Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Разработка технических средств контроля влажности почвы и технологии их применения при орошении хлопчатника

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Разработка технических средств контроля влажности почвы и технологии их применения при орошении хлопчатника"

РГЬ ид

1 6 ЯИП ГСГ.З

АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА ИМЕНИ ПРЕЗИДЕНТА ТУРКМЕНИСТАНА АКАДЕМИКА С. А. НИЯЗОВА

ИНСТИТУТ МЕЛИОРАЦИИ И ВОДНЫХ ПРОБЛЕМ

На правах рукописи

ТАГАНОВ Чарымурад Халджапович

РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИ ОРОШЕНИИ ХЛОПЧАТНИКА

Специальность 06.01.02 — мелиорация и орошаемое земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

АШГАБАТ — 1994

фк

Работа выполнена в институте мелиорации и водных проблем АСХНТ имени Президента Туркменистана академика С. А. Ниязова.

Научный руководитель:

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Галифанов Г. Г.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, чл.-корр. АСХНТ Калантаев П. А-

кандидат технических наук, доцент Куртовезов Г. Д.

Ведущая организация:

Туркменски"! государственный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт Министерства мелиорации и водного хозшхтва Туркменистана (Туркменгипроводхоз).

Защита состоится « 25 » января 1995 г. в 15 часов на заседании Специализированного совета Д.5.А.ОЗО по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при отделении инженерных и зколо-го-экономических наук АСХНТ имени Президента Туркменистана академика С. А. Ниязова по адресу: 744012, ш. Ашгабат, ул. Островского, 33 (Институт мелиорации и водных проблем АСХНТ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АН Туркменистана.

Автореферат разослан . " ¿¡ё/со/о/? Я— 1994 г.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат технических наук

0. И. РЕДЖЕПОВА;

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. В настоящее время в хозяйствах Туркменистана'эффективность использования воды изучена слабо. Неизвестно, насколько производительно и экономно используется поливная вода для формирования урокая.

В период поливов в хозяйствах, как показывает практика, почти не ведется водоучет. В результате на полях наблюдаются либо недополивы, либо переувлажнение, почвы. Недополивы ведут к водному голоданию и снижению урожая растений, а переувлажнение к выносу питательных веществ из активного слоя почвы, ухудшению водно-воздушного режима и потерям воды на глубинную фильтрацию,что также отрицательно влияет на урожай. Особенно большой угаерб орошаемому земледелию наносят переполивы почвы, которые наиболее часто имеют место. В значительной мере это обусловлено неудовлетворительные оснащением хозяйств средствами влагоизмерения, низкой водной дисциплиной, отсутствием экономических мер воздействия на водопользование. При существующей технологии орошения невозможно контролировать динамику увлатаения корнеобитаемого слоя почвы, а, следовательно, и усвоение растениями воды и питательных элементов.

В связи с этим, решение задачи контроля влажности почвы при проведении поливов является однчм из необходимых условий экономного использования воды и поддержания земель в хорошем мелиоративном состоянии.

Исходя из этого, в 1991...1993 гг. по заданию Центра научного обеспечения и научно-технической информации Госагропрома Туркменистана, а затем Академии сельскохозяйственных наук Туркменистана были'проведены разработка и исследование эффективности новых технических средств контроля влажности почвы.

Цель работы - экономия оросительной воды и создание оптимального водно-воздушного режима почвы на основе инструментального контроля за ходом проведения поливов.

Научная НО ВИЭНс*. Исследована возможность применения в орои'ен-ческой практике для управления ходом вегетационных поливов новых технических средств контроля влажности почвы, разработанных институтом мелиорации и водных проблем АСХНТ.

Практическая ценность. Применение технических средств контг,о~.

ля влажности почвы даёт возможность на основе управления ходом вегетационных поливов уменьшить непроизводительные потери оросительной воды и улучшить мелиоративное состояние орошаемых земель. Выявленная в ходе исследований предельная длина поливной-борозды для условий легко,-средне- и тяжелосуглинистой почвы Дашховузского велаята позволяет устранить подпитку грунтовых вод оросительной водой при относительно равномерном увлажнении поля. Проведенные технико-экономические исследования показали, что внедрение результатов исследований в производство повысит урожайность сельскохозяйственных культур и уменьшит затраты оросительной воды на проведение поливов.

