Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР"

л -з

Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исспедоватепьскнй институт гидротехники и мелиорации им. А.Н.Костякова

На правах рукописи ШЕЙНКИН ЮРИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

Специальность 06.01.02 — Мегшораиня и орошаемое

земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных даук

Москва 1980

/у/'

С О?/' Работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научио-исспедовательском институте гидротехники и мелиорация им. А.Н.Костякова.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук

Грамматикати О.Г.

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки Таджикской ССР, доктор сельскохозяйственных наук Нагибин ЯЛ.» кандидат технических наук Носенко В.Ф.

Ведущая организация - Овощепром Минсельхоэа РСФСР.

17 9

Зашита состоится : * ^ " cP^LhJЛJX 1980 г, в * * часов на заседании /специализированного совета К0990501 по присуждению ученых степеней Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследоватрл».-ского института гидротехники и мепиорадаи нм.А. Н.Ког

Адрес: 127550, г.Москва, ул.Большая Академическая, 44,

ВНИИГиМ, Специализированный Ученый совет КГь-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Все— : союзного ордена Трудового Красного Знамени научно—чс— |

следовательского института гидротехники и мелиорации им.А.Н.Костяяова.

'Л '

Автореферат- разослан * * ЛИ- 1980 г.

1

Ученый секретарь специализированного

совета, к.т.н. Заикина АЛ.

'■в^огЪ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В принятых на ХХУ съезде КПСС 'Основных направлениях развития народного хозяйства на 1978-1980 годы* предусматривается производство овощей для обеспечения населения на базе организации специализированных хозяйств и тепличных комбинатов.

В X1 пятилетке планируется перевод производства овощных купьтур полностью на орошаемые земли, что обеспечивает получение высоких и стабильных урожаев.

Эффективность орошения овошных культур как в условиях теппиц, так я в открытом грунте в значительной степени зависит от технологии орошения, которая нуждается в дальнейшем совершенствовании. Поэтому совершенствование техники полива и разработка оптимальных режимов орошения для получения максимальных урожаев овошньсс купьтур является актуальной проблемой. В последние годы получает все более широкое распространение новый - капельный способ орошения, исключающий ряд существенных недостатков, присущих традиционным способам полива. Особенно перспективно использование этого способа орошения применительно к овощным культурам как в условиях защищенного грунта, где имеются все возможности комплексного регулирования факторов жизни растений, так и в открытом грунте, в районах с дефицитом водных ресурсов.

Цель и задачи исследований. 1Делью исследований являлась разработка технологии капельного орошения овощных купьтур в условиях защищенного грунта, а также проверка перспективности этого способа в открытом грунте. Дпя разработки такой технологии потребовалось решение следующих вопросов:.

— установление наиболее приемлемого, дпя условий теплиц, типа капельниц и определение, оптимальных параметров оросительной сети; __________.

И щс »■- <'■. Л . г I' ' "-' ' Ц} } 1:мг-нв Н

Р1 'У-М.СХА ;<.Л. Ти-" -

;гозз

- изучение водопотребпения огурцов и томатов в теплицах и определение оптимального режима орошения;

- установление зависимости водопотре бдения от метеорологических и биологических факторов;

— определение оптимального режима орошения томатов в открытом грунте;

— определение экономической эффективности капельного орошения огурцов и томатов в теплицах.

Научная новизна. Впервые в нашей стране разработана технология капельного орошения огурцов и томатов в условиях защищенного и открытого грунта с микропористым^ трубками увлажнителями. Определены оптимальные параметры поливной сети с различными типами капельниц. Разработаны поливные режимы этих культур в теплицах и установлена зависимость между водопотреблением и факторами, влияющими на его величину - солнечной радиацией! влажностью а температурой воздуха и площадью листовой поверхности растений. Установлена экономическая эффективность капельного орошения огурцов и томатов в защищенном грунте.

