Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Технологии и технические средства комбинированного дождевально-капельного орошения виноградников

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Технологии и технические средства комбинированного дождевально-капельного орошения виноградников"

^ чу

о 4

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

л -

^ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ И МЕЛИОРАЦИИ им. А. Н. КОСТЯКОВА (ВНИИГиМ)

На правах рукописи ЧЕРНЕВ ДМИТРИЙ САВЕЛЬЕВИЧ

ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КОМБИНИРОВАННОГО ДОЖДЕВАЛЬНО-КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ ВИНОГРАДНИКОВ

Специальность 06.01.02 — мелиорация и орошаемое земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 1995

Работа выполнена во Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костикова (ВНИИГнМ).

Научные руководители: доктор технических наук, профессор, академик РАСХН Б. Б. Шумаков; доктор сельскохозяйственных паук, с. н. с. А. Д. Лянной.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, академик РАСХН М. С. Григоров; кандидат технических наук, доцент С. П. Ильин.

Ведущая организация, — Укрводпроект.

Защита состоится «.. Н » _ 1995 г. в часов на заседании специализированного совета во Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костикова по адресу: 127550, г. Москва, ул. Б. Академическая, 44, ВНИИГиМ.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря специализированного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

ВНИИГиМ.

3

Автореферат разослан «__»

1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета — к. т. н., с. н. с.

И. Глазунова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Нынешний этап экономического развития сельского хозяйства с цель» ускорения роста производительности труда и эффективности производства винограда в засушливых регионах стран СНГ требует разработки новых технологий, направлениях на ресурсосбережение.

Одни« из ношх способов орокения виноградников, обеспечивающих создание оптимальных условий произрастания может быть комбинированное дождевально-капельное ороаение.

До настоящего времени изучением и разработкой вопросов комбинированного доидевально-капельного орошения виноградников не занимались. Не проводились исследования по созданию комбинированных дождовально-калельшх поливных устройств, регулирование) фитоклимата и влаяности почвы, водопотребления винограда, не определялись технико-экономические показатели нового способа полива.

Ш5Ь_и_эадвчи_исследовакиЯ. Целью исследований явилась разработка технологий комбинированного доядевально-капельного орошения виноградников и создание технических средств для ее реализации,

В соответствии с поставленной целью необходимо било решить:

- разработать и исследовать технические средства для производства комбинированного полива;

- изучить комбинированный доздевально-кагельный способ оро-сения как ношй метод мелиорации .условий произрастания винограда»

- установить влияние комбинированного доядевально-капельного орошения на микроклимат винограда;

- определить технологические параметры поливного оборудования систеш комбинированного доэдевально-капельного орошения}

- разработал»режим комбинированного дождевэльно-капельно-го орошения виноградных насаждений}

- установить влияние комбинированного доздевально-капель-ного орошения винограда на рост, развитие, урожай и качество винограда;

- определить технико-экономические и энергетические показатели систеш комбинированного дождевально-капельного орошения виноградных насаждений.

Научная новизна заключена в том, что разработана новая технология комбинированного дождевально-капельного орошения виноградников и комбинированное довдевально-капелькьга поливше устройства (а.с, № 1628967, 1620968, 1628969, 1628Э70, 1628972, 1628973).

Получены теоретические зависимости, позволяющие определить крупность капель, радиус орошения.

Практтеская_ценность_работн. Технология комбинированного доядевально-капельного орошения (при {/ш. ? 25°С) позволяет по сравнению с традиционный« способами орошения увеличить урожайность ц/га в среднем за 2 рода в 1,28 раз (с капельным), в 1,4 раза (с микродождеванием), в 4,56 раз (с контролем, без ороие-ния) и экономить энергетические ресурсы (тыс. ЦЦд в ср. за 2 года) в 1,28 раз (с капельным), в 1,47 раз (с микродождеванием), в 7,5 раза (с контролем, без орошения).

Реализация результатов исследований. Технология комбинированного дождевал ьно-кепел ьного орошения виноградных насаждений и технических средств для ее реализации внедрена на площади 2 га в фермерской хозяйстве "Золотой Орфей" Жовтневого исполкома Белградского района Одесской обл., Р.Украина.

Апробация работа. Основные положения диссертации и результат исследований докладывались на секции Ученого Совета ЕНИИГиИ нм. А.Н.Костякова, на научной конференции молодых учешх и специалистов России в Московской сельскохозяйственной академии им» К.А.Тимирязева (Москва, 1994), на Первом совещании фермеров Еовтневого исполкома (г.Болград, Одесская обл., 1992 г.).

технология комбинированного доядевально-капельного оропения виноградников, конструкции технических средств для ее реализации и метод их расчета.

