Научно-экспериментальное обоснование внутрипочвенного орошения яблоневого сада

Ветренко, Екатерина Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Научно-экспериментальное обоснование внутрипочвенного орошения яблоневого сада
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Научно-экспериментальное обоснование внутрипочвенного орошения яблоневого сада"

На правах рукописи

ВЕТРЕНКО Екатерина Александровна

НАУЧНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНУТРИПОЧВЕННОГО ОРОШЕНИЯ ЯБЛОНЕВОГО САДА

Специальность: 06.01.02 - «Мелиорация, рекультивация и

охрана земель»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 2003

Диссертационная работа выполнена в Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор БОРОВОЙ Е.П.

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники

РФ, академик РАСХН, доктор технических наук, профессор ГРИГОРОВ М.С.; кандидат технических наук, доцент РОГОЗИНА Ю.С.

Ведущее предприятие: ОАО «Волговодпроект»

Защита состоится » 2003 г. в 1015 часов на заседании

диссертационного совета Д 220.008.02 в Волгоградской сельскохозяйственной академии по адресу: 400002, г. Волгоград, ул. Институтская, 8, ВГСХА, ауд. 242.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГСХА.

Автореферат разослан 74

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 400002, г. Волгоград, ул. Институтская, 8, ВГСХА

Ученый секретарь диссертационного совета доктор сельскохозяйственных наук, профессор яЛг^ЗЯ*

А.И.Ряднов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Орошение — один из наиболее действенных факторов интенсификации садоводства, особенно в степной зоне страны, где сосредоточено преобладающее большинство орошаемых многолетних насаждений. Основной задачей орошения следует считать получение высоких урожаев при минимальных затратах воды на создание единицы продукции.

Положительно решить данный вопрос можно на основе внедрения в производство новых прогрессивных способов полива, и, прежде всего, с локальным характером увлажнения почвы (капельное и внутрипочвенное орошение). Большое значение для дальнейшего развития орошаемого садоводства имеет автоматизация полива, которая невозможна без управления водным режимом почвы. В отличие от поверхностных способов полива внутрипочвенное орошение недостаточно изучено. Вопросы теоретического обоснования этого способа полива, подтвержденного экспериментальными исследованиями, требуют дальнейшего серьезного изучения.

Вследствие больших капитальных затрат на строительство систем внутрипочвенного орошения (СВПО), этот способ полива наиболее целесообразно использовать при выращивании высокорентабельных сельскохозяйственных культур, к которым относятся и плодовые культуры. Однако, строительство СВПО, предшествующее посадке плодовых деревьев, приводит к тому, что в течение ряда лет, до начала периода плодоношения, произведенные капиталовложения не приносят прибыли и не окупаются, т.е. являются «замороженными». В современных рыночных условиях это препятствует широкому внедрению данного способа полива в плодоводстве.

В связи с этим появилась необходимость в проведении исследований по изучению эффективности строительства и эксплуатации систем внутри-почвенного орошения (ВПО) в действующих плодовых насаждениях.

Цель работы. На основе экспериментальных и теоретических исследований разработать и обосновать методику расчета параметров техники и режима локального внутрипочвенного орошения плодового сада, обеспечивающих получение устойчивых урожаев при наименьших затратах оросительной воды.

Достижение указанной цели связано с решением следующих задач:

- уточнить математические модели влагопереноса с учетом транспира-ции растениями;

- на основе изучения процесса влагопереноса выявить закономерности формирования контура увлажнения почвы, насыщенной корнями растений, при внутрипочвенном поливе; .

ИОТГКА

} С. Петербург

$ РЭ

- изучить равномерность распределения влаги в почве в зависимости от гидравлических характеристик внутрипочвенных увлажнителей;

- разработать методы расчета и прогнозирования режима локального ВПО;

- оценить экономическую эффективность ВПО плодовых культур изучаемой конструкцией.

Научная новизна. Получены приближенные аналитические решения одномерных уравнений влагопереноса с учетом влагоотбора корнями растений. Изучено влияние корневой системы плодовых деревьев на характер формирования и динамику контура у" тажнения почвы при различных поливных нормах. Разработана методика прогнозирования режима увлажнения почвы без производства трудоемких и длительных полевых работ. Разработаны методы расчета оптимальной степени перфорируемо-сти внутрипочвенных увлажнителей в зависимости от почвенных условий района их применения. Экономически обоснована возможность строительства и эксплуатации системы локального ВПО яблоневого сада с односторонней укладкой увлажнителей относительно ряда деревьев.

Практическая значимость. Проведенные исследования дают возможность рекомендовать строительство СВПО в существующих плодовых садах, что позволяет значительно уменьшить срок их окупаемости. Полученные теоретические зависимости расчета элементов режима и техники внутрипочвенного орошения способствуют автоматизации полива и экономии водных ресурсов. Разработанные методики расчетов позволяют уменьшить количество проведения различных замеров при научных изысканиях.

Реализация работы. Результаты исследований прошли производственную проверку в ОАО «Сады Придонья» Городищенского района Волгоградской области.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научной конференции молодых ученых ВГСХА в 2002г; на Второй международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии в условиях современного мира» Майкопского государственного технологического института в 2002 г; на международной научно-практической конференции «Проблемы АПК» ВГСХА, посвященной 60-летию Победы под Сталинградом. По материалам диссертации опубликованы 3 научные статьи.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, основных выводов и предложений производству, списка литературы из 220 источников отечественных и зарубежных авторов. В работе 209 страниц машинописного текста, 15 таблиц, 33 рисунка и 13 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отмечается актуальность, научная новизна и практическая значимость работы, определены цель и задачи исследований.

В первой главе приводится сравнительная характеристика различных способов полива плодовых культур, дается анализ современных конструкций внутрипочвенных увлажнителей и их применения в плодоводстве, рассматривается механизм передвижения влаги при ВПО.

Проведенный анализ показывает, что поверхностные способы полива отличаются большой трудоемкостью, относительно низкой производительностью труда, неэкономным расходованием оросительной воды. В промышленном садоводстве наиболее перспективными являются такие современные способы полива как внутрипочвенное и капельное орошение.

Высокая эффективность ВПО различных сельскохозяйственных культур отмечается в многочисленных работах российских и зарубежных исследователей: В.П. Остапчика, М.С. Григорова, В.И. Бобченко, Н.Р. Хамраева, В.Н. Кйчигина, Д.П. Гостищева, Е.П. Борового, W. Mitchell, W. Gardner и др. В опытах В.И. {Сременского, Ю.А. Селиванова, В.Н. Лунева, В.М. Масленникова, JI.X. Ким и других ученых по применению ВПО в плодоводстве было установлено, что этот способ полива оказывает благоприятное влияние на общее развитие деревьев, способствует уменьшению периодичности плодоношения, повышению зимостойкости, хорошей приживаемости саженцев, позволяет получать достаточно высокие урожаи с хорошим качеством плодов при экономном использовании водных ресурсов. Основным недостатком этого способа полива являются достаточно большие капиталовложения на строительство оросительной сети.

Увеличение экономической эффективности и уменьшение стоимости СВПО возможно путем совершенствования существующих конструкций внутрипочвенных увлажнителей, методов расчета режима и техники полива. Решение этой задачи невозможно без изучения механизма влагопе-реноса, закономерностей формирования контура увлажнения и распределения влаги в почве при ВПО, разработки эффективных математических моделей для описания изучаемых процессов и методов определения их основных характеристик.

Во второй главе описаны условия, схема и методика проведения исследований.

Опытно-производственный участок ВПО находится на территории Волго-Донского междуречья в ОАО «Сады Придонья» Городищенского района Волгоградской области.

Территория участка проведения полевых исследований расположена в зоне резко континентального климата с недостаточным увлажнением, жарким сухим летом и сравнительно продолжительной холодной зимой.

Почвы опытного участка представлены средними суглинками с содержанием гумуса в верхнем горизонте всего 1,26 %, наименьшей влагоемко-стью (НВ) 19,6 % массы абсолютно сухой почвы, плотностью 1,53 т/м' и отличаются хорошей водопроницаемостью по классификации С.И. Долгова, коэффициент фильтрации равен 0,16 м/сут.

К исследованию была принята конструкция системы локального внут-рипочвенного орошения, построенная в существующем 6-и летнем яблоневом саду. На опытном участке произрастают яблони сорта Мельба со схемой посадки 6 х 4 м.

Внутрипочвенные полиэтиленовые увлажнители диаметром 40 мм заложены на расстоянии 1,2 м только с одной стороны от ряда деревьев. Увлажнители состоят из чередующихся перфорированных и не перфорированных участков, длина которых соответственно 1,2 и 2,8 м. Перфорированные участки с перфорацией в виде круглых отверстий диаметром 1,5 мм и шагом 0,15 м расположены в зоне размещения основной массы корней деревьев симметрично относительно штамба. Для уменьшения потерь воды на глубинную фильтрацию и увеличения ширины контура увлажнения использовался полнооборотный противофильтрационный экран шириной 0,4 м, выполненный из полиэтиленовой пленки и имеющий односторонний водовыпуск, направленный в сторону расположения ряда деревьев. Увлажнители заглушены на конце пробкой и имеют длину 150 м.

На опытно-производственном участке ВПО проводились исследования по изучению закономерностей формирования контура увлажнения и области промачивания почвы вокруг одного перфорированного участка, влияния на распространение влаги в почве корневой системы деревьев, равномерности увлажнения почвы при следующих вариантах:

1. Снижение влажности почвы до 65 % НВ;

2. Снижение влажности почвы до 75 % НВ;

3. Снижение влажности почвы до 85 % НВ.

Исследования формирования контура увлажнения почвы в зависимости от поливной нормы и предполивной влажности проводились на лабораторной установке, смонтированной на кафедре технологии природообуст-ройства ВГСХА.

При решении задач влагопереноса использовалась комбинация методов математического моделирования с экспериментальными исследованиями. Математическая обработка проводилась на ЭВМ с помощью системы MATCAD 2QOO/PRO.

Экономическая эффективность ВПО яблоневого сада определялась путем сравнения с затратами и полученной прибылью при поверхностном поливе по полосам.

В третьей главе приведены результаты исследований по моделированию и расчету влагопереноса при ВПО.

Процессы влагопереноса в природе намного сложнее, чем существующие их математические описания. При их рассмотрении, прежде всего, должны быть учтены процессы поглощения влаги корнями растений, находящихся в зоне аэрации. Не учет транспирации влаги корнями растений может привести к значительным отклонениям результатов решения уравнения передвижения влаги в почве от натурных данных. Поэтому в работе использовалась математическая модель передвижения влаги в почве с учетом функции отбора влаги корнями растений, которая в случае вертикального направления влагопереноса имеет следующий вид:

где Р(г,\У,1) - член, учитывающий изменение влажности за счет влагоотбора растениями; - объемная влажность почвы, м5 /м'; Г)(\У) - коэффициент диффузии почвенной влаги, мг/суг, К(\У) - коэффициент влагопроводности, м/суг; ъ - вертикальная координата, м; I - время, суг.

Аналогичное уравнение было записано при передвижении влаги в горизонтальном направлении:

где знак «+» соответствует передвижению влаги к дереву; знак «-» соответствует передвижению влаги в сторону от дерева, а также вдоль оси увлажнителя.

