Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Водосберегающие технологии орошения сельскохозяйственных культур на юге Казахстана

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Водосберегающие технологии орошения сельскохозяйственных культур на юге Казахстана"

11а правах рукопя

АЕЇАПАРСЗ ЕШЕБЕК ГЛУСЛЕВИЧ

УДК S3I

З'ДІОСЗЕРЕГАИІЗІЕ ТЕХНОЛОГИИ ОРОїШЗЙІ СЕЯЬСйОХОЗЯЙСТВИШНХ КУЛЬТУР НА £ГЕ КА5ДІСТАНД

ЯЗЛЬПССТЬ 06,01.03 - КЭЛ20Р5ЦКЯ Я ОРОЗЗОЙОЭ гСЙЛЭД9.ТЯЭ

АВЇ0?»2?ЛТ .

днссортацітя вл соксхаизо угеноЯ степеез каазвдать тохкическах науу.

ЕАМШЛСКИй ГВДРОКЕгаОРАТШЮ-СТРОШЕШЫЙ ЙКСТшт

На правах рукописи

АБЖАПАРСВ БАТЫРБЕК МУСАЕВИЧ

УДК 831

В'Д^ОСБЕРЕГАИШЕ ТЕХНОЛОМ! ОРОи1й!Ш СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР НА ИГЕ КАЗАХСТАНА

Специальность 06,01.02 - мелиорация и ороваомоё земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соисканио ученой степени кандидата технических наук

дамбыл - “3

работа выполнена на кафедре "Агромелиорации"

Евмбилскоро гидромелиоративно-строительного института

Йаучные руководители: заслуженный ирригатор республики

Узбекистан,доктор сельскохозяйствен. ' них наук, профессор Кривовяз С.М.;

доктор технических наук Мустафаев И.

Социальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Юсупов Т.Ю. ;

кандидат технических наук, доцент , Раимбаев К.Т, .

Ведучая организация: Проектный институт ЧАЗРЕШІРОВОДХОЗ

Защита диссертации состоится " ?7 “ января . Т99*» г. в ** Г4- — ** часов на заседании специализированного Совета по присуждение ученой степени кандидата технических наук К І8.03.С в їамоалеком гидромелиоративно-строительном институте но адресу і*8¥Г22,г.їамбил,ук.Академика СЬтюела ,28,}:ШО!. •

Отзывы на автореферат в двух экземплярах,заверенные лзчаз просим направлять по указанному адресу ученому секретаре совете

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института,

Автореферат разослан Г993г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук, доцент

Ниеткалиев А.Т

СБЦАЯ ХАРАКЗШКЯША РАШШ

Актуальность темы. Интенсификация народного хозяйства п аридной зона страны, в значительной мерз будет определяться обеспеченностью водными ресурсами и рациональным использованием имеющихся водных запасов и земельных угодий. В связи-с обостряющейся с каждым годом водохозяйственной обстановкой а аридной зоне Средней Азии и Казахстане возникла настоятельная необходимость ускорять разраСотцу а внедрение в призводство наиболее современных прогрессивных водо- и ресурсосберегающих технологий и технических средств полета. Эта научно-техническая проблема, имеющая большее народнохозяйственной значение, является актуальной задачей. ........

■ о

Достижения отечественной и зарубов го Я науки и порэдовой практики в аридных регионах страны показывает, что повэрхност -ный способ полива в обозримой перспективе остается наиболее распространенным, эффектив1шм и маяоэнергоемким способом. ,

В связи с этим основное направление в настоящей работе уделяется применению новой дискретной технологии полива, обеспечивавшей разработку водосберегагацюс, безотходных й экологически безопасных технологий мелиорации земель. '

Разработка и исследования технологии поверхностного полива' при дискретной подачи вода в борозда проведены в соответствии с хоздоговорной работой по проблеме: "Разработать и внедрить усовершенствованную технологии поливов сельскохозяйственных культур на Таш-^’ткульском массиве орошения". ,

Ц»;ль и задачи исследований. Цель исследоэаняй разработки зс г гсберегающих технологий полива состояла в изучении влияния рпзличних способов дискретной водоподачи в борозды на равкомер •

шсть распроделешш поливкой норз,ш и скорость продвижения полнв-еоГі струи при из&ешшш расхода, числа'е длительности юшуяьсов. Для достшзшя этой цели в процесса исследований решаляоь следующие задачи:

"* иОЇ-- ЗНїіХ йг^''Оії^‘‘іССКл)- Д сЛ іа ЛІСТСКЛі•

рости впитывания воды в почву при различных технологиях полива ( даифатвой и непрерывной водоподаче) ; •

- определение текущего времени впитывания, времош подачи

к паузы или циклического отношения, номера подача; .

-- оценка качества- полива по длине борозд при полива дискретной струой;

- установление элементов техники п технология полива при • дискретной подачо воды в бороеда;

~ определэние ТеХІШКО-ЕЕОШіаЧОСКОЙ ЭффОКТЕВНОСТЕ внедрения технолопш подачи вода в .

Обтест я матопйка ксслтвРгъчЯ. Комплекс полевых' исследований проводился в период 1988-1950 м, на отгшо-пропзводствоЕ-ном поле совхоза ‘’Бельбасар" Шуйского района Еамбылской области Республика Казахстан. Сельскохозяйственной культурой, кссходуо-иой при поливе по бороздам, являлась кукуруза на силос»

Изучение элементов техники бороздкового полива проведено по методике ШДОРЙ. Обработка экспериментальных разультатов исследований производилась общепринятыми методами с примененаем катеыатичесвиго и фазического моделирования.

Научная новизна паботы. Разработана технология дискретной подачи водн в борозда при использовании постоянного поливного тока с поочередной подачей группе поливных борозд; установлены элементы техники полива при дискретной подаче струей в борозды с уклоном 0,002-0,ЮЗ на среднесуглшшстых почвах; разработана

■етоднка опредолепил элементов техники полипа при разлггзпдх режиаах зодопэдачн и дана сцснкд качества полива. Получена патгмат’дчэскгя :;одэль, которая поззоляет опрздадкть оптимальна® элемента техники полнза па бороздам с дискрзтней зодоподлчс;1. Новизна ндучннх разработок подт.пордена однш авторским свидетельством на изобретение и ппэдргииси в сельскохозяйственное производство.