Практическая ценность работы. Применение разработанной автором диссертации технологии капельного орошения огурцов и томатов в защищенном грунте и томатов в открытом грунте позволяет повысить урожай этих культур по сравнению с традиционными способами на 10-30%, снизить оросительную норму на 30-45% и сократить затраты труда на попив.

Реализация результатов исследований. Технология капельного орошения и уточненная методика расчета поливных норм внедрены в теплицах совхоза 'Марфино' фирмы "Весна' и в теплицах овошной станции ТСХА с экономическим эффектом 2,13 и 4,48 руб/м2 соответственно.

Разработана принципиальная схема капельного орошения типового шестисектарного блока теплип, принятая за основу проектных проработок институтом ГИПРОНИСЕЛЬПРОМ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на научной конференции ТСХА (г.), конференции молодых специалистов НИИОХ

(г.Мытищи, 1979 г.), на Всесоюзной конференции перспективного направления дальнейших работ по механизации и техники попива сельскохозяйственных культур ВИСХОМ (1979 г.), на сессии ВАСХНИЛ "Ускорение научно-технического прогресса в механизации, эпектрофикации и автоматизации сельскохозяйственного производства* (1979 г.).

Публикация. По теме диссертационной работы опубликовано в работ и получено одно авторское свидетельство (№ 676227).

Объем работы. Диссертация состоит из введения) пяти глав, выводов и рекомендаций и списка литературы, включающего 142 наименований. Работа изложена на страницах машинописного текста, включает 46 рисунков и 41 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертации "Современное состояние вопроса использования капельного орошения? дано описание элементов, входящих в систему капельного орошения, и предложена классификация капельниц по характеру увлажнения, способу регулирования расхода воды и способу очистки водовыпускных отверстий. Выбор того или иного типа капельниц обусловливается особенностями культуры, почвами, агротехникой.

Разработкой систем капельного орошения в нашей стране в настоящее время занимаются ВНПО "Радуга', ВНИИГиМ, МГМИ, УкрНИИГиМ, АрмНИИВПиГ и другие. В работах ряч да авторов (А.А.Богушевский, А.В.Носенко, Л.В.Скрипчин-ская, Б.Б.Шумаков и другие) рассмотрены различные аспекты применения этого способа для орошения садов и виноградников.

В опытах зарубежных ученых установлено, что при капельном орошении наблюдается существенная прибавка урожая овощных культур.

Анализ результатов исследований, выполненных как в нашей стране, так и за рубежом, позволяет считать целесообразным использование нового типа орошения в хозяйствах

с высоким уровнем агротехники и механизации, какими являются в настоящее время тепличные комбинаты, а также в аридной зоне, где наблюдается острый дефицит водных ресурсов.

Во второй главе. 'Способы орошения в теплицах и изучение элементов капельного полива в этих условиях", дан анализ способов полива, применяемых в защищенном грунте, и обоснована перспективность капельного орошения, при котором устраняются недостатки, присушке традиционным способам.

Опыты проводились в теплице овощной опытной станции ТСХА (научный руководитель станпаи, член-корреспондент ВАСХНИЛ Г.Н.Тараканов). В задачу исследований входило; изучение гидравлических характеристик различных капельниц, выбор наиболее приемлемого типа капельниц для условий теплиц, определение оптимальных параметров поливной сети и возможности использования ее для обогрева почвы.

Почва в теплице представляла собой смесь низинного торфа, опилок и навоза, имевшую следующие водно-физические свойства: объемная масса - 0,23-0,25 г/см3, плотность 1,88-1,94 г/см3, пористость 85-88%, ППВ - 260-270% от веса абсолютно сухой почвы, максимальная гигроскопичность 12-16% ППВ. Грядки в теплиые формировались перед началом каждого вегетационного сезона (длина - 12,5 м, ширина — 1,0; высота — 0,35 м, ширина рабочего прохода 0,5 м); инвентарная плошадь грядки 22,5 м2. По технологии возделывания овощей, принятой на овопшой станши ТСХА, в теппице с начала января до июля выращивались огурцы, сорт "Московский тепличный", с июля до октября — ноября выращивались томаты, сорт "Ревермун*. Густота посадки огурцов - и томатов - 3.5 раст/м2.