Различие в знаках обусловлено тем, что сосущая сила корней, зависящая от плотности корневой системы, способствует увеличению скорости передвижения влаги в направлении самого растения и препятствует движению влаги в сторону междурядья.

Моделирование влагоотбора корнями растений основывалось на «макроскопическом» подходе к решению данной задачи, при котором оперируют не отдельным корнем, а свойствами целой корневой системы. При этом функция отбора влаги корнями растений в обобщенном виде задается равенством:

где а-параметр, зависящий от характеристик корневой системы, влажностных свойств почвы, выбранной модели процесса и т.д.; Ет - интенсивность транспирации, м3/сут.

Среднюю за вегетационный период величину определяем как произведение средней удельной транспирациии Е* и объема почвы Ук, в котором расположена основная масса корней дерева, т.е.:

(1)

(2)

F=a£г,

(3)

Е? = УКЕ%. ' (4)

Если планируемая урожайность q т/га, а коэффициент транспирации, равный весу воды, необходимой для производства 1 т сельскохозяйственной продукции, А, то величина средней за вегетативный период удельной транспирации составит:

где гк - мощность (толщина) корнеобитаемого слоя, м.; Т - продолжительность периода вегетации, сут, - средняя удельная транспирации, ^^.

Учет неравномерности интенсивности транспирации на протяжении вегетационного периода производится путем введения в формулу (4) поправочного коэффициента у, определяемого опытным путем. Проведенные исследования показали, что для яблоневого сада в первый период вегетации (до окончания цветения) у =0,75...0,85; во второй период вегетации (конец цветения - налив плодов) -у = 1,1...1,3;в третий период (созревание плода - листопад) - у=0,9... 1,05.

Параметры а (г) и «(*) находим с помощью экспериментальных данных о плотности распределения корневой системы по слоям почвенного профиля. При этом интенсивность транспирации по каждому ьму слою почвы принимается пропорциональной концентрации корней по соответствующему слою.

За годы исследований средняя продолжительность вегетационного периода яблоневых деревьев составила 183 дня. Прогнозируемая урожайность была принята средней для сорта Мельба и равна 27,1 т/га. Мощность корнеобитаемого слоя составляет 1,2 м. Транспирационный коэффициент принимаем средним по имеющимся данным и равным 380. В результате по формуле (5) было получено, что значение средней удельной транспирации в условиях проведения наших исследований составляет

Е% = 0,0047МУ,

" /м сут

Исследования показали, что корневая система одного яблоневого дерева занимает объем почвы У=8,478 м3.

По формуле (4) находим среднюю транспирацию и, следовательно, определяем распределение транспирационных потерь влаги единичным яблоневым деревом по почвенному профилю (табл. 1).

Неравномерность влагоотбора корневой системой в пределах контура увлажнения почвы и за его границами учитывается введением в соответствующую Модель параметров контура увлажнения. С учетом этого, в работе было принято, что функции отбора влаги корнями растений при ВПО в вертикальном и горизонтальном направлениях

Распределение транспирационных потерь влаги единичным яблоневым деревом по почвенному профилю

Таблица I

Глубина,м 0-0,2 0,2-0,4 0,4-0,6 0,6-0,8 0,8-1,0 1,0-1,2 >1,2

Интенсивность транспира-ции Я<", м'/сут. 0,0025 0,006 0,0079 0,0092 0,0086 0,0046 0,0009

имекхг соответственно вид:

Г (г, /) --аЕт

(6)

(6*)

где й-глубина расчетного слоя почвы;-фактическая глубина увлажнения почвы, г] - допустимая средняя ширина контура увлажнения, определяемая из необходимости увлажнения 50 % от площади питания яблоневых деревьев;^ - полученная ширина контура увлажнения.

Точность решения задачи о передвижении влаги в почвогрунтах во многом зависит от удачного задания параметров влагопереноса которые отражают физические характеристики исследуемого почвенного слоя. Функции обычно определяются экспериментальным

путем. Однако, наряду с опытным определением параметров влагопереноса, возможно использование для них различных аппроксимирующих зависимостей от основных водно-физических свойств почвогрунтов: пористости, влажности, максимальной гигроскопичности, коэффициента фильтрации и др.

При решении уравнений влагопереноса коэффициент диффузии почвенной влаги определялся по экспоненциальной зависимости Гарднера: £>(Г) = Д,ехр№(1Г-1Гв)], (7)

где р - параметр, характеризующий почву; О0 - коэффициент диффузии при начальной влажности

Параметры р и Ц, находятся в зависимости от водно-физических свойств почвы по формулам:

-1п

К2

(8)

О - (Ъ-У

[ъ

3'5' 1 IV К Ш

гдеКф - коэффициент фильтрации; IV' - связанная влага, по А.Ф. Лебедеву это максимальная молекулярная влагоемкость (ММВ); - полная влагоемкость; — значение давления почвенной влаги при влажности IV -IV*.

Зависимость коэффициента влагопроводности от степени насыщения почвы влагой описывалась степенной функцией по распространенной формуле С.Ф. Аверьянова:

кт

где т - пористость; п- показатель степени равный 3,5.

Анализ проведенных ранее исследований показывает, что при значениях влажности IV ¿}У' зависимость капиллярного давления от влажности почвы наиболее хорошо описывается формулой:

(11)

где =—, Ик - максимальная высота капиллярного поднятия (для суглинистых почв кк

2...5 м); п - показатель степени для связных минеральных грунтов принимается равный 3,0; у -эмпирический коэффициент, определенный для минеральных грунтов и равный 2,7.

Однако, непосредственная подстановка значения влажности ¡V = №' в данную зависимость (11) не позволяет вычислить капиллярное давление у/0. В связи с этим, путем сравнительного анализа существующих модификаций формулы С.Ф. Аверьянова (10) и соответствующих математических преобразований, в работе была получена зависимость, позволяющая определять значение капиллярного давления также и при влажности почвы равной максимальной молекулярной влагоемкости, которая и использовалась при расчетах:

Г = прии-^- (12)

При этом было установлено, что максимальная молекулярная влагоемкость почвы определяется в зависимости от максимальной гигроскопичности, полной влагоемкости и пористости следующим образом:

Использование в расчетах полученных зависимостей (12), (13) приводит к значительному уменьшению объема и состава замеров в изысканиях, так

как при этом определяются лишь основные водно-физические характеристики почвогрунтов.

Неоднородность сложения почвогрунта учитывалась нами путем определения средних значений водно-физических характеристик и, следовательно, параметров влагопереноса по слоям почвенного профиля, соответствующих трем различным направлениям передвижения влаги: вертикально вверх, вертикально вниз и по горизонтали (табл. 2).

Таблица 2

Параметры диффузии почвенной влаги

Начальная влажность Направление влагопереноса

Горизонтальное Вертикально вверх Вертикально вниз

О, Р о. Р Д» Р

65% НВ 0,000126 57,118 0,001959 33,258 0,006281 39,409

75% НВ 0,005266 39,86 0,01 27,674 0,009198 29,701

85% НВ 0,047 31,073 0,047 23,145 0,042 24,854

Анализ полученных графиков зависимостей параметров диффузии р, Д, (рис.1; рис.2) от влажности показывает, что для различных почв данные кривые имеют аналогичный общий вид, однако конкретная степень возрастания или убывания графика определяется водно-физическими свойствами почвогрунтов. Изменение коэффициента диффузивности £)0 в зависимости от влажности почвы носит возрастающий характер аналогичный изменению коэффициента влагопроводности. Это связано с наличием между двумя этими параметрами прямой линейной зависимости. В отличие от коэффициента диффузивности, значение параметра почвогрунта р по мере увеличения влажности уменьшается. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением влажности сила всасывания воды почвой падает. Как видно из полученных графиков, для однотипных по механическому составу почвенных слоев при вертикальном направлении влагопереноса кривые диффузивностей £>0 и параметров почвогрунта р мало отличаются друг от друга. В то время как при передвижении влаги по горизонтали рассматриваем отличный по механическому составу почвенный слой и графики зависимостей £>„ и р имеют более существенное отличие от аналогичных графиков при вертикальном влагопереносе.

В результате решения уравнений влагопереноса (1), (2) методом осреднения функциональных поправок Ю.Д. Соколова, с учетом моделирования влагоотбора корнями растений и определения параметров влагопереноса, нами были получены расчетные зависимости для определения положения границы фронта смачивания , которые имеют вид:

Рис. 1. Зависимость параметра почвогрунта р от влажности : р\ - горизонтальное направление влагопереноса; /?2 - передвижение влаги вертикально вверх; РЪ - передвижение влаги вертикально вниз.

\М» ,Ш02,>У03

Рис. 2. Зависимость коэффициента диффузивности О 0 м1 / сут от влажности 1У0 м3 / мъ: £>01 - горизонтальное направление влагопереноса; И 02- передвижение влаги вертикально вверх; £>03 - передвижение влаги вертикально вниз.

1. При передвижении влаги вертикально вверх и вниз соответственно: 1п 1—л = .....Г°.; (14)

А',-".«)

-1

(ак+НР)-^

(ДЯТЛ/^-г

2. При горизонтальном передвижении в направлении расположения дерева и в направлении междурядья, а также вдоль оси увлажнителя соответ-

ственно:

С,* 2 А

-Л»!-»'.) .

-1п

где </ = 2

пРР

агс^е' <*-*>-Г

1±

г)ГР

А,

Ж-^м'

(15)

Адекватность предложенных моделей и расчетных формул реальному процессу влагопереноса в ненасыщенных почвогрунтах при ВПО оценивалась путем сравнения рассчитанных по полученным зависимостям значений параметров контура увлажнения с полученными экспериментальными данными (табл. 3). Относительная погрешность вычислений составила 0,5...9,8 % и является допустимой для приближенных расчетов элементов режима и техники внутрипочвенного орошения.

Таблица 3

Сравнение расчетных и экспериментальных параметров контура увлажнения почвы

Размеры контура увлажнения, м. Расчетные Экспериментальные Относительная погрешность вычислений 8, %

= 65 %НВ,1 = 19ч.

Верхняя полуось, а, 0,36 0,37 2,7

Нижняя полуось, аг 0,94 0,97 3,1

Правая полуось, 6, 0,89 0,84 6,0

Левая полуось, Ь2 0,95 0,945 0,5

№0 = 75 %ЯЯ,/ = 13ч.

Верхняя полуось, а, 0,33 0,345 4,3

Нижняя полуось, а2 1,035 0,98 5,6

Правая полуось, 6, 1,015 0,94 7,9

Левая полуось, Ь2 1,07 1,03 3,9

= 85 %НВ,1 = 7ч.

Верхняя полуось, а, 0,26 0,285 8,8

Нижняя полуось, а2 1,11 1,14 2,6

Правая полуось, 6, 1,01 0,92 9,8

Левая полуось, Ьг 1,055 1,015 3,9

В четвертой главе приведены результаты исследований по обоснованию режима и техники ВПО яблоневого сада.