Птшттаская ценность ваботн.Применение на практике предложен-::оИ технологии полива с дискретной подачей сода позволяет погасить КПД техники полива на 20 - 30 %, уро/саПность кукурузы на силос на 10 % « сократить потери на поверхностный сброс о 2 ~ 3 раза, а згаи-г.э поплсить производительность труда поливальщиков на 10 - 15 %.

Рдализтт и внедрение результатов исслзловпний. Разработен-х:ая п рекомендованная технология полива кукурузы на силос по борозда'! пр:"'ол."с-гсл в совхозе "Бэльбасар" Шуйского района Паибилской области на ллсдади *10 га. Внедрение подтверждено актам» за 19831990 г.г.

Лптобпппя ргбота.ч Результаты исследований докладывались ‘ на сестой республиканской конференции почвоведов Казахстана, Алма-Ата, 1987. г.; на конференциях молодых ученых Ташкент, ИШШХ, 1983 г.; Джамбул, Городской комитет ДКСМ Казахстана, ДГМСИ., 1988 г.; Цэскоа, ШЯ, 1989г.; Фрунзе, Киргизский СХИ №..Скрябина, 1990 г.; на заседании кафедры Агромелиорации, ДГШ1, Джамбул, 1988 - 1990 г.г.

По тема диссертации спубликопаны II печатных работ и подучено I авторское свидетельство.

Основные защищаемые положения. Водосберегакщел технология полива кукурузы па силос по бороздя»/, на .средчесугланнстых почвах с ухлонеми 0,002 - 0,003. Методика расчета элементов техники -лслива по бороздам з различным режимах водопэдачи.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 192 с?рз -

шщах тшшопнсиого текста» содержит 29 рисунка, 24 таблиц, список использованной литературыи вюшчавдий І22 наишкований, в т,ч. иностранных - і2 , состоит из введения, 5 глав, пи

водов, ■ ;

■ • СОДЕРВДИЕ РЛБОТН .

Во введение обосновываемся актуальность теш диссертации, ставятся цель и задачи исследований, отражается научная новизна и практическая значимость результатов работы, сформированы основ ныв шлоаввия,. внносиаие:ш".аащаіу*' •• ’•' . : ' .

В пешой ставе - "Совргискное состояние» техники полива по ' бороэдш" расс:.'лтрявается обзор литературных источников с современном состоянии техника н технологии поверхностного полива, век

■ . ■ . - ^ . ' . ■ ' ■ ■ . вазтея шправлеиш теоретического поиска и выявляются тенденция

совершенствования повархностного полива. Отмечается существенный

'/•'?:'ЙД ' в теории бороздкового полпза видных советских ученых: А.Н.

К'.к-.тякова, А.Д.Кременецкого, С.§«, Аверьянова, -Б.А.Шумакова, Н.Т.

Лактаева, А.Н.Іяпина, М.Ф.Натальчука, С.М.Крцвовяза, В.ф.Носенко

О.А.Сурина, Г.Ю.Шейнкина и зарубекнше: Израильсона, Филиппа, Би-

д^а, И.Вырдева, С.М.Коттера.

В то кезре?;я-достижения отечественной и зарубежно!: науки и передовой практики в аридных'регионах страны показывает, что поверхностный способ полива в обозримой перспективе остается наибо лее распространенным, эффективным и шлоэнертоемхим спо собом. Учитывая особенности юго-востока Казахстана, где печпецьо-пельеф ные условия благоприятны, следует и впредь преимущественно разви рать поверхностные способа ороаения. Б связи с этам основное лап рождение в этой работе уделяется прилинегаа новой дискретной тех

яологвз полива. ' ' '. ; ■ . ' . . .

В своей гваЧЕиоста дкскротяая тшюяогкя поверхностного сио-соба полива является новым шагом научно-технического прогресса в области оросительной нелворнцил е будет способствовать интезспфа-кадии орошаемого зешгеяагпга. . . . : . '

Теоретические а методологические ирплцига решения этой проб-лада заклпчазтоя а том,-что крупный наливной то» води распределяется пробно в несколько прдс”оз, аориой добеганяя без сброса воды в конца участка-о' форсирований* норазйшаадш е- регулируешь расколом ло йоянс-го внесения поливкой норм; (Хамраев П.Р., Юсупов Т.Ю. 1979) . ;■ .; . . V . ■ ■ - '

Как показав обзор литературы по-поверхностному поливу, эффзк-ткзгюЯ технологией полява. па почвах со сродней я кягкоЗ водопро-нацаекасгьэ является дискретная ївхнологшь іюворхнсствоіго полива, которая позволяет сократить позерхЕостшій сброс, повысить равномерное и качественное распределение еолйзшх впри по всей длнке участка я за счет улучшения качества пелкзаповысить урогаДпость сельскохозяйственных ісультур пря экономных затратах вода я ередсть ' труда. ' ’ , " ■ - л : - ; . ' ■

Во второ? глава -'"Обьзкт. задача п. кетодяка исследований0, излокепн основные задачи и анализ прнродко~хозя?їствешші; условна . земель Тая-Утнульского г,массива орогаашу;. Сн расположен в среднем течешга реки Чу г. занимает 169,7 ткс*га, естественные гргнкци ча востоке и северо-востоке - Чу-Илийсхсиа я Кендыктасские гори. По хлилгатнческгш к почвенным условиям террлторля блчтолриятнз для здрачаванпд сельскохозяйственных культур.