Публикации. По теме диссертации опубликовано девять работ, в том числе 7 авторских свидетельств.

Объемна беты. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы ( ^^наименований). Работа изложена на ^^страницах машинописного текста, включает 2& таблиц, 3£~ рисунков и приложений.

СОДЕРШИЕ РАБОТЫ

® п<эрвой_глава диссертации "Способы и средства полива виноградников" дано описание разработки технических средств для новых и комбинированных способов полива, сравнительная оценка способов полива виноградников, водопотребление и продуктивность винограда в условиях орошения. Дано техническое и биологическое обоснование необходимости разработки комбинированного дождеваль-но-капельного способа орошения. Определено уравнение водного баланса нового перспективного комбинированного дождевально-ка-пельного способа орошения:

ti+fi'-M+ßf+tf-f/f+ffi+Hi+tt*, ß)

Vfspi Wo - запас влаги в почвенной слое перед поливом} В4, Вк, Ът - водоподача при доадевании, капельном и комбинированном поливах (индексы: д - дождевание, к - капельшй, кп - комбинированный полив); Вкд, Вкк - водоподача микродождеванием и капельным способом при комбинированном поливе; В^, В^ - водопо- , дача на поверхность почш и листья растений при дождевании; И*, И« ИдП - испарение с поверхности почш; И^, И* - испарение в воздухе при подаче воды дождеванием; И^, И* - испарение с по-

n if КП

верхности листьев при подаче водьудеадеванием} Т4, Т , Т транспирация листьев растений;Jfe - запас вода в почвенном слое в конце расчетного периода от начала полива.

Разработкой технических средств для осуществления комбинированных поливов в России и в СНГ занимаются ВНПО "Радуга", ВНИИГиЫ, УкрНШОС, КазНИИВХ, ТуркНИИОЗ, ВоляШИГиМ и другие. В работах ряда авторов (Чичасов В,Я„, Изюмов В.В., Носенко В.А., Штокалов Д.А., 1970; Сурин В.А., Носенко В.А,, 1981; Черкун A.B., Щербань В.Д., Онищук И.С., Быков М.Д.", Шейнкин Г.Ю., 1982 и другие) рассмотрены различные аспекты применения комбинированного способа орошения.

Анализ результатов исследований, выполненных как в странах бывшего СССР (России и СНГ), так и за рубежом позволяет считать целесообразным использование нового способа орошения в крупных и фермерских хозяйствах аридной и субаридной зон, где наблюдается острый дефицит водных и энергетических ресурсов.

Во вт0Е0Й_главв, "Методика и условия проведения исследований", дана методика постановки полевого опыта, условия проведения исследований в года проведения опытов (агроклиматические и почвенше),

Оштц проводились ь фермерской хозяйстве "Золотой Орфей" семейства Чернешх в сДовтневое Болградского района Одесской области на культуре виноград, районированного в данной зоне сорта "Зейбель-1000" (научные руководители: доктор технических наук, профессор, академик РАСХН Б.БЛумаков и доктор сельскохозяйственна* наук А.Д.Лянной, УкрНИИВиВ им, В.Е.Таирова). В задачу агрономических исследований входило: шбор методики постановки полевого опыта, фиксирование данных агрометеорологических условий ГоБолград и непосредственно на опытном участке, а такке изучение почвеншх условий мест в закладки опыта.

Почва на опытном участке представлена тяжелым суглинком южного чернозема с содержанием гумуса 3,1 % в верхнем горизонте 0-20 см и 1,2 $ в слое 80-100 см. Мощность гумусового слоя 117 си, рН = 7,0-7,3 по всему почвенному профилю. Водно-физические свойства: объемная масса - 1,18-1,34 г/см3, ПВ - 47,1536,09 % от веса абсолютно сухой почеы, НВ - 26,5-21,25 %, Запасы ' продуктивной влаги составляют при полной влагоемкости (ПВ) 44,99-38,00 % (в зависимости от глубины почш), а запасы наи-менькей влагоемкости (НВ) колеблются также от глубины почш -20,36-16,'87 %.

Агрометеорологические условия в годы исследований (19921993 гг.) были очень засушшЕымн, типичишми для юга Одесской области. Вегетационный период.1992 года для развития и роста виноградшх насаждений сложился крайне неблагоприятным. Осадков в период март-август шпало 222 мм (50 % в виде ливня). Но из них максимальное количество - 106,3 мм выпало сразу ее на начало вегетации (март, апрель и П декаду мая) - фазу сокодвижения и распускания почек, начало роста побегов, а остальная часть выпаваих осадков приалась на конец вегетации (с Ш декады июля по I декаду сентября) - в фазу созревания ягод, А в период наиболее активного влагообмена (июнь-июль) - в фазу цветения и роста ягод, когда ежедневно увеличивалась биомасса виноградных насаждений, осадков шпало очень мало < 60 мм (учи-

тывая, что'50 % из них ливневого характера).