Учитывая форму пространственной области увлажнения почвы, образуемой вокруг одного перфорированного участка внутрипочвенного ув-

лажнителя, а также локальный характер увлажнения почвы, поливную i

норму нетто определяли по преобразованной нами формуле А.Н. Костикова:

т = №И-а-Ъ-{р + \2УЬ)-п-Гы-й„-РФ)-к, (16) I

где а- половина высоты контура увлажнения, м,\Ь- половина ширины контура ув- I

лажнения, м.; Г - длина одного перфорированного участка увлажнителя, м.; п - количество деревьев на 1 га, шт.; Уоб "плотность расчетного слоя почвы; ßHB - влажность расчетного слоя почвы, соответствующая наименьшей влагоемкости, %; Д,-фактическая предполивная влажность расчетного слоя почвы, %; к - эмпирический <

коэффициент, учитывающий неравномерность увлажнения при различной предпо-ливной влажности почвы, возрастные особенности сада и т.д.

Коэффициент к был определен в ходе лабораторных исследований по >

изучению закономерностей формирования контура увлажнения почвы в зависимости от начальной влажности и поливной нормы путем сравнения полученных контуров увлажнения с оптимальным.

Поливные нормы, найденные по формуле (16) для различных порогов начальной влажности почв опытного участка составили: т65% = 209 л? 1га, k = 1 —1,05; тп.л =164 м'1га, к= 1,1...1,15; т85%=107 мЧга, к= 1,15...1,2.

Проведенные исследования показали, что при ВПО яблоневого сада исследуемой конструкцией определенными поливными нормами необходимо провести 8...10 поливов при нижнем пороге влажности 65 % HB; 10...12 поливов - при 75 % HB; 15...17 поливов - при 85 % HB. Оросительная норма при этом соответственно составляет в среднем 1890, 1815, 1760 м'/га, что в 2... 2,5 раза меньше чем при поверхностном поливе. Использование формулы (16) при расчете режима орошения, по сравнению с другими формулами для ВПО, приводит к снижению непродуктивного использования оросительной воды в 1,1 ...1,6 раза.

Равномерность распределения влаги в почве вдоль оси увлажнителя при ВПО определяется множеством факторов. В начальный период полива ,

значительное влияние оказывает время заполнения системы водой: чем короче этот промежуток времени, тем более равномерное распределение.

Нами были проведены исследования по изучению зависимости времени «добегания» струи жидкости до конца увлажнителя от напора в его голове, который изменялся в пределах 0,5... 1,5 м.

При этом было установлено, что: при напоре Н = 0,5 м расход Qva-0,237 л/с, время «добегания» 172мин.; при Н = 1 м б„= 0,331 л/с, ^=30 мин; при Н = 1,5 м Qm = 0,422 л/с, tM= 15 мин.

В связи с тем, что перфорированный увлажнитель представляет собой трубопровод с путевым расходом, который в значительной степени определяется скоростью впитывания влаги почвой, нами был рассмотрен вопрос взаимосвязи между временем «добегания» и впитывающей способ-

ностью почвы. В результате получено, что время «добегания» жидкости до конца трубопровода определяется равенством:

VTP

где L - длина увлажнителя, м; tM - время добегания жидкости до конца увлажнителя, ч; Vfp - транзитный расход в начале полива, м3/ч.

Начальный транзитный расход о% определяем как разность расхода жидкости в увлажнителе и начального путевого расхода:

Q%=<2™-Qn (18)

Начальный путевой расход находим по известному удельному расходу воды в начале полива:

Q°n=CL', (19)

где ¿'-длина всей зоны насыщения вдоль оси увлажнителя, принимается равной длине увлажнителя для полностью перфорированных труб и определяется с учетом длины перфорированных участков и радиуса зоны насыщения для частично перфорированных увлажнителей, м.

По аналогии с зависимостью, предложенной М.С. Григоровым, для установившегося удельного расхода, считаем, что начальный удельный расход определяется скоростью впитывания влаги почвой на глубине укладки увлажнителя за 1-ый час, т.е.

<& = 0'/, (20) где q"^ - начальный удельный расход, м3/ч; -скорость впитывания на глубине укладки увлажнителя за 1-ый час, м/ч; Ь' - ширина зоны насыщения, образовавшейся за 1-ый час, м.; 1 - длина зоны насыщения, 1 м.

Исследования водопроницаемости почв опытного участка показали, что средняя скорость впитывания на глубине укладки увлажнителя за первый час составила = 0,104л'/ч. Средняя ширина зоны насыщения, образующейся в результате внутрипочвенного полива для почв опытного участка, представленных на глубине укладки увлажнителя средними суглинками, составляет 0,3 м. Однако, в течение первого часа полива формируется в среднем только 50 % этой зоны, т.е. ширина составит ¿'=0,15 м. Следовательно, начальное удельное впитывание составляет: =0,0155л»'/ч. Так как исследуется конструкция частично перфорированных внутрипочвен-ных увлажнителей, состоящих из 38 перфорированных участков длиной каждого 1,2 м, то, с учетом ширины зоны насыщения, определяем длину образовавшейся вдоль оси увлажнителя зоны насыщения: Л' = 1,35-38 = 51,Зм. Тогда начальный путевой расход воды составит 0° = 0,792м3/ч..

Таким образом, расчетные значения времени добегания составили при H = 0,5 м - = 185 мин.; при напоре H = 1,0 м -tia6=2S мин.; при напоре H = 1,5 м- /,.= 16 мин.

Сравнение полученных расчетных значений с экспериментальными данными показало, что погрешность вычислений по формуле (14) составляет 6,7.. .7,5 % и является допустимой для инженерных расчетов.

Следует заметить, что предложенный метод расчета времени добегания можно использовать, если расход воды в увлажнителе £>УВ больше начального путевого расхода 0°. В противном случае, когда 2)Я < , как было установлено экспериментальным путем, получаем значение времени «добегания» значительно превышающее 1час и, следовательно, для теоретических расчетов необходимо переоценить д°уд с учетом увеличения времени продолжительности начального периода. На практике это означает, что установленный напор в голове увлажнителя не может обеспечить необходимое для равномерности увлажнения время «добегания» струи и для улучшения качества орошения в начале полива следует его повысить.

Исходя из условия, что для равномерности увлажнения почвы вдоль оси увлажнителя необходимо выполнение неравенства < /0, была получена оценка необходимого при этом начального напора н0, м:

*п

(21)

где К - модуль расхода трубопровода, м3/ч; а- площадь поперечного сечения увлажнителя, м2; (0- время, ч.

Равномерность распределения влаги в почве при ВПО в значительной мере зависит от площади и шага перфораций увлажнителей, которые должны определяться в соответствии с впитывающей способностью почвы. Существующие рекомендации по назначению площади перфорации носят эмпирический характер и не могут быть использованы при почвенных условиях отличных от места исследований. В результате теоретических гидравлических расчетов в работе получены расчетные зависимости для определения оптимальной площади перфораций в случае частично и полностью перфорированных внутрипочвенных увлажнителей в зависимости от рабочего напора и свойств почв, которые соответственно имеют вид:

5 (22*)

тр* иГГ^н

где - площадь отверстий на 1 п.м. увлажнителя, м2; -коэффициент установившегося расхода отверстий при истечении воды в почву, для суглинков равен 0,2; Я - эмпирический коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода за счет использования противофильтрационного экрана, Я = 1,2 ..1,5; при отсутствии экрана Я = 1.

(22)

Количество перфораций на 1 п.м. увлажнителя изучаемой конструкции определялось по полученным зависимостям. Исследования равномерности увлажнения почвы при принятом режиме орошения показали, что при этом коэффициент равномерности увлажнения принимает значения близкие к 1 и изменяется в пределах 0,94...0,99 (табл. 4).

Таблица 4

Равномерность распределения влаги по длине увлажнителя

Расстояние от головы увлажнителя, м Влажность почвы, % НВ Коэффициент равномерности увлажнения

до полива после полива

65 %НВ

0 65,1 101,8 1.0

50 64,2 99,1 0,97

100 63,8 97,6 0,96

150 64,9 100,7 0,99

75 %НВ

0 75,2 103,1 1,0

50 74,8 98,6 0,96

100 74,6 97,9 0,95

150 75,0 99,5 0,97

85 %НВ

0 84,9 103,5 1,0

50 84,4 99,0 0,96

100 84,1 97,3 0,94

150 85,0 101,4 0,98

Потери напора по длине увлажнителя составили в среднем 0,075 м, удельный расход воды изменялся всего на 6,8 %. Следовательно, полученные зависимости способствуют равномерному распределению влаги в почве.

В пятой главе вопрос распределения влаги вокруг увлажнителя при ВПО яблоневого сада.

Исследования показали, что сосущая сила корней плодовых деревьев и различная плотность их размещения в почвенных слоях оказывает влияние на формирование контура увлажнения. Под влиянием корневой системы величина перемещения влаги вверх к поверхности почвы уменьшается на 8,1... 12,3 %; в горизонтальном направлении к дереву увеличивается на 2,7...9,1%, в направлении междурядья уменьшается на 1,1...9,5%; глубина увлажнения уменьшается на 2,8. ..5,1 %.

Изучение динамики формирования контуров увлажнения через 1, 3, 5, 7 суток полива показало, что уже на 3-й сутки после окончания полива наблюдается уменьшение параметров контура увлажнения (табл.5).

Таблица 5

Динамика контуров увлажнения почвы в течение 7 суток после окончания полива

Поливная норма, м'/га Период наблюдения, сут. Параметры контура увлажнения

а,,м а2, м А, м Ь,,м Ь2,м В, м Б.м2

210 0 0,37 0,91 1,28 0,84 0,98 1,82 1,83

1 0,41 0,97 1,38 0,86 1,06 1,92 2,08

3 0,34 0,99 1,33 0,79 1,05 1,84 1,88

5 0,15 0,54 0,69 0,43 0,42 0,85 0,46

7 0,07 0,19 0,26 0,20 0,16 0,36 0,07

165 0 0,345 1,02 1,365 0,94 1,03 1,97 2,10

1 0,37 М1 1,48 0,97 1,08 2,05 2,38

3 0,29 1,14 1,43 0,88 1,05 1,93 2,17

5 0,13 0,58 0,71 0,42 0,47 0,83 0,48

7 0,06 0,20 0,26 0,18 0,17 0,35 0,07

110 0 0,285 1,14 1,425 0,92 1,015 1,935 2,16

1 0,30 1,22 1,52 0,94 1,07 2,01 2,39

3 0,23 1,24 1,47 0,82 0,98 1,80 2,08

5 0,11 0,65 0,76 0,42 0,39 0,81 0,48

7 0,055 0,21 0,265 0,19 0,17 0,36 0,075

■ г

Рис. 3. Зависимость вертикальных полуосей контура увлажнения

от времени при т = 165 м'/га и 75 % НВ: I - время, сут;

а1 - верхняя полуось, м; а2 - нижняя полуось, м.

Рис. 4. Зависимость горизонтальных полуосей контура увлажнения от времени при ш = 165 м'/га и 75 %НВ: I- время, сут;

Ы - полуось в направлении междурядья деревьев, м;

Ь2 - полуось в направлении к ряду деревьев, м.

В работе представлены графики контуров увлажнения при различных поливных нормах в динамике. В результате корреляционно-регрессионного анализа получены аппроксимирующие зависимости параметров контура увлажнения от времени после окончания полива и построены их графики (рис. 3; рис. 4).