Комплекс полевых исследовапкй проводится в пэруод 19881990 г.г, на опытно-производственном .ноле совхоза "Бельбасар" ' Шуйского района Жтбияской.’области Ресвуйиики Йазагсгаи*

Почвы - лугово-сероземные о глубиной залегания грунтовых вод 3,510 м. механический состав -* ареднесуглинистый. Плотность верхнего метрового ояоя 'составила 1,28 х/см3, общая аорозность почв - 48# оз? объемной массы. ;

Предельная поливная влагоеккость в метровом слое составляла в среднем 21-22$ от.'массы почвы, водопроницаемость -0,10 к/час,, уклон полей по направлению полива был в пределах 0,002-0,003.

На опытно:.; участке борозды нарезались на глубину 15-18 см, ширина мездурядий составляла 0,7 м, длина борозды - 400 ы, рас-четкая поливная нэр^.а - 800-900 и3/га. Изучались раоходц с дис-кроткой подачейводы в борозду в пределах 1,0-2,5 .д/о, контролем служила обычная технология„ с непрерывным дативом и сбросом воды ’ ш 20-30& от норші водопадачи. Режим орошения и агротехника возделывания гувурузн аа силос - общепринятые для хозяйств района 70-70-70# ої НВ. ' ^ ;

В соответствии с требованиям методики опытного дела (Доспе-хог. Г.А., 1985) . опыты сопровоздались фенологическими йаблвдещщ-ми, биотершчвскши учетами, анализами почвенных и растительных ойразцов. Бодно-^изйческие свойства почвы мучалась в лаборатории по методике СоюгЖХИ. Контроль за влажностью почвы осуществлялся термостатяо-весовцм метопом, Бодопотреблеше кукурузы ка сллос определялось методом'родного балансаС А.Н.Костяков, 1960) ., Движение воды в бороздгос фиксировалось по створам, располокенным через 10т20 к, концевой сброс опроделялся треугольным водослтаом. Скорость впитывания определяли методом заливки раы в 4-х кратной повторности, : ■" : . ' ' . . .

Изучение влеиентов тєхниіш бороздкоеого полива и гидуавлл-чєоігзо исследования; проявлены’ во методяке САЯИйРЛ. - Учет' урожая г.гоі-глзїлся гетодо:,- спло-шоїі уборки учетной дєлчіік’л путе:,: взвоза-.

вания. Обработка результатов ясследоваигй проводилась методами математического и физического моделирования.

Выполнено количественное обоснование .типичности огштно-кронз-водственного участка с использованием стохастических приемов к вероятностных методов.

В тт.этьей главе - "Результата исследований по обосновании техники полива по бороздил дискретной водоподачи"' изложены результаты исследований по изуче-да: впитывания води в почву а давамиха вродвияения поливной струг при дискретной водоподаче.

Для выполнения характера изменения скорости впитывания при дискретной водоподаче в различии сочетаниях длительности и числа тактов бич поставлен ряд опнтов на метровом отрезке борозды (таблица 1) . . .

. Таблица 1

Сравнительная оценка скорости впитывания води почвой при циклической подаче вода

!Продол-.’Спорости впитывания вода в !:ытелъ-!зависимости от Ь , час Показатель ! кость !— - -,--------т~ — “

(ВДУ|“ | ОД | 1,0 I 2,0 ! 3,0

Первый гшульс (Yt) - 0,160 0,055 0,045 0,042

Второй импульс ( Yi) 2,2 0,065 0,035 0,030 0,030

Третий' импульс. ( У}) 22,3 0,034 0,030 0,027 0,027

Отношение: (V</Уг) - 2,46 1,5? 1,50 1,4.0

(У,/Уз) - 4*та i*33 1.6G 1,55

(УЛ/Ул) ~ 1г31 1,16 *.«• ии

Из данных таблицы 1 видно, что скорость впитывания при третьем импульс-э по сравнению с первым уменьшается в 4-5 раз, по срав-кенин) со вторым - в 2, а в дальнейшем - в 1,11 раза. Уменьпение

скорости впитывания обусловлено образованием зоны временного насыщения на поверхноста почвы» которая»-медленно опускаясь вниз, сдавливает и впитает за собой почвенный воздух, содеркащийсл в ворах грунта. Следовательно » в третьем и последумцих импульса* скорость впитывание нрийшаается а коэффициенту фильтрации [Хр) т.к. Происходит полное насыщение верхнего слоя почва.

На основе статистической обработки экспериментальных данных полученных нами, расчятащ значеная параметров водопроницаемости, почвы при прерывистой технологии далнва {таблица 2 ). .

’ ' .... . \ Таблица.. 2 V

, Шрамвтры водоіїронидаємоста ночэи прл ■

различных решслах подача; зоды в борозду ' .

Ноаев!Продол-!Скорость впитывания { Параметры водопроницаемости так-* !аитель-! и/ч !_ .■ _ _^по<шд_ _ _ _ _

ТОО ІЕОСТЬ — — — — — — —I Т Т Т

‘ I тактов 1 начало ! конец ! £ ! Кв I 6 * А&

- _ -*»ЧРв 1 -дагЕа- Х^_________________________________

/' ■ Дра технологии іцрорнвистой водоподачи

1 3.0 * 0,158 0,031 1,46 1,50 19,8 0,10

2 3,0 0,065 0,020 1,03 0,63 8,1 0,09

3 8,0 0,031 0,009 0,61 0,25 3,9 0,08

4 6,0 0,010 0,008 ОДЗ 0,07 1,3 0,03

При технологии Постоянной водоподачи '

1 40,0 0,160 0,008 0,82 0,63 20,0 0,24

Как ввднэ иа таблицы 2, в определенных условиях параметра " и. " в формуле А.Н.Костяхова, * К& " Р.ЕЛортона и " & *-С'Ф.Аверьянова является по существу парными коэффициентами, изменяющимися в зависимости от величины начальной влажности.

При первой импульсе показатели водопроницаемости шест максі ыельныа значения, а при последуадах водоподачах, так как впитнваї

происходит на частично увлаиненной борозде, показателе сС . Кб , $ , долянш затухать интенсивнее, чем при постоянной подаче водь в борозду. В цикле подача-пауза при технологий прерывистого полива- по бороздам наблюдается динамическая неустойчивость гидравлического процесса з почвогруааах, 7.&, зертакальнал шфш-трацдо эсуществляется по эатухащей ; кривой колебательного даюкения .