Апробация и результаты внедрения работы. Результаты исследований в виде научно-технических отчетов обсуждались на заседаниях Ученого Совета ИМиВП АСХНТ (1991..Л993гг.) и республиканской научно-теоретической конференции " Новая аграрная политика Президента С.А.Ниязова и перспективы развития сельскохозяйственного производства Туркменистана" ( 18...19 марта 1993г.) и научно-производственной конференции АСХНТ ( октябрь, 1994г).В 1993 г. произведено внедрение результатов исследований на площади 30 га в колхозе им.С.Розметова Дашховузского ведаята. Годовой экономический эффект, полученный в результате внедрения на площади 30 га хлопкового поля составил 14492,1 манатов.

На защиту выносятся:

- результаты исследований по изучению характера взаимодействия с водой различных материалов;

- результаты работ по созданию новых технических решений контроля влажности почвы;

- результаты исследований по отработке технологии применения новых технических средств^онтроля влажности почвы;

г- результаты исследований по выявлению предельной длины поливной борозды для почв различного механического состава,обеспечивающей уменьшение непроизводительных потерь оросительной воды на глубинную фильтрацию;

- результаты полевых исследований и производственных испытаний эффективности созданных технических средств контроля влажности почвы в процессе вегетационных поливов хлопчатника;

- технико-экономическая эффективность применения технических средств контроля влажности почвы по показателям экономии воды и прибавки урояая хлопчатника.

Публикации по теме и объем работы. По теме диссертации опубликована одна статья, получено одно авторское свидетельство на изобретение ( в соавторстве) и одно положительное решение Российского НИИГПЭ о его выдаче ( в соавторстве).

Диссертация состоит из введения, четырех основных глав, заключения и выводов, списка использованной литературы (136 наименований, в т.ч. 41 зарубежных), трех приложений и изложена на 147 стр машинописного текста, включая 20 таблиц и 25 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы и сформулированы цель и задачи исследований. Научная новизна и практическая ценность связывается с исследованием новых технических средств контроля влажности почвы для управления ходом вегетационных поливов.

В первой главе диссертации рассмотрено состояние изученности применения в орошенческой практике различных технических средств контроля влагозапасов почвы. Выявлено,что подавляющее их большин-. ство имеет сложное конструктивное исполнение и предназначено для использования диагностирования очередных сроков полива сельскохозяйственных культур. В то же время важно не только своевременно начать полив, но и во время прекратить его, увлажнив именно тот слой почвы, в котором сконцентрирована основная биомасса корневой системы растений. ■■:

В связи с этим, разработка и внедрение в сельскохозяйственную практику простых и надежных в работе технических средств контроля влажности почвы с выдачей сигнала на прекращение полива после насыщения влагой корнеобитаемого слоя, является важной практической задачей.

В частности, это позволит создать предпосылки для сведения к минимуму непроизводительных потерь оросительной воды с полей орошения, а следовательно улучшить плодородие и эколого-мелиоратив-ную обстановку орошаемых земель.

Во второй главе изложены условия и методика проведения ¡ф-следований в лабораторных, полевых и производственных условиях, а также дана характеристика опытных участков. Разработка различных конструкций устройств контроля влажности почвы производилась в 1991...1993 гг. на основе использования различных эффектов,

получаемых при взаимодействии ряда веществ с водой. Результатом 'такого взаимодействия является растворение вещества, химическая реакция с выделением газообразных продуктов, изменение веса или объема, потеря прочности и т.д.

Полевые исследования разработанных конструкций устройств контроля влачсности почвы проводили в 1991.. Л993гг. в хозяйствах Дашховузского велаята Туркменистана. Под проводимые эксперименты были выбраны опытные и контрольные участки с легко-, средне- и тяжелосуглинистыми почвами. Климатические условия места проведения опытов являются типичными для Нижнеаыударьинской подзоны.

Разработанные технические средства контроля влажности почвы вначале подвергали тарировке на опытных участках. Цель этих исследований состояла в выявлении глубины погружения устройств в почву, при которой обеспечивается заданная глубина увлажнения поля. Используя полученную зависимость, производили тарировку устройств контроля влажности почвы, приводя тем самым в соответствие глубину их заглубления с фактической глубиной увлажнения почвы. Опыты были проведены в десятикратной повторности на сре-днесуглинистых участках площадью 600 м^ для каждой конструкции устройства.