Исследовалось два типа капельниц; микротрубки - с локальным увлажнением, микропористые трубки - со сплошным увлажнением вдоль рядков растений.

Микротрубка - это капилляр, диаметром 0,8 мм, длиной 0,5-0,7 м. Один конец ее вставлялся в распределительную полиэтиленовую трубу, а второй - закреплялся в 5-7 см

от растения на высоте 2-3 см от поверхности почвы. Микропористые трубки "виафпо" (США) выполнены из линейного полиэтилена, имеют до 3000 пор на один метр трубки, размер лор 4—10 микрон* Увлажнители укладывались вдоль рядков растений на глубину 5-15 см, в зависимости -от структуры и водно-физических свойств грунта.

Система капельного орошения состояла из следующих элементов: источника ороше ни я (м агистра пьных и распределительных полиэтиленовых трубопроводов, автоматического клапана и микротрубок. Длина микротрубок подбиралась так, чтобы обеспечить равномерную подачу воды по всему участку, с учетом потерь напора в распределительных трубах. В лабораторном опыте была установлена зависимость расхода микротрубок от их длины и напора.

Результаты этого опыта подтвердились расчетами, что позволило сделать заключение о возможности применения общих гидравлических зависимостей для расчета трубок-капилляров диаметром 0,5 мм. На основании этого была построена номограмма (рис. 1) для подбора длины микротрубок, обеспечивающей равномерность подачи воды, в зависимости от требуемого расхода и заданного напори в сети.

Опыты с растениями огурца и томата при поливе микротрубками (рис.2) проводились в 1976 г. Результаты исследований показали, что при капельном орошении наблюдается экономия воды до 45% по сравнению с дождеванием без снижения урожайности, сокращаются затраты труда на попив. Однако, вследствие слабых капиллярных свойств тепличных почв, при установке по одной капельнице в зоне растений, вода распространялась лишь в 25—30% всего объема грядки, в связи с чем у растений наблюдались признаки недостатка влаги в почве, чем и объясняется отсутствие прибавки урожая. Установка дополнительного числа капельниц вызывала значительное увеличение затрат труда на монтаж и эксплуатацию системы. Поэтому применение капельниц с локальным увлажнением в теплинах на легких почва? с высокой пористостью нецелесообразно, они могут найти применение только в ограниченных условиях.

/20 та 160 iso ¿00

Напор на Входе $ макрогРчВнц.см

Рис.1. Номограмма для подбора длины микротрубок при заданном капоре и расходе

В связи с этим дальнейшие исследования проводились с микропористыми трубками, позволяющими создать зону сплошного увлажнения вдоль всей грядки. Однако необходимо было установить количество трубок, обеспечивающее равномерное увлажнение также и по всей ширине грядки. В опытах изучались контуры промачивания при укладке на грядке двух трубок с расстоянием между ними 20 и 40 см, трех трубок с расстоянием 25-30 см и четырех трубок с расстоянием 20 см. Было установлено, что при укладке двух трубок с расстоянием 20 и 40 см часть грядки оставалась сухой. При трех и четырех трубках обеспечивалась достаточная равномерность увлажнения по всей ширине и

глубине грядки — коэффициент равномерности превышал 95% (рис.3). Таким образом, были обоснованы оптимальные параметры поливной сети; укладка трех трубок на грядку, на гпубину до 5 см, с расстоянием между ними 25-30 см.