{рис. 1 ) .

Рио,^ Изменение скорости ваита84кия и вдитгьяэЯс* эов* по врвиен* з зависимости от «хноаогиЗ ®о«опо*ач«*’

Такш оиразом, можно сделать сдедуадиэ выводы: во-лервнх, меныленпе скорости впитывания при дискретном поливе связано с-бразованием зоны временного насыщения в верхнем горизонте по г.-л о ервого икпульса; во-вторых, поело дашульса в шккнх геркзо/лах ст&ется защемленные воздух, что затрудняет.' герал^авяке'. плате 'на оль^ую г.гхуоину при последующих импульсах.

Многообразие и слоеность природы процесса инфильтрации вода . при дискретной технологии полива выкувдаот прибегать к различии предазаенням и построению математической модели /6/ , Для

систематического описания процесса инфильтрации воды в почву при дискретной технологии'полива выведено универсальное уравнение, пригодное для любого способа полива в рамках-решения одномерного нестационарного движения с учетом граничных условий:

»}'/н& "Жо/ .

где Уъ - скорость впитывания волк в почву за время ; у0 - начальная скорость мштывания воды в почву;

Др - коеффициент фильтрации; :

- коэффициент пропорциональности, т.е,;

X _ МЖ(Уо~Х'ср) .

& -Же

гдо Ъ/н$ ,-}/с . 1’/р - запас влаги в расчетном слое почвы, соот.-. Есгстяуюищй ваииеньшей влагое?.?косты .АуЛ предполивноВ влааностп

- = (0,6-г0,7)*Ду^ и максимальной влагоеикости - Л о •

Полученная зависимость'(1) позволяет количественно оценить изменение параметров ин$£1льтрации при постоянной и дискретной ( прерывистой.) подаче вода в почву и может быть использована для полного цикла исследований теории бороздкового полива и ее совершенствования.

При подаче водн в борозди часть ее инфильтруется, а часть остается на поверхности и двикется ьназ по борозде. На двияоние еоды влияат многие физические факторы, включая уклон, форму шероховатости борозды. Однако поливная струя а инфильтрациокная способ-ьость являются перьостепенпши факторами, определяющими нажшле-!!,!0 юли в поверхностном сдое и скорость движения воды по борозде. Как показали результаты зкеперимептальккх ксследогкшчй, про-

зодошшх в период 190^1990 г.г. на полях совхоза "Еэльбасар" Шуйского района ЛСамбьугской области, в перво?/, цикле имцулъса пробог года происходит только по сухой борозде при лпбоЗ технологии полива, п характер изменений практически совпадает с непрерывной подачей воды в борозде (табл,3.)

Таблица 3

. Скорость передвижения лйа струи

по длина борозда, гац^/м/шш

Номер!Расхода! Отрезок борозда м

так- Г воды а!—----------------------------- —_ _

топ !борозду! ! ! I !

ада-! д/с ! 20 ! 100 ! 2С0 ! 300 ! 400

та ! ! ! ! ! !

полита______.___?__________!__________!_ ,________!___________!________

При преравистой Еодоподачо

1 1,0 6/3,3 48/1.6 119/0,8

3 1,0 2,5/8 23/4,8 48/3,4 98/2,0

3 1.0 2/10 . 19/6,6 38/5,0 64/4,1 90/3,1

4 1,0 1,9/11 35/8,0 31/6,6 48/5,7 74/4,7

1 1,5 5/4 36/2,0 83/1,2

2 1,5 2/1Э 18/7,1 38/5,0 70/3,5

3 1,5 1,6/12 14/8,4 28/6,6 44/5,4 61/4,5

4 1.5 1,5/13 12/9,7 25/8,2 ’ 38/7,4 46/6,6

При непрерывной водоподаче

1 1,0 6/3,4 46/1,4 122/0,7 288/0,45 556/0,ЗС

Так, в начале борозда при расходе поливюй струп 1,0 д/о скорость воды при импульсной водоподаче составила 3,3 ц/мш, п а створо 200 м уменьшилась до 0,8 м/мин. Такая же закономерность наблвдается пра непрерывней водоподаче, т.в. при расходе 1,0 л/с (контроль) э начале борозды она составила 3,4 »д/киз, а в строра

.400 м уменьшилась до 0,3 м/юн. Следовательно, по мере удаления от головы к концевой части борозды средняя скорость дгс.т.є:-:іія лЗа схруи постепенно уменьшается, в среднем 6 раз. После прекращения подачи волн во длине Со объем накопившейся зодк в ворозде продолжает двигетьея во время паузы на некоторое р&естоякке* аС за

врєїлй Ьс (Іс~ продолжительность спада) . Таким образо;', зз перэи

за , л

период дискретной есдонодзчи струя движется время гн+1с ка расстояние £$ ■ ,£а *■ йС ? Как показали результаты экспериментальны исследований, дликя добохашіл ео ї>рєа'ід осіьаіс.іі о:' расхода

поливной струи, т.е. при £ = 1,0 л/с в перво/; кішульсо она со;, тавнла 22 м„ а при £ = 1,5 л/с - 27 м (таблице. 4) . Следователь но0 если объем поданной воды достаточно большой, увлажнение борос ды происходит во время паузы сіокаадпм объемом ( же.2)

Прк ятопоу и. последузлп'х. ш.:вульсах скорость дг?х.':г-.-г

по смоченной борозде б то:.: ь* другом случаях С варианта.': сі:: ?;-. ) О

гэзко возрастает до 3-Ь саз. Нагзакер, сук г.:зт::

Зависимость затрат времена от псоёдонного фронтом струи, расстояния в разных циклах п различных струи .

