CC BY
21
инновационная деятельность в АПК: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. - Минск: УО БГАТУ, 2010. - С. 14-22.
8. Методические указания по проведению наблюдений за мелиоративным состоянием осушенных земель. - Л.: СевНИ-ИГиМ, 1972. - 153 с.
9. Мирзаев, T. M. Просовидные культуры в Узбекистане / Т. М. Мирзаев, А. П. Панжиев // Кукуруза и крупяные культуры. - Научн.-техн. Бюллетень ВАСХНИЛ. - 1988. - Вып. 183. - С. 71-73.
10. Опытное дело в полеводстве. - М.: Россельхозиздат, 1982. - 176 с.
11. Цыганкова, А. В. Основные направления совершенствования производства нетрадиционных просовидных кормовых культур / А.В. Цыганкова // Научный потенциал молодежи - будущему Беларуси: материалы IV Междунар. молодежной науч.-практ. конф., Пинск, 9 апреля 2010 г. - Пинск, 2010. - Ч. 1. - С. 170-172.
УДК 631.67
В. И. ЖЕЛЯЗКО, Е. А. ВЧЕРАШНИЙ
ПОТЕРИ ВОДЫ ПРИ ДОЖДЕВАНИИ СОИ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ IRRILAND RAPTOR
(Поступила в редакцию 11.03.2015)
В статье представлены результаты опытов по опре- The article presents results of experiments to determine the
делению потерь воды при дождевании сои дождевальной water losses during sprinkling soy with the sprinkler Irriland
установкой IRRILAND RAPTOR. Установлено, что листо- Raptor. We have established that the leaf surface of soy catches
вой поверхностью сои задерживается и испаряется от and evaporates from 0.07 mm of watering norm in the beginning
0,07 мм поливной нормы в начале вегетации и до 1,38 мм в of vegetation, and up to 1.38 mm in the period with maximum
период с максимальной надземной массой. Суммарный ко- over-ground mass. The total coefficient of water losses during
эффициент потерь воды при дождевании находится в пре- sprinkling is within 0.84-0.94 depending on the growing season. делах 0,84-0,94 в зависимости от периода вегетации.
Введение
Тепловые ресурсы и влагообеспеченность Беларуси в целом благоприятны для возделывания большинства сельскохозяйственных культур. Среднегодовая сумма осадков в центре и северо-западе страны составляет 600-650 мм, а в отдельных районах повышается до 700 мм. На крайнем западе, юго-западе и юге выпадает наименьшее для Беларуси количество осадков - 500-550 мм. Однако распределение осадков за период вегетации сельскохозяйственных культур неравномерно, что затрудняет получение высоких урожаев [1].
Для возделывания такой ценной белковой культуры, как соя особое внимание требуется уделять тепло- и влагообеспеченности. Недостаток почвенной влаги в период вегетации сои ведет к снижению урожайности. Засуха в период цветения снижает урожайность зерна сои на 48-91 %, а во время формирования семян - на 41-87 % [2].
Недостаток почвенной влаги в период вегетации можно компенсировать путем применения оросительных мелиораций. Самым эффективным способом орошения на территории республики является дождевание. Однако при орошении дождеванием имеют место потери воды в процессе дождевания. Величина потерь воды при дождевании сои в условиях Беларуси не изучалась, что делает изучение данного вопроса актуальным.
Анализ источников
При поливе дождеванием оросительная вода специальными дождевальными устройствами разбрызгивается на поверхность почвы и растений в виде искусственного дождя.
При этом происходят потери воды. Эти потери подразделяются: потери на испарение с поверхности капель при их полете от насадки до поверхности растений или почвы и унос капель ветром за пределы орошаемой площади; задержание оросительной воды листьями и стеблями растений, а также ее испарение с поверхности растений за промежуток времени между отдельными проходами дождевальной техники [3].
Потери воды на испарение с поверхности капель зависят от влажности и температуры воздуха, скорости ветра, крупности капель, времени их нахождения в воздухе, плотности водно-воздушного потока. В свою очередь количество воды, задерживающейся на растениях и испаряющейся с них во время дождевания, зависит от вида растения, густоты их стояния и фазы развития, поверхности листьев, типа машин, метеорологических факторов.