Среднесуточный приход влаги от о седко в в этот период (с начала Ш декада июня по I декаду августа) составлял всего 2,3 км, А наибольшим критическим периодом бил июль и август, когда в фазу роста ягод наблюдался очень сильный дефицит не только влажности почвы, но и воздуха (< 30-40 %),

В 1993 году вегетационный период бал более благоприятны для развития и роста виноградных насалдений» За вегетационный период шпало недостаточное количество осадков - 268 мм. Весенний период характеризовался значительным количеством осадков -145,8 мм (апрель и май месяцы) - фаза_сокодвижения и распускания почек, создавались хорошие влагоэапасы в почве. Погода била жаркая, средняя температура воздуха (16,7°) была в пределах норы, что способствовало благоприятному началу вегетационного периода. Засушливый период с повышенной температурой воздуха -

36,1°С (в августе) и влажностью воздуха ниже 51 % (в июне) не оказал сильного влияния на сроки нор?1ального прохождения фе-нофаз.

Сказались благоприятные запаси выпавших осадков в начале вегетации. Имеются данные ряда авторов, что. обилие выпаваих осадков в ранне-весенний период сопутствует благоприятному про-хозцценип роста ягод в остальные фазы вегетации, когда выпадает слабые осадки.

Погодные условия Г992 и 1993 годов отличались большей степенью солнечной радиации в 1992 году, что вызвало сильный дефицит влажности воздуха в иоле и августе (15,3 мб) и гибель виноградных кустов на контрольном неорошаемом варианте (46%).

Полевой опыт состоял из б вариантов: I - контроль, без орошения, П - микродождевание (Ы.Д.) при t воздуха > 30°С, Ш - капельный (К) полив, 1У - комбинированный полна (КП, К+М.Д.)» С воздуха 25°С, У - КП = К+М.Д., г* воздуха -30°С, У1 - К.П. = = К+М.Д.,Ь воздуха > 35°С. Схема посадки винограда 2 х 1,5 м. По-вторность опытов 3-х кратная. На опытном участке варианты делянки состояли из 3-х учетных рядов (в каждом ряду 15 учетных кустов, которые составляли одну повторность, а три ряда - три повторно-сти). Площадь одного варианта составляла160 мГ, а площадь одной

повторности (одного рада) - $0 Между вариантами било оставлено по 3 защитных ряде (6,0 м), а по краю участка было по два защитных рядя. В каждом учетном ряду крайние 2-3 куста с учет не включались.

В третьей_главо приведены конструкции полисных устройств для комбинированного дождевально-капельного полива (а.с. № 1628967, 1628960, 1628969, 1628970, 1628972, 1628973) и дана методика расчета основных параметров.

Устройство (рисЛ) состоит из корпуса I с подводящим патрубком, закрепленным в бокоиой сгенкей, с шдошпускшы отверстием на верхней торце, в котором помещен дефлектор За и цилиндрическим патрубком 4 на нижней торце. В цилиндрическом патрубка 4 шполнена канал 5, в котором размещен сток 6 с гайкой 7, расположенной пне корпуса. Шток 6 зафиксирован на дефлекторе 3. Дефлектор 3 снабжен пружиной в.

Похишое устройство работает в следующем виде. Капельное орокение осуществляется при напоре (Нк = 0,5 м) о поливное сети. В этом случае пружина 8 прижимает дефлектор 3 к корпусу I, вода шходит через канал 5.

При поЕшаении напора до 11-12 м происходит подии микродождеванием. В этом случае соде давит на втох 6, пружина 8 сжимается, при атом образуется щель А , через которую вода вытекает в атмосферу, дробясь на мелкие капли.

Таким образом: (Рг ^ /~/тр - режим микродождевания;

- режим капельный.

Расход воды при микродождевании!_

4% -к • лл - ш^г ■ ус (2),

где уЧ - коэффициент расхода;

- диаметр кольцевой щели, мм} к - шеста подъема клапана, мм; ^ - угол конусности клапана; Шшт.- площадь штока, мм; Р^ - давление на входе в поливное устройство, кПа;

лР

- потеря давления на открытие и удержание клапана, к11а;/> - плотность воды, г/смэ5 /Ь - усилие пружины, кН.

Расход воды при капельном орошении определяем по известным формулам.

¿■Рис. 1.Усгройство/а/ и принцип действия/б/ поливного устрЯства работающего в двух режимах: капельного полива и микродождевании в зависимости от давления в поливно» сети.

