Совершенствование технологии планирования водопользования и орошения сельскохозяйственных культур в дехканских хозяйствах Гиссарской

В задачу гидравлических опытов входили определение расхода трубчатых водовыпуск – водомеров в зависимости от напора при их затопленном режиме работы. Расход трубчатых водовыпуск – водомеров  при каждом напоре определяли по формуле

Q = 10/t, л/с                                              (9)

где t – продолжительность наполнения 10 литрового сосуда,

Результаты исследований по измерению расхода водовыпусков – водомеров в зависимости от напора приведены в (табл. 3.). Сопоставление опытных и расчетных по (формуле 3.) кривых зависимостей расхода водовыпусков – водомеров от напора показывают одинаковые результаты. Некоторые небольшие отклонения связаны с точностью проведения опытов, которые составляют ± 0,041%.

Таблица 3. Результаты измерения расходов «Трубчатых водовыпусков – водомеров» в зависимости от напора

№	Н1 см	Н2 см	DH см	L см	i	Расход воды, л/с при внутреннем диаметре водовыпусков-водомеров, мм
						d =10			d =16			d =20
						qз	qр	%	qз	qр	%	qз	qр	%
1	70	68	2	30	0	0,041	0,04	-3	0,1	0,10	0	0,17	0,16	-6
2	70	66	4	30	0	0,06	0,06	0	0,14	0,15	7	0,21	0,22	5
3	70	62	8	30	0	0,081	0,08	-1	0,21	0,20	-5	0,31	0,32	3
4	70	59	11	30	0	0,09	0,09	0	0,22	0,24	8	0,35	0,36	3
5	70	57	13	30	0	0,12	0,11	-9	0,27	0,26	-4	0,43	0,41	-5

Продолжение таблица3

№	Н1 см	Н2 см	DH см	L см	i	Расход воды, л/с при внутреннем диаметре водовыпусков-водомеров, мм
						d =25			d =32			d =40
						qз	qр	%	qз	qр	%	qз	qр	%
1	70	68	2	30	0	0,26	0,24	-8	0,43	0,413	-4	0,65	0,64	-2
2	70	66	4	30	0	0,34	0,36	6	0,55	0,58	5	0,93	0,91	-2
3	70	62	8	30	0	0,45	0,48	6	0,81	0,83	2	1,31	1,29	-2
4	70	59	11	30	0	0,62	0,59	-5	0,97	0,95	-2	1,47	1,51	3
5	70	57	13	30	0	0,64	0,62	-3	1,03	1,05	2	1,61	1,63	1

 

Результаты адаптации программы «CROPWAT – 8.0» для разработки режимов орошения и совершенствования планирования водопользования в дехканских хозяйствах. Согласно данными по осадкам, минимальной и максимальной температуре и влажности воздуха, скорости ветра за 1980 – 2008 гг. наибольшему колебанию подвержены осадки (около 1,9 раз), чем другие факторы именно осадки больше всего влияют на оросительную норму, гидромодуль и в конечном счете на план водопользования.

Изменение годовой суммы осадков носит линейный характер (рис. 4), связь между количеством осадков за год при различных обеспеченностях описывается формулой вида

Р = 0,143О – 0,071                   (R² = 0,98)                (10)

где О – сумма осадков за год, мм; Р – обеспеченность осадками, %

Рис. 4. Зависимость количество осадков по метеостанции Шахринав от их обеспеченности.

Как видно из этой графики, количество осадков во влажный годы (10 – 30%) превышает этот показатель в сухие годы (70 – 90%) более 2,6 раза или на 496 мм.

Учитывая, что действующие режимы орошения разработаны при 50% обеспеченности климатическими данными, то выбор коэффициентов культур для расчета оросительных норм по программе «CROPWAT – 8.0» проводился таким образом, чтобы интегральные кривые оросительных норм существующих рекомендаций и расчетные были близки (рис.5).

Рис. 5. Сопоставление интегральных кривых оросительной нормы томатов для условий сероземных почв Гиссарской долины.

Анализы показывают, что количество осадков, особенно осадки периода февраль – май существенно влияют на начало поливов. Сдвиг начала поливов на более поздние сроки могут составлять в зависимости от культуры от 3 – 7 до 25 – 38 суток, или при отсчете от даты посева или посадки от 40 – 45 до 70 – 83 суток, т.е. имеет место обратная зависимость. Также оросительные нормы в зависимости от обеспеченности осадками меняются, но эта зависимость носит прямо пропорциональный характер. Графики этих зависимостей показаны на (рис. 6), а сами эмпирические зависимости в (табл. 4).