Оттарированные таким образом устройства исследовали далее в полевых условиях в четырехкратной повторности. Варианты исследований по каждому исследуемому устройству включали:

- бороздковый полив хлопчатника в соответствии с установ -ленными поливными режимами с размещением устройств на гребне борозды в начале, середине и к&нце опытного участка;

- контроль, обычный полив хлопчатника без применения тех -нических средств контроля влажности почвы.

Цель этих опытов состояла в проверке,в условиях максимально приближенных к производственным, результатов тарировки технических средств контроля влажности почвы на опытных участках. По результатам этих экспериментов определяли эпюру увлажнения &очвы по длине борозды и выявляли предельную её длину для условий легко-, средне- и тяжелосуглинистой почвы, при которой непроизводительные потери оросительной воды на глубинную фильтрацию минимальны и отсутствует подпитка грунтовых вод. В дальнейших исследованиях устройства контроля влажности почвы устанав -

ливали только в концевой части борозды. Глубину заглубления устройств в почву определяли исходя из фазы развития хлопчатника и соответствующей еП глубине расположения основной биомассы корневой системы.

На опытном и контрольном участках вели учет затрат воды на кавдкй полив посредством водослива. Эффективность применения устройств контроля влажности почвы оценивалась по экономии воды и урожайности хлопчатника на опытных и контрольных участках хлопкового поля.

В процессе проведения исследований отрабатывали технологию применения технических средств контроля влажности почвы (оптимальное место установки приборов на поливном участке, возмож -ность их многоразового использования без извлечения из почвы, предотвращение затекания воды в зону контакта почвы с измерительной трубкой устройства (пристенный эффект), количество приборов на единицу площади орошаемого поля и т.д.).

Третья глава посвящена исследованию влагочувствительных материалов и разработке технических средств контроля влажности почвы в 1991...1993 гг.

Из хорошо растворимых веществ исследовали растворимость в воде и скорость распада при взаимодействии с влажным материалом аммиачной селитры и быстрорастворимого сахара. Из химических реагентов исследовали карбид кальция с акцентированием внимания на скорости его разложения в воде и количестве образуемого ацетилена в ходе реакции с водой. Аз изменяющих вес и прочностытри взаимодействии с водой веществ исследовали полотно иглопробив -ное, среднесуглинистую почву и различные бумажные материалы. Методика этих экспериментов состояла в определении веса и разрывной прочности материалов до и после взаимодействия .с влагой. В качестве изменяющего объем при взаимодействии с водой вепества исследовали сульфоуголь. Необходимые данные получали посредством замеров объема сульфоугля до и после контакта с влажной поверхностью почвы. Исходя из полученных результатов, делали выводы <? степени пригодности указанных веществ в качестве влагочувстви тельных элементов приборов.

Полученные данные по влагочувствительности различных материалов легли в основу создания ИМиВИ АСХНТ различных конструкций устройств контроля влажности почвы. Общим принципом работы.этих устройств является сработка исполнительного механизма при Е.чаимэ-

действии почвенной влаги с влагочувствительш м элементом с выдачей визуального сигнала на прекращение или начала полива, а также оперативной информации о запасах влаги в почве в межпо -ливной период. Одним из таких приборов является сигнализатор влажности почвы, работающий на принципе изменения веса влагочув-ствительного элемента при контакте с почвенной влагой, он показан на рис.1.

При проведении полива поливная вода постепенно просачиваясь, достигает и промачивает контактирующую с водопровсдящим фитилем 14 почву. Водопроводящий фитиль 14, поглощая влагу, увеличивается в весе, причем предельное увеличение веса соответствует предельному насыщению влагой заданного слоя почвы, при котором полив следует прекратить. Это состояние показано определенным положением ползунка 10 на предварительно оттарированном на разное содержание влаги в почве динамометре 8. Принцип тарировки за -ключается в определении и сопоставлении влажности почвы на тот или иной момент времени в межполивной период, а также,в процессе полива с положением ползунка 10 на шкале 9 динамометра 8, при отрыве от крьшки 2 стопорного элемента 5.. Изменение положения ползунка 10 на шкале 9 обусловлено изменением веса водопроводя-щего фитиля 14 в зависимости от содержания влаги в почве. Это позволяет получать оперативную информацию о взагозаласах почвы, на любой момент времени ыежполивного периода, исходя из которой принимают решения о проведении тех или иных агромероприятий (междурядные обработки, подача заявки на воду, подготовка временных оросителей и т.д.).