Г"- корпус, ¿""-"подводящий патрубок (ниппель присоединения),

3 - дефлектор, 4 - цилиндрический патрубок, 5 - канал капельницы, б - шток подвижный, 7 - гайка, 8 - пружина, 9 - крышка с окнами.

- а -

Радиус действия:

Формулой пользоваться в пределах: 5000 7000,

где: И - напор водя на входе, м\ /ь - шсота щели, м.

На рис.2 показаны гидравлические и технические характеристики поливного устройства, на рис.3 - изменение среднего диаметра капель при микродождевании экспериментальной поливной насадки от давления, а на рис.4 показана схема оросительного трубопровода и график изменения давления и расхода по длине поливного трубопровода.

Длина ряда для фермерских хозяйств должна быть в пределах 50-80 м (при схеме посадки виноградных насаждений 2,0 х 1,5 м). Тогда количество полившх устройств:

Н = . 50_..._85 = эз 54 „т. (4),

С/ту. 1,5

где:¿рг- длина поливного трубопровода, м;С?у. - расстояние между политыми устройствами, и.

Отседа общий расход воды будет: -Яму ' > л/с, (5)

где:^а^7.- расход поливного устройства, л/с (л/ч). Потери напора по длине поливного трубопровода:

¿пог^ = -у-Л , м (6)'

где: Л - коэффициент сопротивления; длина поливного трубопровода, м; (/ - скорость движения воды в поливном трубопроводе, м; = 9,81 м/с, постоянная величина Ускорение свободного падения тела. »

В четвартдй_глвве, "Влияние различных способов орошения на микроклиматические условия винограда, рост, развитие и урожай винограда", приводится алгоритм режима орошения винограда дождевально-капельным способом (табл. 1 ). Дана динамика влажности почвы и ход изменения температур», относительной влажности воздуха в зависимости от способов орошения. Раскрыты вопросы динамики роста побегов и развитие однолетнего прироста кустов и ее влияние на развитие и продуктивность листовой поверхности. В конце данной главы раскрыты вопросы влияния комбиниро-

120 .

100 .

0,012

0,0022 0,00В 0,004?

0,510 о;412 0,2160

со

II.

8,5 Ь 7,87,5 7,0

Рис. 2-Гидравлические (а и б) и техническая (в) характеристики поливного устройства (режиш: а - микродождевателя и б - капельницы) и пружины (в) клапана.

Рис. 3. Изменение среднего диаметра капель при микродождевании экспериментальной поливной насадки от изменения, давления

,—, tttfftftttttt ■—'

Опт./Г,С Д. ЛД./

Р, кПа

ч

X х

/м.д.

к.

О, л/с 0,224

0,194 • 0,162 0,0704 0,0352

12

18 24

25

/ ,м

Рис. 4 , Схема оросительного трубопровода и график изменения давления и расхода по длине поливного трубопровода (режимы: К - капельный, МД - дакродождевание)

5

Алгоритм выбора режима орошения

Таблица 1.

Показатели

Режим орошения

:Ыикродождевв- I Капельный {нив :

Давление вода

Критическая температура воздуху для виноградных насаждений

Влажность почвы

Применение химических средств защиты растений:

- при допустимом пороге болезней

- при допустимом пороге вредителей

- при допустимом пороге сорняков

Обогрев воздуха при критической температуре промерзания надземной части виноградного куста

Прогревание почвы теплой водой при критической температуре промерзания корневой зон* виноградных кустов

Внесение в почву жидких минеральных удобрений

Подача воздуха в почву ииъекто-ром (в корневу» зону) при низкой аэрации почвы

Р=120 кЛа

Т>25°С У/>75 %

Р=0,5 кПа

Т * 25°С \М<75 %

Дб^Л*/? ,шт/лист.

Дв.'^.шт/й2 дс^саг, шт/м2

Ткр. > -20°С

Ткр,< -25°С АРК<Ш (кг/га)

А^ 15 %

ванного дожде вал ьно-капед ьно го способа орошения на урожай и качество винограда и водопотребление винограда на фоне неорошаемого, орошаешх микродождеванием и капельными способами, а также комбинированным докдевально-капельным способом, при наступлении времени действия "условно-критической" температуры воздуха 25, 30 и Э5°С (исследовалось с целью выбора оптимального режима орошения).

