Методика планування екологічно безпечних режимів зрошення сільськогосподарських земель

Розрахунок режимів зрошення за багаторічними даними гідрометеорологічних спостережень

Періодичне зволоження ґрунту за рахунок природних опадів є найбільш характерним варіантом формування режиму зрошуваних земель у степовій та сухостеповій зоні. Рівень вологозапасів ґрунту в часі змінюється від вологості розриву капілярних зв'язків до повної вологоємності. Однак для зрошуваних та незрошуваних ділянок показники зволоження різні. На богарі (незрошуваних ділянках) тип водного режиму непромивний, а для зрошуваних ділянок характерні просторово-часові коливання типів водних режимів ґрунту від непромивного до промивного.

У зрошуваному землеробстві проведення поливів повинно регулювати вологість ґрунту так, щоб забезпечувалася максимальна продуктивність сільськогосподарських угідь у конкретних природних та агротехнічних умовах при економному використанні водно-енергетичних ресурсів і мінімізації негативного впливу на родючість ґрунту та навколишнє середовище. При достатніх ресурсах головне завдання зрошення — підтримка запасу вологи в активному шарі в межах кордонів оптимального діапазону росту і розвитку рослин. Максимальні врожаї сільськогосподарських культур спостерігаються при зміні вологості ґрунту в межах 0,8-1 найменшої вологоємності.

Тому основним критерієм, на який орієнтуються при управлінні зрошенням, є динаміка запасів ґрунтової вологи в розрахунковому шарі ґрунту. Зміна запасів вологи за розрахунковий період (мм):

де вологозапаси ґрунту на кінець і початок розрахункового періоду;

ЕТ - сумарне випаровування, що є функцією від випаровуваності Е та виду і етапу розвитку агробіоценозу;

М - зрошувальна норма;

G, J - величини підживлення (підтоку) та інфільтрації ґрунтових вод.

Таким чином, обов'язковою умовою точного управління поливами (підтримки вологості ґрунту в оптимальному діапазоні) є наявність достовірної інформації про динаміку вологозапасів ґрунту.

Сумарне випаровування є основним витратним елементом у водному балансі зрошуваного поля, і його інтенсивність багато в чому визначає динаміку режиму коренеобитаемого шару ґрунту. Тому точність визначення величини сумарного випаровування є вирішальним фактором, що впливає на точність оцінки динаміки вологозапасів, а отже, і на точність розрахунку поливних та зрошувальних норм. Сумарне випаровування з високою точністю може бути визначене інструментальними методами (теплового, водного балансу), але на практиці застосування цих методів утруднене.

Для оптимізації управління зрошенням використовують інформаційно-консультаційні системи оперативного планування зрошення, засновані на застосуванні математичних моделей, які забезпечують можливість розрахунку та прогнозування динаміки водного режиму посівів і сумарного випаровування та на підставі цього управління експлуатаційними режимами зрошення.

Реалізована ефективність управління залежить як від рівня забезпеченості користувачів засобами зв'язку та обчислювальної техніки, так і від якості самих моделей. Якість же математичних моделей залежить від точності визначення сумарного випаровування, величини якого розраховуються з використанням корелятивних зв'язків його з метеофакторами та біологічними особливостями рослин, що враховують біокліматичні коефіцієнти.

Одним із показників тепло-, вологозабезпеченості, що відображає комплексну характеристику зовнішнього середовища, її енергетичні ресурси, є випаровуваність. Під випаровуваністю розуміють максимально можливе випаровування при необмеженому притоці вологи до випаровуючої поверхні.

З безлічі методів визначення випаровуваності, теоретично та експериментально обґрунтованих, рекомендується метод ФГБНУ ВНДІ «Радуга», в якому використовується формула, виведена на основі моделі Н.Н. Іванова з додаванням динамічної складової:

де Е - випаровуваність, мм;

Kt - енергетичний фактор випаровування, мм/мб; d - дефіцит вологості повітря, мб вітрова функція, що враховує вплив швидкості вітру на інтенсивність випаровування.