Наряду с сигнализатором влажности в ходе исследований разработан также сигнализатор поливу, работающий в полуавтоматическом режиме на принципе изменения объема влагочувствительного элемента (сульфоуголь) в зависимости от содержания влаги в почве (рис. 2). В отличие от предыдущего прибора особенностью сигнализатора полива является автоматическая выдача им визуального сигнала о прекращении или необходимости проведения полива. Недостатком данного устройства является необходимость,после очередной сра-ботки сигнального элемента, ручной переналадки на противополож-нкй режим работы (начало полива - прекращение полива).

Суть работы прибора в режиме начала полива состоит в том, что по мере иссушения почвы, обезвоживания и уменьшения объема

1-измврителышй туп; 2-кршпса; 3-упор; 4-гибкая тяга;' 5-стопорпый элемент; б-зацеп; 7-кргочок; 8-динамометр; 9-пжала; Ю-полз,унок; 11-захват; 12-каркасный узел; 13-груз; 14-Еодопроводяпмй фитиль; 15-штырь; 16-фпссатор.

Рис Л

Сигнализатор поЛива

Г-измерительный туп; 2-ткала расстояний; 3-крышка; 4-шток; 5-фиксирующап плоика; 6-упор штока; 7-водопроводящий фитиль; 8-зпщитный фильтр; 9-карман; Ю-фшсатор; П-кронштеПм; 12-стойка; 13-флвжок; 14-прорезь стойки; 15-гнездо стойки; 16-прореэи опоры; 17-иодцерживающие опоры.

Рис.2

водопроводящего фитиля 7 происходит смещение вниз штока 4 с на- • ходящейся в гнезде 15 стойки 12 фиксирующей планкой 5. В момент предполивной влажности горизонтальная часть кронштейна II из прорези 14 входит в гнездо 15 стойки 12 с флажком 13. В результате фиксирующая планка 5 и горизонтальная часть кронштейна II оказываются в одной оси вращения,что ведет к опрокидыванию стойки 12 с флажком 13. Тем самым выдается сигнал о необходимости начала полива.

В режиме прекращения полива поливная вода, просачиваясь, достигает дна измерительного щупа I, наличие пластичной смазки на внешней поверхности которого препятствует возникновению пристенного эффекта, водопроводящий фитиль 7, поглощая воду, увеличивается в объеме и поднимает вверх шток 4. При этом устройство оттари-ровано так,что момент вховдения фиксирующей планки 5 из прорези 14 в гнездо 15 совпадает с промачиванием влагой заданного слоя почвы. Как и в первом случае, вследствие совмещения в одной оси вращения фиксирующей планки 5 и горизонтальной части кронштейна II стойка 12 с флалском 13 теряет устойчивость и опрокидывается, что является сигналом о необходимости прекращения полива.

С цель» устранения необходимости ручной переналадки прибора на противоположный режим работы был разработан сигнализатор полива, работающий в автоматическом режиме (рис.3).

Так же, как и при работе предыдущего устройства, в процессе проведения полива поливная вода.просачиваясь, достигает дна измерительного щупа I, поглощается водовпитывающим материалом 14, который увеличиваясь в объеме, поднимает вверх шток 12. Это приводит к повороту сигнального элемента б из вертикального положения в горизонтальное, что является в соответствии с результатами тарировки прибора сигналом о необходимости прекращения полива.

В режиме начала полива водопоглощающий материал 14 по мере иссушения почвы теряет влагу и уменьшается в объеме, что приводит к его смещению вниз. Соответственно оседает вниз шток 12, что ведет к натягу гибкой тягой 9 плеча 7, который переводит с помощью противовеса 10 сигнальный элемент б из горизонтального положения в наклонное. Положение, при котором сигнальный элемент находится под предельный углом к горизонту ( выявляется тарироя -кой прибора) служит сигналом о необходимости проведения полива.

Вамной особенностью разработанных приборов является еозмоп-

Сигнализатор полива

1-измерительный щуп; 2-ижала; З-крышка; 4-стойка; 5-валик; б-сигнальный элемент; 7-гдлечо; 0-бшмак; 9-гибкая тяга; 10-противовес; П-шкала; 12-шток; 13-основоние штока; 14-водоппитывающий материал; 15-эшяитнкЙ фильтр.