I

(.о*

шиш

Рис.2. Схема сети капельного полива микротрубками: 1 - трубопровод подводяший; 2 - вентили регулировочные; 3 - водомеры; 4 - кпапан соленоидный; 5 - пьезометры; 6 - трубопровод магистральный; 7 - трубопроводы распределительные; 8 - капельяицы-микротрубки; 9 - растения;

10 - штатив капельницы; 11 - вентиль промывной

При проведении поливов вместе с водой через микропористые трубки к корням растений подавали минеральные удобрения в соответствии с рекомендуемыми нормами. Наряду с подачей удобрений изучалась возможность дальнейшего расширения многоцелевого использования микропористых трубок, путем применения их для обогрева грунта теплой водой. Опыты показали, чго система микропористых трубок может быть успешно применена для циркуляции воды, подогретой до 37-39°С. При этом с одновременным увлажнением грунта происходит отдача в него части тепла. Режим работы микропористых увлажнителей и технические параметры системы, позволяющие использовать их для обогрева грунта, зашишены авторским свидетельством № 676227.

И

0

5

* да

9"

1 15.

£ 20

95

• Ш

зг..

\

V > \\ \

<А2/\ \ 1 Г «

\ \

\ л V

85 5 0 95 /Ь

Коэффициент равномерности. у8лифниния}%

Ж Ку&п.

Рис.3. Равномерность увлажнения слоев грядки при различных схемах укладки трубок: I - две трубки на грядке, расстояние 20 см; 2 - две трубки на грядке, расстояние 40 см; 3 - три трубки на грядке, расстояние 30 см;

4 — четыре трубки на грядке, расстояние 20 см

Результаты исследований технологических особенностей капельного орошения в теплицах позволили перейти к изучению водопотреблення и поливных режимов растений.

В третьей главе. * Водопотре бле ние культур огурца н томата при капельном орошении в защищенном грунте*, изложены результаты экспериментальных исследований по изучению водопотреблення огурцов и томатов при различных режимах влажности почвы и дано обоснование метода определения водопотреблення этих культур при капельном орошении, в зависимости от метеорологических и биологических факторов.

При изучении водопотребления огурцов и томатов в теплицах мы исходили из того, что при капельном орошении есть возможность осуществлять частые поливы нормами, соответствующими водопотреблению растений, что позволяет поддерживать влажность почвы в узком диапазоне, в отличие от традиционных способов полива, при которых влажность колеблется от минимально допустимого уровня до 95-100% ППВ.

Было установлено экспериментально и подтверждено расчетом по методу водного баланса, что оросительная вода при капельном орошении полностью расходуется на транспирацию и испарение с поверхности почвы, то есть соответствует водопотреблению растений. Первоначальными опытами было установлено, также, что поддержание влажности почвы в пределах 70—80% ППВ не вполне обеспечивает нормальную жизнедеятельность растений. В дальнейших опытах (1977 и 1978 гг.) были испытаны режимы влажности в пределах 75-85% ППВ и 85-95% ППВ. На контрольном участке применяли полив дождеванием с поддержанием влажности почвы в пределах 85-95- J00% ППВ. Поддержание более высокой или низкой влажности почвы в заданных пределах зависело от притока солнечной радиации и периода вегетации растений. Влажность почвы определялась 2—3 раза в неделю до и после полива. Поливы проводились 4-6 раз в неделю нормой, соответствующей водопотреблению за межпопивной период и составлявшей 2-4 л/м2. При атом суточные колебания влажности в почве не превышали 2-3% ППВ.

Как видно из табп. 1, в вариантах капельного орошения водопотребление было значительно ниже, чем при поливе дождеванием.

Экономия оросительной воды при капельном орошении составляла 30-45% по сравнению с дождеванием.

Критерием для оценки эффективности режимов орошения служили данные по урожайности огурцов и томатов (табп.2).

