Способ определения параметров водопоглощающей способности мульчированной почвы для дождевания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) ( 51)4 А 01 С 25/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Украинский научно-исследовательский институт орошаемого садоводства(56) Синюк В.Н. Определение параметров кривой, характеризующих впитывающую способность почвы. Сб. Совершенствование проектирования мелиоративных и хозяйственных объектов на Северном Кавказе. Ростов-наДбну, - Южгипроводхоз, 1975, вып.7,Ерхов Н.С. Методика определения безнапорной водопроницаемости почв при поливе дождеванием. - Почвоведение. - М,: Наука, Ф 9, с.94-100, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОДОПОГЛОЩАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МУЛЬЧИРОВАННОЙ ПОЧВЫ ДЛЯ ДОЖДЕВАНИЯ (57) Изобретение относится к области сельского хозяйства. Цель изобре" тения - снижение трудоемкости почвенно-мелиоративных изысканий для обоснования проектов оросительных систем дождевания за счет упрощенияи повышения точности опыта. Передначалом опытных поливов дождеваниемв зоне дождя на учебных площадкахустанавливают металлические рамы.Рамы врезают в почву без нарушенияестественного состояния почвы. С наружной стороны рамы устанавливаютдождемеры. С начала полива определяют крупность капель дождя над дождемерами и ведут наблюдения за появлением лужиц в учетных площадках.За момент появления луж принимаюттакое положение, когда при раздвигании мульчи обнаруживают отчетливыйслой воды на поверхности почвы. Приэтом определяют параметры водопоглощающей способности мульчированнойпочвы. Параллельно с дождеваниемпроизводят определение параметроввпитывания воды в мульчированную почву на дополнительной площадке при затоплении. Строят графики зависимости одноименных параметров. На основании этих графиков определяют параметры водопоглощающей способностимульчированной почвы для дождевания.1 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.2), шайбами-вкладышами с отверстиями диаметром 4, 6, 8, 10, 12 мм и напором воды 0,005-0, 15 МПа. С началом полива определяют крупность капель дождя (й) над каждым дождемером и, проводят наблюдения за появлением лужиц в учетных площадках. За момент появления луж принимают такое положение, когда при раздвигании мульчи обнаруживают на поверхности мульчированной почвы отчетливый слой воды. При этом определяют следующие показатели: продолжительность полива , слой осадков щ и среднюю в точке интенсивность дождяПри анализе опытных данных по дождеванию весь ряд наблюдений по интенсивности дождя в логарифмических координатах (1 д) разбивают на интервалы шириной по 0,1 и для каждого интервала вычисляют среднее арифметическое значение слоя осадков до лужеобразования щ, . Полученные данные наносят на график зависимости 1 я щ = Г (18 о ). Отсюда видно, что в логарифмических координатах опытных точки располагаются в общем по некоторым прямым. Зто свидетельствует о том, что зависимость щ = Е(р) можно выразить формулой вида 10 Ащьгде щ - поливная норма до лужеобразования, мм;В и А - параметры, характеризующиеводопоглощающую способностьмульчированной почвы придождевании.Параметры А и В определяют графоаналитически (фиг,1),Параметр А находят как логарифм числа, получаемого на оси ординат (1 д щ) при восста-новлении перпендикуляра из точки 1 я р = 0 на оси абсцисс до пересечения с соответствующей прямой, (К, МК и ПП), Параметр В из формулы (1) определяют как Ср, образуемого прямыми (К, МК и ПП) (фиг. 1),Параллельно с дождеванием в характерных зонах проводят определение параметров впитывания воды в мульчированную почву при затоплении с применением прибора ПВН. Для этого кольца аккуратно врезают в почву без нарушения ее естественного сложения. Пристенную фильтрацию воды снимают путем нанесения тонкого слон солипо 1 1393355Изобретение относится к сельскомухозяйству и может быть использованодля определения параметров водонепроницаемости мульчированных почв,при орошении дождеванием в садах,5ягодниках и виноградниках.Цель изобретения заключается вснижении .трудоемкости почвенно-мелиоративных изысканий для обосно"вания проектов оросительных системдождевания за счет упрощения и повышения точности опыта.