Для поддержания предполивной влажности на уровне 75-80 % при комбинированном дождевально-капельном способе орошения (вариант 1У, У и У1) потребовалось в очень засушливом 1992 году производить капельным способом 5, 5 и б вегетационных поливов с оросительной нормой 610 ,850, Ю20 м^га А количество

поливов, производи*« способом микродождевания с целью смачивания поверхности листьев приходилось назначать в зависимости от времени наступления и срока длительности действия "условно-критических* температур - 25, 30 и 35°С. Время продолжительности полива 2 мин. микродождеванием за один раз и его пауза - 40 мин. выбиралась на основании затрат времени в минутах на оптимальное увлажнение поверхностного слоя почвы 0,8-1,5 см (с целью создания увлажненного, "защитного экрана" почвы) против поднятия влаги из глубинных слоев корневой зоны на поверхность почвы и смачивание поверхности листьев на испарения в атмосферу. Оросительная норма за 1992 год, подаваемая способом микродоядевания при комбинированном орошении по вариантам 1У, У и У1 составила 2280, 853 и 10 мэ/га.

Методом подбора (рис.5 и 6) определено, что на один полив микродолдеванием с поливной нормой на I м^ поверх:.ости почвы (глубиной 0,8-1,5 см), занятой 8,41 (вариант 1У) листовой поверхности .куста, при расходе воды 0,012 л/с комбинированным поливши устройством на полив способом микродождевания за 2 мин. потребовалось 1,44 л, а на I га (3300 куст.) - 4752 л. Количество времени на паузу - 40 мин. между поливами - было выбрано также методом подбора. В интервал такого перерыва-паузы входи- • ло время на атмосферное досушивание - испарение воды с листьев и поверхности почвы, которое занимало 20 мин. йце 18-20 мин. времени уходило на иссушение нижнего слоя почвы - 0,8-1,5 см (промачивающего слоя "защитного экрана"), которая зависит от температуры и относительной влажности воздуха среды обитания виноградных кустов.

Такой подход выбора (время на полив - 2 мин, с паузой 40 мин.) режима орошения виноградшх насаждений комбинирован»» дождовально-капельшм^способом орошения вполне увязывается с шбором теоретического обоснования (гипотезы) применения комбинированного дождевально-капельного орошения виноградных насаждений, который изложен физиологией водного обмена растений (транспортированием воды по растению "корень-паренхима листа" под влиянием внешних и внутренних факторов и наличием влаги в почве корневой зоны регулируют весь внутренний водоток от корня к листьям по соединяющим их сосудам.

Увлажнение микродовдеванием

jjif

10 мин.

5 мин.I 5 мин. --

36 мин.

Слабое сма- Сильное чивание смачивание листьев листьев с образованием подтеков и лужеобразова-

ния» Досушивание

а) экспозиция 10 минут,

где: t - время полива, т - норма полива.

Полив мик-

|родовдева- I Испарение вода с по-|нием I верхности листьев и

. , .¿поверхности почвы.

"Щмин.

Иссушение всего экрана

(¿поверхности

Щш

Иссушение

верхней до нижней границы

почвы

2-5 мин. увлажнение

20 мин. досушивание

сухость

верхнего

слоя

10 мин.

сухость нижнего слоя

б) экспозиция 2-5 минут

Рве. 5 . Установление продолжительности полива виноградных насаждений микродовдеванием с экспозицией 2, 5 и IÓ минут с интервалом - перерыв 40 минут на основании замеров времени часами.

РаЬстсяние от поливного устройства, см 25 60 90 105

105 90 -i

0,5*1,3 см

Рис. Ь i Контур увлажнения почвы при капельном способе орошения (I) и защитного энрана цри микродождевании (2).

5"

О

з/

Запасы влаги, м' ' га Й

СЛ со 1С 5 N

м ГО

-о

©

-г

{о се со М (И о I

ИЫ

[ц

Влажность почвы.

СЛ о> -л оэ СО

о о о о о о

т

Т

~г

>-

я

П>

Наименьшая влагоемкостьЛ

ю —1 —4 м м

N л. <1 «3 м

го СО л. со со со

10ОО

Декада 5 месяц

1 |2 13 1 1 1 2 I 3 "1 ( 2 I 3 I 1 (2

Апрель

Июнь

Июль

Август Сентябрь

Фено- Распускание почек и фаза рост побегов

Две тение

Рост ягод

Созревание ягод

После уборо чное вызрев, лозн и лист.

Рис. А . Динамика влажности почвы в слое 0-100 см, запасов влаги и температуры воздуха в зависимости от способов орошения виноградных насаждений (Варианты I, Ш, 1У и У1, 1992 г.). / ,

I_____Контроль; Ш, У1........капельный, К+ЦЦ, Г> 35°С; 1У__К+ВД, С> 25°С.

^Осадки гуд поливы.

О

При микродождевании мелкие капли воды нагреваются и благодаря электризации и адсорбции обогащаются углекислым газом и азотом, а напряжение радиации снижается.

При изучении влияния микродождевания на микроклимат виноградных насаждений регистрировались изменения относительной влажности воздуха в среде растений с помощью аспирационного психрометра Ассмана.