Числа тактов и лата дива

по*

Расход! Длительность такта!Длкра добегаяпя полавных струй, и !Продолжительность посту-!Врал в <5о~ ! мин !— - -- -- — - -- -- - — ! па тельного ■дхшяевяя !добоганпя

розде,!------------г ------* „ во&оподачн„ _ ! Длина до бога- !_____________________________________кин__ !за паузу

" ‘ ‘ * /лкпоУ Тпо сттгой<км ъагпг во' ?___________« .________» “ ‘ "

л/о !зодоподачн! пауза )г0 М0КР°“ :п° сухой! ших води во |со шкроа }Е0 сухой ! | . | |борозда (борозде * {борозда |борозде |

Прп прерывистой водоподачо

шш

1 1.0 119 119 - 200 22 . - 119 25

2 1,0 58 58 222 300 30 48 50 26

,3 1.0 $0 90 330 400 37 64 26 30

4 1.0 74 - 437 . - - . 74 . - 32

ЗЄ1 307

1 1,5 83 83 — 200 27 ■ - 83 26

2 1,5 го 70 227 300 37 38 32 27

3 І.5 67 61 331 400 38 V 44 17 32

4 1,5 46 - 438 ' ■. _ ’ • - ■ 46 - 37

260 214

При непрерштой водоподачо

1 1.0 556 - . - 400 . о - . 556 67

со

показатели составили при расходе в борозде 1,0 л/с в створе 0-

20 м - 8 м/мин, 80-100 м - 4,8 м/мин, 100-200 м - 3,4 м/мин и 280-300 и - 2,0 м/мии. При этом в отрезке 222-300 м во втором и пульсе вода движется по сухой борозде. А в последнем импульсе в отрезке 0-20 к скорость движения веди увеличилась до 11 гА'кн, 80-100 м - 8,0 м/мин, 180-200 м - 6,6 у/уин, 280-300 м - 5,7 и/\ 300-400 ы - 4,7 м/мин. Такая же закономерность наблюдается и прі других вариантах опыта (табл. 3, 4, рис.2) .

Анализ экспериментальных данных показал, что вреуя добегані поливных струй существенно зависит от длины пробега воды по суу< п мокрой борозде. Скорость движения воды по борозде при .дискрет-пой подаче сопоставима со скоростью постоянной струи линь в теч< нии 1-го иь'пульса, а в дальнейшем независимо от числа тактов и их длительности она неизменно виїде. Возрастание скорости движения потока водн по смоченной борозде при повторных импульсах объясняется резкш снесшем еероховатости ложа и дна борозды, ухудшением водопроницаемости почвы и меньшими потерями струй во; при движении по иасызенной влагой борозде.

В четвертой главе - " Агромзлиоративная оценка результатов исследований дискретной технологии полива по бороздам", приводят ся результаты распределения увлажнения по длине борозды и режимі орошения кукурузы на силос при различных технологиях полива.

В качестве исходных цпкных дня аг ро?/ е лнора г ив но і1 оценки в различных технологиях полива был взят комплекс пространственновременных параметров, собранных в течении 1£88-15-:0 г.г. на голях совхоза "ГеліхЗасар' Шуйского раі!она Йи'бьлскои области.

Б таблица- 5 приведе»»: результаты нсолєіовшіиії пс. затрата*.-воды с кмгульсно!: и постоянной вояопі'аа«е1-, которье гоказывачт экоплуатационки»» параметры эт:.х ог-гто?. Сравнена* дянкы’'- гг.ктов

Основное элементы технологии поверхностного полива по бороздам .

1 ЧУНОЛОІ'7.',’. ГОЛЙЇКі

’Расход ! Длчтельность!Чис-! Норма полива

! в І^акта, мин !ло !---------------—----------------

!начале • “ ~ 7 так-!брутто!нетто!сброс Г^ильт-

!Зорозды! , паУза|тов ! ! ! !рщда

-! п

Коэ^вдяенты

;• 5 %

Кр

1988 г.

С пг^'^инистой ьог-пиопячей 1,0 381 307 4 816 718 78 20 0,88 0,02 0,С9 о; 88.

1.5 2С0 214 4 835 713 90 32 ' ° *е5 0,04 С,11 0,90

С непрерывной яОйОПОДЙПе? 1.0 У5€ 1 1139 747 1989 г. 327 124 С,С2 0,10 0,27 0.58

С прерывистой ’’ОЗППОДГ.Че!' 2.0 206 170 4 682 7С7 90 2Ь 0,87 0Г03 С,10 0.92

•-> с. -!■-> 167 137 4 894 770 103 21 0,86 0,02 . 0.11 0,95

С іірпроркяно!» НОПОЛОДЛЧвй 2,0 280 ' 1 1200 758 1990 Г. 334 108 0,СЗ 0,08 0,28 0,56

С прерывистой яодоі.одачеії 2,0 205 167 4 880 765 86 29 0,87 0,03 0,10 0,92

2,5 165 135 4 884 743 107 34 0,84 0,04 0,12 0,96

С иегрбрцг.нгВ 2,0 234 . 1 1260 713 407 140 0,57 0,11 0,32 0,54

роиаполачоЯ

показывает, что при постоянной подаче коэффициент равномерности крайне низок, не более 0,60, а фактические потери воды на сброс 327 ы3/га (до 30%) а ш глубинную фильтрацшо-124 м3/га или Ю% общего объема водохгадачи великі,ото указывает на незф|вктивность рианта.

При импульсной водоподаче. коэффициент равномерности в заві мости от размера поливной струи составил от 0,88 до 0,96, факті ческие потери вояк на сброс 78 гл3/га • до 10$ и на глубинную фі рацию - 20 ы3/га или 4$ от общего объема -водоподачи. Этот вариї показывает прзимущастЕо над предыдущими вариантами и доказывае’ погенциальнузэ выгоду ишульсвого иотт над постоянной еодслоя;

' При этом в годы исследований при всех .вариантах полива с : пульсной всдоподачеЗ добеганкд била. закохкоиа2тр:: пглпульса, а . четвертый ишульс со сташш.ршйт величинами § и 6* слукил для увла&нения ншшей части борозди вторично, чтобы было одина вое увлажнение по длине поливной борозды. Как показали резульг опыта нормы добэгания при.каддом импульсе также меняются. Это . бенно характерно для первого и второго импульсов. Для третьего последующих импульсов эта разница настолько шла, чсо практяче не влияет на результаты технологического процесса /рис. ъ).