Водопотреблекне огурцов и томатов при различных режимах и способах орошения

Вариант Год Ог гопы Томаты

Водо- Экономия Водо- Экономия

потреб- к контролю потреб- К КОНТРОЛЮ

пение, л/ь? п/м^ % пение, п/м2 п/м^ %

Капельное орошение, 1977 325 182 36 198 156 45

поддержание влажности

почвы в пределах от 1978 200 177 46 218 163 43

75 до 85% ППВ

Капельное орошение, 1977 348 159 31 224 120 35

поддержание влажности

почвы в лрелепах 1978 210 168 44 249 132 35

85-95% ППВ

Попив дождеванием, под- 1977 507 - - 344 - -

держание влажности поч-

вы в преде пах 85-95% ППВ 1978 378 - - 381 -

- контроль

Примечание. Значительная разница между водолотреблением в 1977 и 1978 гг. объясняется!-^ем, что период вегетации в 1978 году был ка 25 дней короче и погодные условия были мр^ее благоприятными (среднесуточный приток солнечной радиации был на 120 Дж/см меныпе, чем в 1977 году),

Урожайность огурцов и томатов при различных режимах и способах орошения

Вариант Год Огурцы Томаты

Урожайность, кг/м2 Прибавка. к контролю Урожайность, кг/м2 Прибавка к КОНТРОЛЮ

кг/м2 %% кг/м2 %%

Капельное орошение, 1977 10,65 1.71 11 6,45 0,46 8

поддержание влажности

почвы в пределах от 1978 17,58 2,37 16 3,27 0,98 42

75 до 85% ППВ

Капельное орошение, 1977 16,34 1,38 9 5,86 нет нет

поддержание влажности

почвы в пределах 1978 16,26 1,05 7 2,75 0,46 20

85-95% ППВ

Попив дождеванием, 1977 14,96 — — 5,99 - —

поддержание влажности

почвы в пределах 1978 15,21 - - 2,29 - -

85-95% ППВ -

контроль о

1977 г.: НСРо5=0,4 кг/м2; Р = 2,63%. 1978 г.: НСРоэ=0,35 кг/м2; Р * 3,7%.

Примечание. Значительная разница между урожаем томатов в 1977 и 1978 гг объясняется тем, что в 1978 году период вегетации был на 35 дней короче, чем в 1977

Прибавка урожая огурцов и томатов при капельном орошении составляла в среднем 10-20% по сравнению с дождеванием. Однако при режиме влажности почвы в пределах 75—85% ППВ прибавка была больше, а коэффициент водо— потребления ниже, чем при режиме 85-95% ППВ. Это объясняется тем, что яри таком режиме создается более благоприятное для растений сочетание водной и воздушной фаз в почве (рис,4).

Ори капельном орошении Лрндовдании

Рис.4/ Соотношение твердой, жидкой и газообразной фаз в почве при испытанных способах и режимах орошения

При нижнем пороге влажности почвы 70% ППВ обеспечивается хороший воздушный режим, но растения страдают от недостатка влаги, а при обильном орошении существенно ухудшается аэрация почвы» В результате этих опытов было установлено, что капельное орошение позволяет получить прибавку урожая и значительно сэкономить оросительную воду по сравнению с дождеванием. Поддержание влажности почвы в пределах 75-85% ППВ обеспечивает наибольший урожай овошных культур.

При этом режиме и проводилось изучение связи водо-потребпекия с факторами, влияющими на его величину. За основу была взята формула, предложенная М.И.ЛаммоМ, для условий защищенного грунта при поливе дождеванием.

Е-шГМ'МО.О+пй), ш

2

где : Е- водолотребпение, п/м ;

\л/- влажность-почвы, % ППВ; 2

О- приток солнечной радиации, Дж/см ; Б- дефицит влажности воздуха, мбар; ^ П — плотность посадки растений, расх/м ; 5 — площадь листовой поверхности растений на 1 м2 теплицы;

К,и К^- эмпирические, размерные коэффициенты, учитывающие соответственно влияние солнечной радиации и иссушаюшего действия воздуха.

