Способ орошения

(56) Колпаков В В, ихозяйственные мемос, 35, 48, 49. арев И.П, Сельскоии. М,: Колос, 1981,шливо испарение озобновлепе ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(72) А,Д, Гумбаров, М.К Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии орошениясельскохозяйственных культур.Известен способ орошения сельскохозяйственных культур, включающий увлажнение корнеобитаемого слоя почвывлагозарядковым поливом, а активного слояпочвы вегетационными поливами до наименьшей влагоемкости, Для его осуществления, норму влагозарядкового полива (то,м /га) рассчитывают по формулеЭп 10 = 100 Н (К - г) - Р + Е, (1)где Н - глубина увлажнения равная глубинеукоренения растений, М;б - обьемная масса почвы, т/м;3,К - наименьшая влагоемкость расчетного слоя, %;г - влажность почвы перед поливом, %;Р - количество осадков, выпадающих эариод от влагозарядки до весеннего возоб 5)5 А 01 6 25/00, Е 02 В 11/ОО, А 01 6 1/00(57) Использование: орошение сельскохозяйственных культур, преимущественно на черноземах, Сущность изобретения: влагозарядковый полив осуществляют нормой, обеспечивающей увлажнение, гумусового слоя по условиям осенне-зимнего периода средневлажного года, Вегетационными поливами увлажняют активный слой гумусоаккумулятивного горизонта ниже предела наименьшей влагоемкости. Полив прекращают при достижении наименьшей влагоемкости в слое 20 - 30 см мицеллярнокарбонатного горизонта, 2 табл,новления вегетации в среднезасу году. м /га;.Е - потери влаги из почвы наза период от влагозарядки до вния вегетации, м /га,Однако использование известного способа орошения приводит к тому, что поливные и оросительные нормы завышаются, В результате этого почвы промачиваются на большую глубину, чем осадками. Завышается и количество поливов, вследствие назначения их в то время, когда в почве еще имеется легкоподвижная и продуктивная влага. Не корректируется степень насыщения почвы поливом с гистереэисом почвы, В результате этого, на инфильтрацию теряется от 40 до 70% оросительной воды, повышается уровень грунтовых вод, из почвы вымываются элементы минерального питания и другие нужные химические соедине ния, растворимые фракции гумуса.нарушается кальциевый режим, разрушается струкура, вытесняется кислород. Накапливаются до губительных пределов токсичные соединения. В конечном итоге, ухудшается мелиоративное состояние земель, деградирует почва, существенно снижается ее плодородие, Кроме того, орошение черноземов дождеванием поливными нормами более 500 - 600 м /га привоздит к поверхностному стоку или накоплению воды в замкнутых понижениях рельефа. В результате применения несовершенного режима орошения и техники полива, а так же несовершенных оросительных систем, к настоящему времени 2 из 8 млн,га орошаемых черноземов страны деградировали и стали неплодородными.Цель изобретения - предотвращение деградации почв и снижения потерь влаги преимущественно на мицеллярно-карбонатных черноземах,Предложенный нами способ орошения, сравнивался с известным (контроль),Норма влагозарядкового полива при согласовании ее с глубиной гумусового слоя и с количеством осадков, выпадающих эа осенне-зимний период в средневлажном году, составила пто = 100 1,2, 1,35 (28,6 - 18,6) - , - 2200 + 1743 = 1163 = 1200 м /га. При норме в 1200 м /га выщелачивания гумусавого горизонта не наблюдалось,Норма влагозарядкового полива на контроле в соответствии с формулой (1) ежегодно составляла 2800 м /га, что вызвалозвы щелачивание гумусового горизонта.Поливная норма вегетационного периода в случае согласования ее с генетическим горизонтом А и допустимым пределом увлажнения в соответствии с формулой (2) составила - про = 100 0,6 1,31 (0,90 - 0,70) 29,2з= 459 = 450 м /га. Это меньше по сравнения с контролем на 300 мз/га.Вегетационные поливы проводились при снижении влажности в активном слое почвы до 70НВ,Во всех случаях потребовалось провести по одному вегетационному полуву,Таким образом, оросительная норма на контроле составила 3550 м /га, а на опытзном варианте - 1650 м /га. Экономия оро.з,сительной воды - 1900 м /га,зУрожай зерна пшеницы в среднем эа два года на контроле составлял 63,2 ц/га, а на опытном варианте - 60,2 ц/га, т.е, на контроле он был выше на 3 ц/га. При закупочной цене 20 руб, за ц на контроле продукции получено на 60 рублей больше.Один полив нормой 400 м /га хозяйству стоит 20 рублей на гектаре. Выдэача дополнительного объекта воды 1900 м обошлась хозяйству в 95 руб. Стоимость 1 м водыобитания, который для глубокоукореняю щихся культур существенно глубинегумусового, Глубина увлажнения по подтипам почв дана в таблице 1.2, Для определения нормы влагоэарядкового полива предложено количество осадков 35 осенне-зимнего периода принимать по средне-влажному году, В настоящее же время при-.нимают по среднесухому году. Разница составляет 50 .Следовательно, поливная норма,рассчитанная по-новому, будет меньше, 40 З.Вегетационными поливами предложено увлажнять почву только в пределах горизонта наибольшего содержания тумуса (горизонт А),В зависимости от подтипа чернозема максимальная глубина увлажнения 45 колеблется от 25 до 80 см (табл,1).В настоящее время, глубина увлажнения вегетационными поливами зависит от глубины залегания основной массы физиологически активных корней,а генетические 50 свойства почвы в расчет не принимаются,Мощность активного слоя почвы часто больше, чеммощность горизонта А,4,Чтобы кальций не вымывался из гумусового слоя предложено мицеллярно-карбонатный слой увлажнять на глубину не более 20-30 см, В настоящее время этому фактору значения не придают.5, Авторы известного способа поливасчитают, что оросительная влага просачивается в глубину только после насыщения вер 5 10 15 20 25 составляет 1,5 копа 1900 м - 98,5 руб,Следовательно орошение озимой пшеницына контроле стоило на 23,5 руб/га дороже,чем на опыте.Поэтому дополнительный чистый доход, полученный от применения режима орошения согласованного с экосистемой и генетическими свойствами обыкновенных черноземов, составило 3,5 рублей с каждого гектара. При этом не учтена стоимость сохраненного плодородия почвы.В целом новизна технического решения усматривается в оптимизации режима орошения, заключающегося в его согласовании с экосистемой, генетическими и гидрофизическими свойствами почвы. Согласование же состоит из следующих приемов.1. Максимально возможная глубина увлажнения почвы влагозарядковым поливом ограничена с мощностью гумусового горизонта, т.е. горизонтом А+ В. Плановое увлажнение горизонта ВС и тем более С недопустимо, что исключает, как правило, промывку гумусового слоя, выщелачивание иэ него элементов минеральйого питания, гумуса, кальция и потерю оросительной воды на фильтрацию, В настоящее же времяувлажняют весь потенциальный слой корне1818013 Таблица Наксимально возможная глубина увлажнения церноземов в зависимости от их генетицеских свойств (генетяческие свойства ланы по В.О.Оалькову, 1977; Е.В,Лобовой,Д.О.Хабарову, 1983)Возможная глубина увлажнения Лодтип чернозема Глубиназалега"ния кон.крец.,см Чоцность слоя, см Вскипание от НС сглубины,сн Зона ницелл.карбонатов см попиками, см А+В влагоразрялоч- вегетационными ными ция субконтинентального клима Обыкновенный (карбо натный) 46-54 6- 2 0-6 70-1 0-15 120-200 20-50 С повелности личные (слабовылоценные) 50-7 00.170 20 Не требуется 50-70 0-170 150"1 Выщелоценные глубокомицеллярно-карбонатные 162 120-)8 70-120 0-5 162-1 50-12 0-8 0-6 75 о ж Хжные (каштанов 43-51 60-12 континентальюго ОО0-40 70 30-40 1 ООНетТо же падзоленныеыщелоценныеипичные Не требуетсяТо же 0-50 50-90 20100-15060-70 ЭО40-60 40-60 40 быкновенны 50-90 45-60 0-90-6 Ххны Таблица ерхнии предел увлажнения почвы поливами в зависимости от заданной глубины и предполивной влажностихнего слоя до НВ, Исходя из этого, поливают такими нормами, которые необходимы для насыщения расчетного слоя до НВ. Однако, закономерность распределения поливной воды в почве - иная, Эта закономерность изучена авторами на обыкновенных черноземах, Установлено, что, если почва иссушена до устойчивого завядания, то норма до 400 м /га не увлажняет до НВ даже самый верхний ее слой. При поливных нормах больше 400 м /га верхний слой почвы увлажняется до НВ, и в случае продолжения полива, мощность насыщенного слоя увеличивается, Но в нижней части увлажняемого профиля всегда имеется слой, в котором влажность равномерно уменьшается от НВ до исходной. Мощность переходного слоя - 15-20 см, Следовательно, чтобы уменьшить инфильтрацию влаги зэ пределы расчетного слоя, рекомендуем при определении поливных норм, влажность почвы не доводить до НВ. В этом также новизна предложенного способа. При определении поливных норм вегетационного периода уровень максимально допустимой влажности почвы следует брать по табл.2,5 Формула изобретения Способ орошения, включающий влагозарядковый и вегетационные поливы в оптимальном режиме для растений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения деградации почвы и снижения потерь влаги преимущественно на мицеллярнокарбонатных черноземах, влагозарядковый полив осуществляют нормой, обеспечиваю щей увлажнение гумусового слоя по условиямосенне-зимнего периода средневлажного года, а вегетационными поливами увлажняют активный слой гумусово-аккумулятивного горизонта киже предела наименьшей влаго емкости, причем полив прекращают придостижении наименьшей влагоемкости в слое 20-30 см мицелля рно-карбонатного горизонта,