А

500

§600

Т

700 і 600

3 500

*5:

I

400

Т — ЯШ мм Т" >— •т» 2

Г 4

гш 36 и .. '

і •; Г"“ 50 ГГ

• ■ І_ Г“* І—: еа 6=: п* V й1 1 [_ Г

с ПП И X ' Г 1— Ьф * в?1!

І7 щ р Е —1 - 1 эч № с 6Б5> 5 882 Ь§П.1 3 I

а -Дії р ‘'1 І

щ й и ІІ V*0* I і і 1

"1 5» а Ч~ ґ

ы Е л — и_ _____

Рис.З. Распределение поливных норм по злинг 6cposn.ii

УротаКине показатели при прочих равных условиях агротехнических приемов возделывания во многом зависят от равномерности распределения расчетных поливных норм по длине орошаемого участка. Чем выше контрастность в равномерности увлажнения корнеобитаемого горизонта почв по длина борозды, тем бользе разница в урожайности кукуруза ка силос. Это подтверждается урокайными данными кукурузы на силос в наших опытах за 1980-1990 г.г. (таблица 6)

' Таблица 6

Урожайность куг'урузы на силос на оштном участка 1988-1990 г.г.

' • • • 'У

Годы Г Технология ’Расход! Длина отрезка борозд, м! ср

наблю-! попчвч !в бо- ----------------------------------

дений ! поллва !роздо !0-100!100-200!200-! 300-!ц/га

______1______________________№_ _!_________!_______ „!300 I 10Q I _ _ _.

1983 Прерывистач водоподача 1.0 440 400 403 396 409

Прерцэистая водоподача 1.5 473 446 410 408 434

Непрерывная водоподача 1.0 414 380 371 330 373

1989 Прерывистая водоподача 2,0 456 -407 414 380 414

Прерывистая водоподача 2,5 470 433 401 409 428

Непрерывная водоподача 2,0 397 390 368 327 370

1990 Поерывистая водоподача 2,0 430 3S6 407 334 404

Прерывистая водоподача 485 436 402 410 433

Непрерывная водоподача 2,0 406 375 362 314 о ЗС4

. Как видно кз габлжн 6 пои кмпульсноГ. водоподачг в первой и втором вариантах, где равномерность увлажнения по х.ггяч Сороз-

да оптимальная и урокайнкз показатели кукурузы на силос почча т отличатся по всей отрезкам длины борозда, они ь течение всех •грех лз? исследований были вше на 50-60 ц/га по сравнению с существующей' технологией ьопрерлвноО водошдачи. При постоянной во-доподаче и третьем варианте наблюдается значительная тенденция

* ' ' V • . ■. (

сшпзния урожая в концевых отрезках борозд.

Такш образом, эффективность дискретной технологии бороздкового полоша доказана и по урожайный данным кукурузы на силос.

. При изучении оптимальных -режимов орошения, во всех варианта) технологии полша при воэделнвании кукурузы на силос в течении вс гетздионного периода поддерживалась предиояивная влажность на ур< не 7СЙ ППБ, Снижение влажности до 60% ПИВ по трохлетнкы данным > привело к уменьшению урожая.

Потребность кукурузы на силось в оросительной воде (нетто) в года исследований оказалась неодинаковой, т.е. при прерывистой подаче вода в борозды в 1988 году она составила 273? ы3/га, в 1989 г. - 2944 и3/га V в 1990 году - 2950 м2/га, а при постоянно) водоподаче соответственно - 2825, 2922, 2833 ы'Уга, а потробност. (брутто) оросительной воды в эавииааосги от технологии полша находилась в пределах от 3141-4816 м3/га.

Оптимальный режим увлажнения поливов кукурузы на .силос был обеспечен при четырех вегетационных поливах в зависимости от поч венно-климатических условий. Анализ подученных опытных данных по казал, что наиболее суммарное водопотребление кукурузы на силос с постоянной водог.одачей в борозды (.Ш вариант) и составило с колебаниями 6?43-1з?.79 м3/га. При технологии полива с прерывистой водолодачвй в борозда он составил 3769-425* м3/га. В структуре суммарного водопотребления основной приходной статьей водного ба ланса является орссителькая норна, состоящая из 70-76$ от общего

эй доля оросительной води в сз^арном водопотреблетга культури теньяплась до 5-?£ за счет сокращения потеря води на глубинную зяътрацчз и сброс в процессе полива.

Такил образом, исследования оптимальных•режимов оропоппя ку-урузи ка склос показала, что пря прерывистой дискретной подаче оды в борозда обеспечивайся лучший реет? злаякости, способствую-зй более продуктивному ьспользовашиэ поливной воды. ■

В пятой глава - "Реализация результатов исследований п оконо-:песг.ой сффектквности полива по бороздам пря дискретной водопо-глз1* предлагается расчет элементов техники полива и обоснование зопсг'зчсс'лой с^ектяькости внедрения дискретной технологии поет-

Теорзтичес::зэ приявши д?.с::ретг.сй технологии.поверхностного/ олпга псгстчазт при устакоэлгнзп отяиалыздс элементов тохшш олпга известное ограшг»саае в методике, оакяачаюзейся в тем, что бп;зд продолжительность подачи поливной юрки совпадает с врсашем

оэ прерывался полива с учетом сродней скорости впутывания.

При этом продольная длина подпвией борозди не дояшга бить олеэ 400 и, тогда обязя продолжительность подачи водч бороздой 13 расчета заданной поливной иоркц кояно определять по $орцуле:

$ - расстояние мезду поканшли бороздам*'., м; ■ '

фтазг величина максимального расхода в борозду;

£ - дя^а поливно?, борозди;

Ь(гщ)- обц-я продолжительность гелква до подачи полисной норки Ю.1 , час.

одного увлаяпвяпя гсорнеоЗятаег-ого горизонта по заданной глубпно

до Г71 •(. - пожиная корка нетто м3/га;

Длину первого и второго бьс^ (СО можно определить

. Ь'кф-{Щ}- (»).