Компоненти, що входять до формули, визначаються за такими залежностями:

К, = 0,0061 (25 + i f / а 1, де t - середньодобова температура повітря за розрахунковий інтервал, °С;

£а - пружність насиченої пари при цій температурі, мб 1 -0,0 1 4), де А - Відносна вологість повітря">відносна вологість повітря 0,64 (1 + 0,19 V2), де V2 - швидкість вітру на висоті 2 м від поверхні землі, м/с.

Розрахунки випаровуваності за метеостанціями проводяться за теплий період року з t° повітря вище 5°С. По кожній метеостанції встановлюється хронологічний ряд, статистична обробка якого дозволяє визначити ймовірнісні (забезпечені) значення випаровуваності, тобто випаровуваність у роки різної зволоженості: вологий рік -5 % забезпеченості, середньовологий рік 25, середній рік - 50, середньосухий рік - 75, сухий рік - 95% забезпеченості.

Коефіцієнт природного зволоження Ку та агрокліматичне районування території

Районування випаровуваності за природними зонами здійснюється з використанням співвідношення прибутково-видаткових частин водного та теплового балансів території в сучасному її фізико-географічному вигляді. Цей показник, названий коефіцієнтом природного зволоження Ку, відповідає принципам загального фізико-географічного та спеціалізованого (прикладного) районування.

Для об'єктивної оцінки тепло-, вологозабезпеченості території рекомендовано метод, згідно з яким тепло-, вологозабезпеченість визначається за залежністю:

' Е де Ку - коефіцієнт природного зволоження за період з t> 5°C;

Wa - активні вологозапаси в метровому шарі ґрунту на початок розрахункового періоду (дата переходу температури повітря через +5°С), мм;

Р - атмосферні опади за розрахунковий період, мм;

Е - випаровуваність (потенційна евапотранспірація) за той самий період, мм.

Тривалість розрахункового періоду в рівнянні прийнята з урахуванням того, що в його межі вкладаються вегетаційні періоди всіх сільськогосподарських культур.

Активні вологозапаси Wa визначаються за формулою

К =КЛи-РЛ де Wm - вологозапаси в метровому шарі ґрунту, що відповідають його найменшій вологоємності (водоутримувальній здатності) мм;

/л - коефіцієнт, що характеризує ступінь фактичного насичення ґрунтового шару вологою на початок розрахункового періоду, у частках від WH6;

Ро - коефіцієнт, що відповідає передполивному порогу вологості ґрунту (допустимий поріг висушення ґрунту), у частках від Wm.

Найменша вологоємність, або водоутримувальна здатність конкретного ґрунту, залежить від його механічного складу та водно фізичних властивостей.

Коефіцієнт jj залежно від характеру та кількості атмосферних опадів за зимово-весняний період змінюється в межах від 0,8 до 1.

Нижній поріг для визначення розрахункових вологозапасів визначається за формулою

Д = 0,5 $ нв + Д), де Д в - вологість ґрунту, що відповідає найменшій вологоємності, % від маси;

Д - вологість в'янення, % від маси.

За відсутності конкретних даних згідно з методикою ФГБНУ ВНДІ «Радуга» Д можна приймати у частках від Д в: для піщаних та супіщаних ґрунтів - Д = (0,50-0,65) Д в; для суглинкових ґрунтів - Д = (0,65-0,75) Д в; для глинистих ґрунтів - Д = (0,75-0,8) Д б.

Як видно з формул, для розрахунку випаровуваності (потенційної евапотранспірації) та коефіцієнта зволоження Ду використовуються дані про опади, температуру та вологість повітря, швидкість вітру, ґрунтові вологозапаси, тобто проводиться багатофакторна оцінка розрахункового параметра.

Коефіцієнт зволоження Ду можна вважати узагальнювальним показником нестачі або надлишку атмосферного зволоження території, що розглядається, який об'єктивно відображає як кліматичні, так і геоморфологічні її особливості.

