4.3 Поливные нормы, число и сроки поливов

Поливная норма это количество оросительной воды, которое подается на площадь одного гектара, занятого сельскохозяйственной культурой, за один полив, чтобы повысить влажность в корнеобитаемом слое почвы от уровня на день полива до уровня, благоприятного для роста и развития растений. Измеряется она в м³/га или мм слоя воды.

Потребность растений в воде идет по плавной кривой. При периодических поливах она покрывается по некоторой ступенчатой кривой, максимум которой выше, а минимум - ниже оптимальной кривой водопотребления. Как только естественная влажность опускается ниже оптимальной кривой, необходимо производить полив.

При установлении величины поливной нормы необходимо учитывать два важных условия:

- запас влаги, создаваемый периодическими поливами, должен обеспечивать растения влагой на возможно длительный срок, так как частые поливы малыми нормами связаны с непроизводительными затратами оросительной воды, а так же дополнительными затратами труда и средств для проведения самого полива. Режим влажности, поддерживаемый в небольшом слое почвы, способствует формированию корневой системы растений в верхнем горизонте, и даже небольшая засуха или пропуск полива на несколько дней вызывает снижение урожая;

- при поливах не должно допускаться просачивание оросительной воды в нижние горизонты, так как это приведет к подъему уровня грунтовых вод, заболачиванию и засолению земли.

Следовательно, для установления величины поливной нормы необходимо иметь следующие данные:

- влажность расчетного слоя почвы, в котором необходимо создавать и поддерживать оптимальный запас влаги для растений (глубина промачивания);

- способность почвы удерживать воду, этим свойством определяется максимально возможный запас влаги при периодических поливах;

- максимально допустимый запас влаги в почве, при котором не будет происходить снижение урожайности.

Глубина промачивания зависит от глубины залегания грунтовых вод, а так же биологических особенностей культуры, которую предполагается возделывать в орошаемом севообороте. Нельзя допускать соединения оросительной воды с грунтовой.

Кроме того, глубина промачивания должна соответствовать активному слою почвы - слою в котором размещается основная масса (70-80 %) корневой системы в период полного развития растений. Значение активного слоя почвы в расчетах принимается для:

- овощных культур - 0,4-0,5 м;

- зерновых и технических - 0,6-0,8 м;

- плодовых, многолетних трав и виноградников - 0,8-1,0 м.

Максимальный запас влаги, который можно создать при периодических поливах характеризуется вполне определенной величиной - наименьшей влагоемкостью почв, которая соответствует 70-80 % полной влагоемкости.

И, наконец, минимально допустимая влажность при орошении принимается 70-80 % от наименьшей влагоемкости (НВ). Для овощных культур нижний порог увлажнения принимается 80 % НВ, а для остальных - 70 % НВ.

Поливную норму вегетационного полива , мм или м³/га, определяют по формуле А.Н. Костякова:

(11)

где - максимальный запас влаги в почве, соответствующий наименьшей влагоемкости, мм или м³/га;

- минимально допустимый запас влаги в почве, мм или м³/га.

Если влажность почвы выразить в % от массы сухой почвы , то поливная норма , мм или м³/га, будет определяться по формуле:

(12)

где - объемная масса почвы, средняя для расчетного слоя почвы, т/м³;

- расчетный слой почвы, м;

- влажность почвы, соответствующая наименьшей влагоемкости, % от массы сухой почвы;

- минимально допустимая влажность почвы при орошении, % от массы сухой почвы.

При выражении влажности почвы в % от скважности поливная норма , мм или м³/га, определяется:

(13)

где - скважность почвы, %;

- влажность почвы, соответствующая НВ, % от скважности;

- минимально допустимая влажность почвы при орошении, % от скважности.

Можно определить величину поливной нормы , мм или м³/га, и через объем влаги при наименьшей влагоемкости почв:

(14)

Норма влагозарядки определяется по тем же зависимостям, что и поливная норма вегетационного полива. Почва при влагозарядковых поливах увлажняется на глубину 0,7-1,2 м в зависимости от сельскохозяйственной культуры.

Сумма всех поливных норм составит оросительную норму , мм или м³/га, то есть

(15)

При одинаковых поливных нормах число вегетационных поливов будет равно:

(16)

где - норма влагозарядкового полива, мм или м³/га.

Размер поливной нормы следует устанавливать с учётом технологии орошения, то есть определять технологическую норму полива.

Во всех случаях технологическая норма полива , мм или м³/га, не должна превышать достоковую (эрозионно-допустимую) норму, которую можно рассчитывать по зависимости Н.С. Ерхова:

(17)

где - технологическая норма полива, мм или м³/га;

- показатель, характеризующий впитывающую способность почвы, мм; для лёгких почв – 90 мм и более, для средних – 90-60 мм, для тяжёлых менее 30 мм;

- интенсивность дождя, мм/мин;

- средний диаметр капель дождя, мм.

Если достоковая (технологическая) поливная норма получается меньше расчётной (по зависимости А.Н. Костякова ф. 11, 12, 13, 14), то расчётная норма должна быть реализована за несколько приёмов.

В практике орошаемого земледелия наибольшее распространение получили следующие методы определения сроков вегетационных поливов: по влажности почвы, по фазам роста и развития растений, по морфологическим признакам, по физиологическим показателям, по биоклиматическим показателям.

Назначение поливов по влажности почв. Нижние пороги оптимального увлажнения хорошо известны (60, 70 или 80 % НВ). Чтобы дать полив именно в тот момент, когда запас влаги упадет до нижнего допустимого порога, выраженного в процентах от наименьшей влагоемкости почвы, необходимо систематически определять фактический запас влаги в активном слое. Первую почвенную пробу по определению влажности берут перед посевом, затем периодически через 8-10 дней, чтобы не переступить нижний предел. По разности предполивной влажности почвы и полевой влагоемкости устанавливают поливную норму.

Назначение поливов по фазам роста и развития растений. Этот метод основан на неодинаковой чувствительности растений к понижению влажности почвы в различные периоды произрастания. Поливы заранее намечают, приурочивая их ко времени наступления определенных фаз. Из-за постоянно меняющейся погоды необходимость в поливе не всегда возникает при наступлении критических фаз. Значит, сроки и нормы поливов в этом случае нужно корректировать.

Назначение поливов по морфологическим показателям. По этому способу визуально, по окраске или частичному увяданию листьев в дневное время определяют, когда необходимо приступать к поливу.

Назначение поливов по физиологическим показателям. Метод позволяет с большой точностью, опираясь на взаимосвязь влажности почвы и степени водообеспеченности растений, удовлетворять их потребность в поливах. Для определения сроков полива практический интерес представляют сосущая сила клеток листьев и концентрация сухих веществ в отжатом соке листа.

При этом способе поливную норму устанавливают на основе корреляционной связи между физиологическими показателями растений и влажностью в активном слое почвы.

Назначение поливов по биоклиматическим показателям. Метод разработан А.М. и С.М. Алпатьевыми. С помощью этого метода устанавливают подекадные биологические кривые, отражающие расход воды культурами на единицу суммы среднесуточных дефицитов влажности воздуха. Затем из общего запаса влаги в расчетном слое почвы вычитают расход воды за декаду. Срок очередного полива устанавливают на тот период, когда запасы влаги в почве достигнут нижнего порога предполивной влажности. Исходные данные для расчетов получают на ближайшей метеостанции.

Лекция 5