Эта формула была дополнена нами и уточнена. Была исключена влажность почвы ( \л/ ), так как известно, что в диапазоне 75-85% ППВ она не оказывает существенного влияния на водопотребление. В то же время нами была введена в формулу (1) величина притока энергии от искусственного обогрева в теплице ( С}|), так как в зимнее время этот фактор .значительно влияет на суммарное испарение, повышая его до 25-30%. Кроме того,, при капельном орошении уменьшается смоченная поверхность почвы, так как увлажняется лишь узкая полоска почвы над трубкой. Остальная поверхность остается сухой, и спой почвы 0-3 см служит мудьчой. С учетом этих изменений, формула имеет вид: " ' . „ _

В течение вегетации огурцов и томатов проводились наблюдения за всеми составляющими, входящими в формулу (2). Определенные нами эмпирически коэффициенты Кд^и

Ко составляют для культуры огурца: „ _____п/м^

а КГ0,0012Дж/см2 '

К^= 0,180 ■ , коэффициент корреляции 1 =0,92+0,05;

п/м2 п/м2

для культуры томата К} = 0'0019д^Тсм2 ' К2=0>055 мбар '

коэффициент корреляции t ™ 0,9 J+0,12.

Использование этих коэффициентов позволяет применять формулу (2) для определения водопотребпения овощных культур, а следовательно и поливных норм в условиях теплиц при капельном орошении.

При диагностировании поливных норм в производственных условиях наибольшую трудоемкость представляет определение плошади листовой поверхности. Однако результаты наших наблюдений показывают, что динамика листовой поверхности по годам существенно не изменяется и для каждого периода вегетации огурцов и томатов величину (0,25+nS ) можно принять постоянной. Наблюдения за притоком солнечной радиаши и энергией обогрева теплиц, температурой и влажностью воздуха ведутся во всех тепличных хозяйствах, что позволяет рекомендовать полученную нами зависимость для диагностирования поливных норм овощных культур в теплице при капельном орошении.

В четвертой главе. * Исследование капельного орошения томатов в открытом грунте", изложены результаты изучения эффективности капельного орошения томатов с использованием микропористых трубок в условиях Гиссарской долины Таджикистана. Опыт включал следующие варианты: контроль — попив по тупым безуклонным бороздам через 5-7 дней по рекомендуемой в Таджикистане технологии; разреженный капельный полив через 5-7 дней нормой, соответствующей водопотребдению за период; учащенный капельный попив через 1-2 дня нормой, соответствующей водопотреблению за период. 14

Метеорологические условия пет исследований (1977 и 1978 гг.) были характерными для данной зоны. Почвы на участке — среднесугпинистый серозем, объемная масса в слое 0-100 см составляет в среднем 1,42 г/см3, ППВ -21,5% от веса абсолютно сухой почвы. Микропористая трубка укладывалась под рядок растений на глубину 15 см. Запасы влаги в почве определялись один раз в неделю термостатно-весовым методом в слое 0-100 см, на расстоянии 15-20 см от увлажнителей.

В связи с тем, что поливные нормы в вариантах капельного орошения значительно различались, соответственно различались и контуры увлажнения почвы по вариантам (рис.5); При учащенном попиве смоченный контур распространялся вглубь не более, чем на 35-40 см, и в сторону на -15 см. Сооветственно увлажнению развивалась и корневая система томатов, которая не распространялась глубже 50 см, в то время как при разреженных поливах, когда смачивался спой 0-90 см, корневая система занимала значительно больший объем. Однако в варианте с учащенными поливами, при постоянном снабжении корневой системы растений водой и минеральным! удобрениями, даже при неболь--шом смоченном контуре обеспечивалась нормальная жизнедеятельность растений, так же как и в варианте с большими поливными нормами.

Всего в варианте с разреженным режимом капельного орошения было проведено в 1977 и 1978 гг. соответственно 20 и 24 полива, в варианте с учащенными поливами -48 и 57 поливов. Оросительные нормы были почти одинаковыми и ниже, чем при попиве по бороздам на 21-30% (табл.3).