В июле засушливого 1992 года наименьшая относительная влажность воздуха наблюдалась на неорошаемом участке, где сложились крайне неблагоприятные условия для роста и развития (32,5 %).

На варианте Ш капельного способа орошения относительная влажность воздуха в полуденные часы колебалась в пределах от 32,5 до 36 %1 что ненамного выше контрольного неорошаемого участка (вариант I). А на вариантах П, 1У, У и немного на варианте У1 относительная влажность воздуха увеличилась на 22,526,5 % по сравнению с неорошаемым, контрольным участком. Причем на вариантах комбинированного долдевально-капельного способа орошения относительная влажность была выше ка вариантах 1У, там, где полив начинался при наступлении условно-критической температуры воздуха £7 25°С, чем при £7 30°С и 35°С. При сравнении вариантов 1У и У разница.составила 3,5 % в полдень, а затем она упала на 5,5 % в варианте У.

Динамика влажности почвы (рис«7и8 ) показывает, что наилучшее водопотребление виноградом достигается при водоснабжении винограда с ходом роста. Это достигается при комбинированном дождев&льно-капельном способе орошения на вариантах 1У и У при температуре воздуха 25 и 30°С. При этом влажность почш на протяжении всего вегетационного периода винограда поддерживается всегда равномерно на уровне 75-85 % НВ (рис.7л 8 ), Влажность почвы на вариантах П и 1Д носит циклический характер и создает неравномерности, дефицит влажности почш и воздуха после каждого послеполивного периода, что нарушает нормальный ход роста виноградных насаждений.

Исследования показали, что комбинированный дождевально-капельный способ орошения создает оптимальные условия для водоснабжения виноградшх кустов в соответствии с ходом роста

и этим увеличивает и динахмку роста побегов, и пошиение плов^а-ди листовой поверхности.

На контроле объем однолетнего прироста составил 177,4 см3 на куст, Л на участках, орошаемых традиционными способами - напольным орошением (В.Ш) и микродохдеванисм (В.П), а также комбинированными доедовально-капельними способами орошения (варианты 1У, У и У1) - 315 - 272 , 444,2, ЗШ и 320 % на один куст.

Наибольшее количество листов - 1255 и 1220 шт. - имели кус-пи, произрастающие на участках комбинированного дождевально-ка-пельного способа орошения при t7 25°С (вариант 1У) и при ï у 30°С (вариант У), то есть на вариантах, имеющих и наибольшую массу однолетнего прироста. Площадь же листовой пластинки между этими вариантами значительных различий не имела,

В результате повышенной облиственности на орошаемых кустах площадь листовой поверхности возросла на 393-240 % по сравнению с контролем и была в пределах 8,41-5,14 м2, в то время как на контроле - 2,14 м2, В сравнении с традиционными способами полива - капельным и микродождеванием - они были значительно шше -на 92-143 % и ^оставляли 8,41 м2 (вариант 1У) по сравнению с вариантом II (5,14 м2). Как видим, вариант 1У превосходит другие варианты.

Анализ продуктивности листьев кустов, растущих на участках с различными способами полива, был практически одинаковым на вариантах II и Ш - традиционных способах полива, а на участках комбинированного дождевально-капельного орошения - выше, что и вело к увеличению урожайности кустов.

Из-за очонь сильной засухи в 1992 году на неорошаемом контрольном участке (вариант I) урожайность винограда составила 56,4 ц/га, а на орошаемых традиционными способами - капельным поливом (вариант 1У), микродождеванием, при ~t 7 30°С (вариант П), она составила 200,9-182,3 ц/га. Значительно выше урожайность была на вариантах 1У, У и У1 - комбинированных дождевально-капель-ннх способах ороиения, где она составила 239,2; 220,8 и 201,5 ц/га.

Урожай куста на контроле, без орошения, составил 1,73 кг со средней массой грозди 132,8 г, а на участках капельного полива и микродождевания он составил 6,2-Ьь2 кг и 147,2-144,3 г.

-1-9 -

Более урожайными били кусты на вариантах комбиниромшного довдевально-капельного способа орошения (при />'2Г>ПС, 30°С и 35°С) - 7,3, 6,8 и 6,3 кг с куста при сродной массе грозди 153, 151,4 и 147,1.

При исследовании показателей урожайности в яянисиности от способов орошения било проведено изучение их влияния на качество винограда. Качество урожая винограда сорта "Зейбель-ЮОО" было относительно средним за 2 года исследований. Сахаристость сока ягод по всем вариантам находилась л пределах 18,3-10,1 %,

Различия урожая.в содержании сахара тхру контролен и псе-ми орошаешии вариантами опита били иеэначителыенм. Нее способы полива способствовали снижению титрируемой.кислотности сока ягод на 0,1-0,2 г/л.

