Влияние орошения на суммарное испарение (в условиях Апшерона)

Автор: Ибрагимова Хаяла Роман

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Статья в выпуске: 11 т.6, 2020 года.

Бесплатный доступ

В представленной статье рассмотрены результаты применения дисперсного орошения. Этот метод способствуют снижению температуры окружающей среды, увеличению влажности почв, установлению оптимального режима орошения, уменьшению потребности к водным ресурсам, предотвращению депрессии фотосинтеза агрофитоценоза люцерны в условиях Апшерона. Рекомендуется проведение дисперсного орошения на поверхности почв при температуре выше 28 °C. Наилучшие результаты получены при условии совместного применения дисперсного орошения с дождеванием, особенно в засушливые года.

Дождевальная установка, дисперсное орошение, температура, влажность, люцерна

Короткий адрес: https://sciup.org/14117661

IDR: 14117661 | DOI: 10.33619/2414-2948/60/21

Текст научной статьи Влияние орошения на суммарное испарение (в условиях Апшерона)

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

Основной целью сельскохозяйственной мелиорации является с изменением неблагоприятных почвенно-климатических условий наиболее рациональное использование природных ресурсов. Регулирование влажностный режим почв обеспечение нормальное развитие сельскохозяйственных культур также является основным направлением сельскохозяйственной мелиорации. Она также включает в себя регулирование влажностного режима территории, разработку систем мероприятий и культурно-технических мероприятий в борьбе с эрозионными процессами.

Сухостепные, полупустынные, пустынные, в целом аридные зоны СНГ страдают дефицитом увлажнения. Площади площадей возможных использованию в сельскохозяйственном обороте составляют 65%, а пашни 64%. До 33 млн га мелиорированы, из которых 19 млн га составляют орошаемые, 14 млн га осушенные территории, 4 — составляют малую часть (11%) используемых в сельском хозяйстве площадей. Более 34% производимой продукции приходится на мелиорированные земли.

Поливы, проведенные дисперсным методом впервые выполнены в 1934 г. И. И. Заикиным, инженером Всесоюзного НИИ гидротехники и мелиорации, а научная и агрономическая основа данного метода в 1970 г. исследованы профессором А. Д. Александровым ТСХА. На основе проведенных им исследований была разработана технология и оборудование для увлажнения посевов дисперсным методом.

Дисперсный метод полива наряду с другими методами, такими как дождевание, внутрипочвенной ирригации, был утвержден в 1975 г. на международной конференции (г. Москва). В настоящее время применению данного метода полива уделяют большое внимание в РФ, США, Франции, Германии и др. странах. Метод оптимизирует влажность в подпочвенной тепловой среде, экономит оросительную воду, предотвращает эрозию и фильтрацию воды в нижние слои почвенного профиля, улучшает физическое развитие растения, поддерживает плодородие и экологическое состояние почв. Данным методом пользуются в жаркие периоды года с целью предотвращения фотосинтетической депрессии растения, уменьшению воды израсходованную дополнительно на транспирацию, питанию растения вне корневой системы и в борьбе с вредителями [1–2].

Объект и методика исследований

Исследования проведены 2013–2015 гг. на базе Апшеронского НИС механизации орошения НПО гидротехники и мелиорации на люцерновом поле, площадью в 0,16 га. Опыты проводились в 3-х вариантах: вариант I — орошение дождеванием (контроль); вариант II — совместное применение дождевания и дисперсного орошения; вариант III — орошение дисперсным методом (Рисунок).

Дождевальное орошение проводилось на реконструированной дождевальной оросительной системе «Волжанка» охватывающей ширину в 1 м, а дисперсное орошение путем укрепления на отмеченную выше устройство транспирирующего аппарата.

Анализ и результаты

Акад. В. Р. Вильямс выявил основные факторы необходимых для развития растений и их взаимосвязь. Исследованиями установлено, что для нормального развития растения необходима одновременно наличие 4-х факторов — воды, тепла, питательных элементов и воздуха. При отсутствии одного из факторов растение прекращает свое нормальное развитие, угнетается и приостанавливает свое существование. Необходимой и наиважнейшей среди этих факторов является вода и питательные элементы. При правильном регулировании водного режима почвы создаются благоприятные условия обеспечение растений теплом, питательными элементами и воздухом. В связи с чем при определении намеченного направления мелиоративных мероприятий, необходимо изучение водного режима почв.

Целью наших исканий является снижение температуры окружающей среды, увеличение влажности почв, установление оптимально режима орошения, уменьшение потребности к водным ресурсам, предотвращение депрессии фотосинтеза культуры путем применения дисперсного орошения на агрофитоценозе люцерна в условиях Апшерона.