где Л о - количество бьефов;

■/?1 - комар бьефа.

В последуэдих к:<шу.яьоах длина бьефа принимается равной длине

* * Ла .

второго бьефа, причем '

с.*(

Продоляитальвдеть подачи воды в борозду в каздом никло до ко ца борозди определяется: ..

^ ' •<«> где длина мокрой борозды после I -го цикла "подача-пауз

т.е, Х£^1 -4^

£сС - длина сухой борозды, по которой подается вода очоред-' ного I -го цикла "подача/пауза";'1

- скорость движения воды по мокрой борозде, м/ч; :

УС1 - скорость движения воды по сухой борозде, ы/ч.

Расход поливной струи в последнем бьефе в период доувлажвошэ рассчитывается по формуле:

$9¥=Ч.гпах-$у{ез) =$гпаа;-а&' Кр'^1 (5)

при этоы объем воды^ поданной в последний бье$ будет равен: .

3?$00{<1тох> (6)

где\tjit - продолжительность подачи зодн до конца предпоследнего бьефа, т.е. , (7)

тогда при каадом лшульсе норма доувдакнеиия (/тг^у) рассчитывав! ся по формуле: .

' & ~ 1Ш(6-Сп-Л '

• ' л'.-: 21 ■ /V: 'О. : ■;

увяааяения последующих икпульсов в любом створа по мокрой борозде будет равна; '

■ -л".'::;. ^п^1С4'К^)и , ' ; ''(»>'

где £; - продолжительность і - го икдудьса.

Обіцая поливная норда, внесенная во время полива, определяется по формуле; : \ ' у ■ . .

(ю)

В настоящее арсш, когда хозяйства переходят на носке экоио-цичэскке отаопгиші, ваззгейшпі пайазатекеи эффективности использования земзль в условиях гцдроігзллорзцші является ее продуктивность; которую достаточно полно 'еойю охарактеризовать показателям! выхода залоЕой лродухціпі в ртсссго на 1000 її3 годового обгсаа года, подаваемой на I га оркккасвс' -дейзль* • .

Результаты снстекюгб анализа з::епзр::лоитаяышх материалов показали, что во-первых, прд прзрвкстой пода^з водд в борозду їлопїо сэйокошяь до 20-50^ орас'ггалшоЛ годц по сраснзштэ с реко-мондуекыш в настсящзз вреет кгтодсшй!, во-зторог,шЕі5пается; производительность груда до І,Ь різа, а срзтькх, опэкпалыый рзшаї орошения способствует на базо отії* технологий разработке рзсурсосбе-рзгатцих технологии орошения сельскохозяйственных культур.

; ' ЩВД ; ' V . :' ; .

I. Одной из эффективных мер по сберзяеншз и рациональному использованию еодішх ресурсов на иго-востоке Казахстана является поверхностное орошение по бороздам с прерывистой дискретной зодопо-дачей. В связи с этим, в настоящее вреші необходимоі На основе сов-реыенных теоретических принципов водосбарэгаюцой дискретной теуяо-логии полива разработать теорэтиааские концепции и практические

рекомендации традиционных методов поверхностного полива в сторон; яовылеыия их эффективности.

2. Как показала результаты исследований: при дискретном полз ве'в сравнении с обнчнш способом полива по бороздам, можно сэкономить 1Ь...2С£ оросительных вод с равномерностью распределения юг &о длине борозды до 0,96 при коэффициенте полезного действия ке ниже 0,87. При этом обядея продолжительность полива сокращается в 2.0.3 раза, производительность труда поливальщиков повивается і 1,5-2,0 раза, обеспечивается нормированная подача воды в диапазоне 400-1000 ыэ/га в создается регулирование и управление мелиоративным режимом почв,

3. При этом равномерность увлаянения ПОЧВЫ 1.0 длине борозди при дискретном полизв достигается за счет регулирования продолжительности полшва и впитывающей.способности почвы, тем самым регулируя яодивнка нормы в равномерность увлажнения»

4. Характерные особенности дискретного полива заключатся

в том, что посла первого импульсе скорость впитывания резко умевь шается* а иногда совпадает с коэффициентом филътргда, скорость яе поступательного горизонтального движения в 2-3 раза увеличивается. Это связано с тем, что: во-первых, уменьшение скорости впитывания щж дискретном поливе связано о образованием зоны временного насыщения в верхнем горазонте после первого импульса; во-вторых, после импульса в юшних горизонтах остается защемленный всадух, что затрудняет перемещение влахи ка больиіув глубину при последующих импульсах; в третьих, скорость постугательного горизонтального двжегяш увеличивается за счет уменьшения шероховатости лба борозда. ■

5. Равномерность распределзнил поллвноё корш при дискретном зо.Дче достигается гри ссотвзтствущєм сочетании величин подавав-

лых струй, продолжительности пауз, шпульсов и вх числа.

6. Разработал метод расчета элементов техники полива, обес-іечтшаишх высокую реіііот/орность увлагнония и сохранения плодорогая почв и мояєт быть использован для д^льнейлего соворшвнствова-гля бороздкового полива.

7. Внедрение современных дискретних твхнохтий полива, научно-

)боснованннх режимов осошеняя, обзспэчиваюдах сбережение к рацио-

ведэтк .

іалькоа использование оросительной тзодн, повышению плодородия аочв, грсяаЕности возделываемых культур, производительности труда ноля-вальсиков. Годовая экономическая эффективность от внедрения дяск-!0тной технологии полива составляет 130-320 руб/га.

Содержите диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Ресурсосберегающие технологии орогения в условиях отя ,Еа-

іахстана //Тезиса докладов городской нйд’пнс-практзчесхой конфэрен-рип, посвязешюй 70-летіш ВЛКСЇЛ: Дглмбул, 1988, .С.25. •

2. СоверзенстЕование технологии бороздкового полива //Совор-;эствование технология орошения сельскохозяйственных культзр: Тру-

21 Т1И?.СХ,1 Ташкент, 1988. С. 55-63.