Как видно ил табл.2, поливной режим и погодныо условия, складывающиеся в период вегетации винограда, окасыпппт {члатеярэв влияние на величину недопотребления.

За 1992 год исследований наименьшее водопотробление винограда на неорошаемом участке (варианте I) - 2496 мэ/га, ия них 2220 м3/га приходятся на атмосферные осадки, наибольшее - в варианте 1У комбинированного доздевально-калельного способа орошения (при £ 7 25°С), который обеспечивал поддержание влажности почий на уровне 75-80 % ШШ - 5317 м3/га, а также на варианте У (К.+М.Д., ¿> 30°С) - 4061,2 ы3/га.

На других вариантах орошения оно составило: микродоаденвшю (вариант П) - 3085 ыэ/га, капельный полив (вариант Ш) - 3516,5 и /га и комбинированный дождевально-капельный способ орошения при ■¿> 35°С (вариант У1) - 3526,5 м /га (идентичен капельному поливу).

Одним из показателей водного режима является коэффициент водопотребления (транспирационшй коэффициент) - расход вода на образование единицы урожая, который зависит от климатических условий, плодородия почвы, биологии винограда, агротехники, а также от способа и режима орошения.

По вариантам оно составило в 1992 г.: леоропасшй участок (в.1) - 44,;3 м3/ц, микродоядевание (в.Л) - 16,9 м3/ц, капельный полип (в.13) - 17,5 м3/ц, а среди вариантов комбинированно-

Таблица 2

Затраты оросительной воды на урожайность винограда в зависимости от способов орошения (фермерское хозяйство "Золотой Орфей", сорт Зейбель-1000, ср. 1992-1993 гг..

Способ полива Годы :Кол-во :Кол-во ча:Кол-во :дней по- :сов по- :вегетац. :лив. :лив. гполивов, : с^т. :час-га : раз. : дни" : : Оросит. нота, м3/га Уро- :Получ жвй, :уро-ц/га :жая :на I :мнво-:ДЧ,Э :ц/м3 •

_____ £ :-К„ г. : £ _____1_М_2_____ ¿г

1.Конт- 1992 - - - - - - - - 56,4 -

----1993

5ез орошения

КГ; 16

Г^5о°С) 1993

14

5,6

ный (КП)

1У.Комбини- 1992 О^вг^й»82^! рованный ~т6"

полив (_0>82)

48 19,2

(-1,31)

рованный полив

18

*" ы 14 4,7

У1 .Комбини- Топо гу^ЬТ?

рованный ' 5^1

полив

2

0,01

216 216 ~853 853 182,3 0,21

168 160 ~663 663 200,8 0,30

6 1020 1020 200,9 0,20

__4_ 4 _680 680 219,2 0,32

к -5) -5- 480 480 _610 2280 28Э0 239,2 0,08

,_4[-576 ■5) 581 _520 2280 2800 297,3 0,11

_5_ 180 (-5) 185 _850 ~853 1703 220,8 0,13

140 144 "663 1343 259,7 0,19

,_6_ (-6) 8 1020 "10 1030 201,5 0,20

4 "г (-4) 6 _680 ~!6~ 690 227,2 0,33

- 2,1 -

го доядевально-капельного способа орошения оно составило: вариант 1У (К.+М.Д., 25°С), вариант У (К.+М.Д., ¿>30°С) и вариант У1 (К.+М.Д., ¿> 35°С): 22,2, 10,4 и 17,5 мэ/ц.

Более продуктивно используют влагу виноградные куста при коыбинированном дондевально-капельноы способе орошения на варианте 1У, где она составила 18,4 иэ/ц, а из традиционных способов полива - полип иикродоядовянием (вариант П), что составило 16,9 м3/ц, нияо капельного на 0,6 м3/ц.

В пятой_главе, "Энерго-окономическая оценка различных способов орошения винограда", используют как в мировой практика энергетический анализ нового способа орошения и показатели энергоемкости единицы урсяая, в связи с тем, что в настоящее время резко обострен энергетический кризис. А ¡экономические показатели не даот точной оценки эффективности новой технологии и имеют существенные недостатки, обусловленные политикой денообрпзова-ния, инфляцией, отсутствием эквивалентности в оценке затрат яи-вого и общественного труда и др.

Технологии возделывания винограда по совокупным затратам энергии значительно (в 2-0 раз) превосходят технологии шращн-вания зерноЕых, овощных и тохнических культур.