Исследования, проведенные А. Г. Булавко и А. И. Романенко, показывают, что на овощных культурах задерживается до 4-20 % [4]. Так, по данным А. Н. Данильченко [5], при поливе дождевальной машиной ЭДМФ «Кубань», слой воды, задерживаемый растениями кукурузы, изменяется от 0,1 мм в начале вегетации до 1,6 мм в период максимального развития растительного покрова, а растениями люцерны от 0,3-0,5 мм в послеукосный период до 0,9-1,0 мм перед укосом.
Методы исследования
Исследования проводились на полях учебно-опытного поля «Тушково-1» УО БГСХА в 2014 г. Сорт сои Ясельда. Норма высева 600 тыс. растений на гектар, ширина междурядья 15 см. Почвы дерново-подзолистые легкосуглинистые. Слой 0-100 см характеризуется следующими водно-физическими свойствами: плотность 1,48 г/см3, плотность твердой фазы 2,59 г/см3 наименьшая вла-гоемкость 20,9 % от массы сухой почвы.
Поливы проводились дождевальной установкой (ДУ) IRRILAND RAPTOR, оборудованной щелевыми насадками. Величина поливной нормы 250 м3/га.
Задержание воды растениями определялась по методике В. А. Анисимова и М. С. Мансунова [6]. Величина потерь на испарение в зоне дождевого облака дождевальной установки в % от водоподачи определялась по зависимости Н. В. Данильченко [3].
Температура, влажность воздуха и скорость ветра фиксировалась непосредственно на опытном участке. При этом площадь листовой поверхности определялась методом высечек при определенной высоте растения [7].
Основная часть
Для определения потерь воды на задержание растениями сои в процессе дождевания выполнялись замеры площади листовой поверхности при различной высоте растения. В результате проведения замеров растений сои за период вегетации были получены данные о площади листовой поверхности. Динамика изменения площади листовой поверхности приведена в табл. 1.
Таблица 1. Изменение площади листовой поверхности от высоты растений сои
№ п/п Высота растения, см Количество растений на 1 м2 Площадь листьев на 1 м2 Площадь листьев тыс. м2/га
i 10 35 0,49 4,90
2 20 35 1,365 13,65
3 30 35 2,52 25,20
4 40 35 3,535 35,35
5 50 35 4,48 44,80
6 60 35 5,215 52,15
7 70 35 6,265 62,65
8 80 35 6,993 69,93
9 90 35 7,595 75,95
Зависимость площади листовой поверхности от высоты растений сои приведена на рис. 1.
Высота растения
Рис. 1. Зависимость площади листовой поверхности от высоты растений сои
Зависимость площади листьев от высоты растений характеризуется уравнением регрессии:
у=0,923х-3,815, (1)
где у - площадь листьев; х - высота растения.
Уравнение регрессии справедливо для следующих условий 10<х<100. Уравнение регрессии характеризуется тесной связью, коэффициент корреляции г=0,995, индекс детерминации г =0,991.
Объем воды, задерживаемый растениями при дождевании, определяли по методике В. А. Анисимова и М. С. Мансунова, которая заключается во взвешивания смоченных и высушенных вегетативных частей растений. Взвешивание производилось на электронных весах.
В течение всей продолжительности проведения опыта фиксировались значения скорости ветра, температуры и относительной влажности воздуха через каждые 15-20 мин.
В. А. Анисимов и М. С. Мансунов рекомендуют определять объем воды (мм), испарившейся с поверхности растений при дождевании, по зависимости [3]:
w=wз(m/(jt)+1), (2)
где w3 - объем воды, который может задержаться на листовой поверхности, мм; т - поливная норма, мм; j - интенсивность дождя, мм/мин.; t - время полного обсыхания растений после полива, мин.
В результате проведения опытов получены следующие данные об объеме воды, испарившемся с листовой поверхности сои при дождевании. Данные приведены в табл. 2.