Рис.3

ность их применения в целях водоучета. В частности, зная исходную влажность и глубину промоченного влагой слоя почвы, легко определить количество поданной на поле воды по формуле:

М . НВ - 0,6 (0,7) НВ,

где М - количество поданной на поле воды, м3/га;

НВ - количество воды в заданном слое почвы, соответствующее наименьшей влагоемкости, мэ/га;

0,6(0,7)- коэффициент предполивной влажности почвы.

Четвертая глава посвящена полевым и производственным исследованиям эффективности применения в 1991...1993 гг. технических средств контроля влажности почвы. В полевых условиях с применением термостатно-весового метода определения влажности почвы проведена тарировка приборов. В ходе этой работы определена фактическая глубина промачивания влагой почвы после срабатывания сигнального элемента при различных глубинах установки устройств в почве. Глубину промачивания за время полива устанавливали по разности влажности почвы, определенной до полива и после полного впитывания влаги в почву. Результаты тарировки исследованных устройств для среднесуглинистой почвы приведены в табл.1.

Таблица I

Результаты тарировки устройств контроля влажности почвы

Глубина погружения устройств в почву, М •! Глубина увлажнения почвы, м

{Прибор с хорошо |Прибор с раз-|растворимым ра- {рушающимся ¡бочим элементом {рабочим эле-1 ' ментом -¡Прибор с изменяющим объем рабочим 1 элементом

0,3 0,5 0,4 0,35

0,4 0,6 0,5 0,5

0,5 0,7 0,65 0,6

0,6 0,8 0,75 0,75

0,7 0,9 0,9 0,85

0,8 1,0 1,0 0,95

Проведенные исследования по тарировке устройств позволили установить зависимость: глубина погружения - глубина увлажнения почвы и экспериментально доказали принципиальную возможность применения приборов для контроля ходом проведения поливов. Ста -тистическая обработка результатов тарировки приборов показала, что коэффициент вариации между их показаниями по повторностям каждого из вариантов опыта не превышает 10$, а показатель точности (погрешность) приборов находится в пределах 2...3,5%.

В целях равномерного увлажнения почвы по длине борозды и предотвращения непроизводительных потерь воды на глубинную фильтрацию проведены исследования по определению предельной длины борозды для почв различного механического состава на базе разработанных приборов. Испытания проводили при заданной глубине увлажняемого слоя в конце борозды 0,5 м. Сигнализаторы в соответствии с результатами их тарировки располагали в конце каждой группы . борозд определенной длины на глубине 0,4 м. Кроме того, в начете и середине борозды дополнительно устанавливали приборы на глубине соответственно 0,6 и 0,5 м. Воду в каждую борозду подавали расходом 0,б...О,8 л/сек до сработки сигнального элемента прибора, расположенного в самом конце борозды. На среднесуглинистых почвах исследовали равномерность увлажнения борозд длиной 100; 120; 140 и 160 м. Было установлено,что при длине борозды в 100м первым срабатывал прибор, установленный в конце борозды. Следовательно, исходя из. результатов тарировки приборов при увлажнении 0,5 М'слоя почвы в конце борозды, в середине борозды вода не промачивает 0,65 м, а в начале борозды 0,75 м слой почвы.

При длине борозды 120 м первым сработал прибор, установленный в середине борозды на глубине 0,5 м. Затем, через 10 минут, сработал прибор, установленный в конце борозды. Прибор, установленный в начале борозды, в связи с прекращением подачи воды,не сработал. Следовательно, здесь влага не'доила до глубины 0,75м. На бороздах длиной 140 и 160 м приборы, установленные в конце борозды, сработали на 4...5 часов позже установленных в начале и середине борозды. Это указывает на неравномерное увлажнение, этих борозд по-длине.

Для более полного анализа глубины увлажнения почвы по длине борозды после полного впитьванид влаги термостатно-весов-гм способом, опредечкли влажность почвы в местах устано-кл приборов.

По полученным данным были построены эпюры увлажнения почвы (рис. 4). Установлено,что при длине борозды 100 и 120 м имеет место ее относительно равномерное увлажнение, при длине же 140, 160 .м глубина увлажнения почвы в начале борозды в два раза больше,чем в конце. Исходя из полученных данных, можно для среднесуглинистой почвы Двшховузского велаята длину борозды в 120 м считать предельной. При этой длине глубина промачивания почвы не выходит за пределы корнеобитаемого слоя почвы и, находясь в зоне аэрации, исключает подпитку грунтовых вод поливной водой.