При орошении в общих совокупных затратах энергии на I га виноградника наибольший удельный вес составляют основные фонды -52-69 %, а затеи идут затраты энергии, переносите в процессе производства на конечную продукцию оборотами средствам» (21-30$) и трудошми ресурсами (18-20 %). В структуре затрат энергии по использованию оборотных средств 9,6-9,2 % приходится на удобрения, 5,9-7,2 % - на ГСМ, 5,1-14,7 % - на оросительную воду и 0,09-0,34 % - на электроэнергию для работы нвсоаагх установок.

Рекомендуемая ресурсосберегающая технология комбинированного дождевально-капельного способа орошения виноградников позволяет снизить энергоемкость I ц винограда в 1,5-2 раза и трудоемкость в 1,3-2 раза, повысить эноргоотдачу в 2,1-2,6 раза по сравнению с контролем - без орошения. Ока обеспечивает высокую окупаемость дополнительных затрат овеществленной энергии, тушения энерговооруженности, производительности труда, уровня рентабельности технологии.

шведа

1. Разработана технология комбинированного дождевально-ка-пельного орошения виноградников для фермерских хозяйств, заключающаяся в дискретном использовании микродождевания и капельного орошения в зависимости от климатических и почвенных условий.

2. Разработаны конструкции поливных устройств для дождеваль-но-капельного орошения, монтируемые на одном поливном трубопроводе (а.с. № 1628967, 1628968, 1628969, 1628970, 1628972, 1628973) и работающие в двух режимах расходов и напоров воды.

3. Получены зависимости, позволяющие дляполившх устройств определить:

- диапазоны расходов и напоров для микродождевания и капельного орошения5

. - дальность полета струи при микродождевании;

- крупность капель.

4. Доказано, что комбинированное долдевально-капельное орошение позволяет;

- регулировать водный режим почвы в корневой системе и воздушный микроклимат надземной части виноградных насаждений в жаркий период вегетации в соответствии с ходом роста виноградных насаждений;

- экономить водные и материальные ресурсы в 1,5-2 раза по сравнению с традиционным способом орошения;

- получить прибавку урожая, по сравнению с:

- богарой - в 3,7 ..о 4,83 раза,

- микродождеванием - 1,14 ... 1,48 раза,

- капельном орошении - 1,04 ... 1,36 раза.

5. Установлены продолжительности поливов виноградных насаждений и контуры увлажнения-при микродождевании и капельном поливе.

6. Дан онергоэкономический анализ различных способов орошения, который показал, что уровень рентабельности применения предлагаемого комбинированного способа орошения увеличился по сравнению с: ■

- богарой - в 3,0 ... 3,35 раза,

- микродождеванием - в 1,13 ... 1,27 раза,

- капельным орошением - в 1,04 ... 1,17 раза.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИЙ ОПУБЛИКОВАНЫ РАБОТЫ:

1. A.c. 1628967 (СССР) Устройство для орошения, / Чернев Д.С., Кобозев И.В. // БИ. 1991, Г* 7 •

2. A.c. 1628968 (СССР) Устройство для орошения. / Кобозев И.В., Чернев Д.С. // БИ. 1991, У 7.

3. A.c. 1628969 (СССР) Устройство для орошения. / Кобозев Н.В., Чернев Д.С. и Калеников А.Т. // БИ. 1991, № 7.

4. A.c. 1628970 (СССР) Устройство для орошения, / Кобозеп И.В., Чернев Д.С., Волков Б.М, // БИ. 1991, # 7.'

5. A.c. 1628972 (СССР) Устройство для орошения. / Чернев Д.С., Кобозев И,В» // БИ. 199I, » 7.

6. A.c. 1628973 (СССР) Устройство для орошения, / Чернев Д,С., Кобозев И.В. и Пеньков М.С. // БИ. 1991, » 7.

7. Лянной А.Д., Чернев Д.С. Способы орошения. Энциклопедия виноградарства (гл.ред. Тимуш А.И.) - Гл.ред.Молд,-Сов.энциклопедии, т.З, 1987.

8. Лянной А.Д., Чернев Д.С. Техника полива. Энциклопедия виноградарства (гл.ред. Тимуш А.И.) - Гл.ред.Молд.-Сов.энциклопедии, т.З, Кишинев - 1987.

9. Лянной А.Д., Чернев Д.С,, Захарченко В.А. Режим орошения. Энциклопедия виноградарства (гл.ред. Тимуш А.И.). - Гл.ред. Молд.-Сов.эениклопедии, Кишинев, 1986 г.

10. Лянной А.Д., Чернев Д.С., Захарченко В.А. Поверхностей полив. Энциклопедия виноградарства, т.2 (гл.ред. Тимуш А.И.) -

Гл.ред.Молд.-Сов.энциклопедии, Кишинев, 1986.