Рис. 6. Зависимость оросительной нормы сельскохозяйственных культур от обеспеченности осадками в условиях Гиссарской долины

Таблица 4. Эмпирические зависимости для расчета сдвига начало поливов и оросительной нормы в зависимости от обеспеченности осадками

Наименование культуры	Эмпирические формулы для расчета сдвига начало поливов, сутки	R2	Эмпирические формулы для расчета оросительной нормы,  М3/га	R2
Озимая пшеница	Тп = 189-0,43Р	0,95	Мп = 404+24,53Р	0,93
Кукуруза на зерно	Тк = 63-0,32Р	0,98	Мк = 3723+24,80Р	0,85
Томаты	Тт = 63-0,49Р	0,98	Мт = 5393 + 20,06Р	0,89
Хлопчатник	Тх = 82-0,39Р	0,87	Мх= 4647 + 16,61Р	0,67
Люцерна прошлых лет	Тлп = 100-0,59Р	0,97	Млп = 6041 +16,61Р	0,67
Люцерна года посева	Тлгп = 98-0,41Р	0,99	Млгп = 5576 +16,61Р	0,67
Картофель	Ткарт = 77-0,17	0,98	Мкарт = 2381+14,13Р	0,93

 

где – Тк, Тт, Тх, Тлп, Тлгп и Ткарт – Соответственно начало поливов кукурузы, томатов,  хлопчатника, люцерны прошлых лет и года посева и картофеля от даты посева или посадки, сутки;Мп, Мк, Мт, Мх ,Млп, Млгп, Мкарт – соответственно оросительная норма кукурузы, томатов и хлопчатника, м3/га; Р – обеспеченность осадками, %.

С учетом зависимостей (табл. 4.) календарная дата начала поливов определяется по формуле

Дн.п. = Дп. + Тс                              (11)

где Дн.п. – календарная дата начало поливов культуры; Дп – Календарная дата посева или посадки этой же культуры; Тк – количество суток от даты посева или посадки культуры, определяемые по зависимостям (табл. 4.).

Эти зависимости позволяют дехканским хозяйствам в зависимости от ожидаемых погодных условий в Гиссарской долине планировать объемы водозабора и графики поливов сельскохозяйственных культур, а также координировать другие технологические процессы по выращивания культур, связанные погодными факторами.

Четвертая глава Результаты производственных испытания «Совершенствование технологии планирование водопользования и орошения сельскохозяйственных культур в дехканских хозяйствах». С учетом наших опытов разработка и реализация усовершенствованной технологии планирования водопользования и орошения должна включать следующие этапы:

• подготовка исходных данных;
• уточнение режимов орошения в зависимости от ожидаемой обеспеченности осадками;
• расчет элементов  технологии полива, параметров внутрихозяйственной оросительной сети;
• разработка графика поливов и определения требования на воду для дехканского хозяйства, проведения поливов и оценка результатов с технико–экономическими показателями.

Опытно – производственная проверка планирования водопользования и технологии полива с применением трубчатых водовыпусков – водомеров проводилась в дехканском хозяйстве им. Шарипова, контролем служило примыкающее соседнее дехканское хозяйство «Акрам», где применялась традиционная технология планирования водопользования и поливов по бороздам. Площадь дехканских хозяйств составляет 1 гектар. Производственные опыты по планированию водопользования проводились в 2010 – 2011 гг. Дехканские хозяйства специализируются на возделывание томатов, картофеля и кукурузы на зеленый корм для личного скота.

В соответствии с графиком (рис.4.) сумма осадков 2010 года соответствует 50% и осадков 2011 года 30% обеспеченности. В зависимости от обеспеченности осадками, используя эмпирические формулы (табл.4) и (формулу 11) уточняем календарные даты начала поливов  сельскохозяйственных культур (табл. 5).

Таблица 5. Уточнение дата полива сельскохозяйственных культур в дехканском хозяйстве им. Шарипова А.

Годы	Обеспеченность осадками, %	Дата начала полива сельскохозяйственных культур
		Томаты	Картофель	Кукуруза на зеленый корм
2010	50	20.05	10.05	01.07
2011	30	10.06	20.05	01.07

Расчет поливных норм сельскохозяйственных культур проводим по (формуле 12) при следующих данных (табл. 6).

mi= 30×kи×g×hi×НВi ,                                 (12)

где – mi – поливная норма при i – ой фазе развития культуры, м3/га; kи – коэффициент, учитывающий потери воды на испарение во время проведении полива, (kи=1,06...1,10); g – плотность почвы, т/м3; hi – глубина расчетного слоя при i – ой фазы развития культуры, м; НВi – влажность i – ого расчетного почвы при наименьшей влагоемкости, % от массы сухой почвы.

Таблица 6. Поливные нормы сельскохозяйственных культур в дехканском хозяйстве им. Шарипова

Культуры	Фаза развития	Глубина расчетного слоя, м	Плотность, т/м3	Наименьшая влагоемкость, % от массы сухой почвы	Коэффициент, учитывающий потери воды при поливе	Поливная норма нетто, м3/га
Томаты	Все фазы	0,7	1,30	22,10	1,06	640
Картофель	Все фазы	0,7	1,30	22,10	1,06	640
Кукуруза	Первый полив	0,5	1,29	22,30	1,06	450
	До выметывания метелки	0,7	1,30	22,10	1,06	640
	Выметывания метелки – молочная спелость	1,0	1,32	22,10	1,06	930