Способ орошения

 

Использование: орошение сельскохозяйственных культур, преимущественно на черноземах. Сущность изобретения: влагозарядковый полив осуществляют нормой, обеспечивающей увлажнение; гумусового слоя по условиям осенне-зимнего периода средневлажного года. Вегетационными поливами увлажняют активный слой гумусоаккумулятивного горизонта ниже предела наименьшей влагоемкости. Полив прекращают при достижении наименьшей влагоемкости в слое 20-30 см мицеллярнокарбонатного горизонта. 2 табл.

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК

1818013 А1

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4849916/15 (22) 09,07.90 (46) 30.05.93. Бюл, М 20 (71) Кубанский сельскохозяйственный институт (72) А.Д, Гумбаров, M.Ê. Ничиков и К,Л. Аба- ев (56) Колпаков В.В. и Сухарев И.П, Сельскохозяйственные меморации. M. Колос, 1981, с. 35, 48, 49.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии орошения сельскохозяйственных культур.

Известен способ орошения сельскохозяйственных культур, включающий увлажнение корнеобитаемого слоя почвы влагозарядковым поливом, а активного слоя почвы вегетационными поливами до наименьшей влагоемкости. Для его осуществления, норму влагозарядкового полива (mo, м /га) рассчитывают по формуле

3 п10= 100 Н(К-r)- P+ Е, (1) где Н вЂ” глубина увлажнения равная глубине укоренения растений, М;

d — объемная масса почвы, т/м; з.

К вЂ” наименьшая влагоемкость расчетного слоя, %;

r — влажность почвы перед поливом, ;

P — количество осадков, выпадающих эа период от влагозарядки до весеннего возоб(я)5 А 01 G 25/00, Е 02 В 11/00, А 01 G 1/00 (54) СПОСОБ ОРОШЕНИЯ (57) Использование: орошение сельскохозяйственных культур, преимущественно на черноземах. Сущность изобретения: влагозарядковый полив осуществляют нормой, обеспечивающей увлажнение, гумусового слоя по условиям осенне-зимнего периода средневлажного года, Вегетационными поливами увлажняют активный слой гумусоаккумулятивного горизонта ниже предела наименьшей влагоемкости. Полив прекращают при достижении наименьшей влагоемкости в слое 20 — 30 см мицеллярнокарбонатного горизонта. 2 табл, новления вегетации в среднезасушливом году. м /га; .Š— потери влаги из почвы на испарение за период от влагозарядки до возобновления вегетации, м /га, Однако использование известного способа орошения приводит к тому, что поливные и оросительные нормы завышаются, В результате этого почвы промачиваются на большую глубину, чем осадками. Завышается и количество поливов, вследствие назначения их в то время, когда в почве еще имеется легкоподвижная и продуктивная влага. Не корректируется степень насыщения почвы поливом с гистереэисом почвы, В результате этого, на инфильтрацию теряется от 40 до 70% оросительной воды, повышается уровень грунтовых вод, из почвы вымываются элементы минерального питания и другие нужные химические соедине ния, растворимые фракции гумуса.

1818013 нарушается кальциевый режим, разрушается струк ура, вытесняется кислород. Накапливаются до губительных пределов токсичные соединения. В конечном итоге, ухудшается мелиоративное состояние земель, деградирует почва, существенно снижается ее плодородие, Кроме того, орошение черноземов дождеванием поливными нормами более 500 — 600 м /га привоз дит к поверхностному стоку или накоплению воды в замкнутых понижениях рельефа. В результате применения несовершенного режима орошения и техники полива, а так же несовершенных оросительных систем, к настоящему времени 2 из 8 млн.га орошаемых черноземов страны деградировали и стали неплодородными.

Цель изобретения — предотвращение деградации почв и снижения потерь влаги преимущественно на мицеллярно-карбанатных черноземах, Предложенный нами способ орошения, сравнивался с известным (контроль), Норма влагозарядкового полива при согласовании ее с глубиной гумусового слоя и с количеством осадков, выпадающих эа осенне-зимний период в средневлажном году, составила пто = 100 1,2. 1,35 (28,6 — 18,6)— — 2200 + 1743 = 1163 = 1200 м /га. При норме в 1200 м /га выщелачивания гумусавого горизонта не наблюдалось, Норма влагозарядкового полива на контроле в соответствии с формулой (1) ежегодно составляла 2800 м /га, что вызвало з вы щелачивание гумусового горизонта.

Поливная норма вегетационного периода в случае согласования ее с генетическим горизонтом А и допустимым пределом увлажнения в соответствии с формулой (2) составила — mo = 100 0,6 1,31 (0,90 — 0,70) 29,2 з

= 459 = 450 м /ra. Зто меньше по сравнения с контролем на 300 м /га.Вегетационные поливы проводились при снижении влажности в активном слое почвы до 70%

НВ.Во всех случаях потребовалось провести по одному вегетационному полуву, Таким образом, оросительная норма на контроле составила 3550 м /га, а на опытз ном варианте — 1650 м /га. Зкономия ора.з . сительной воды — 1900 м /га. з

Урожай зерна пшеницы в среднем эа два года на контроле составлял 63,2 ц/га, а на опытном варианте — 60 2 ц/га, т.е, на контроле ан был выше на 3 ц/ra. При закупочной цене 20 руб, за ц на контроле продукции получено на 60 рублей больше.

Один полив нормой 400 м /га хозяйству стоит 20 рублей на гектаре. Выдача дополнительного объекта воды 1900 м обошлась хозяйству в 95 руб. Стоимость 1 M обитания, который для глубокоукореняю30 щихся культур существенно глубине гумусоваго, Глубина увлажнения по подтипам почв дана в таблице 1.