На фиг. 1 изображен график зависимости в логарифмических координатах слоя осадков до лужеобразованиящ, (мм) от средней в точке интенсивности дождя р (мм/мин) при поливеПДУ (о), аппаратами "Роса" (А) иДД(ф-) в зонах колеи (К), между 20колеями (МК) и в приствольной полосе (ПП); на фиг.2 - график зависимости среднего арифметического параметра А от крупности капель дождя(д) для участка полива с мульчированной почвой (пунктиром показанааналогичная зависимость для участкаполива с паровой системой содержания); на фиг.3 - график измененийслоя впитавшейся воды Ь (мм) во времени С (мин) в логарифмическихкоординатах; на фиг.4 - графики свя-зи параметров, характеризующих впитывание воды в почву при дождеваниии затоплении,35Способ осуществляют следующим образом.Перед началом опыта в зависимостиот степени уплотнения почвы тракторными агрегатами в междурядьях выделяют характерные зоны: колея, междуколеями и приствольная полоса. Затемв характерных зонах выбирают типичные учетные площадки, на которых устанавливают квадратные металлическиерамы размером 31,1 х 31,7 см и высотой10 см. Рамы аккуратно врезают в почву на глубину 5 см без нарушенияестественного состояния почвы. Дляснятия пристенной фильтрации воды навнутреннюю поверхность рам наносят "50тонкий слой солипода, С наружной стороны рамы устанавливают дождемеры(ПДУ). Интенсивность дождя и крупность капель регулируют количествомвключенных в работу насадок (1 или(фиг. 1) не оказывает существенноговлияния на поливную норму долужеобразования щ. При этом, в формулу(1) следует подставлять среднюю вточке интенсивность дождя, которуюполучают делением слоя осадков вдождемере на общую продолжительностьполива (без учета перерывов). Данные,приведенные на фиг.2, свидетельству ют о том, что параметР А из формулы (1), а следовательно, и поливнаянорма до лужеобразования, не зависятот крупности капель дождя (или скорости соударения капель о почву), в 45 то вРемя, как для участка сада с паровой системой содержания почвы наблюдается вполне отчетливая зависимость эгого параметра от крупностикапель, Это свидетельствует о том, 50что мульчирующий слой на участкахсада с дерново-перегнойной системойсодержания практически полностью снимает воздействие на почву скоростной группы энергетических факторов,Затем определяли параметры водопоглощающей способности мульчированной почвы в характерных зонах призатоплении с применением приборовПВН, Во время опытов фиксировали слеВ=1 сВ +с и А=1 сА -с (4) где Е и с - коэффициенты перерасчета.да на внутреннюю поверхность учетного цилиндра. Во время опытов поддерживают слой воды высотой 2 см. Определение параметров впитывания ведутпо слою впитавшейся воды Ь с использованием формулы вида где а и в - параметры, характеризующие впитывание воды впочву при затоплении;- время, мин.Для установления связи между параметрами впитывания воды при затоплении и дождевании определяют параметры А" и В из формулы (1),полученные путем простейших алгебраических преобразований из формулы (2) х 1 х рВ = -- иА =а (3) х хгде А и В - параметры из формулы(1), которые полученыиз формулы (2), т.е.преобразованные.Используя данные, полученные из формулы (3) по известным параметрам а и в, вычисленным при затоплении, находят значения параметров А и Вх х для характерных зон. По полученным данныи строят графики связи между параметрами А и А , В и В в зонах колеи, между колеями и приствольной полосы, Иежду параметрами (фиг,2), характеризующими впитывание воды в почву при дождевании и при затоплении имеются достаточно отчетливые связи, которые можно выразить следующим образом: Это обстоятельство позволяет существенно упростить способ определения параметров, характеризующих водопоглощающую способность мульчированной почвы при дождевании. В дальнейшем отпадает необходимость использования каких-либо дождевальных устройств, поскольку параметры А и В кривой впитывания можно определять по данным опытов, полученным при затоплении с помощью прибора ПВН. П р и м е р 1. Опыты по определению параметров водопоглощающей способности мульчированной почвы проводили в 1983 году в яблоневом саду, С 1976 года почва, представляющая чернозем обыкновенный малогумусный среднесуглинистый, содержится под сплошным постоянным задернением многолетними злаковыми травами со скашиванием и измельчением зеленой массы на мульчу.Опытные поливы в характерных зонах проводили с помощью ПДУ, а также дальне- и среднеструйных дождевальных аппаратов ДДи "Роса.