В первом варианте опыта поливы проводились через каждые 10 дней на расчетном метровом слое, а влажность почв определялась при наименьшей влажности почв 75%. Во втором варианте дисперсное орошение в начале вегетационного периода люцерны при температуре до 28 °С и проводилась ежедневно при высоких температурах воздуха. Наряду с этим как и в первом варианте опыта влажность почвы определялась через каждые 10 дней в метровом слое почвенного профиля. При снижение влажности почв до 75% с сохранением дисперсного орошения применялась дождевальное орошение. На следующий день после проведения дождевального полива вновь проводилась дисперсное орошение, которое применялась до конца вегетационного периода.

Рисунок. Схема опытов.

На третьем варианте опыта орошение проводилась только дисперсным методом при достижении температуры воздуха до 28 °С. Определение влажности почвы также проводилась каждой декаде месяца. Оросительная норма определялась в расчетном слое почвы на основе фактической влажности почв по нижеследующей формуле [3–5]:

m=hα(β-β f )× 100 м³/га

где, m — необходимая норма полива, м ³ /га; h — глубина расчетного слоя, м; α — объемная масса расчетного слоя почвы, т/м ³ ; β — НВ в расчетном слое, от абсолютно сухого веса, %; β f — фактическая влажность расчетного слоя от абсолютно сухого веса почв, %,

Определенная норма полива путем расчетов, является нетто оросительной нормой, необходимой для почвы. Фазы развития люцерны, его рост, продуктивность определялась проведением фенологических наблюдений, а итоговая урожайность в конце суммируя результаты всех укосов. Продуктивность люцерны определялась для каждого варианта в отдельности, в начале, середине и в конце вегетационного периода. В связи с проведением опытов в 3-х повторности, продуктивность определялась в среднем по проворностям, выделяя среднеарифметическое на основе фактического урожая, достоверность показателей которого проверялась методом математического дисперсного анализа.

Суммарное испарение определялась на основе влажности почв по всем вариантам опыта за вегетационный период и в течение месяца расчетным путем. Также были рассчитаны суммарного испарения в дни проведенных исследований, среднесуточные показатели по месяцам. Таким образом за 3 года проведены расчеты суммарного испарения за вегетационный период люцерны по вариантам.

Таблица.

СРЕДНЕСУТОЧНОЕ СУММАРНОЕ ИСПАРЕНИЕ ПО ВАРИАНТАМ ЛЮЦЕРНЫ

Вариан- Год и месяцы	Ср. сут. сумм.	Сроки	Сумм. исп. по	Ср. сут.
^ты Месяцы	испарение по	продолженности	периодам,	сумма исп. по
	периодам,		м³/га	месяцам, м³/га
	м³/га
Март	20,0	16	320
	26,0	11	292,6
	Сумма	30	612,6	22,7
о Апрель X о и 2	26,65	8	213,2
	26,65	17	453,05
	30,0	5	150
	Сумма	30	816,25	282
1 Май й И О Ч d 2 Июнь а ^ X о а _____________ Июль	30	7	210
	34,9	24	837,6
	Сумма	31	1047,6	33,8
	40,82	13	734,76
	47,15	12	565,8
	Сумма	30	1300,16	41,9
	47,15	6	282,9
	58,86	15	882,9
1—1 d к Он ю Август	47,37	19	743,7
	Сумма	31	1909,5	61,6
	47,37	6	284,22
	43,4	17	737,8
	22,5	3	740
	Сумма	31	1762	56,8
Период вегетации		183	E=74448,1	40,7
Март	20,0	16	320
CQ К о О S с й	26,0	11	292,6
CQ К о О S с й	Сумма	27	612,6	22,7
’S S Апрель Л О Ч a s й § к о $ а ^ а « « ^ к ° S о « ® и ------------ а м ° Май ^м Р ч Щ о § 2 а и & ° та Q m	26,6 24,9 8,27 Сумма	8 16 6 30	212,2 398,4 49,44 660,64	22,0
	8,27	9	74,43
	9,35	11	102,85
	5,2	11	57,2
	Сумма	31	834,48	7,6
Июнь	1,6	10	160

