Розподіл метеорологічних даних за декадами вегетаційного періоду по вибраному року-моделі 75 %-ної забезпеченості

Декада	Місяць
	03	04	05	06	07	08	09	10
Атмосферні опади
1 2 3	8,5 7,1 17,4	13,6 12,1 6,4	13,5 10,2 14,0	13,1 23,2 9,3	10,2 21,4 12,6	9,8 17,1 5,3	8,8 11,0 17,1	8,5 12,5 9,9
Температура повітря
1 2 3	–2,8 –0,5 3,1	7,8 10,0 13,9	14,7 16,7 17,5	18,7 19,2 20,8	20,9 22,8 22,2	22,2 22,2 21,1	18,3 15,5 11,7	9,9 7,7 5,6
Дефіцит вологості повітря
1 2 3	0,8 1,3 2,0	3,7 4,8 8,2	7,7 9,7 9,7	11,1 11,3 12,2	11,8 13,2 13,7	13,7 13,3 11,6	9,2 7,8 5,6	4,1 3,1 1,8

За вибраним роком-моделлю розраховують режим зрошення всіх сільськогосподарських культур цієї сівозміни, який в подальшому застосовують при проектуванні зрошувальної мережі.

2. Визначення норм і строків поливу

В курсовому проекті необхідно розрахувати строки поливів, поливні та зрошувальні норми кожної сільськогосподарської культури, що входять в сівозміну.

Поливна норма – об’єм води, який необхідно подати на один гектар зрошуваної площі за один полив. Її вимірюють в м³/га або мм шару води. Величина поливної норми залежить від водно-фізичних властивостей ґрунту, рельєфу, сільськогосподарської культури, способу та техніки поливу.

Розрахункове (як правило, найбільше) значення поливної норми можна визначити за формулою О.М. Костякова

, (3.7)

де m– розрахункова поливна норма, м³/га;– щільність розрахункового шару ґрунту, т/м³або г/см³;_НВта_доп– вологість ґрунту, що відповідає найменшій вологоємкості та допустимому порогу висушування, %Н – глибина розрахункового шару грунту, м.

За цією формулою поливну норму встановлюють, виходячи з умов доведення вологості в розрахунковому шарі ґрунту до найменшої вологоємкості.

При дощуванні поливна норма повинна враховувати інтенсивність та якість дощу, здатність вбирати воду у ґрунт, рельєф та похил поверхні. У всіх випадках технологічна поливна норма не повинна перевищувати достокову (ерозійно допустиму).

Орієнтовні достокові поливні норми для важких (суглинкових та глинистих) ґрунтів можна прийняти за табл. 3.5.

Таблиця 3.5

Орієнтовні достокові поливні норми для важких (суглинкових та глинистих) ґрунтів

Дощувальна машина чи установка	Достокова поливна норма, мм
ДДА–100МА, насадки вверх, довжина б’єфа 400 м ДДА–100МА, насадки вниз, довжина б’єфа 400 м “Кубань” “Фрегат” “Дніпро” “Волжанка” Шлейф Метельського ДШ–20/600 КСИД–10 ДДН–70 та ДДН–100	30 15 39 38 30 52 52 34 11

Поливні норми необхідно розрахувати для всіх фенологічних фаз розвитку за формулою О.М.Костякова в залежності від глибини розрахункового шару грунту. Отримані поливні норми порівнюють з достоковими і вибирають менші. Для зручності розрахунки поливних норм краще звезти в табл. 3.6.

Таблиця 3.6

Розрахунок поливних норм сільськогосподарських культур

Культура, фенологічна фаза розвитку	Формула О.М. Костякова (3.7)					Достокова поливна норма, mдост, м3/га	Прийнята поливна норма, м3/га
	Н, м	, г/см3	НВ, %	доп, %	m, м3/га
Ячмінь ярий: посів–сходи кущіння трубкування–колосіння цвітіння–налив молочна стиглість	0,5 0,6 0,8 0,8 0,8	1,23 1,30 1,33 1,33 1,33	29,1 28,2 27,6 27,6 27,6	21,8 22,6 22,1 22,1 20,7	450 450 600 600 750	400	400 400 400 400 400
…
Примітки. 1. Глибину активного (кореневмісного) шару грунту (Н) визначають в залежності з фенологічною фазою розвитку сільськогосподарської культури (додаток 2). 2. Щільність грунту () та вологість грунту при НВ (НВ) кореневмісного шару визначають як середню величину. 3. Вологість, що відповідає допустимому порогу висушування (доп) визначають, як процент від НВ у відповідності додатку 2.