Розрахунки Ку зроблені на основі бази вихідних даних, що включає в себе метеорологічні дані по репрезентативних метеостанціях за 40-60-річний ретроспективний період (з квітня по жовтень): середньодекадна температура повітря, С; Відносна вологість повітря">відносна вологість повітря, %; середньодекадна швидкість вітру, м/с; сума декадних атмосферних опадів, мм.

Відомості про механічний склад, водно-фізичні та хімічні властивості ґрунту для метрового шару та зони аерації беруться з довідкової літератури.

Агрокліматичне районування території проводиться за коефіцієнтом зволоження Ку шляхом картування його середнього багаторічного значення.

Градації Ку та відповідні їм природні зони:

Ку < 0,2 - пустельна зона;

Ку = 0,21-0,3 - напівпустельна;

Ку = 0,31-0,4 - сухостепова;

Ку = 0,41-0,5 - помірно суха степова;

Ку = 0,51-0,8 - лісостепова;

Ку > 0,8 - лісова.

Між коефіцієнтом зволоження Ку та випаровуваністю Е встановлюються рівняння зв'язку.

Аналіз просторово-часових зв'язків між випаровуваністю Е, що характеризує енергетичні ресурси клімату, та коефіцієнтом зволоження Ку, що характеризує співвідношення ресурсів тепла та вологи на території, дозволяє оцінити прийоми і методи ведення сільськогосподарського виробництва взагалі та зрошуваного землеробства зокрема.

Сумарне водоспоживання сільськогосподарських культур

Сумарне водоспоживання Ev - транспірація рослин плюс випаровування з поверхні ґрунту - є основним елементом видаткової частини водного балансу сільськогосподарського поля та одним із основних параметрів зрошення.

За розробленою у ФГБНУ ВНДІ «Радуга» методикою, сумарне водоспоживання встановлюється на основі біокліматичної моделі, що включає в себе випаровуваність, біологічні та мікрокліматичні коефіцієнти, які відображають роль рослин та погодних умов у витрачанні вологи зі зрошуваних полів. Залежність, за якою рекомендується визначати сумарне водоспоживання, має вигляд:

Ка, де Ev - сумарне водоспоживання, мм;

Кб - біологічний коефіцієнт, що характеризує роль рослин у витрачанні вологи сільськогосподарським полем;

К0 - мікрокліматичний коефіцієнт, що враховує зміну мікроклімату сільськогосподарського поля під впливом зрошення;

Е — випаровуваність (потенційна евапотранспірація), мм,

Мікрокліматичний коефіцієнт Ко, що відображає можливу зміну мікроклімату на сільськогосподарському полі під впливом зрошення (у результаті зниження температури повітря та швидкості вітру, підвищення вологості повітря у приземному шарі атмосфери), кількісно залежить від розміру зрошуваної площі та коефіцієнта природного зволоження (тепло-, вологозабезпеченості) Ку,

Біологічний коефіцієнт Кб являє собою відношення фактичного водоспоживання (сумарного випаровування води сільськогосподарським полем) до випаровуваності. Коефіцієнт Кб змінюється територіально (за фізико-географічними зонами), тобто в одній і тій самій фазі розвитку культури Кб у різних зонах може кількісно відрізнятися на 10-20%. Крім того, біологічний коефіцієнт може змінюватися в реальному часі, тобто в різні за зволоженням роки протягом вегетації культури пофазні коефіцієнти можуть бути різними.

Значення Кб показані на рис. 1 на прикладі лісостепової зони Російської Федерації.

Лісостепова зона Європейської частини Росії (гумід)

X фX г о

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

Сума температур від початку вегетації

— колосові озимі; -ж-— кукурудза на силос;

Колосові ярі капуста пізня;

—А- • - картопля пізня капуста рання;

—х-----картопля рання томати;

Рис. 1. Середні багаторічні коефіцієнти Кб для основних сільськогосподарських культур

При розрахунках сумарного водоспоживання в конкретні роки, що відрізняються за погодно-кліматичними умовами від середніх багаторічних значень, використовується так званий поточний біологічний коефіцієнт K 6h який визначається за залежністю:

К Г. = К Г (0, 2 1 ^ + 0,79), иг бо pi де Кво — середній багаторічний біологічний коефіцієнт для розрахункового періоду (декади);

Е0 — середня багаторічна випаровуваність за розрахункову декаду, мм;

Ej — фактична випаровуваність за той же період у реальному році, мм.