Варианты	Год и месяцы	Ср. сут. сумм. испарение по периодам, м³/га	Сроки продолженности	Сумм. исп. по периодам, м³/га	Ср. сут. сумма исп. по месяцам, м³/га
Варианты	Месяцы	Ср. сут. сумм. испарение по периодам, м³/га	Сроки продолженности	Сумм. исп. по периодам, м³/га	Ср. сут. сумма исп. по месяцам, м³/га
		10,92	13	141,96
		11,04	7	77,28
		Сумма	30	379,24	12,6
	Июль	11,04	8	88,32
		25,58	14	358,12
		46,73	9	420,57
		Сумма	31	867,01	28,0
	Август	46,73	12	560,76
		26,67	19	506,73
		Сумма	31	1067,49	34,14
Период вегетации			181	3821,45	21,16
	Март	20,0	16	320
		28,6	11	314,6
		Сумма	27	634,6	23,5
	Апрель	28,6	8	228,8
		23,6	11	377,6
		9,55	6	57,3
к о Н о & о о о к о о к о К НН — \|—\| н X й К 03		Сумма	30	663,7	22,10
	Май	9,55	9	85,95
		9,8	12	117,6
		5,72	10	57,2
		Сумма	31	260,75	8,4
	^н Июнь О м	1,45	10	145
	^н Июнь О м	9,47	15	142,05
		12,63	5	63,15
		Сумма	30	350,2	11,7
	Июль	12,63	9	113,67
		8,11	12	97,32
		6,0	10	60
		Сумма	31	271	8,7
	Август	6,0	10	60
		7,0	10	70
		4,65	11	50,93
		Сумма	31	180,93	5,8
Период вегетации			180	2452,2	13,4
О 2 КН о	Март	19,93	16	318,88	15,93
	Апрель	18,9	12	226,8
		71,2	7	498,4
	Май	40,0	11	440
		Сумма	30	1165,2	38,84
		40,0	7	280
		56,93	16	910,9
		40,39	8	325,12
		Сумма	31	1514,02	48,8
\|(сс) ф
	Тип лицензии CC: Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)				183

Вариан- Год и месяцы	Ср. сут. сумм.	Сроки	Сумм. исп. по	Ср. сут.
^ты Месяцы	испарение по	продолженности	периодам,	сумма исп. по
	периодам,		м³/га	месяцам, м³/га
	м³/га
Июнь	40,39	10	400,39
	55,0	14	770
	36,16	6	216,96
	Сумма	30	1387,35	46,3
Июль	36,16	9	325,44
	50,0	15	750
	55,9	7	391,3
	Сумма	31	1466,74	47,3
Август	55,9	13	726,7
	45,9	15	688,5
	48,0	3	144
	Сумма	31	1359,2	50,3
Период вегетации		177	7411,4	41,9
Март	19,93	16	318,88	19,93
Апрель CQ О К н	10,18	12	122,16
	24,78	18	446,2
	Сумма	30	568,4	18,9
S 2 Май о К й « S о Ч tt g * ____________ >s ч Июнь So ^ Июль н « X к ____________ Август	7,0	10	70
	4,21	15	63,15
	3,19	6	19,14
	Сумма	31	152,29	4,9
	3,15	10	319
	12,0	10	120
	9,9	10	99
	Сумма	30	538	17,9
	11,92 39,2	12 19	143,04 744,80
	Сумма	31	887,84	28,6
	39,5	12	474
	30,3	19	576
	Сумма	31	1050	33,9
Период вегетации		169	3515,41	20,8
О Март	19,93	16	318,88	19,93
S Апрель о & о О О К .	10,18	12	122,16
	61,3	7	427,21
	12,95	11	142,45
	Сумма	30	691,82	23,1
Май НН — 1—1 Л Июнь к m	7,08	10	70,8
	4,88	15	73,2
	3,19	6	19,14
	Сумма	31	163,14	5,3
	3,19	10	319
	12,0	10	120
	9,9	10	99

Вариан-	Год и месяцы	Ср. сут. сумм.	Сроки	Сумм. исп. по	Ср. сут.
ты	Месяцы	испарение по периодам, м³/га	продолженности	периодам, м³/га	сумма исп. по месяцам, м³/га

	Сумма	30	250,9	8,4
Июль	12	12	144
	15,58	8	124,64
	12,10	11	133,1
	Сумма	31	401,74	13,0
Август	6,6	10	66
	4,8	10	48
	2,8	11	28
	Сумма	31	142	4,6
Период вегетации		169	1968,6	18,4
Март	20,55	14	287,7	20,55
о Апрель	20,55	7	143,85
	17,69	16	283,04
	37,90	7	265,3
	Сумма	30	692,19	23,1
Май И ° 2 Июнь О о К гч О & Июль	37,90	18	682,2
	57,33	13	745,29
	Сумма	31	1427,49	46,0
	48,96	16	783,36
	66,13	14	925,82
	Сумма	30	1709,18	57,0
	47,6	15	714
	24,90	16	398,4
	Сумма	31	1112,4	35,9
X Август d m	24,90	14	348,6
	42,0	17	714
	Сумма	31	1062,6	34,3
Период вегетации 6291,56
Март	20,55	14	287,7	20,55
CQ Апрель 2 2 S « Май К о So ^ ой ^ --------- и Июнь н « щ ---------------- Июль	20,55	7	143,85
	18,69	16	283,04
	25,2	7	176,4
	Сумма	30	603,3	20,1
	5,88	10	588
	26,44	10	264,4
	6,48	11	76,78
	Сумма	31	929,18	30
	5,76	10	57,6
	9,92	10	99,2
	9,92 Сумма	10 30	99,2 256	8,5
	9,92	10	99,2
	20,2	10	202
	14,4	10	144