2, Для определения нормы влагаэарядковаго полива предложено количество осадков

35 осенне-зимнего периода принимать па средне-влажному году, В настоящее же время при-. нимают по среднесухому году. Разница составляет 50%.Следовательно, поливная норма,рассчитанная по-новому, будет меньше.

40 Ç.Вегетационными поливами предложено увлажнять почву только в пределах горизонта наибольшего содержания тумуса (горизонт А),В зависимости от падтипа чернозема максимальная глубина увлажнения

45 колеблется от 25 до 80 см (табл,1).

В настоящее время, глубина увлажнения вегетационными поливами зависит от глубины залегания основной массы физиологически активных корней,а генетические свойства почвы в расчет не принимаются.Мощность активного слоя почвы часто больше, чем мощность горизонта А.

4,Чтобы кальций не вымывался из гумусового слоя предложено мицеллярно-карбонатный слой увлажнять на глубину не более 20-30 см. В настоящее время этому фактору значения не придают.

5, Авторы известного способа полива считают, что оросительная влага просачивается в глубину только после насыщения вер5

25 составляет 1,5 кап„а 1900 м — 98,5 руб, Следовательно орошение озимой пшеницы на контроле стоило на 23,5 руб/га дороже, чем на опыте.

Поэтому дополнительный чистый доход, полученный от применения режима орошения согласованного с экосистемой и генетическими свойствами обыкновенных черноземов, составило 3,5 рублей с каждого гектара. При этом не учтена стоимость сохраненного плодородия почвы.

В целом новизна технического решения усматривается в оптимизации режима орошения, заключающегося в его согласовании с экосистемой, генетическими и гидрофизическими свойствами почвы. Согласование же состоит из следующих приемов.

1. Максимально возможная глубина увлажнения почвы влагозарядковым поливом ограничена с мощностью гумусового горизонта, т.е. горизонтом А + В. Плановое увлажнение горизонта ВС и тем более С недопустимо, чта исключает, кэк правило. промывку гумусавого слоя, выщелэчивание иэ него элементов минеральйога питания, гумуса, кальция и потерю оросительной воды на фильтрацию. В настоящее же время увлажняют весь потенциальный слой корне1818013

Таблица!!

1аксимально возмомная глубина увлажнения черноземов в зависимости от их генетических свойств (генетяческие свойства даны по В.Ф.Оалькову, 1977; Е.В.Лобовой, A.0 Xabapoey, 1983) Возмоимая глубина уелакнения

Лодтип чернозема

Глубина залегания кон. крец., см

Howность слоя, см

Вскипание от

ВС1 с глубины, сн

Зона ницелл.карбонатов см попивамм, см

А+В влагоразрядоч- вегетационными ными

Обыкновенный (карбонатный) Фация субконтинентального климата

46-54

70-160 20-30 С поверх ности

36-127

50-60

70 150

120-200

Типичные (слабовыщелоченные) 5 0-70 100-170 20 74

60-170

150"170

50-70 пе требуется

Выщелоченные глубоко мицеллярно-карбонатwe

60-80 120-180 40-50 162

162-1 73 175

60-80

40-60

То we

60-120 йкные (каштановые) 43-51 70-120 !О

50-120

120

Фация континентальюго климата

30-40 40-70

30-40

30-50

40-60

30-40

25-40

30-40

20-30

100-!40

100-150

60-70

40-60

20"50

Опадзоленные

Выщелоченные

Типичные

Обыкновенные !

Ох мые

ke требуется

То we

100-200

Кет

30-50

40-60

50-Э0

80-130

То we

30-40 50-90

25-40 45-60

40-60

30-60

50-90

45-60

Таблица 2

Верхний предел увлажнения почвы поливами в зависимости от заданной глубины и предполивной влажности хнего слоя до НВ, Исходя из этого, поливают такими нормами, которые необходимы для насыщения расчетного слоя до НВ. Однако, закономерность распределения поливной воды в почве — иная, Эта закономерность изучена авторами на обыкновенных черноземах. Установлено, что, если почва иссушена до устойчивого завядания, то норма до 400 м /га не увлажняет до НВ даже самый верхний ее слой. При поливных нормах больше

400 м /га верхний слой почвы увлажняется до НВ, и в случае продолжения полива, мощность насыщенного слоя увеличивается. Но в нижней части увлажняемого профиля всегда имеется слой, в котором влажность равномерно уменьшается от НВ до исходной.

Мощность переходного слоя — 15-20 см.

Следовательно, чтобы уменьшить инфильтрацию влаги за пределы расчетного слоя, рекомендуем при определении поливных норм, влажность почвы не доводить до НВ. В этом также новизна предложенного способа.

При определении поливных норм вегетационного периода уровень максимально допустимой влажности почвы следует брать по табл.2.

Формула изобретения

Способ орошения, включающий влагозарядковый и вегетационные поливы в оптимальном режиме для растений, о т л и ч а10 ю шийся тем, что, с целью предотвращения деградации почвы и снижения потерь влаги преимущественно на мицеллярнокарбонатных черноземах, влагозарядковый полив осуществляют нормой, обеспечиваю15 щей увлажнение гумусового слоя по условиям осенне-зимнего периода средневлажного года, а вегетационными поливами увлажняют активный слой гумусово-аккумулятивного горизонта киже предела наименьшей влаго20 емкости, причем полив прекращают придостижении наименьшей влагоемкости в слое 20-30 см мицелля рно-карбонатного горизонта,