При поливной норме т = 210 м'/га и начальной влажности И;=65%НВ:

а, =-0,042-<и57 +0,46,г = 0,983; а2 =-0,013-Л" +1,028, г = 0,98;

А, =-О^ЗЬ/'6"'+0,914, г = 0,986; Ьг = -0,041 •/'■657 + 1,156 , г = 0,961.

При поливной норме ш = 165 м'/га и начальной влажности ^=75%НВ:

а, =-0,055 Л"6+0,431, г = 0,988; а, =-0,018-Л"+Ц85, г = 0,974;

=-0,049+ 1,049, г = 0,981; Ьг =-0,036 +1,163, г = 0,972.

При поливной норме ш = 110 м'/га и начальной влажности 1У0= 85 % НВ:

а, =-0,051 /0И4 +0,355, г = 0,991; а2 = -0,018 •<2114 +1,13, г = 0,979;

Ьх =-0,056V'397 +1,017 , г = 0,987; Ъг =-0,069-г'"6 + 1,178, г = 0,969

В результате решения уравнений влагопереноса бьшо получено, что влажность почвы в пределах контура увлажнения определяется по формулам:

1 + (е

А*,-*.)

1+(е

А"-.-*.)

<Г

(23)

(23*)

По полученным формулам можно найти значение влажности почвы на произвольном расстоянии от вертикальных и горизонтальных границ области увлажнения. Следовательно, это дает возможность определить значения влажности в точках отбора почвенных проб, которые позволяют достаточно точно описать влажностную картину в почве.

Экспериментальная проверка определения влажности по формулам (23), (23*) проводилась на опытном участке ВПО. Для этого эмпирические значения влажности, определенные термостатно-весовым методом, сравнивались с полученными соответствующими теоретическими значениями.

Возможность использования данной методики не только непосредственно после окончания полива, но и в межполивной период, изучалась нами путем сравнения расчетных значений, с учетом аппроксимирующих зависимостей динамики контуров увлажнения, с соответствующим экспериментальными данными.

В результате были построены кривые распределения почвенной влаги по горизонтальным и вертикальным осям контура увлажнения (рис. 5).

60 70 «0 НО 100 110 120 130 140 «Л ,«■

а)

Рис.5. Распределение влаги после полива при 75 % НВ, ш = 165 м'/га а) по глубине; б) по горизонтали

'\Уе —расчетные и экспериментальные значения влажности соответственно, % НВ. -теоретическая кривая;-----эмпирическая кривая.

Статистический анализ полученных данных показал хорошее совпадение эмпирических и теоретических значений влажности почвы. Относительная погрешность вычислений составила менее 5%. При аналогичном

сравнении значений распределения почвенной влаги в течение 7 суток по окончании полива наблюдается увеличение относительной погрешности до 12,3 %, что, в некоторой степени, обусловлено использованием при расчетах не экспериментальных значений параметров контура увлажнения, а определенных по аппроксимирующим эти значения уравнениям. Там не менее полученная погрешность не превышает 15 % и является вполне допустимой для приближенных расчетов.

Следовательно, полученные на основе решения уравнений влагоперено-са зависимости (23, 23*) позволяют найти распределение почвенной влаги вдоль осей имеющегося контура увлажнения почвы, как в момент окончания полива, так и в межполивной период. При этом рассчитанные значения влажности почвы тем точнее отражают реальную влажностную картину, чем больше степень совпадения аппроксимирующих параметров контура увлажнения и соответствующих экспериментальных данных.

В шестой главе приводится оценка эффективности ВПО яблоневого сада.

При сравнении с поверхностным поливом по полосам ВПО обеспечивает увеличение чистого дохода на 7,6... 17,9 %, рентабельности на 31,1...41,1 %. Экономия поливной воды составляет 138,3...153,7 %. Срок окупаемости капиталовложений составляет 2,3...5,3 года Наиболее высокая эффективность ВПО отмечается при снижении влажности до 75 % НВ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Строительство и ввод в эксплуатацию систем ВПО при орошении плодовых культур целесообразно проводить в начале периода вступления деревьев в плодоношение. При этом, для снижения капитальных затрат на строительство системы, рекомендуется использовать внутрипочвенные увлажнители, заложенные в почву только с одной стороны от ряда деревьев.

2. Для снижения потерь оросительной воды на непродуктивное использование рекомендуется применять частично перфорированные внутрипочвенные увлажнители. Длина единичного перфорированного участка определяется с учетом горизонтального распространения основной массы корней деревьев и максимально допустимой ширины области увлажнения почвы и составляет 1,2 м.

экрана определяется исходя из необходимой, для создания благоприятного режима влагообеспеченности плодовых культур, увлажняемой площади питания растений и для почвогрунтов, представленных в основном средними суглинками, принимается равной 0,34...0,4 м.

4. Полученные на основе приближенного аналитического решения одномерных уравнений влагопереноса с учетом влагоотбора корнями растений расчетные зависимости для определения параметров контура увлажнения почвы позволяют, исходя из водно-физических свойств почвогрунтов, плотности размещения корневой системы растений и принятого режима орошения, прогнозировать водный режим точвы. При этом погрешность вычислений не превышает 5 %.

5. В результате проведенного корреляционно-регрессионного анализа получены аппроксимирующие зависимости динамики параметров контура увлажнения почвы после полива, коэффициент корреляции изменяется от 0,961 до 0,991. Использование этих зависимостей позволяет определять динамику влажности почвы после полива с точностью до 12,3 %.

6. Реализацию предложенной методики расчета водного режима почвогрунтов предлагается проводить на ЭВМ с использованием современных пакетов прикладных программ.

7. Разработана методика расчета оптимального режима локального внутрипочвенного орошения яблоневого сада, позволяющего получать высокие урожаи до 21,73...23,3 т/га, при экономном использовании водных ресурсов. Применение данной методики позволяет уменьшить затраты оросительной воды в 2...2,5 раза по сравнению с поверхностным способом полива.

8. Оптимальный режим орошения плодоносящего яблоневого сада установлен при нижнем пороге влажности почвы 75 % НВ. В зависимости от условий увлажнения года при таком режиме необходимо проводить 10... 12 вегетационных поливов с поливной нормой нетто 165 м'/га и один влагозарядковый полив нормой 250 м'/га. Оросительная норма при этом изменяется от 1900 до 2230 м'/га.

9. В результате проведенных теоретических исследований получены расчетные зависимости для определения допустимого начального напора в увлажнителе, позволяющего значительно уменьшить время «добегания» жидкости до конца трубопровода, и для определения оптимальной степени перфорируемости увлажнителя в зависимости от почвенных условий, которые способствуют более равномерному распределению влаги в почве. Полученные зависимости подтверждены экспериментальными исследованиями при ВПО яблоневого сада. При этом установлено, что необходимо проводить полив с помощью частично перфорированного увлажнителя с диаметром перфораций 1,5 мм и шагом 0,15 м при начальном напоре 1,5м,

который обеспечивает время «добегания» - 15 мин и коэффициент равномерности увлажнения почвы 0,94...0,99.

10. Установлена экономическая эффективность ВПО яблоневого сада. По сравнению с используемым поверхностным орошением по полосам применение ВПО обеспечивает уменьшение текущих затрат на 19,7. ..21,9 %; снижение себестоимости продукции на 19,7...26,0 %; увеличение рентабельности производства на 31,1...38,4 %. Срок окупаемости капиталовложений составляет 2,3...5,3 года. Наиболее эффективен принятый режим орошения с нижним порогом влажности 75 % НВ, при этом увеличение чистого дохода от производства продукции составляет 17,9 %.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Ветренко Е.А. Расчет влагопереноса при ВПО с учетом влагоот-бора корнями растений//Материалы Второй международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии в условиях современного мира». — Майкоп, 2002, с. 61.. .69.

2. Боровой Е.П., Ветренко Е.А. Применение внутрипочвенного орошения на существующих садовых насаждениях//Вестник АПК Волгоградской области. - Волгоград, 2002, № 11, с. 18... 19.

3. Боровой Е.П., Ветренко Е.А. Научно-экспериментальное обоснование ВПО яблоневого сада//Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы АПК», посвященной 60-летию Победы под Сталинградом. Раздел «Инженерные науки». - Волгоград: ВГСХА, 2003, с. 201...203.

2.оо?-Д

■ 1365

Подписано в печать 23.05.03 г. Формат 60 х 84 1/16 Усл. изд. л. 1. Тираж 100.3ак. 156 Типография Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии 400002, г. Волгоград, ул. Институтская, 8

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Ветренко, Екатерина Александровна

Введение

1. ВПО плодовых культур как один из наиболее эффективных способов полива

1.1. Сравнительная характеристика различных способов орошения плодовых культур

1.2. Современное состояние ВПО и его применение в плодоводстве

1.2.1. Особенность внутрипочвенного орошения, его преимущества ^ и недостатки, краткая характеристика применяемых систем внутрипочвенного орошения

1.2.2. ВПО как задача о передвижении влаги

1.2.3. Применение ВПО в плодоводстве

2. Природные условия и методика проведения исследовании

2.1. Местоположение и климатические условия района исследований

2.2. Геологическое строение и почвы опытного участка

2.3. Принятая к исследованию конструкция увлажнителей, ее обоснование

2.4. Описание лабораторной установки 42 * 2.5. Методика проведения исследований

2.5.1. Методика проведения лабораторных исследований

2.5.2. Методика проведения полевых исследований

2.5.3. Общие методические принципы проведения исследований 51 2.6. Обоснование выбранной сельскохозяйственной культуры

3. Моделирование и расчет влагопереноса при ВПО

3.1. Обоснование выбора математической модели влагопереноса в ненасыщенных почвогрунтах

3.2. Методы решения задачи о передвижении влаги в почвогрунтах

3.3. Расчет основных параметров влагопереноса

3.4. Моделирование поглощения влаги корнями растений

3.5. Обоснование выбранной модели влагоотбора плодовых культур

3.6. Аналитическое решение задачи о передвижении влаги с учетом отбора влаги корнями растений

4. Расчет элементов режима и техники ВПО плодовых культур 110 4.1. Режим орошения яблоневого сада при ВПО

4.2 Расчет рабочих напоров, способствующих равномерности увлажнения почвы

4.3 Определение оптимальной площади перфораций внутрипочвенных увлажнителей

Ф 4.4 Определение ширины противофильтрационного экрана

5. Распределение влаги при ВПО яблоневого сада

5.1 Формирование контура увлажнения и оценка эффективности полива

5.2 Динамика влажности почвы после полива

5.3 Распределение влаги в почве вокруг увлажнителя

6. Экономическая эффективность внутрипочвенного орошения яблоневого сада

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Научно-экспериментальное обоснование внутрипочвенного орошения яблоневого сада"

Актуальность темы. Орошение - один из наиболее действенных факторов интенсификации садоводства, особенно в степной зоне страны, где сосредоточено преобладающее большинство орошаемых многолетних насаждений. Основной задачей орошения следует считать получение высоких урожаев при минимальных затратах воды на создание единицы продукции.