На легкосуглинистых почвах испытывали варианты с длиной борозд 90,110,130 и 150 м, а на тяжелосуглинистых -НО, 130, 150 и 170 м. Наблюдения за работой приборов и обобщение полученных результатов позволили сделать вывод,что для условий легкосуглинистой почвы длина борозды в НО м, а для условий гяжелосуглинистой почвы в 150 м является -предельной. Увеличение длины борозды сбышз этих пределов ведет к выраженному неравномерному увлажнению почвы по длине борозды и существенному возрастанию непроизводительных потерь оросительной воды на глубинную фильтрацию.

3 I99I...I993 гг. в проводимых полевых исследованиях по управлению ходом вегетационных поливов посредством разработанных приборов вели контроль за влажностью корнеобитаемого слоя на различных фиксированных глубинах. Приборы на опытном участке заглубляли в конце борозды на глубину корнеобитаемого слоя почвы, соответствующего той илииной фазе развития хлопчатника. Количество приборов на единицу орошаемой площади определяли из расчета один прибор на группу одновременно поливаемых борозд (40...60 борозд). В голове временного оросителя устанавливали трапецеидальный водослив для учета расхода воды. После сработки сигнального элемента прибора полив участка прекращали. После полного впитывания влаги в почву с целью дополнительного контроля показаний приборов термостатно-весовым способом определяли глубину увлажнения в начале, середине и конце борозды. Анализ полученных результатов показал хорошую их сходимость с показаниями приборов, что свщетехь— ствует о надежности работы устройств контроля влажности почвы и практической целесообразности их применения для уменьшения непроизводительных потерь оросительной воды на глубинную фильтрацию. Немаловажным положительным обстоятельством является такж^ экономия времени при проведении поливов. В частности, установлено,что

Эпюры увлажнения почвы при различных длинах борозды (среднесуглинистэл почва)

Длина борозды,м

0,2"

0,4-

£223 - расчетный слой увлажнения;

- слои непроизводительного увлажнения

Рис

применение разработанных приборов дает возможность уменьшить продолжительность поливов I га орошаемой площади на 2,3 часа.

В качестве главных критериев эффективности применения технических средств контроля влажности почвы были выбраны показатели экономии воды и урожайности хлопчатника. Как показали проведенные в 1992 г полевые исследования, за вегетационный период на опытный участок, обслуживаемый устройствами контроля влажности почвы, за 4 полива было подано 3635 м3/га воды или на 1645 м3/га меньше, чем на контрольный (табл.2).

Таблица 2

Затраты воды на вегетационные подиви на опытном и контрольном участках в 1992 г.

Номер !Глубина установки!Фактическая!Расход3воды на участках,

полива! прибора, ¡глубина ув-1 м /га_

! ! лажцения, ! опытный !контрольный

I 0,4 0,5 810 1190

2 0,5 0,7 865 1320

3 0,7 0,9 1015 1440

4 0,7 0,9 945 1330

Итого: • 3635 5280

Результаты полевых и производственных экспериментов 1993 г. показали,что каждый полив на контрольном участке ведется с превышением фактически необходимой полиеной нормы, определяемой показаниями разработанных приборов, на 360...450 м3/га, в результате общий перерасход оросительной нормы находится в пределах 1580...1630 м3/га (табл.3).

Поскольку экономия оросительной вода на опытном участке составляет 30...31% от водоподачи на контрольный участок, применение сигнализаторов для управления ходом вегетационных поливов является выгодным водосберегамцим мероприятием. В принципе разработанные приборы могут оказаться полезными также при разработке и корректировке режимов орошения сельскохозяйственных культур, так как их применение позволило бы исключить многовариантность исследований в процессе этой важной работы.

Как показали результаты наблюдений на вариантах полевых и

производственных экспериментов, между улучшением дисциплины водопользования и урожаем хлопка-сырца имеется прямая связь, что подтверждает важное агротехническое значение научно-обоснованных поливных норм. По сравнению с контрольными вариантами прибавка урожая на опытных участках находилась, в частности, в пределах 3,4...4.2 ц/га (табл.4).

Таблица 3

Затраты вода на вегетационные поливы в 1993г. на вариантах полевых и производственных экспериментов

'глубина !фактич.

Расход воды, м /га

Нпирп |1-ц0'ииг1а 1»ык-1-ич. I полива-Установки;глубина ¡Полевые опыты

1 прибора,!увлажней.!

!Производственные I эксперименты

!

!