Полученные в опытах урожаи томатов свидетельствуют о высокой эффективности капельного орошения этой культуры в аридной зоне. Максимальный урожай достиг 1125 ц/га, что на 307 ц/га превышает урожай на контроле (табп.4). Существенной разницы между вариантами капельного орошения не наблюдалось.

микропористые трубки

1.ES3 1Ш& 3.CZD Рис.5. Распределение влаги в почве: а — при учащенных капельных поливах; б — при разреженных капельных поливах; 1 — влажность почвы ниже 78% ППВ; 2 — влажность почвы 75-80% ППВ; S - влажность почвы выше 80% ППВ

Оросительные нормы томатов при различных режимах и способах полива

Вариант 1977 г. 1978 г.

Оросительная норма, мэ/га Экономия к контролю Оросительная норма, мэ/га Экономия к контролю

3, м /га %% 3. м /га %%

Полив по бороздам

10502

10824

Разреженный

капельный

полив

7302

3200

30

8514

2310

21

Учащенный

капельный

полив

7336

3166

30

8472

2352

22

Таблица 4

Урожайность томатов при различных режимах и способах полива

1977 г. 1978 г

Вариант Урожайность, Прибавка к контролю Урожайность, Прибавка к контролю

ц/га ц/га %% ц/га ц/га %%

Попив по бороздам - контроль 682 - - 818 - -

Разреженный капельный попив 826 144 21 1125 307 37

Учащенный капельный попив 857 175 26 1085 267 32

НСРп_ = +30 и/га; Р - 3,7% НСРлч" + 40 и/га; Р = 2,8%

В результате наших исследований установлено, что при капельном орошении томатов наблюдается значительная экономия воды« прибавка урожая и снижение затрат воды на единицу продукции в 1,5-2 раза по сравнению с поливом по бороздам. Исходя из технико-экономических соображений, следует рекомендовать капельный попив с режимом учатэн-ной подачи воды, что позволяет уменьшить параметры магистральных и распределительных трубопроводов, а также снизить капиталовложения и эксплуатационные издержки на гидромеханическое оборудование.

В п^той главе. 'Испытание системы капельного орошения в производстве и его эффективность*, приведены результаты внедрения системы капельного орошения в условиях тепличного хозяйства 'Марфино*.

Производственные испытания системы капельного орошения в типовой стеклянной теплиие совхоза 'Марфино' на плошади 700 м^ показали, что применение этого способа орошения позволяет получить прибавку урожая огурцов в 1,6 кг/м2 (8%), сэкономить до 25% оросительную воду, снизить затраты труда на попив до 30% по сравнению с наиболее совершенным из применяемых в настоящее время способов полива дождеванием. Годовой экономический эффект от внедрения на данной площади составил 1500 руб.

На основании результатов исследований была разработана принципиальная схема капельного орошения типового блока стеклянных теплиц ппошадыо 6 га (рис.б). Эта схема была принята за основу проектных проработок, выполненных институтом ГИПРОНИСБЛЬПРОМ, что позволило определить затраты на оборудование и монтаж системы капельного орошения в теплицах.

Капиталовложения новой системы значительно сократились за счет того, что магистральная и распределительная сеть при капельном орошении выполняются из пластмассовых труб малого диаметра, в отличие от металлических труб при дождевании (в соответствии с типовым проектом). Себестоимость уменьшилась за счет снижения затрат труда на полив и экономию оросительной воды. Основной эф-

фект от внедрения получен за счет прибавки урожая огурцов. В результате было установлено, что при внедрении системы капельного орошения годовой экономический эффект составляет 2,13 руб/м2.

Рис.6. Принципиальная схема разводящей сети дия капельного орошения в блоке теплиц на 6 га: I—У! — номера теплиц площадью по 1 га, УП — соединительный коридор, УШ - контрольно-распределительный узел, IX - котельная.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В результате проведенных нами исследований установлены оптимальные параметры поливной сети капельного орошения с микропористыми трубками в условиях защищенного грунта. Установлено, что равномерность увлажнения всего объема тепличной грядки обеспечивается укладкой трех трубок на глубине 2-5 см с расстоянием между ними 25-30 см.