Вследствие больших капитальных затрат на строительство систем внутри-почвенного орошения (СВПО), этот способ полива наиболее целесообразно использовать при выращивании высокорентабельных сельскохозяйственных культур, к которым относятся и плодовые культуры. Однако, строительство СВПО, предшествующее посадке плодовых деревьев, приводит к тому, что в течение ряда лет, до начала периода плодоношения, произведенные капиталовложения не приносят прибыли и не окупаются, т.е. являются «замороженными». В современных рыночных условиях это препятствует широкому внедрению данного способа полива в плодоводстве.

В связи с этим появилась необходимость в проведении исследований по изучению эффективности строительства и эксплуатации систем внутрипочвен-ного орошения в действующих плодовых насаждениях.

- уточнить математические модели влагопереноса с учетом транспирации растениями;

- на основе изучения процесса влагопереноса выявить закономерности формирования контура увлажнения почвы, насыщенной корнями растений, при внутрипочвенном поливе;

- разработать методы расчета и прогнозирования режима локального ВПО;

- оценить экономическую эффективность ВПО плодовых культур изучаемой конструкцией.

Научная новизна. Получены приближенные аналитические решения одномерных уравнений влагопереноса с учетом влагоотбора корнями растений.

Изучено влияние корневой системы плодовых деревьев на характер формирования и динамику контура увлажнения почвы при различных поливных нормах.

Разработана методика прогнозирования режима увлажнения почвы без производства трудоемких и длительных полевых работ.

Разработаны методы расчета оптимальной степени перфорируемости внутрипочвенных увлажнителей в зависимости от почвенных условий района их применения.

Экономически обоснована возможность строительства и эксплуатации системы локального ВПО яблоневого сада с односторонней укладкой увлажнителей относительно ряда деревьев.

Практическая значимость. Проведенные исследования дают возможность рекомендовать строительство СВПО в существующих плодовых садах, что позволяет значительно уменьшить срок их окупаемости. Полученные теоретические зависимости расчета элементов режима и техники внутрипочвенного орошения способствуют автоматизации полива и экономии водных ресурсов. Разработанные методики расчетов позволяют уменьшить количество проведения ¿1 различных замеров при научных изысканиях.

Реализация работы. Результаты исследований прошли производственную проверку в ОАО « Сады Придонья» Городищенского района Волгоградской области.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научной конференции молодых ученых ВГСХА в 2002г; на Второй международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии в условиях современного мира» Майкопского государственно-^ го технологического института в 2002 г; на международной научно-практической конференции «Проблемы АПК» ВГСХА, посвященной 60-летию Победы под Сталинградом. По материалам диссертации опубликованы 3 научные статьи.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, основных выводов и предложений производству, списка литературы из 220 наименований, в том числе 22 на иностранном языке. В работе 209 страниц машинописного текста, 15 таблиц, 33 рисунка и 13 приложений.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Ветренко, Екатерина Александровна

Выводы и предложения производству

3. При односторонней укладке увлажнителей относительно ряда плодовых деревьев контур увлажнения несимметричен, а вытянут в направлении расположения деревьев под влиянием их корневой системы на 0,09.0,105 м. Для увеличения ширины области увлажнения почвы в зоне расположения основной массы корней деревьев рекомендуется применять односторонний полнооборотный противофильтрационный экран. Ширина экрана определяется исходя из необходимой, для создания благоприятного режима влагообеспеченности плодовых культур, увлажняемой площади питания растений и для почвогрунтов, представленных в основном средними суглинками, принимается равной 0,34.0,4 м.

4. Полученные на основе приближенного аналитического решения одномерных уравнений влагопереноса с учетом влагоотбора корнями растений расчетные зависимости для определения параметров контура увлажнения почвы позволяют, исходя из водно-физических свойств почвогрунтов, плотности размещения корневой системы растений и принятого режима орошения, прогнозировать водный режим почвы. При этом погрешность вычислений не превышает 5 %.

В результате проведенного корреляционно-регрессионного анализа получены аппроксимирующие зависимости динамики параметров контура увлажнения почвы после полива, коэффициент корреляции изменяется от 0,961 до 0,991. Использование этих зависимостей позволяет определять динамику влажности почвы после полива с точностью до 12,3 %. Реализацию предложенной методики расчета водного режима почвогрун-тов предлагается проводить на ЭВМ с использованием современных пакетов прикладных программ.

Разработана методика расчета оптимального режима локального внутри-почвенного орошения яблоневого сада, позволяющего получать высокие урожаи до 21,73.23,3 т/га, при экономном использовании водных ресурсов. Применение данной методики позволяет уменьшить затраты оросительной воды в 2.2,5 раза по сравнению с поверхностным способом полива.

Оптимальный режим орошения плодоносящего яблоневого сада установлен при нижнем пороге влажности почвы 75 % НВ. В зависимости от условий увлажнения года при таком режиме необходимо проводить 10. 12 вегетационных поливов с поливной нормой нетто 165 м3/га и один влаго-зарядковый полив нормой 250 м3/га. Оросительная норма при этом изменяется от 1900 до 2230 м3/га.

В результате проведенных теоретических исследований получены расчетные зависимости для определения допустимого начального напора в увлажнителе, позволяющего значительно уменьшить время «добегания» жидкости до конца трубопровода, и для определения оптимальной степени перфорируемости увлажнителя в зависимости от почвенных условий, которые способствуют более равномерному распределению влаги в почве. Полученные зависимости подтверждены экспериментальными исследованиями при ВПО яблоневого сада. При этом установлено, что необходимо проводить полив с помощью частично перфорированного увлажнителя с диаметром перфораций 1,5 мм и шагом 0,15 м при начальном на-ф поре 1,5 м, который обеспечивает время «добегания» - 15 мин и коэффициент равномерности увлажнения почвы 0,94.0,99.

10.Установлена экономическая эффективность ВПО яблоневого сада. По сравнению с используемым поверхностным орошением по полосам применение ВПО обеспечивает уменьшение текущих затрат на 19,7.21,9 %; снижение себестоимости продукции на 19,7.26,0 %; увеличение рентабельности производства на 31,1.38,4 %. Срок окупаемости капиталовложений составляет 2,3.5,3 года. Наиболее эффективен принятый режим орошения с нижним порогом влажности 75 % НВ, при этом увеличение чистого дохода от производства продукции составляет 17,9 %.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Ветренко, Екатерина Александровна, Волгоград

1. Абдулаев Абсамат. Моделирование влаго- и теплопереноса в почвогрун-тах при оршении. Дисс. канд. тех. наук. М., 2000, с.21. .76

2. Аверьянов С.Ф. Зависимость водопроницаемости почвогрунтов от содержания в них воздуха.//Док. АН СССР, 1949, т. 69, № 2, с. 141 .144

3. Аверьянов С.Ф., Голованов А.И., Никольский Ю.М. Расчет водного режима мелиорируемых земель.//Гидротехника и мелиорация, 1974, № 3

4. Авраамов Г.Н., Ярошенко C.B., Томашек Т.Н. Площадь увлажнения почвы при капельном орошении.//Садоводство, 1981, № 8, с. 13. 14• 5. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий М.: Наука, 1971, 222 с.

5. Айдаров И.П., Алексашенко A.A., Пестов Л.Ф. Расчеты контуров увлажнения при капельном и внутрипочвенном орошении.//В кн.: Теория и практика комплексного мелиоративного регулирования. — М.: МГМИ, 1983, с. 30.35

6. Алексашенко A.A. Выбор расчетных формул при решении обратных задач теплопроводности//Изв. АН СССР: Энергетика и транспорт, 1983,№ 4, С.149.153.

7. Алексашенко A.A. Математическое моделирование процессов тепловла-гопереноса в почвогрунтах.//Сб. тр. ВНИИГиМ — М., 1992, т. 84, с. 11 .19

8. Алексашенко A.A. Методы определения гидрохимических параметров и прогнозирования водно-солевого и теплового режимов мелиорируемыхф земель. Дисс. докт. тех. наук. М.: МГМИ, 1986, 363 с.

9. Алексашенко A.A. Новый аналитический метод определения коэффициента диффузии//Почвоведение , 1980, №7, С.77.85.

10. Аллэр М. Эффективный потенциал воды при высыхании почвы.//В кн: Термодинамика почвенной влаги. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1966, с.325.,.360

11. Амиралиев Г.М.О. Применение метода прямых к решению краевых задач для некоторых дифференциальных уравнений в частных производных. Автореферат дисс. . канд. физ-мат. наук. Баку, 1975, 15с.

12. Аракелян A.A. Моделирование влагообмена в верхних горизонтах почвенного профиля. Автореферат дисс. . канд. тех. наук. — Л., 1983, 24с.

13. Аракелян A.A., Жуковский Е.Е., Нерпин C.B. Статистический анализ связи транспирации с влажностью почвы.//В кн.: Норма реакции растений и управление продукционным процессом. — Л.: АФИ, 1982, с. 116. 123

14. Арст В.Х. Техника локального орошения сада в предгорных районах юго-востока Казахстана. Дисс. канд. тех. наук. Алма-Ата, 1985, с. 15.17

15. Ахмедов А.Д., Боровой Е.П., Григоров М.С., Ходяков Е.А. Внутрипоч-венное орошение при возделывании кормовых культур: Учебное пособие -Волгоград, 2000,128 с.

16. Багров М.Н. Дифференциация поливных норм при ороше-нии.//Гидротехника и мелиорация, 1981, № 12, с. 39.40

17. Белозеров Н.П., Луговский М.В. Расчет систем водоснабжения с применением вычислительной техники. — М.: Колос, 1973, 284 с.

18. Бикмаметов Х.Д. Усовершенствование поверхностных способов поли-ва.//В сб.: Эксплуатация оросительных систем и пути ее улучшения. — М.: Колос, 1971, с. 192.198

19. Бобченко В.И. Гидравлика внутрипочвенных увлажнителей при ороше-нии.//Вестник с/х науки, 1961, № 1,с. 94. 100

20. Бобченко В.И. Подпочвенное орошение. — М.: Сельхозгиз, 1957, 158 с.

21. Бобченко В.И. Характеристика подпочвенных увлажнителей.//Сб.: Орошение. -М.: ВНИГиМ, 1962, т. 40, с. 86.ЛОЗ

22. Богушевский A.A. Некоторые вопросы подпочвнного орошения.// Научные записки МНИВХ, т. 19 -М.,1957, С.284.286

23. Богушевский A.A. О некоторых схемах подпочвенного орошения .//Гидротехника и мелиорация, 1956, № 10, с. 27.33

24. Бойко А.П., Сиротенко О.Д. Математическое описание процесса поглощения воды корневой системой растений.//Труды ИЭМ, 1976, вып.8(67), С.24.28

25. Боровой Е.П. Научное обоснование техники и технологии внутрипочвенного орошения кормовых культур. Автореферат дисс. . докт. с/х наук. Саратов, 1999, 48 с.

26. Боровой Е.П. Техника внутрипочвенного орошения кукурузы на светло-каштановых почвах Сарпинской низменности. Дисс. канд. тех. наук. — Волгоград, 1987, 302 с.