Вариан- Год и месяцы	Ср. сут. сумм.	Сроки	Сумм. исп. по	Ср. сут.
^ты Месяцы	испарение по	продолженности	периодам,	сумма исп. по
	периодам,		м³/га	месяцам, м³/га
	м³/га
	Сумма	30	445,2	14,8
Август	17,9	10	179
	19,2	10	192
	26,6	11	292,6
	Сумма	31	663,6	21,4
Период вегетации 3185,0
Март	20,55	14	287,7	20,55
Апрель	20,55	7	143,85
	17,69	16	283,04
	25,2	7	176,4
	Сумма	30	603,3	20,1
X Май	5,88	10	58.8
а	2,64	10	26,4
О	9,27	11	101,97
о	Сумма	31	187,17	6,0
U Июнь	6,08	10	60,8
& К} и -	9,92	10	99,2
О о S (М	16,0	10	160
НН —(	Сумма	30	320	10,7
И Июль	9,92	10	99,2
	8,68	10	86,8
Он м	9,02	11	99,22
	Сумма	31	285,22	9,2
Август	1,90	10	190
	4,48	10	44,8
	4,4	11	48,4
	Сумма	31	112,7	3,6

Период вегетации 1795,6

В результаты проведенных расчетов выявлено, что показатели суммарного испарения как по годам, так и по месяцам вегетационного периода различны.

Так, в I варианте среднемесячные показатели суммарного испарения составили:

в марте — 20,4, апреле — 25,7, мае — 29,5, июне — 37, июле — 46,7, августе — 52,0 м ³ /га; во II варианте соответственно по месяцам: в марте — 22,8, апреле — 26,4, мае — 30,2, июне — 37,6, июле — 46,4, августе — 47,5 м ³ /га; и в III варианте: в марте — 22,5, апреле — 27,0, мае — 30,4, июне — 37,1, июле — 46,1, августе — 46,4 м ³ /га;

За вегетационный период суммарное испарение в 2013 г. в I варианте составило — 74448,1, во II варианте — 3821,45, в III варианте — 2452,2 м ³ /га.

В последующие годы соответственно по вариантам опыта: 7411,4; 3515,41 и 1968,6 м ³ /га и в 2015 г.: 6291,56; 3185,0 и 1795,6 м ³ /га.

На основе данных суммарного испарения и влажности почв впервые в условиях Апшерона для агрофитоценоза люцерны была разработана технология дисперсного орошения и установлено его превосходство в сравнении с другими методами орошения.

Рекомендуется проведение дисперсного орошения на поверхности почв при температуре выше 28 °C, а дождевание при НВ в метровом слое ниже 75%.

Наилучшие результаты получены во втором варианте опыта, совместного применения дисперсного орошения с дождеванием, в особенно в засушливые года рекомендуется применение только дисперсного орошения.

Список литературы Влияние орошения на суммарное испарение (в условиях Апшерона)

Асланов Г. Г. Мелиорация почв. Баку, 2004. 354 с.
Баширов Н. Б., Ахмедов Ф. А. Значение дисперсного орошения и усовершенствованная дисперсная оросительная установка // Труды научно-производственного объединения гидротехники и мелиорации Азербайджана. Т. XXXII. 2012. С. 5-10.
Баширов Н. Б., Исмайлова Х. Р. Гидравлические расчеты оросительной системы дисперсным методом на люцерне в условиях Апшерона // Аграрная наука Азербайджана, 2015. №1. С. 77-81.
Керимли Н. Б. Оросительные системы сельскохозяйственных угодий в Азербайджанской Республике. Баку, 2011. С. 57.
Сабуренко С. Н., Бородычев В. В., Генералов В. И., Лытов Н. М. Мелкодисперсное дождевание люцерны в Нижнем Поволжье // Гидротехника и мелиорация. 1983. №8. С. 39-41.

Статья научная