Строки поливів визначають за інтегральними кривим дефіцитів водоспоживання, розрахованими, наприклад, за біокліматичним методом А.М. та С.М. Алпатьєвих. Цей метод широко використовують в Україні та ряді інших країн для розрахунку проектних режимів зрошення в зв’язку з простотою, доступністю та досить високою достовірністю.

В основу методу покладена залежність водоспоживання сільськогосподарських культур від дефіциту вологості повітря. Залежність виражається формулою

, (3.8)

де Е – сумарне водоспоживання за будь-який час, мм; d– сума середньодобових дефіцитів вологості повітря за цей же період, мб;k_б – біологічний коефіцієнт (коефіцієнт біологічної кривої) – витрати вологи на одиницю дефіцитів вологості повітря, мм/мб.

Величина k_бзмінюється для різних сільськогосподарських культур. Для однієї і тієї ж культури, цей коефіцієнт також змінюється на протязі вегетаційного періоду. Використання біологічного коефіцієнту в розрахунках дозволяє визначити водоспоживання тих чи інших сільськогосподарських культур з урахуванням біологічних особливостей.

Біокліматичні коефіцієнти в значній мірі залежить від рівня вологозабезпеченості грунту та збільшуються з її покращанням. Не дивлячись на простоту методу та добру сходимість результатів для певних умов, в ньому є ряд недоліків. Перш за все він не враховує змін рівня оптимального зволоження в діапазоні від найменшої вологоємкості до вологості розриву капілярного зв’язку. Крім того, визначені експериментальним шляхом водоспоживання та біокліматичні коефіцієнти справедливі тільки для конкретних агрокліматичних умов, тобто вони мають зональний характер. Для того, щоб можна було застосовувати цей метод для будь-яких умов, в ньому запроваджено ряд поправочних коефіцієнтів, які враховують ці умови.

Розрахунок інтегральних кривих дефіцитів водоспоживання ведуть в табличній формі (табл. 3.7).

Початок вегетації для багаторічних трав та озимих культур приймають з дня відновлення вегетації, що починається датою переходу середньодобових температур повітря через +5 С весною. Для ярих культур початок вегетації приймають датою сівби. Так як дата сівби в проектних режимах зрошення не відома то можна прийняти дату переходу через:

• +5 С для ранніх ярих;

• +7 С для буряків (цукрових, кормових та столових);

• +12 С для ранніх овочів та картоплі;

• +13 С для кукурудзи.

Для розглянутого прикладу вегетація для ярого ячменю розпочнеться з першої декади квітня.

Для визначення ефективних атмосферних опадів Р, величинуможна прийняти в середньому для просапних і овочевих культур рівною 0,7, а для вузькорядних –0,6.

Поправочний коефіцієнт для приведення температури повітря до 12–годинної тривалості bвизначають в залежності від географічної широти місцевості (додаток 3). Біокліматичний коефіцієнтk_бприймають для різних сільськогосподарських культур за сумами приведених середньодобових температур повітряbt(додаток 4). При цьому для ярих культур в період від сівби до сходів коефіцієнт біологічної кривоїk_бз незатіненої рослинами поверхні ґрунту приймають 0,15 мм/мб при опадах менших 5 мм та 0,19 мм/мб – при випадінні опадів більше чим 5 мм.

Сумарне водоспоживання Е визначають за формулою (3.8).

Коефіцієнт вологообміну з нижче розташованими шарами ґрунту , який враховує капілярне підживлення та безпосереднє використання вологи коріннями рослин із шарів, розташованих глибше розрахункового шару визначають в залежності від фази розвитку культури. Для ярових культур весь період вегетації розділяють на чотири частини: в першу четверть приймають=1,00, в другу –=0,95, в третю –=0,90, в четверту –=0,85. Для озимих культур вегетаційний період ділять на три частини: в перше третину приймають=0,95, в другу –=0,90, в третю –= 0,85. Для багаторічних трав за весь період вегетації приймають=0,85.

Мікрокліматичний коефіцієнт k_м, який враховує зміну погодних умов за рахунок зрошення визначають за табл. 3.8.

Таблиця 3.8