27. Боровой Е.П. Формирование контура увлажнения в зависимости от конструкции увлажнителя и поливной нормы.//Материалы конференции молодых ученых. Волгоград: ВСХИ, 1986, с. 154. 155

28. Боровой Е.П., Ветренко Е.А. Научно-экспериментальное обоснование ВПО яблоневого сада.//Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы АПК», посвященной 60-летию Победы под Сталинградом. Волгоград, 2003, с. 201. .203

29. Боровой Е.П., Ветренко Е.А. Применение внутрипочвенного орошения на существующих садовых насаждениях.//Вестник АПК Волгоградской области, 2002, № 11, с.18. 19

30. Боровой Е.П., Гостищев Д.П., Овчинников A.C. Руководство по проектированию, строительству и эксплуатации систем внутрипочвенного орошения сточными водами и животноводческим стоками. — Саратов, 2000, 98с.

31. Будаговский А.И. Впитывание воды в почву. М.: АН СССР, 1955, с. 25.85

32. Бэр Я., Заславский Д., Ирмей С. Физико-математические основы фильтрации воды.-М.: Мир, 1971, C.23.34

33. Веригин H.H. Движение влаги в почве.// ДАН СССР. М., 1953, т. 89, №2.

34. Веригин H.H. Фильтрация из оросителя ирригационной систе-мы.//Доклады АН СССР, 1949, т. 66, № 4, с. 589.592

35. Вериго С.А., Разумова JI.A. Почвенная влага и ее значение в сельскохозяйственном производстве Ленинград: Гидрометеоиздат, 1965, 288 с.

36. Ветренко Е.А. Расчет влагопереноса при ВПО с учетом отбора влаги корнями растений.//Материалы Второй международной научно-практической конф. «Актуальные проблемы экологии в условиях современного мира». Майкоп, 2002, с. 67.69

37. Водяницкий В.И. Расторгуев А.Б., Позднякова Т.П. Режимы капельного орошения спуровых сортов яблони.//Садоводство и виноградарство, 2000, № 1, с. 3.5

38. Воронина Г.М. Характер увлажнения почвы при подпочвенном орошении.// Сб.: Вопросы водного хозяйства. Фрунзе, 1973, вып. 31, с. 43.46

39. Голованов А.И., Новиков О.С. Математическая модель переноса влаги и растворов солей в почвогрунтах на орошаемых землях.//Тр. МГМИ. М., 1974, т.34, с. 121.124

40. Гольтштейн М.Н. Механические свойства грунтов. — М.: Стройиздат, 1973, 375 с.

41. Горин Т.Н. Интенсивность транспирации у яблони в зависимости от степени увлажнения почвы.//В кн.: Доклады научной конференции 1957г. -Сталинград, Сталинградский СХИ, 1960, с. 255.257

42. Горин Т.И. Транспирация у плодовых деревьев летом.//Вестник сельско-хозяйственой науки, 1963, №4, с. 114. 117

43. Гостищев Д.П. Гидравлический расчет полиэтиленовых увлажнителей при внутрипочвенном орошении.//Экспресс-информация. М.: ЦБНТИ ММиВХ, 1979, серия 1, вып. 10, с. 9. 17

44. Гостищев Д.П., Рогозина Ю.С. Математическое моделирование влагопе-реноса при внутрипочвенном орошении//Мелиорация и водное хозяйство: Обзорн. информ. ЦБНТИ Минводстроя СССР. М., 1990, 52 с.

45. Григоров М.С. Основы внутрипочвенного орошения. М.: МСХА, 1993, 107 с.

46. Григоров М.С. Особенности подпочвенного орошения.//Сб. статей: Техника и способы полива сельскохозяйственных культур. — Новочеркасск, 1978, т. 15, вып. 1, с. 50. .55

47. Григоров М.С. Подпочвенное орошение (лекции для слушателей факультета повышения квалификации). — Волгоград, 1976, 44 с

48. Григоров М.С. Рекомендации по проектированию и строительству систем внутрипочвенного орошения по трубчатым увлажнителям (По результатам исследований в Пензенской, Волгоградской, Ростовской областях и Краснодарском крае) Волгоград, 1984,38 с.

49. Девятое A.C. Оптимизация орошения сада в зависимости от порозности аэрации почвы.//Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии, 1985, №6, с. 38.40

50. Декруа М. Различные методы «локального» орошения, применяемые во Франции.//В сб.: Прогрессивные способы орошения, включая машинное орошение. -М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1975, с. 58.76

51. Долгов С.И. Исследование подвижности почвенной влаги и ее доступности для растений.- М.: АН СССР, 1948, 208 с.

52. Дьяконов В. MATCAD 2000: Учебный курс. Санкт-Петербург: Питер, 2001,592 с.

53. Жеребцов Ф.Ф. Поливной режим насаждений яблони на глубоких долинных почвах Степного Крыма. — Автореферат дисс. . канд.с/х наук. — Симферополь, 1967, 17с.

54. Зарубаев Н.В. Зонн И.С., Полетаев Ю.Б. Системы локального полива сельскохозяйственных культур малыми нормами. М.: Обзор, информация ЦБНТИ Минводхоза СССР, № 13, 56 с.Щ

55. Зейлигер A.M., Сухарев Ю.И. Двумерная математическая модель влаго-переноса в мелиорируемых почвах.//В кн.: Теория и практика комплекс• ного мелиоративного регулирования. М.: Наука, 1983, С.83.91

56. Зузик Д.Т. Экономика водного хозяйства: Учебник. — М.: Колос, 1980, 400 с.

57. Игнатенок Ф.В. Теоретическая модель принципа действия трубчатого увлажнителя//Сб. науч. тр.: Мелиорация, гидротехника и водоснабжение. -Горки: БСХА, 1975, вып. 3, с.253-261.

58. Игнатенок Ф.В., Назаров А.И. К расчету системы закрытых увлажнителей методом конформных отображений.//Сб. науч. тр. БСХА, 1970, 71, C.11.17

59. Изучение внутрипочвенного орошения природными сточными водами и животноводческими стоками: Методические рекомендации./Под ред. Д.П. Гостищева М., 1988, 134 с.

60. Изучение водно-физических свойств почв для мелиоративного строи-тельства//Пособие к ВСН 33-2.1.02-85 «Почвенные изыскания для мелиоративного строительства». — М., 1986, 159 с.

61. Ильин А.И., Лукьянов А.Т. Сплайны и их применение. Алма-Ата, 1980, 4.1, 109с.

62. Инструкция по определению экономической эффективности научно* исследовательских работ и новой техники в орошении и осушении земельи обводнении пастбищ. М.: Минводхоз СССР, 167 с.

63. Исаев А.П., Сергеев Б.И., Дидур В.А. Гидравлика и гидромеханизация сельскохозяйственных процессов: Учебное пособие. — М.: Агропромиз-дат, 1990, 400 с.

64. Канардов В.И. Обоснование основных параметров систем внутрипочвенного орошения.//Современные оросительные системы и пути их совершенствования, 1974, вып. 1, с. 69.77

65. Канардов В.И. Подпочвенное орошение с помощью пластмассовых трубтмалого диаметра.//Гидротехника и мелиорация, 1979, № 6, с. 55.57

66. Карпий Г.И. Гидравлический расчет перфорированных полиэтиленовых увлажнителей на основе натурных исследований.//Сб.: Мелиорация и водное хозяйство. — Киев: Урожай, 1974, вып. 32, с. 20.29

67. Карпий Г.И. К методике определения параметров подпочвенных увлаж-нителей.//Гидротехника и мелиорация, 1980, № 10, с. 53.55

68. Карпий Г.И. О равномерности раздачи воды из увлажнителей систем подпочвенного орошения.//Сб.: Мелиорация и водное хозяйство, вып. 46 -Киев, 1979

69. Кауричев И.С. Почвоведение. — М.: Агропомиздат, 1989, с.102.,.213

70. Келесбаев Б.А. Разработка метода расчета сети внутрипочвенного орошения хлопчатника. Дисс. канд. тех. наук. Ташкент, 1984, с. 8.98

71. Кичигин В.Н. Некоторые вопросы орошения садов и виноградников в Молдавской ССР//В кн.: Орошаемое земледелие в Европейской части СССР. -М.: Колос, 1965, с. 354.371

72. Кичигин В.Н. Подпочвенное орошение. — Кишинев: Партиздат, 1962, 31с.

73. Козьменко A.A. Некоторые производственно-биологические особенности яблони в условиях Волго-Ахтубинской поймы. Автореферат дисс. . канд. с/х наук. Волгоград, 1968, с. 4. .11

74. Колос П.И. Научно-технический прогресс в овощеводстве и орошаемом земледелии.//Доклады научно-производственной конференции Кишинева. -Кишинев, 1980

75. Коновалов И.М. Движение жидкости с переменным расходом.//Тр. ЛИ-ИВТ, вып. 8-Ленинград, 1937, с. 21.74

76. Константинов А.Р. Испарение в природе. — Л.: Гидрометеоиздат, 1968, 532с.

77. Корнев В.Г. Подпочвенное орошение.-М.: Сельхозгиз, 1935, 174 с.

78. Костяков А.Н. Основы мелиораций. — М.: Сельхозгиз, 1960, 621 с.

79. Крамаровская И.И., Новосельский С.Н., Шульгин Д.Ф. Математические задачи ВПО.//Аннотации док. 5 Всесоюзного съезда по теоретической и• прикладной механике. — Алма-Ата, 1981

80. Кулабухова И.И. О фильтрации при неполном насыщении грунта//Докл. АН УзССР, 1967, № 8.

81. Кулабухова И.И., Полубаринова-Кочина П.Я. О неустановившейся фильтрации при неполной насыщенности грунта.//Изв. АН СССР: ОТН Механика и машиностроение, 1959, № 2.

82. Куренной И.М., Колтунов В.Ф., Черепахин В.И. Плодоводство. — М.: Аг-ропромиздат, 1985, с. 7.251

83. Кухарев H.A. Совершенствование учета и распределения воды при ВПО. Дисс. канд. тех. наук Новочеркасск, 1987, с. 54.86

84. Лабода В.Г. Вопросы гидравлики подпочвенных гончарных увлажнителей. -Киев: Водное хозяйство, 1965, вып.2, с. 144. 156

85. Лабода В.Г. Подпочвенное орошение в условиях Крыма.//В сб.: Вопросы орошения. Киев: Урожай, 1964, с. 55.63

86. Лайск А., Молдау X., Нильсон Т., Росс Ю. и Тоуминг X. О моделировании продукционного процесса растительного покрова.//Ботанический журнал, 56, 1971, с.761.,.776

87. Лаптев И.М. Орошение садов. — М.: Сельхозгиз., 1960, 152 с.

88. Лунев В., Стулина Г. Внутрипочвенное орошение на крутых склонах//Сельское хозяйство Узбекистана, 1986, № 3, с.56

89. Лунев В.Г., Ким Л.Х. Подпочвенно-очаговое орошение садов на скло-нах.//Садоводство, 1985, № 6, с. 13

90. Лычтан В.В., Мистецкий Г.Е. Численное решение задач подземного вла-гоперенноса.//Вычислительная и прикладная математика. — Киев, 1985, вып.56, с. 83.91

91. Малыченко В.В. Яблоня. Волгоград, 1994, 334 с.

92. Мамин В.Ф. Почвенно-мелиоративные основы выращивания промышленных садов в Волгоградском Заволжье при поливе затоплением. Дисс.ф канд. с/х наук. Волгоград, 1969, 12. .103

93. Марков Ю.А. Орошение коллективных и приусадебных садов. Ленинград: Агропромиздат, 1989, 64 с.