, Опыт .Конт- , Опыт .Контроль 1 'роль ! 1

I 0,4 0,5 790 1180 700 1140

2 0,5 0,7 860 1310 850 1290

3 0,7 0,9 ■ 1020 1425 1030 1410

4 0,7 ' 0,9 930 1315 920 1320

Итого: 3600 5230 3580 5160

Таблица 4

Результаты учета урожая хлопка-сырца в 1991-1993гг. на вариантах полевых и производственных экспериментов

Год учета I Варианты ! Урожайность, ¡Прибавка урожая,

' ±

Ц/га

"/га

1991

1992

1993

1993

Контроль Опыт

Контроль Одыт

Контроль Опыт

Полевые опыты

25.7 29,3

24.8 28,2

25,1 28,8

Производственные опыты

Контроль

Опыт

25,2 29^4

3,6

3> 472

Таким образом, применение разработанных приборов наряду с эко-юмией оросительной воды способствует повышению продуктивности хлопчатника. Согласно выполненным расчетам годовой экономический эффект от внедрения их в производство составляет по итогам 1993г. 1ЪЗ маната на I га орошаемой плошади.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

Из многих известных факторов, влияющих на урожайность сельскохозяйственных культур, одним из основных является оптимизация йодного режима почвы. Поэтому строгий водоучет в процессе поливов, исключение переполивов являются значительным резервом повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Однако водоучет посредством водослиеов, ввиду сложности технологического процесса, в хозяйствах практически не ведется. Это выдвигает необходимость разработки таких технических средств контроля влажности почвы,которые позволяют без особых затруднений обеспечить подачу поливной вопы на поле в оптимальном количестве, улучшить тем самым водно-поэдушнкй и питательный режимы почвы и повысить урожай сельскохозяйственных культур.

В процессе проведенных исследований выполнен анализ существующих средств влагометрии почвы, выявлены их недостатки, и на изобретательском уровне в соавторстве разработаны три конструкции устройств контроля влажности почвы, в которых эти недостатки учтены. Осуществлено изготовление опытных образцов этих л ранее разработанных ШиВП АСХНТ устройств, проведены полевые испытания и исследования по управлению ходом полива с их применением.

В ходе этих работ проведена тарировка приборов и выявлена зависимость между глубиной их погружения в почву и фактической глубиной увлажнения после выдачи сигнала о прекращении полива. Результаты тарировки экспериментально проверены на хлопковом поле и показали хорошую сходимость с данными, полученными в полевых исследованиях но управлению ходом полива с применением устройств контроля влажности почвы. Установлено,что погрешность показаний приборов не превышает 3,55?, В ходе полевых исследований посредством разработанных приборов выявлена предельная длина поливной борозды для условий легко-, средне- и тяжелосуглинистой почвы, обеспечивающая равномерное ее увлажнение и уменьшающая непроиэводи-

тельные потери воды на глубинную фильтрацию,что позволило количественно оценить экономию воды при проведении вегетационных поливов по сравнению с традиционным способом орошения.

Проведенные исследования позволили также установить влияние на урожайность хлопчатника улучшения дисциплины водопользования вследствие применения разработанных приборов влагометрии почвы.

Обобщая проведенные в I99I...I993 гг. исследования, можно сделать следующие выводы.

1. В результате анализа литературно-справочной и патентной информации установлено,что существующие средства влагометрии почвы не используются в хозяйствах Туркменистана, из-за сложного конструктивного исполнения, дороговизны и трудностей с технической наладкой их работы.

2. Разработаны и изготовлены различные конструкции технических средств контроля влажности почвы и проведены полевые исследования по тарировке приборов с выявлением зависимости: глубина погружения приборов в почву - фактическая глубина увлажнения почвы- величина поливной нормы. Выявлено,что погрешность работы приборов составляет 2...3,5%.

3. На базе разработанных приборов проведены полевые исследования по выявлению предельной длины борозды для почв различного механического состава, при которой непроизводительные потери воды на глубинную фильтрацию минимальны. Выявлено,что для условий легко-, средне- и тяжелосуглинистой почвы Дашховузского велаята она составляет соответственно 110,120 и 150 м.

4. Полевыми исследованиями установлена полная применимость разработанных приборов для управления ходом вегетационных поливов. Сопоставление показаний оттарированных приборов с результатами определения влажности термостатно-весовым способом показало,что они дают близкие значения глубины.увлажнения почвы.