При анализе опытных данных весь ряд наблюдений по интенсивности дождя в логарифмических координатах (1 р) разбивали на интервалы шириной по 0,1 и для каждого интервалавычисляли среднее арифметическое значение слоя осадков до лужеобразования т, . В логарифмических координатах (фиг. 1) опытные точки располагаются по некоторым прямым. Этосвидетельствует о том, что зависимость щ = Хможет быть выраженаформулой (1). Характер полива (коротко-, средне- и дальнеструйный)5 13933дующие показатели; время отсчета (Т)время от начала опыта (С), показанияшкалы учетного бачка (И ). При анализе опытных данных результаты нач5блюдении по времени (1 д ) и слоювпитавшейся воды (1 я Ь) наносили на граФик (Фиг.З). Опытные точки на графике располагаются по некоторой прямой. Параметры а и в определяли граФоаналитически из фиг.З; при этом параметр а находили как 1 дЬ, получаемьгй в точке пересечения прямой с осьюординат, а параметр в - как с 8 М, образованного прямой с осью абсцисс,Зная параметры а и в, характеризующиепроцесс впитывания воды в почву прихзатоппении, находили параметры А иВ по формуле (3),На фиг,4 видна, что между параметрами, характеризующими впитывание воды в почву при дождевании и затоплении, имеются достаточно отчетливыесвязи в виде ФормулА = 0,842 А - б,84;(5)В = 0,78 В + 0,22,Используя данную связь, в дальней шем параметры водопоглощающей способности мульчированной почвы ,цля дождевания определяют по данным опытов по затоплению с применением прибора ПВН.П р и м е р 2. Опыт В 9 проводи 35 ли 21,07.83. Определяли параметры водопоглощающей способности мульчированной почвы при затоплении в зоне между колеями (прибор ПВН), Во время опыта записывали время отсчета Т, показания шкалы учетного баче ка Ив. Далее вычисляли объем Ч, слой Ь впитавшейся воды и время Г. от н- чала опыта (с нарастающим итогом)45 а также 1 яи 1 д Ь. Результаты опыта приведены в таблицеЗатем данные, полученные в результате наблюдений повремени (1 д 1:) и слою впитавшейся воды (18 Ь) наносили на график (Фиг.З), Опытные точки на графике располагаются по прямой.Параметры а и в определяли графоаналитически из фиг, З.Параметр а находили как 18 Ь ,получаемый в точке пересечения прямой с осью ординат 55 параметр в - как С образованного прямой с осью абсцисс. Отсюда 1 я Ь, =1,045, где Ь, = 11,09 мм,= 0,545:1,85 = 0,295Следовательно, параметры а и в соответственно равны 11,09 и 0,295. Зная параметры а и в, характеризующие процесс впитывания воды в почву при затоплении, находим приведенные параметры В и А х 1. 1 А = а = 11 09 30,47,Формула изобретения 1, Способ определения параметров водопоглощающей способности мульчированной почвы для дохдевания, включающий подачу дождя передвижной дождевальной установкой с интенсивностью, изменяющейся от минимума до максимума, при которой устанавливается режим устойчивого лужеобразования, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости почвенно-мелиоративных изысканий для обоснования проектов оросительных систем дождевания за счет упрощения и повышения точности опыта, параллельно с определением параметров поглощающей способности мульчированной почвы при дождевании учетных площадок, огражденных от поверхностного водообмена врезными рамами, производят определение параметров водопоглощающей способности мульчированной почвы на дополнительной площадке с таким же агрофоном, на которую воду подают затоплением, и по полу-( ченным данным строят графики зависимости одноименных параметров, на основании которых определяют параметры водопоглощающей способности мульчи" рованной почвы при дождевании. Подставив данные в Формулы (4) и (5), получаем ПВС мульчированной почвы при дождевании: А = 18,82 мм; В = 1,33,Поливная норма до лужеобразования при дождевании мульчированной почвы в зависимости от заданной интенсивности дохдя, например, при = 0,2 мм/мин составляет ш = 51,9 мм.1393355 Время отсчета Т,ч -мин Количество впитавшейся водыот начала опыта(нарастающимитогом) Времяот наОтсчетпо шкале учет"ногобачка,У, л чала опыта г.,мин ОбъемЧ, л Слой Ь,мм 0,5 0 13-12 0,65 16,2 0,75 18,7 0,85 21,2 0,95 23,8-39 35,0 2,52 43,0 2,63 2,72 58,0 1,42 35,5 14-10 1,52 38,0 1,60 40,0 1,85 46,25 1,88 47,0 72,0 2,82 96,0 2,90 120,0 150,0 169,0 189,0 221,0 3,15 15-12 3,18 1,98 49,5 3,28 16-01 3,40 2,10 52,5 55,0 2,20 3,50 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что определение параметров водопоглощающей способности мульчированной почвы на дополнительной площадке определяют водоналивнымприбором Н.С.Нестерова. 0,544 1,209 0,778 1,272 0,954 1,326 1,146 1,377 1,279 1,418 1,431 1,465 1,544 1,484 1,633 1,508 1, 763 1,550 1,857 1,580 1,982 1,602 2,079 1,670 2,176 1,672 2,228 1,695 2,276 1,720 2,344 1,740