У прийнятій розрахунковій моделі зміни біологічних коефіцієнтів протягом вегетаційного періоду приурочено до накопичувальної (сумарної) кривої температури повітря, тобто до кривої Л ° С через кожні 100 або 200°С. Така градація К 6 цілком достатня для врахування ролі рослин у витрачанні води сільськогосподарським полем.

Для виключення впливу організаційно-господарських умов усі показники прив'язані до температури повітря, що зумовлює строки та тривалість вегетації, темпи росту і розвитку рослин. За початок періоду водоспоживання прийнято час сівби або відновлення вегетації, за кінець — наступні фази: для ярої пшениці — воскова стиглість 1450°С; кукурудзи на силос — сума температур 1950°С; люцерни минулих років — закінчення вегетації; картоплі пізньої — в'янення гички; капусти пізньої — знімна стиглість.

Для районування сумарного водоспоживання сільськогосподарських культур за територією та його картографування використовуються просторово-часові зв'язки з компонентами природного середовища, а також лінійне інтерполювання значень із наступним коригуванням положення ізоліній Ev з фізико-географічними особливостями території.

Рівняння зв'язку між сумарним водоспоживанням Ev і коефіцієнтом зволоження Ку можуть бути використані для визначення сумарного водоспоживання в будь-якій обраній точці території в різні за зволоженістю (забезпеченістю) роки.

Багаторічні ряди сумарного водоспоживання для розглянутих культур статистично обробляються, у результаті встановлюються статистичні характеристики: точність досліду (точність розрахункових значень), коефіцієнт варіації та ін.

Достовірність і достатність вихідних даних для розрахунку сумарного водоспоживання та встановлення імовірнісних (забезпечених) його значень підтверджується значеннями середньої відносної помилки коефіцієнта варіації Cv. 2.1.4. Оросительные нормы (дефициты водопотребления)

Водоспоживання рослин при нестачі вологозабезпеченості відрізняється від оптимального, що зумовлює продуктивність сільськогосподарських земель. Різниця між оптимальним водоспоживанням рослин і водоспоживанням при нестачі водозабезпечення створює дефіцит водоспоживання, у сумі за вегетацію чисельно рівний зрошувальній нормі.

Рис. 2. Розрахунок зрошувальних норм за методикою ВНДІ «Райдуга»

Дефіцит водоспоживання (зрошувальна норма) за вегетаційний період культури рекомендується визначати за такою залежністю: п де AEV — сумарний за вегетацію дефіцит водоспоживання культури, мм (м3/га);

Мнт — зрошувальна норма нетто, мм (м3/га);

Aevi — дефіцит водоспоживання за обраний розрахунковий період (місяць, декада).

Декадний дефіцит водоспоживання Aevd визначається за рівнянням водного балансу:

де Evd — оптимальне сумарне водоспоживання за декаду, мм;

Р — сума атмосферних опадів за декаду, мм;

Wa — активні запаси вологи в розрахунковому шарі ґрунту на початок декади, мм;

G — капілярне підживлення з ґрунтових вод при близькому їх заляганні, мм.

Сума атмосферних опадів береться зі стаціонарних метеорологічних спостережень на репрезентативних метеостанціях.

Розрахунок активних вологозапасів ґрунту Wa на початок декади показаний у розділі визначення коефіцієнта зволоження Кук.

Використання ґрунтових вод за умови їх близького залягання (G) визначається за залежністю:

де Ev - сумарне водоспоживання за декаду, мм; gz - коефіцієнт капілярного підживлення у частках від Ev, що залежить від глибини залягання ґрунтових вод, механічного складу ґрунтів, товщини шару аерації та глибини поширення кореневої системи рослин.

За відсутності експериментальних даних про динаміку ґрунтових вод на об'єкті зрошення рекомендуються дані табл. 3, отримані на основі узагальнення й аналізу вітчизняного та зарубіжного досвіду.

Для побудови кривої забезпеченості (ймовірності) зрошувальних норм рекомендується використовувати метод статистичних випробувань, відповідно до якого охоплюються максимально можливі варіації природних (емпіричних) рядів природних факторів. Для побудови теоретичної кривої розподілу підбирається модель, що відповідає конкретним умовам. Встановлюються зв'язки зрошувальних норм із Ку у роки різної вологості (забезпеченості).

Просторово-часова мінливість зрошувальних норм (дефіцитів водоспоживання) відображається на картах ізоліній їхньої середньої багаторічної величини.

Розрахункові значення зрошувальних норм рекомендуються під час розробки проєктних та експлуатаційних режимів зрошення.

Статистичне оброблення багаторічних рядів зрошувальних норм показує, що коефіцієнт їхньої мінливості CV вищий, ніж для рядів сумарного водоспоживання та випаровуваності, і змінюється від 0,3-0,45 у степовій зоні до 0,55-1 - у лісостеповій та лісовій. Високі CV свідчать про значні коливання величини зрошувальних норм у багаторічному періоді та необхідність їхнього врахування при проєктуванні систем зрошення, реконструкції та експлуатації існуючих зрошувальних систем. Розрахунки відносної середньоквадратичної помилки коефіцієнта варіації Cv показують, що при рядах тривалістю 40-60 років і більше помилка Cv перебуває в межах допустимої - 11-15%. При меншій довжині ряду, наприклад 35 років, помилка Cv виходить за межі допустимої (до 20%).

За встановленими рівняннями зв'язку зрошувальних норм із Ку рекомендується розрахунок зрошувальної норми для будь-якого обраного в регіоні об'єкта та будь-якого за вологістю (забезпеченістю) року.

Хронологічний ряд зрошувальних норм (сум за сезон) ранжується у зростаючому порядку, потім у ранжованому ряду проводиться усереднення декадних дефіцитів водоспоживання за ковзним графіком за кожні 4 роки, тобто в кожній декаді визначається дефіцит водоспоживання середній за 1, 2, 3 і 4 рік, потім за 2, 3, 4 і 5 роки, за 3, 4, 5 і 6 роки і т.д. за порядковими номерами сум за сезон кожного року. За середніми декадними за 4 роки дефіцитами водоспоживання визначається сума їх за сезон, тобто зрошувальна норма. За сумами за сезон встановлюється емпірична та теоретична забезпеченість (ймовірність) кожного члена ряду і виділяються значення заданої ймовірності (5, 25, 50, 75, 85 і 95%).

Розподіл подекадних дефіцитів водоспоживання в рік заданої розрахункової забезпеченості зрошувальної норми приймається як основа і рекомендується для розробки поливних режимів.

Внутрішньосезонний розподіл зрошувальних норм, встановлення якого зумовлюється необхідністю виявлення критичних періодів водопостачання рослин за вегетацію, розробки поливних режимів, характеризується великою мінливістю за роками, особливо для районів нестійкого зволоження, і обчислюється відповідно до заданої забезпеченості зрошувальної норми.

Отримані варіанти внутрішньосезонного розподілу зрошувальних норм кормових та овочевих культур для середніх і сухих років (50, 75 і 95% забезпеченості) за природними зонами Центрального федерального округу наведені в табл. 4.

Вегетаційний період Природна зона Розрахунковий рік

Степна зона Люцерна на сіно (Ку = 0,4-0,5) Середній 10 28 25 21 16 100

Середньосухий 12 27 25 21 15 100

Сухий 13 26 24 23 14 100

Капуста пізня

Середній 11 35 30 20 4 100

Середньосухий 15 32 28 20 5 100

Сухий 15 30 28 20 7 100

Зернові колосові

Середній 14 59 27 - - 100

Середньосухий 15 58 27 - - 100

Сухий 21 54 25 - - 100

Подальший розрахунок режимів зрошення (поливних режимів) із використанням розрахункових поливних норм рекомендується на основі графоаналітичного способу або автоматизованим розрахунком у середовищі 2.1.4. Поливна норма

Режим зрошення сільськогосподарських культур є основою раціонального використання зрошувальної води та збереження якості й родючості ґрунту у зрошуваному землеробстві. У загальному вигляді строки, норми та частота поливів повинні забезпечувати оптимальний для росту і розвитку рослин водний режим у кореневмісному шарі ґрунту. Разова норма поливу являє собою об'єм води, що подається на 1 га зрошуваної площі за один полив, і вимірюється в м3/га або мм. Залежить вона від водно-фізичних властивостей ґрунту, ступеня його висушення до моменту поливу, стану агрофону, рельєфу зрошуваної поверхні, а також способу та технології поливу. Саме поливна норма та режим її реалізації є основними компонентами оперативного управління поливами.

Розрахункова поливна норма, що відповідає водоутримувальній здатності ґрунту, визначається за такою залежністю:

10 У 50), де Wm - запаси вологи в розрахунковому шарі ґрунту, що відповідають НВ (найменшій вологоємності), мм;

W0 - допустимі або фактичні передполивні запаси в тому самому шарі ґрунту, мм; у - об'ємна маса ґрунту в розрахунковому шарі, т/м3; hnp - розрахункова глибина промачування ґрунту, м;

Д е- вологість ґрунту при НВ, % маси;

Д - передполивна (допустима) вологість ґрунту, % маси.

Розрахунковий шар hnp залежить від виду зрошуваної культури, стану агрофону (фази розвитку культури та глибини поширення кореневої системи), а також способу поливу.

Найбільшу складність при розрахунках поливної норми становить визначення допустимого (критичного) порога висихання ґрунту перед поливом. Критичну вологість ґрунту рекомендується визначати за формулою

Д = 0,5 ■(Д6+ ДА де Д - вологість в'янення, %.

Згідно з довідковою та нормативною літературою як критичну вологість рекомендуються її такі значення в частках від НВ: для піщаних і супіщаних ґрунтів Д, = (0,5-0,65) Д т; для суглинкових ґрунтів Д, = (0,65-0,75) Д нв; для глинистих ґрунтів Д, = (0,75-0,85) Д нв.

Для визначення передполивних вологозапасів Vo (у частках від Wm) стосовно того чи іншого типу ґрунту (при відомому значенні WHe) для метрового шару нами рекомендується використання такого рівняння:

Vo = 0,36 + 1,4810(-3) ■Wm-9,5 2 ■10('7) ■WJ.

При поливі дощуванням гранична поливна норма залежить не тільки від водоутримувальної здатності ґрунту в діапазоні від Wa до WH69, але головним чином від її вбиральної здатності з урахуванням рельєфу та ухилів поверхні зрошуваного поля, агрофону, інтенсивності та структури дощу. При цьому реалізована поливна норма не повинна перевищувати граничну (ерозійно допустиму) норму, яка може бути встановлена за залежністю:

т =— Ъ — д де тд - достокова поливна норма, мм;

K v _ показник вільного безнапірного вбирання води в ґрунт, мм; р 0 - середня інтенсивність дощу, властива даній дощувальній машині (установці), мм/хв; dk - середній діаметр крапель дощової хмари, мм; е - основа натурального логарифма, що дорівнює 2,75.

Згідно з М.С. Єрховим для легкосуглинкових і супіщаних ґрунтів показник Kv становить 61-90 мм, для середньосуглинкових - 31-60, для важкосуглинкових - 21-30 мм.

Знаменник у формулі являє собою енергетичну характеристику дощу 0,5dK, що відображає техніко-експлуатаційні параметри конкретної дощувальної машини або установки (інтенсивність і структуру дощу).

Достокова поливна норма для різних типів ґрунту та параметрів дощу (р0 і dк) наведена в табл. 5.

Середній Інтенсивність дощу р0, мм/хв діаметр крапель дощу с1к, мм од 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Ґрунти середньої водопроникності (Kv —60 мм)

1,0 145 81 66 58 51 47 43 41 38 36

1,5 90 63 52 45 40 37 34 32 30 29

2,0 70 49 40 35 31 28 26 25 23 22

2,5 55 39 31 28 25 22 21 19 18 17

3,0 44 31 25 21 19 17 16 15 14 13

Ґрунти сильної водопроникності (Kv = 90 мм)

1,0 172 122 100 86 77 70 65 6i 58 55

1,5 135 95 78 67 60 55 51 47 45 43

2,0 104 74 64 52 47 43 40 37 35 33

2,5 81 58 47 41 37 33 30 29 28 26

3,0 65 45 36 32 32 27 24 22 21 20

Наведені в табл. 6 достокові поливні норми є орієнтовними, усередненими. Стосовно конкретних ґрунтово-рельєфних умов вони мають коригуватися з урахуванням ухилу поверхні зрошуваного поля, фази розвитку зрошуваної культури та стану агрофону.

Зернові колосові Люцерна (на сіно) Капуста пізня Водопроник- колосіння початок бутоні- утворен- ність ґрунту, Kv сходи - ння - зація - садіння відроста- зн-я квіт- ння кача кущіння воскова розсади ння ня на стиглість

Лісостепова зона Ку =0,51-0,8 Середня (0,31-0,6) 250-300 350-400 300-400 400-500 200-300 250-300 Підвищена (0,61-0,9) 300-400 400-500 400-500 500-600 250-350 350-400 Слабка (< 0,3) 200-250 300-350 250-300 300-400 150-200 200-300

Степова зона < 0,5 Середня (0,31-0,6) 300-350 350-450 350-400 400-500 200-300 300-400 Підвищена (0,61-0,9) 350-400 400-500 400-500 500-600 200-300 300-500 Слабка (< 0,3) 200-300 300-400 300-350 350-400 150-200 200-300

Графоаналітичний розрахунок поливних режимів

Експлуатаційні графіки поливу будуються для сівозмінних культур і наявного парку дощувальної техніки з урахуванням її розміщення на полях. Складанню графіків передує розробка планових режимів зрошення на рік очікування, основним параметром яких є зрошувальна норма та її внутрішньосезонний розподіл.

Параметри та режими зрошення є основою раціонального використання зрошувальної води та збереження якості й родючості ґрунтів. У загальному вигляді строки, норми та частота поливів повинні забезпечувати оптимальний для росту і розвитку рослин водний режим у кореневмісному шарі ґрунту.

Поливні режими сільськогосподарських культур для конкретних ґрунтово-кліматичних умов встановлюються як експериментально, так і за допомогою розрахункових методів.

Розроблювані графоаналітичним способом режими зрошення сільськогосподарських культур є певною мірою статистичними (усередненими). Для умов конкретного об'єкта вони можуть коригуватися. При цьому менші поливні норми слід давати в початкові фази розвитку рослин і у вологі роки, а більші - у критичні фази розвитку культур і посушливі роки зі стійким дефіцитом ґрунтової вологи.

У всіх випадках максимально можливе наближення реалізованої поливної норми до розрахункової (технологічної) має забезпечуватися шляхом оптимізації технологічних схем поливу.

Приклад розроблених графоаналітичним методом режимів зрошення для люцерни на сіно стосовно ґрунтово-кліматичних умов ЦФО для років із різною вологозабезпеченістю наведений у табл. 7 та на рис. 4.

Рік ная нор початку витрата, поливу період, дні норма, ма, м3/га поливу м3/га м3/га Середньосу- 1 300 21.05 хий, Р 75%

6 500 22.08 2500 Середній, 1 300 24.05 Р 50% 18 16,7

4 500 07.08 1600

Рис. 4. Графоаналітичний розрахунок режиму зрошення люцерни (лісостепова зона) для 50, 75, 95%-ної забезпеченості