Таблица 2. Потери воды на задержание и испарение с листовой поверхности сои
№ п/п Высота растений, см Объем воды, задержанный на растениях, м3/га Объем воды, задержанный растениями и испарившийся с них, м3/га Потери при поливной норме 250 м3/га, %
1 10 0,50 0,69 0,28
2 20 1,23 1,71 0,68
3 30 2,47 3,65 1,46
4 40 4,36 6,23 2,49
5 50 5,14 7,71 3,08
6 60 5,73 9,17 3,67
7 70 6,57 9,86 3,94
8 80 8,18 12,45 4,98
9 90 8,51 13,82 5,53
Зависимость потерь воды на испарение от площади листьев растений сои характеризуется прямолинейной положительной корреляцией и приведена на рис. 2. Уравнение регрессии имеет вид:
у=0,179х-0,358, (3)
где у - потери воды; х - площадь листьев.
Уравнение регрессии характеризуется тесной связью, коэффициент корреляции г=0,994, индекс детерминации г2=0,989 и справедливо для следующих условий 4,9<х<75,95.
16,00 т------------------------т---------------------------------------
14,00
0,00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 Площадь листьев, тыс.м2/га Рис. 2. Зависимость потерь воды при дождевании от площади листовой поверхности сои
Вторым показателем потерь воды являются потери в зоне дождевого облака. Величина их зависит от метеорологических факторов, а также от вида дождевальной техники. Дождевальная установка IRRILAND RAPTOR оборудована щелевыми насадками и относится к короткоструйным.
Для определения потерь воды в зоне дождевого облака дождевальной установки использовалась формула Н. В. Данильченко [3]:
U=t(1-e/100)(0,15va+0,71), (4)
где U - % потерь от водоподачи, t - максимальная температура воздуха при дождевании, °С; e -относительная влажность воздуха, %; va - измеряемая скорость ветра, м/с.
Суммарные потери воды при дождевании определяются коэффициентом который определяется по формуле:
nm=100/(100+£U) , (5)
где ^U - общие потери воды при дождевании.
Суммарные потери воды при дождевании сои сорта «Ясельда» дождевальной установкой IRRILAND RAPTOR? полученные в результате проведения полевого опыта? приведены в табл. 3.
Таблица 3. Суммарные потери воды при дождевании сои ДУ IRRILAND RAPTOR
№ п/п Высота растений, см Количество воды, задержанное растениями, мм Количество воды, задержанное растениями в % от нормы 25 мм Потери воды в зоне дождевого облака, % Суммарные потери воды при поливной норме 25 мм Коэффициент потерь воды при дождевании
% мм
1 10 0,07 0,28 7,20 7,48 1,87 0,93
2 20 0,17 0,68 6,25 6,93 1,73 0,94
3 30 0,37 1,46 8,24 9,70 2,43 0,91
4 40 0,62 2,49 10,81 13,30 3,33 0,88
5 50 0,77 3,08 11,00 14,08 3,52 0,88
6 60 0,92 3,67 9,04 12,71 3,18 0,89
7 70 0,99 3,94 15,00 18,94 4,74 0,84
8 80 1,25 4,98 12,18 17,16 4,29 0,85
9 90 1,38 5,53 12,75 18,28 4,57 0,85
Величина коэффициента nm оказывает влияние на производительность дождевальной техники. Согласно [8] средняя величина коэффициента nm в условиях Беларуси изменяется в пределах 0,85-0,95. Анализируя данные табл. 3, можно сделать вывод, что значение коэффициента nm при дождевании сои дождевальной установкой IRRILAND RAPTOR в период вегетации варьирует в пределах 0,930,85, что соответствует рекомендуемым.
Заключение
Проведенные опыты по определению воды при дождевании сои дождевальной установкой IRRI-LAND RAPTOR позволили получить опытные данные, на основании которых можно сделать следующие выводы:
1. В результате проведения опытов получены данные об изменении листовой поверхности сои за период вегетации площади. Максимальное значение площади листовой поверхности достигается при высоте растений 70-90 см.
2. Суммарные потери при поливе сои дождевальной установкой IRRILAND RAPTOR составляют порядка 17-18 % в период налива семян при максимальной площади листовой поверхности.
3. Результаты расчетов показывают, что величина коэффициента, учитывающего потери воды при дождевании дождевальной установкой, находится в пределах 0,84-0,94 в зависимости от высоты растения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Климат Беларуси / Под ред. В. Ф. Логинова. - Минск: Институт геологических наук НАН Беларуси, 1996. - 234 с.
2. Козлова, В. П. Зернобобовые культуры / В. П. Козлова. - М.: Колос, 1989. - 57 с.
3. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации: учеб. для студентов специальности «Мелиорация и водное хозяйство» сельскохозяйственных высших учебных заведений / Г. И. Афанасик [и др.]. - Минск, 2000. - 436 с.
4. Голченко, М. Г. Интенсификация орошаемого овощеводства / М. Г. Голченко, О. А. Шавлинский, В. Г. Казеко. -Минск, 1987. - 184 с.
5. Данильченко, А. Н. Природоохранные режимы и технологии орошения дождевания кормовых культур в степной зоне Прииртышья / А. Н. Данильченко: автореф. дисс.... канд. техн. наук. - М.: ФГОУ ВПО, 2010. - 23 с.
6. Анисимов, В. А. Потери воды при на испарение при дождевании / В. А. Анисимов, М. С. Мансуров // Гидротехника и мелиорация. - 1969. - № 8 - С. 37-39.
7. Никитенко, Г. Ф. Опытное дело / Г. Ф. Никитенко. - М.: Россельхозиздат, 1982. - 184 с.
8. Лихацевич, А. П. Сельскохозяйственные мелиорации: учебник для студентов высших учебных заведений по специальности «Мелиорация и водное хозяйство» / А. П. Лихацевич, М. Г. Голченко, Г. И. Михайлов; под ред. А. П. Лихацеви-ча. - Минск: ИВЦ Минфина, 2010. - 464 с.
УДК 631.675 (476)043.3
М. Г. ГОЛЧЕНКО
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИХ ОСНОВ ОРОСИТЕЛЬНЫХ МЕЛИОРАЦИЙ НА МИНЕРАЛЬНЫХ ПОЧВАХ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(Поступила в редакцию 20.03.2015)
Обосновывается гидрометеорологическая потребность We have based hydro-meteorological need for irrigation of
орошения минеральных почв Республики Беларусь на осно- mineral soils of the Republic of Belarus on the basis of quantita-
вании количественной оценки условий их естественной tive assessment of their natural heat and moisture conditions.
тепло-влагообеспеченности. Делается вывод, что в услови- We have concluded that in conditions of unstable regime of nat-
ях неустойчивого режима естественного водного и тепло- ural hydrological and thermal regimes of mineral soils it is im-
вого режимов минеральных почв получать высокие и, глав- possible to receive high and, most importantly, stable over the
ное, устойчивые по годам урожаи большинства сельскохо- years yields on most of the agricultural lands without the use of
зяйственных угодий невозможно без применения ороси- irrigation reclamation. We have presented the main results of
тельных мелиораций. Приводятся основные итоги научных research into the basing of parameters of irrigation reclama-
исследований по обоснованию параметров оросительных tion. We have shown the main directions of improving the scien-
мелиораций. Излагаются основные направления совершен- tific and practical bases of irrigation of lands in the Republic of
ствования научно-практических основ орошения земель в Belarus. Республике Беларусь.
Введение
В настоящее время развитие мелиорации земель в Республике Беларусь регулируется Законом Республики Беларусь [11] и Государственными программами по мелиорации, разрабатываемыми и утверждаемыми на каждую пятилетку. Обобщенное состояние мелиорации земель в Республике Беларусь изложено в работе [8]. На современном этапе основной целью мелиорации земель является устойчивое биосферно-совместимое повышение экономически обоснованной продуктивности сельскохозяйственных угодий с устранением или исправлением неблагоприятных для хозяйственной деятельности природных условий. Это может быть достигнуто путем дифференцированного применения различных видов и способов мелиораций, в том числе оросительных.