2. Изучены условия применения микротрубок и предложена номограмма для определения их длины при заданных расходах воды и напорах в сети. '

3. Нами разработаны и рекомендованы режимы орошения огурцов и томатов в защищенном грунте при поливе микропористыми трубками. Исследования показали, что наибольший урожай этих культур может быть получен при поддержании влажности почвы в пределах 75-85% ППВ.

4. Предложена зависимость для определения водопотреб-ления огурцов и томатов с учетом специфики капельного орошения в условиях защищенного грунта, в зависимости от энергетических и биологических факторов.

5. Исследованиями установлена возможность использования микропористых трубок одновременно с поливом для обогрева тепличных грядок. При шркупяши по ним воды, подогретой до 37—39°С, температура почвы повышается на 3-4°, при этом количество воды, просачивающейся в почву не превышает величины среднесуточного водопотребпе-ния культур огурца и томата. Таким образом, установлена возможность многоцелевого использования микропористых трубок для регулирования водно-воздушного, питательного

и теплового режимов почвы в условиях защищенного грунта.

6. На основании экспериментальных исследований разработана и предложена технология капельного орошения овощных культур в защищенном грунте, позволяющая создать оптимальный водный, воздушный, тепловой и питательный режимы почвы, что обеспечивает прибавку урожая овощей до 15% и экономию воды до 25-35% по сравнению с традиционными способами полива.

7. Разработана технология капельного орошения томатов в открытом грунте, обеспечивающая при учащенных поливах (через 1—2 дня) получение урожая этой культуры более 1000 ц/га или прибавка урожая на 35% по сравнению с урожаем при поверхностном поливе. Экономия поливной воды составила 35%.

8. При производственных испытаниях системы капельного орошения в совхозе "Марфино* была получена прибавка урожая огурцов 8-17%, экономия воды — 25—47% и годовой экономический эффект 2,13 руб/м2.

9. Предложенная нами схема капельного орошения типового шестигектарного блока теплиц была взята за основу проектных проработок, проводимых институтом ГИПРО-НИСЕЛЬЛРОМ.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Шейнкин Ю.Г. Исследование капельного орошения в защищенном грунте. Известия ТСХА, вып.2, М., 1978 (в соавторстве).

2. Шейнкин Ю.Г. Изучение капельного орошения овощных культур в защищенном грунте. Современные оросительные системы и пути их совершенствования. Сб. научных трудов, вып.2. ММиВХ СССР, ВНИИГиМ, М., 1978.

3. Шейнкин Ю.Г. Испытание различных видов капельного полива в защищенном грунте. Новое в технике и технологии поливов. Сб.научных трудов, вып.2. ВНИИГиМ. М.,197^.

4. Шейнкин Ю.Г. Внутрилочвенное орошение томатов. Экспресс-информадия, выл.2 ЦБНТИ, ММнВХ СССР, М„ 1979 (в соавторстве).

5. Шейнкин Ю.Г. Внутрипочвенно-капепьное орошение томатов в Гиссарской долине. — Сельское хозяйство Таджикистана, 1979, № 8 (в соавторстве).

6. Шейнкин Ю.Г. Капельное орошение огурца и томата . -Картофель и овощи, 1979, N° 6.

7. Шейнкин Ю.Г. Способ обогрева грунта при поливе. Авторское свидетельство № 876227 Ао1 9/24 Бюллетень изобретения, открытия и товарные знаки, № 28, 1979

(л соавторстве).

Технический редактор Т.Кузнецова Корректор И.Антонова

Под п. к печ. 24/ХП—79 г. Объем. 1,6 усл. леч. л. Формат 60x84/16. Заказ Ю69. Тираж 100.

Ротапринт ВНИИГиМ 141800,Дмитров,М.О.,2-я Левонабережная, 12