5. Выявлено,что проведение вегетационных поливов с применением разработанных приборов позволяет за счет уменьшения потерь зоды за пределы корнеобитаемого слоя уменьшить продолжительность полива I га'орошаемой площади на 2,2...2,3 часа по сравнению с традиционной технологией полива.

6. Полевыми и производственными экспериментами установлено, что применение разработанных приборов для управления полисом дает возможность ууяньшить расход полиг-ул« воды на 30...31% по сравне-ни-) с контролем, что создаст предпосылки чля оздоровление эколого-

мелиоративной обстановки на орошаемом массиве.

7. Выявлено,что прибавка урожая хлопка-сырца при управлении вегетационными поливами посредством разработаннных приборов составляет 3,4...4,2 ц/га. При этом годовой экономический эффект по итогам внедрения разработки в 1993 г составляет 483 маната на I га.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Таганов Ч.Х. Сувармагы гогтатмагыц сигнализаторы// Турк-менистанын оба хо^алыгы.- 1994.- № 4.- с.28.

2. A.c. 1767373 СССР, ШЩ A0I 25/02, 25/16. Сигнализатор владности почвы. / Галифанов Г.Г., Аннаниязов А.Б., Таганов Ч.Х.-

5 с.-илл.

3. Галифанов Г.Г., Таганов Ч.Х..Мальков А.И. Сигнализатор полива// Положительное решение Российского НИИГПЭ на выдачу патента на изобретение от 17.03.1994 г. по заявке i? 5066074/15.

Ч.Х.ТАГАНОВЫН "ТОПРАГЩ ЫЗГАРЛЫГЫНА КОНТРОЛЛЫК ЭДЙ0Н ТЕХНИКИ СЕРИЩЦЕДЕРИ ВЕ ГОВАЧА СУВАРЫЛАНДА ОЛАРЫ УЛАНМАГЩ ТЕХНОЛОШСЫНЫ ДеРЕТМЕК" ДИЕН ТЕ1.1АДАН ДИССЕРТАВДОН ЖШЩ

АННОТАЦИЯСЫ

Диссертацион иш дерт бапдан, гиришден, нетин[еден, уланылан эдебиятларын, списогындан /136 ат/, гощмйчадан ве 25 суратден дуряр.. '

Биринлдо бапда дунйе суварыш практикасында топрагыц ызгарлы-гынв контроллык эдйэк техники серинщелерин уланылышы барада эдебиятдакы хабарларын, дерневи берилипдир.

Икинжи бапда барлаглары гечирмегиц методикасы.шертлери ве телцжбе участокларынын характеристикасы берилипдир,

Учунжи бап ызгар дуюх^ы материалларыц лаборатория барлагла-рына ве топрагьщ ызгарлыгына контроллык эдйвн техники серивде-лери дэретмеклиге багышланан.

Дердужи б ад да топрагыц ызгарлыгына контроллык эдйэн тех~ ники серишделериц мейдан ве енумчилик барлагларынкц нетиже-лери De олары уланмагещ техники-ыкдысады пейдасы гвркезилен.

ANNOTAI1 ION

TO DISSERTATION V/ORK. 03? ÏAGAliOV Ch. H. ON ÏHE Tlffitt:

"WORKING OUT TECHNICAL MEANS OF CONTROL HUMIDITY

SOILS AliD THEIR USING TECHNOLOGY BY COTTON IRRIGATION"

The limited waters rerource;: of Turkmenistan make great demande to the economical.use of water in irrigation farm. Today, it is impossible to control the assimilation of water and fertilisers by plants or it go to outBide the root of the plant to deep filtration in the presence of irrigation technology.

The dissertation work dedicates to working out and to test of technical means of control deep moistening of coils in the process of glaze.

The dissertation consists of introduction, of four basic chapters, conclusions' and the list of using literature and appendix.

In introduction grounds the actuality of theme and formulate« the aim and problems of the researches.

The first chapter considérés the state of studies of the application different technical means of control raoisture-stocks of soils at the irrigation practice.

The second chapter accounts the conditions and method of conduction researches at the laboratory, field and production conditions.

Chapter three dedicates the theoretical grounds of research and the v/orking out technical means of control humidity soils.

Chapter four contains results of field researches and produc-\ tions test of efficiency created technical means of control humidity soils.

Заказ !!> ___ Тира* iQO A ~ О i

Индивидуальное предприятие "Гарлавач" 744012,г.Лш?аоат. ул.Советских пограничников, 92а