительная норма.

Поливная норма — это количество воды, даваемой за один полив, в метрах кубических на 1 га.

Оросительная норма — это общее количество воды, ко­торое расходуется при поливе культуры за весь период ее веге­тации.

Режимы орошения отдельных культур, следующие в порядке, определяемом чередованием всех культур севооборота, составляют вместе систему орошения в севообороте.

Для образования единицы сухого вещества наземной массы урожая растения расходуют определенное количество воды. Коли­чество воды, расходуемое растением на образование единицы аб­солютно сухой массы органического вещества, получило название транспирационного коэффициента однако в полевой  обстановке вода из почвы расходуется не только растениями путем транспирации, но и самой почвой путем поверхностного испа­рения. Таким образом, для полевых условий важнейшее практи­ческое значение имеет суммарный расход воды с единицы площа­ди как растениями (на транспирацию), так и почвой (на поверх­ностное испарение) на образование урожая, который получил название общего водопотребления.

Коэффициент водопотребления — это общий, как производительный, так и непроизводительный расход воды в ку­бических метрах на одну тонну основной продукции. Так, на удоб­ренном фоне для условий Северного Кавказа коэффициент водо­потребления на 1 т зерна озимой пшеницы составляет 1180 м3, для кукурузы — 550, для клубней картофеля летней посадки — 280 м3. Коэффициент водопотребления этих культур без удобрений ока­зался гораздо выше. Для юга Украины коэффициент водопотреб­ления на 1 ц зерна озимой пшеницы при урожайности 40 ц/га со­ставляет 90—80 м3, а при урожайности 50 u/га — 75—65 м3.

Способы полива: поверхностный, дождеванием, внутрипочвенный, капельное орошение, мелкодисперсное орошение.

Поверхностный способ проводится по бороздам, по полосам и затоплением.

Для образования единицы сухого вещества наземной массы урожая растения расходуют определенное количество воды. Коли­чество воды, расходуемое растением на образование единицы аб­солютно сухой массы органического вещества, получило название транспирационного коэффициента однако в полевой  обстановке вода из почвы расходуется не только растениями путем транспирации, но и самой почвой путем поверхностного испа­рения. Таким образом, для полевых условий важнейшее практи­ческое значение имеет суммарный расход воды с единицы площа­ди как растениями (на транспирацию), так и почвой (на поверх­ностное испарение) на образование урожая, который получил название общего водопотребления.

Коэффициент водопотребления — это общий, как производительный, так и непроизводительный расход воды в ку­бических метрах на одну тонну основной продукции. Так, на удоб­ренном фоне для условий Северного Кавказа коэффициент водо­потребления на 1 т зерна озимой пшеницы составляет 1180 м3, для кукурузы — 550, для клубней картофеля летней посадки — 280 м3. Коэффициент водопотребления этих культур без удобрений ока­зался гораздо выше. Для юга Украины коэффициент водопотреб­ления на 1 ц зерна озимой пшеницы при урожайности 40 ц/га со­ставляет 90—80 м3, а при урожайности 50 u/га — 75—65 м3.

Способы полива: поверхностный, дождеванием, внутрипочвенный, капельное орошение, мелкодисперсное орошение.

Поверхностный способ проводится по бороздам, по полосам и затоплением.

При этом способе полива смачивается практически вся по­верхность орошаемого участка. Это особенно важно для получения дружных равномерных полных всходов сельскохозяйственных куль­тур. Такой способ полива большими поливными нормами обеспе­чивает нисходящий ток поливной воды, не допускающий подъема солей к поверхности почвы, если грунтовые воды залегают на большой глубине. Производительность труда поливальщика при этом способе выше, чем при поливе по бороздам.

Недостатком этого способа полива является уплотнение почвы на всей площади и образование поверхностной почвенной корки. При запоздании с поливом могут образовываться трещины в почве, что приводит к разрыву корневой системы растений. Для рыхления почвы требуется боронование зубовыми боронами или обработка ротационной мотыгой, игольчатой бороной. Вслед за поливом рез­ко уменьшается аэрация почвы, что сопровождается временным снижением микробиологической активности в почве и образова­нием нитратов, а накопившиеся ранее нитраты вымываются вглубь оросительной водой. Эти явления временно ухудшают азот­ное питание растений. К недостаткам этого способа полива сле­дует отнести также разрушение структуры почвы и неравномер­ность по глубине увлажнения почвы на поливном участке.

Полив затоплением проводится на участках (чеках), ограниченных земляными валиками. Он требует больших перво­начальных затрат на сооружение чеков, особенно тщательную планировку и, в ряде случаев, на устройство дренажной сети. Длительное воздействие воды при этом способе полива приводит к размыву, заиливанию и сильному уплотнению почвы.

Этот способ полива применяется при возделывании риса, для влагозарядки, при лиманном орошении и для промывки засолен­ных почв. Иногда такой способ полива используется при поливе многолетних трав, кукурузы. Склон орошаемого участка не дол­жен превышать 0,001 или он должен полностью отсутствовать.

Недостатки этого способа полива следующие. Прежде всего, расходуется большое количество воды. Вследствие длительного затопления чеков почва разобщается с приземным слоем воздуха, на длительное время прекращается газообмен между почвенным и атмосферным воздухом, замедляется аэробный процесс и ухуд­шаются условия питания растений. При этом способе полива мно­го расходуется воды на ее испарение с поверхности орошаемой площади.

Полив дождеванием состоит в разбрызгивании воды над поверхностью орошаемой площади специальными дождеваль­ными агрегатами. Это наиболее эффективный способ, так как он приближает создающиеся условия к естественному увлажнению. При этом происходит увлажнение не только почвы, но и призем­ного слоя воздуха и растений. При таком способе можно регули­ровать поливные нормы в широком диапазоне и применять его не только для предпосевных и вегетационных, но и для специальных поливов: освежительных, удобрительных, противозаморозковых.

При этом способе полива исключается возможность заболачи­вания и резко уменьшается опасность засоления, вместе с водой удобно наносить некорневую подкормку и совмещать полив с опрыскиванием растворами препаратов для уничтожения вреди­телей. Поливной водой смываются с листьев некоторые насекомые. У растений быстро восстанавливается тургор, увеличивается сте­пень раскрытия устьиц, в результате чего повышается интенсив­ность ассимиляции и улучшается воздушное питание растений.

Дождевание позволяет не только получать высокие урожаи, но и существенно улучшать качество продукции овощных и других культур.

К недостаткам орошения относятся неравномерная степень увлажнения почвы при ветре более 3 м/с, малая глубина промы­вания почвы, повреждение неокрепших растений (рассады), буто­нов цветов крупными каплями дождя.

Чтобы не допустить поверхностный сток воды и смыв почвы на тяжелых глинистых почвах, интенсивность дождя не должна превышать 0,1—0,2 мм/мин, на среднесуглинистых — 0,2—0,3 и на легких почвах — 0,5—0,8 мм/мин.

Внутрипочвенное (подпочвенное) орошение осуще­ствляется путем подачи воды в почву через поры — отверстия или стыки трубчатых увлажнителей, а также из кротовин, проделан­ных в почве на глубине 40—50 см. Расстояние между увлажните­лями в полевых и овощных севооборотах 1,0—1,2 м, в садах 1,8— 2,0, на виноградниках 2,0—2,5 м.

В увлажнители вода подается из открытых каналов или труб. Затем в результате капиллярного поднятия воды вверх увлажня­ется активный слой почвы. Такой способ орошения позволяет под­держивать влажность почвы, близкую к капиллярной влагоемкости. При этом способе поверхность почвы не подвергается смыву и размыву, не образуется почвенная корка, значительно меньше, чем при других способах, теряется влаги на испарение, отсутству­ет оросительная сеть, что позволяет в любое время проводить по­левые работы, снижаются затраты на полив.

Недостатки внутрипочвенного орошения: недостаточное увлаж­нение самого верхнего слоя почвы, уход части воды вглубь за пределы корнеобитаемого слоя почвы, поднятие солей на засо­ленных почвах вверх, высокая стоимость.

Капельное орошение — это подача малыми порциями (каплями) воды непосредственно в зону корневой системы расте­ний с помощью Tpyбы уложенных неглубоко в почву, или на по­верхности почвы через микровыпуски — капельницы.  Такой способ обеспечивает поддержание в течение всей вегетации влажности почвы близкой к оптимальной. Этот способ применяется в много­летних насаждениях: садах, виноградниках и в насаждениях не­которых других культур на почвах со сложным рельефом и с высо­кой водопроницаемостью.

Особенность этого способа орошения состоит в том, что вода подается непрерывно и равномерно на протяжении всей вегетации растений.

Капельное орошение имеет ряд преимуществ над другими спо­собами: небольшие затраты на полив, возможность дозировать по­дачу воды на испарение и фильтрацию ее за пределы корнеобитаемого слоя, исключается поверхностный сток и экономится вода. Можно с орошаемой водой вносить локально питательные веще­ства, создавать благоприятные водно-воздушный и питательный режимы почвы. При этом способе орошения исключаются возмож­ность поднятия грунтовых вод и вторичное засоление почвы.

Мелкодисперсное, или аэрозольное, орошение обеспечивает увлажнение приземного слоя воздуха, растений и частично поверхности почвы. Величина капель воды достигает 200—300 микромиллиметров, которые не скатываются с листьев, а остаются на них до полного испарения. Такие капли воды обра­зуются при дроблении струи воды туманообразующими установ­ками. В течение дня посевы, посадки увлажняют до 10 раз, рас­ходуя за один полив 100—200 л/га.

Мелкодисперсное орошение снижает температуру приземного слоя воздуха и растений на 5—10 °С, одновременно повышая влаж­ность воздуха. При этом снижается расход воды на транспирацию растений и усиливается их фотосинтетическая деятельность.

Дождевальные машины OCMIS

и их эксплуатационно-технические характеристики

 Шланговые дождевальные машины предназначены для автоматизированного полива зерновых, технических, кормовых и овощных культур, а также многолетних трав, лугов и пастбищ способом дождевания как чистой водой, так и подготовленными животноводческими стоками. При этом забор воды осуществляется от гидрантов закрытой оросительной системы или от поверхностных распределительных каналов с подачей воды от передвижных насосных станций. Машины можно эффективно использовать на полях со сложным микрорельефом и на участках неправильной конфигурации.

1 – гидрант; 2 – барабан ДМ; 3 – шланг; 4 – дождеватель; I – размотка шланга при помощи колесного трактора; II – намотка шланга на барабан
Рисунок 1. Схема расположения и передвижения дождевальной машины «ОКМИС»

Дождевальная машина состоит из шасси на пневматических колесах, поворотной платформы, на которой установлена катушка с мотком гибкого полиэтиленового трубопровода, механизмов привода катушки, ускоренной намотки и управления укладкой трубопровода на катушку, тележки с дождевальным аппаратом и механизма его подъема, контрольно-измерительных приборов и узлов подсоединения.

Механизм привода катушки, который использует энергию воды, идущей на полив, включает турбину с байпасной регуляцией и многоступенчатую коробку передач. Механизм ускоренной намотки трубопровода приводится в действие от ВОМ трактора и служит для подтягивания тележки с дождевальным аппаратом к машине по окончанию полива, в случае непредвиденных обстоятельств (например, дождь), для сливания воды при постановке машины на хранение. Механизм управления укладкой трубопровода на катушку контролирует диаметр катушки, которая изменяется в зависимости от слоев намотанного трубопровода и обеспечивает постоянную заданную скорость перемещения тележки с дождевальным аппаратом, которая может регулироваться от 10 до 120 м/ч. Тележка, которая состоит из рамки со стояком на колесах, используется для перемещения дождевального аппарата, ширина захвата которого составляет 70 - 115 м. Дождевальный аппарат имеет оригинальную конструкцию, которая включает реверсивную систему для настройки его на полив по сектору. Угол оросительного сектора регулируют перестановкой упоров на корпусе дождевального аппарата в пределах 5 - 360о. Заменой сопел и изменением рабочего давления регулируют расходы поливной воды от 20 до 140 м3/ч, что обеспечивает интенсивность дождя от 10 до 60 мм. Сопла с меньшими диаметрами предназначены для освежающих поливов на ранних стадиях развития растений. Для этого же можно использовать и оросительные штанги, которые входят в дополнительное оборудование машин. Для управления рабочим процессом дождевальная машина серии Р5 комплектуется компьютерной системой “АКВАСИСТЕМ”. Все конструктивные элементы машин имеют антикоррозийное покрытие, при этом шасси, поворотная платформа и тележка с дождевальным аппаратом оцинкованы, а катушка для намотки гибкого трубопровода покрыта полиуретановой краской.

Под заказ дождевальные машины могут комплектоваться высокопродуктивным насосом с приводом от двигателя внутреннего сгорания для подачи воды в гибкие поливные трубопроводы или вспомогательным насосом при питании машины от низконапорной водной магистрали. На этих машинах может быть установлен компактный дизельный двигатель для обеспечения гидравлического управления рабочими органами машины и перематывания трубопровода, а также компрессор, с помощью которого быстро и легко можно освободить поливные трубопроводы машины от воды. Особого внимания заслуживают поливные штанги, которыми могут комплектоваться дождевальные машины и которые специально разработаны для полива овощей и чувствительных растений, выращиваемых на больших площадях.