94. Марков Ю.А. Проблемы оптимизации орошения садов.//Садоводство, 1985, №6, с. 27.28

95. Масленников В.М., Орлов А.И. Параметры водовыпусков в системах подпочвенного орошения.//Сб. науч. тр. САНИИРИ, вып. 145 — Ташкент, 1975,, с. 56.63

96. Мелиорация и водное хозяйство. 6. Орошение: Справочник./Под ред. Б.Б. Шумакова -М.: Агропромиздат, 1990, 150.158

97. Мельников В.Н. Орошение однолетних подвоев яблони в условиях светлокаштановых почв Волгоградской области.//Садоводство, 1977, №10.

98. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: Экономика, 1977, 44 с.

99. Методика расчета влагопереноса в зоне аэрации: Методические указания. Минск, 1974, 82с.

100. Методическое руководство по изучению водно-физических свойствпочв для мелиоративного строительства. — М.: Гипроводхоз, 1974, с. 7.24

101. Методы фильтрационных расчетов гидро-мелиоративных систем./Под ред. Н.Н.Веригина. М.:Колос, 1970, С.157.172

102. Мироненко А.П. Исследования вопросов расчета расстояний между трубами двухслойных грунтов. Автореферат дисс. . канд. тех. наук. -Ленинград, 1977, 19 с.

103. Михайлов Г.А. Некоторые вопросы теории методов Монте-Карло. — Новосибирск, 1974, 142с.

104. Мичурин Б.Н. Доступность влаги для растений в зависимости от структуры и плотности сложения почв и грунтов.//В кн.: Вопросы агрономической физики. Ленинград: ВАСХНИЛ, 1957, с. 56.72

105. Мичурин Б.Н. Энергетика почвенной влаги. Л.: Гидрометеоиздат, 1975, с. 5.64

106. Мичурин Б.П. Испарение воды почвой.//В кн.: Основы агрофизики. -М.: Госфизматиздат, 1959, С.126.136

107. Мошнин Л.Ф. Методы технико-экономического расчета водопроводных сетей. М.: Госстройиздат, 1950, 144 с.

108. Муромцев H.A. Использование тензиометров в гидрофизике почв. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1979, с. 19. 110

109. Мухтаров М.П., Келесбаев Б.А. К вопросу о гидравлическом расчете увлажнителей системы внутрипочвенного орошения.//Сб. науч. тр. СА-НИИРИ, вып. 145. Ташкент, 1975, с. 38.53

110. Нерпин C.B., Кузнецов М.Я., Трубачева Г.А., Хлопотенков Е.Д. Использование численных методов расчета на ЭВМ водного режима почв в исследованиях по программированию урожаев: Методические рекомендации. -Л: АФИ, 1981, 70 с.

111. Нерпин C.B., Саноян М.Г., Аракелян A.A. О способах учета поглощения влаги корнями растений при моделировании влагообмена на сельскохозяйственном поле.//Докл. ВАСХНИЛ, 1976, № 9, с. 40.42

112. Нерпин C.B., Чудновский А.Ф. Энергомассообмен в системе растение-почва-воздух. Л.: Гидрометеоиздат, 1975, 358 с.

113. Николаев В.М., Аношкина Л.Н. Гидравлические испытания полиэтиленовых перфорированных увлажнителей при подпочвенном ороше-нии./Л loBoe в технике и технологии полива: Сб. науч. тр. ВНИИГиМ. — М., 1976, вып. 9, с. 107.111

114. Николаев М.В. Подпочвенное орошение сточными водами. — М.: Колос, 1965, 15 с.

115. Новосельский С.Н. Решение некоторых краевых задач влагопереноса при наличии источников орошения. Дисс. канд. физ.-мат. наук. — Калинин, 1981, с. 9.53

116. Новые способы орошения садов и виноградников./Под ред. В.И. Водя-ницкого — Киев: Урожай, 1987, 216 с.

117. Овчинников A.C. Результаты исследований по подпочвенному орошению в Белгородской области.//Сб. науч. тр. Волгоградского СХИ. — Волгоград, т. 70, с. 63.68

118. Остапчик В.П. Краткие результаты изучения подпочвенного орошения на Крымской опытно-мелиоративной станции.//Сб.: Орошение, Тр. ВНИГиМ М., 1962, т.40, с. 51. .69

119. Пачепский Я.А., Пачепская Л.Б., Мироненко Е.В., Комаров A.C. Моделирование водно-солевого режима почво-грунтов с использованием ЭВМ.- М.: Наука, 1976, 123 с.

120. Пашковский И.С. Методы определения инфильтрационного питания по расчетам влагопереноса в зоне аэрации. — М.: МГУ, 1973, 119 с.

121. Пеньковский В.И., Рыбакова С.Т. К задаче о неустановившейся фильтрации при неполной насыщенности грунта.//Изв. АН СССР: Механика жидкости и газа, 1966, № 3.

122. Петров Г.А. Движение жидкости с изменением расхода вдоль пути. — M.-JL: Госстройиздат, 1951, 198 с.

123. Пиров Хотам. Внутрипочвенное орошение винограда в центральном Таджикистане. Дисс. канд. сельхоз. Наук. — М., 1983, с. 51.78

124. Платунов Е.С. Теплофизические измерения в монотонном режиме — М.: «Энергия», 1973, с. 17.142

125. Плодоводство./Под ред. В.А. Потапова М.: Колос, 2000, С.54.57

126. Плодовые культуры: Справочник./Сост. Р.П. Кудрявец — М.: Агропром-издат, 1991, с. 218.229

127. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. — М.: Наука, 1977, 660 с.

128. Попович Ф.К. Сравнительная оценка различных способов полива и исследование режимов орошения плодового питомника в условиях Молдавии. Дисс. канд. с/х наук. — Кишинев, 1983, с. 8.35

129. Потапов В.А., Фаустов В.В., Пильщиков Ф.Н. и др. Плодоводство. М.: Колос, 2000, с. 55.56

130. Прокофьев М.А. Режим орошения садов и виноградников на Северном Кавказе.//В кн.: Режим орошения сельскохозяйственных культур. — М.: Колос, 1965, с. 218.226

131. Пягай Э.Т. Особенности влагопереноса в орошаемых почвах и их учет при обосновании мелиоративных мероприятий. Автореферат дисс. . канд. с/х. наук. — М., 1983, с. 5.13

132. Ридигер В.Р. Подпочвенное орошение кротовин дренажом. //Почвоведение, 1940, № 2, с. 23.30

133. Ризенкампф Б.К. Гидравлика грунтовых вод.//Ученые записки Саратовского ун-та, 1940, 1, ч. 3, № 5,с. 3.93

134. Рогозина Ю.С. Особенности технологии кротово-внутрипочвенного орошения животноводческими стоками. Автореферат дисс. . канд. тех. наук. Новочеркасск, 1997, 26 с.

135. Роде A.A. Водные свойства почв и грунтов. М.: АН СССР, 1955, С.58.59

136. Роде A.A. Основы учения о почвенной влаге. — JL: Гидрометеоиздат, 1965, т. 1., с. 362.621

137. Росс Ю.К., Математическое моделирование фотосинтетической продуктивности растений.//Вестник АН СССР, 12, 1972,с. 99. 104

138. Руководство по проектированию систем внутрипочвенного орошения — М.: В/о «Союзводпроект», 1981, 102 с.

139. Рыбакова С.Т. Некоторые задачи фильтрации жидкостей в слоистых грунтах. Автореферат дисс. . канд. тех. наук. — Новосибирск, 1967.

140. Рыбакова С.Т., Сабинин В.И. Исследование взаимосвязи почвенных и грунтовых вод при орошении.//Прикл. мат. и тех. физ., 1978, № 2, с. 166. 173

141. Самарский A.A., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. М.: Наука, 1978,591с.

142. Саноян М.Г. Исследование критериев засухи для оценки водных запасов водопотребления сельскохозяйственного поля.//Сб. тр. по агрономической физике. Л.: АФИ, 1967, вып. 14, с. 89.96

143. Селиванов Ю.А. Орошение садов в условиях Курской области. Автореферат дисс. канд. сельхоз. наук-М., 1970, с. 2. 14

144. Семаш Д.П. Орошение плодового сада. Киев: Урожай, 1975, 184 с.

145. Сиротенко О.Д. Математическое моделирование водно-теплового режима и продуктивности агроэкосистем. Л: Гидрометеоиздат, 1981, 167с.

146. Ситников А.Б. Динамика воды в ненасыщенных и насыщенных грунтах зоны аэрации. — Киев: Наукова думка, 1978, 155 с.

147. Смыслов В.В., Дучинский И.С. Истечение воды из малых отверстий в пористую среду .//Научные исследования по гидротехнике. — Ленинград: Энергия, 1974, ч. 2, с. 27.28

148. Смыслов В.В., Езерский Н.О. Анализ уравнения движения жидкости в трубопроводах с переменной раздачей вдоль пути, //Сб.: Гидравлика и гидротехника, вып. 18 —Киев: Техника, 1974

149. Смыслов В.В., Константинов Ю.М. Гидравлический расчет трубопроводов с переменной раздачей вдоль пути. Киев: Гидравлика и гидротехника, 1972, вып. 14, с. 24.31

150. Соколов А.Л. Оптимизация управления водным режимом сельскохозяйственных культур с учетом влагопереноса. Дисс. канд. тех. наук. — М., 1985, с. 32.141

151. Соколов Ю.Д. Метод осреднения функциональных поправок. — Киев: Наукова думка, 1967.

152. Состояние и проблемы садоводства России.//Сб. науч. тр. НИИ садоводства Сибири, ч.2. Новосибирск, 1997,261 с.

153. Справочник по гидравлике./Под ред. В.А. Большакова. — Киев: Вища школа, 1977, 280 с.

154. Справочник по гидравлическим расчетам./Под ред. П.Г. Киселева. — М.: Энгергия, 1972,312 с.

155. Старостин М.Г. Гидравлический расчет пористых подпочвенных ув-лажнителей.//Сб.: Мелиорация и водное хозяйство, вып. 17 — Киев: Урожай, 1971, с. 106. .112

156. Старчоус В.М. Если сад поливной. Якшо сад зрашуваний//3ахист рос-лин., 1999, № 10, С.15.16

157. Стоянцев В.Т. Методы типа квази Монте-Карло для приближенного решения задач Коши и Дирихле. Автореферат дисс. . канд. физ-мат. наук. — Минск, 1975, 11с.

158. Судницын И.И. Движение почвенной влаги и потребление растений. — М.: МГУ, 1979, 89с.

159. Судницын И.И., Шеин Е.В. Влияние концентрации корней на доступность почвенной влаги для растений.//В кн.: Проблемы почвоведения. — М., 1978, с. 34.41

160. Суханов А.Ф., Соболев A.B., Капустин В.И., Натальчук М.Ф. Полив сада из трубопроводов.//Гидротехника и мелиорация, 1967, № 12, с. 55.59

161. Теплицкий И.С. Нестационарная фильтрация из кротового оросителя.// Изв. АН УзССР: Сер. техн. наук, 1975, № 6, с.60.,.63

162. Типовые нормы выработки на механизированные и ручные работы в садоводстве, виноградарстве и питомниководстве. — М.: Экономика, 1990, 253 с.