3. Исследогэние технологии дискретного поверхностного способа

олиЕа //Бестннк сельскохозяйственной науки Казахстана, Алма-Ата, 989, Л8, С.73-77. • .

4. Совершенствование теории технике поверхностного орошегля

/Экологическое совершенствование мелиоративных систем: М. 1989, .17-18. . ■' ■

5. А.С. 1Є35947 СССР, А. 01 25/02. Способ укладки поливного ланга. ДГКСИ СССР - М685321. Заівл. 25.П4.89 г. Опубл. 22.11.

3. Бюгл. И1. УДК Є31.347.1 • 039.8 . '

С. Ігізикс-їлатй'^тическое обоснозание процесса влагопсроноса ри самотечном поверхностном поливэ го богозде;: //Вєстшік сельоко-эзяйсгзслно:'! науки Казахстана. Аяг.:а-Лтл, 1"ЗЭ, ІіЗ, С.75-78.

?. Локальное поввршминоб орошение по бороздам // Ввствг сельскохозяйственной науки З&захстанй, Алма-Ата, 1990, №6/СА

90/. :: ",;;;;;:; • ;

8. Разработка технологии локального, дискретного способа I

лава во бороздам, Тез.доклад» //Вклад молодых ученых я сиецаа! тоз в научно-технический прогресс в сельскохозяйственной' upon: водстве. Фрувзе, 1990. C.4&-47. ■

9. Локальное поверхностное сропенив по бороздам прерывнс водошдачей. Tes .доклад* //Вопросы рационального .использована водных ресурсов. КазШЩ, ^амбул, 1990, С»27-20„

10. Ресурсосберегаагро технологии поверхностного ороиенп

ка юге Казахстана //Вестник сеяьскохозяЛствзшой наука Казахе Алма-Ата, 1991, &3» C.G5-20. . . . .. •

. 11. Рекомендации еэ psegpco оберегающе!? технологии орссск

при програ!.шфовашш урояав сельскохозяйственных культур в ус виях ШимкенгскоИ областа. Шшкецт, 1S92* 102 с. •

Мазыуш

Тасеткзл алцабын суару яагдайшдагц сургилт гопирацтыц бо-тшзн сугарудаги цорларды сацтау тзхнологияларз диссертация зорттоудер1ццо баявдаятан. Муща сулыц, окбектхк, перлхк пэко этрготикагац ь;орлардц «ппндх дв \тецд1 пайдялануды усынади.

Тэлйрлбелпс лэкэ т-зориялщ зерггэулер нэтажаспаде кагхз-долш жер бвтхкзн сугарудьщ ар. т/рл! технологиясы зерттелш суару тэхникасн элемонттэрхщц суда берудхц импульстхк /ыргак-ти-стштгк/ эдДстемелхк есеб! дайыцдалды. Суарудыц ор ттрл1 тзх-нслогиясыцда чег131’х эавдыльщтары мган тогшракк;а оудкц сшрхлух-нхи ортг-са парамэтрлср1 /тгщелтктх сщхрхлу» бврхлу уадыта мои ара-таги наг,:зсз алмасу цатысы, бср!лу ро?1/ ^абнлдаиди.

Суару ьвдшерпйц бэл7цу1 к!пя ары^тарга бхркелгй дискрзттхк суд?! бзрудхц вр гурлг тйсхлдврхнщ эсврг 1.!эн оугару сгысыццаги су пзлгыга езГер1ГЛНХЦ ^0-ЗГЗЛУС яипдамдиги, ИМПуЛЬСТврДЩ узаК-•гигн жзне саш зерттзлдй . - .

0вд1р1С71К тзксеру мен ^олдагшуы К1Ш1 арщтармен суарудыц . дис-крст технология нэтитасхщв алынган кэлхмэттвр 1988 - 1990 Еьшдары яургхз1ЛД1. Му1-щай практикальщ &алрздш мэсзлет шошудхц нотижесгэде цашртфг сулардыц ысыралтылыгын кзитп, терацге С*э1яуд1ц зэнв кхшх арццтар узаццыгкнца ерлелкх дшя$ллд£.ну, су выгыцчарь; мен цатеттх цорларды ен аз мачшврдё .яумсап яогвры алуга м^-ктцгцк болды. . - ■ .

Бес тараэдан, чорытьгндь’лар мен усыньг^тардан т^ратын жушс уяшн:сага басылгак 192 бэттан тур^дм буган 24 кест? /таблица/,

29 -график кхрвдг.'■ .

The theoia prosants oeso invoatit,<3tions ainod to dovalop the rocour-ooa saving technology of the surface irrigation on the loaay coilo o: Snsh-UtSail irrigated aroa,v.’hioh ollov; tho rational and eoonouic utilisation of watc:e,labour,lanl end oaorgy resources.

Ob tho basis of tbo results of «spori&ontal and thsorotical invocti gations,devoted to the surface Irrigation discrota technology,thero havo boon developed tho calculation Rothoda for soao oleaontn of tho irrigation techniques in tho iispuXso v,*atcr. supply and there havo boc established aono general principles ond. paranotsrs of tho water absorption rate (regular soil cuc.tion,v.ator supply periods and intervals, or their cycle relation,supply numbers) in different irrigatioi tcchnolcgiea.Shcre havo boon also studied tho offocts of different discrete furrow water supply nothodo on tho uniform distribution of tho irrigation rato and tho flow velocity,whoa the consumption rato nuabor cad duration of impulses aso variable.

Eiia to tho data of tho oporation, tosts and to tho introduction of diecroto furrow irrigation technology,offeotuatod in '19EB-'t990,±tJ h boccao possible to solve ouch icpurtcnt problems as tho reduction o irrigation water loasos during tho discharge,doop percolation end n -uaifora Eoistening along furrows,the possibility to havo good yiol of crops v.-ith c.lnical expenditures of water and tutorial rosourcen. '.Che work consist3 of fiva chapters,conclusions and proposals,is written on 192 pages,includes 24 tables,29 pictures. *