163. Трубачева Г.А. Математическое моделирование агрометеорологического режима почвы. Дисс. канд. тех. наук. Л., 1985, с. 52. 128

164. Узунян В.А. Рациональные способы полива плодовых насаждений в условиях Араратской равнины и предгорной зоны Армянской ССР. Автореферат дисс. .канд. с/х наук. — Ереван, 1975, с. 4.13

165. Фавзи И.А., Шестаков В.М. Влияние водно-физических свойств зоны аэрации на испарение с поверхности грунтовых вод.//Вестник МГУ, 1971, №5, с.116.119

166. Файбишенко Б.А. Водно-солевой режим грунтов при орошении — М.: Агропромиздат, 1986, 303 с.

167. Файзулаев Д.Ф. и др. Исследование послеполивного распространения влаги при внутрипочвенном орошении.//Докл. АН УзССР — Ташкент, 1977, №2, с. 14.16

168. Хамраев Н.Р. Закономерности впитывания воды в почву в системах внутрипочвенного орошения.//Гидротехника и мелиорация, 1976, № 11, с. 48.50

169. Хамраев Н.Р. К вопросу построения математической модели двумерной задачи влагопереноса при ВПО// Сб. науч. тр. САНИИРИ: Вопросы проектирования и эффективности работы гидромелиоративных систем Средней Азии Ташкент, 1977, вып. 8, с.15-25.

170. Хамраев Н.Р. Об возможной альтернативе поверхностным способам полива.//Сб. науч. тр. САНИИРИ Ташкент: Средазгипроводхлопок, 1977, вып.8, с. 19.27

171. Хамраев Н.Р. Опыт внутрипочвенного орошения в Голодной сте-пи.//Гидротехника и мелиорация, 1974, № 2, с. 53.56

172. Хроль С.Б. Влияние формы, размеров и расположения перфорации на гидравлические сопротивления.//Труды ВНИИМиТП Коломна, 1970, с. 330.338

173. Чайлдс Э. Физические основы гидрологии почв. (Пер. с анг.) — Л.: Гид-рометеоиздат, 1973, 427 с.

174. Чан Чьен. Приближенное решение краевых задач ВПО в однородной и слоистой среде: Автореферат дис. . канд. физ.-мат. наук. — Киев: КГУ, 1984, с. 2.16

175. Чернов Г.И. Исследование техники внутрипочвенного орошения виноградников в Казахстане. Автореферат дисс. канд. тех. наук. — Ташкент, 1979, 24 с.

176. Чернышевская JI.E. и др. К решению задач о передвижении влаги в ненасыщенных грунтах.//Сб.: Мелиорация и водное хозяйство. — Киев: Урожай, 1968,№9, с. 132. 142

177. Чернышевская JI.E. Исследование передвижения влаги при подпочвенном орошении. Дисс. канд. техн. наук. — Киев, 1969, с. 10. 154

178. Чугаев P.P. Гидравлика (техническая механика жидкости) — Ленинград: Энергия, 1975, 599 с.

179. Шех Сук Газван Численно-аналитические расчеты регулирования водно-солевого режима при орошении. Автореферат дис. . канд. тех. наук.-Киев, 1992, С.3.12

180. Шульгин Д.Ф., Новосельский С.Н. Математические модели и методы расчета влагопереноса при внутри почвенном орошении.// Сб. науч. тр.: Математика и проблемы водного хозяйства. — Киев: Наукова Думка, 1986, С.73.89

181. Шумаков Б.Б., Алексашенко A.A., Вдовин Н.И. Метод определения коэффициента диффузии почвы в условиях орошения.//Док. ВАСХНИЛ, 1978, № 1, С.36.38

182. Шумаков Б.Б., Алексашенко A.A., Вдовин Н.И. Методы расчета увлажнения при капельном орошении/ЛЗодные ресурсы, 1978, № 6, с. 176-179.

183. Шумаков Б.Б., Алексашенко A.A., Вдовин Н.И. Теоретические и экспериментальные исследования капельного орошения.//Вестник сельскохозяйственной науки, 1978, № 7, с.82.,.92

184. Шумаков Б.Б., Алексашенко А.А., Гостищев Д.П. Методика расчета элементов техники и режима внутрипочвенного ороше-ния.//Гидротехника и мелиорация, 1985, № 12, с. 23.25

185. Шумаков Б.Б., Гостищев Д.П. Об эффективности внутрипочвенного орошения из полиэтиленовых труб с точечной перфорацией малого диаметра.//Вестник с/х науки, 1976, № 11, с. 93.97

186. Якиревич A.M. Расчеты влагопереноса в почвогрунтах с учетом распределения корневой системы растений. // Обоснование допустимых глубин грунтовых вод орошаемых земель. М., 1987

187. Яковлев С.А. О способах полива и режиме орошения плодовых са-дов./ЛЗ кн.: Режим орошения сельскохозяйственных культур. — М.: Колос, 1965, с. 372.378

188. Яковлева JI.B. Практикум по гидравлике: Учебное пособие. — М.: Агро-промиздат, 1990, 144 с.

189. Янгарбер В.А. Математические исследования некоторых задач движения почвенной влаги. Автореферат дис. .канд. физ.-мат. наук. — Л.: Агрофизический НИИ, 1967, C.2.15

190. Childs Е.С., Collis — George N.C. The permeability of porous materials. — Proc. Roy. Soc., 1950 a, 201 A, p. 392.405

191. Childs E.G. Recent advances in the sotudy of water movement in unsaturated soil.//Tr. 6 Int. Congr. S. S.v.B, 1956, p. 124.131

192. Childs E.G.,Collis-George N. Soil geometry and soil-water equilibria, Disc. Farada, Soc. № 3, 1948

193. Связь между содержанием влаги в почве и эффективностью испарения влаги листьями яблони. // Jie Yuiling, Yang Hongqiang, Cui Minggang, Luo Xinshu/ Yingyong Shengtai Xuebao. Chin. J. Apps. Ecol., 2001 - 12, № 3, c. 387.390

194. Feddes R.A., Bresler E., Neuman S.R. Field test of a modified numerical model for water uptake by root systems.//Water Resour. Res., 1974, 10, №6, p. 1129.1206

195. Feddes R.A., Kovalik P.J., Zaradnu G.H. Simulation of flld water use and crop yields.//Simulation Monographs. — Pudos,Wageningen, 1978 • 204. Huai-you Li, Wang Bin. Ganhan cligu nongye Yanjiu//Agr. Res. Arid Areas.2001,№3,p. 114.121

196. Gardner W.R. Relation of root distribution to water uptake and availiability.// Agronomy Journal, 1964, 56, № 1, p. 41.45

197. Gardner W.R. Some steady state solutions of the unsaturated moisture flow equations with applications to evaporation from a water table//Soil Sciense, 1958, №4.

198. Gardner W.R., Mayhugh M.S. Solution and teste of the diffusion equation for the movement of water in soil, S. S. S., 1958,v.22.

199. Glenn D. Michael. Analysis of trickle and pulse mikrosprinckler irrigation of processing apples.//J. Tree Fruit Prod., 1999, № 2, c. 11. 17

200. Klute A., A numerical method for solving the flow equation for water in in-saturated materials, S.S., 1952, v.73.

201. Liakopoulos A.C. Theorical approach to the solution of the infiltration problem, Bull Internat. Assoc. Scient. Iludrol, 1966, № 6.

202. Localizen irrigation//FAO Irrigation and Drainage Paper, № 36 — Rome, 1980, p.203

203. Moltz F J., Remson I. Extraction term models of soil moisture use by tran* spirion plants.//Water Resour. Res., 1970, 16, № 5, p. 1346. .1356

204. Moltz F.J., Remson I. Some steady state solutions of the flom equation with applikations to evaporation from water table.//Soil Science, 1958, 85, № 4, p. 228.232

205. Nielsen D.R., Biggar I.W., Davidson M.R. Experimental consideration of diffusion analysis in unsaturated flom problems, S. S. S. Am. Pr., 1962, v.26, №2.

206. Ohmstede W.D. Numerical solution of fransiert flow of water in unsaturated soil with applications to outflow soil moisture extrachors//Journal of Reserch,1964, v.69, № 4.

207. Oron Gideon, De Malach Yoel, Gillernuen Leonid, David Itsik. Improved salinewater use under subsur face drip irrigation//Agr. Water Manag, 1999* 36, № 1, p. 19.33

208. Philip I.R. Numerical solution of equations of the diffusion type with diffu-sivity concentration dependend.//1. Frans/, Farady Soc., 1955.

209. Schott E.I. and Hanks R.I. Solution of the ohedimensional diffusion eduation for expopentiol and linear diffiisivity by power series applied to moisture flom in soils// S. S., 1962, № 94.

210. Shao Mingan, Horton Robert. Exact solution for horizontal water redistribution by general similarity//Soil Sei Soc. Amer. J., 2000 64, № 2, p. 561.564

211. Unger Paul W., Howell Terry A. Agricultural water conservation — a global perspective//! Crop Prod., 1999 2, № 2, p. 1 .36

212. Поддержание нитратного азота, подвижного фосфора, калия и гумуса по профилю разреза светло-каштановой почвы опытного участка.

213. Горизонты Глубина горизонта, м Ы03, мг на 100г почвы Р205, мг на ЮОг почвы К 2 О, мг на ЮОг почвы Гумус %

214. А+В^ 0-0,26 1,8 46,0 282,3 1,26в, 0,26 0,72 1,68 14,5 143,1 1,06в2 0,72-1,2 2,5 5,5 76,6 0,57

215. С 1,2-1,6 1,9 12,2 56,6 0,53

216. Результаты определения обменных катионов в почве.

217. Горизонт Глубина горизонта, м Объемные катионы в мг-экв на 100 г почвы Сумма поглощенных основании в мг-экв на 100 г почвы1. Са Ыа

218. А+В«, 0-0,26 14,69 4,06 0,42 19,17в, 0,26-0,72 14,06 4,69 0,56 19,31

219. В2 0,72-1,2 7,50 4,38 0,38 12,26с 1,2-1,6 3,44 5,31 0,43 9,18

220. Данные анализа водной вытяжки

221. Гори зонт Глубина рН вод Сум ма Ммоль/100г почвы/ в воздушно-сухом образцегори зонта, м ной вы тяжки анионов и катионов со.' нсо; СГ во2" Са2+ Мц N3*

222. С 1,2- 8,25 0,072 0,03 0,52 0,3 0,14 0,38 0,13 0,481,6 0,002 0,032 0,01 0,007 0,008 0,002 0,011

223. Пример расчета максимальной молекулярной влагоемкости и давления почвенной влаги в системе MATCAD 2000/PRC).m := 36.4 W1 := 33.8 W2 := 4.63 hk := 31. W :=10m(Wl — W2) W1 (m - W2)0

Информация о работе

Ветренко, Екатерина Александровна
кандидата технических наук
Волгоград, 2003
ВАК 06.01.02

Диссертация

Научно-экспериментальное обоснование внутрипочвенного орошения яблоневого сада - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы