Природные условия Волчихинского района – зона черноземов засушливой и умеренно засушливой степи

Грунтовые воды залегают на глубине  более 10 м,   а на террасированных  склонах – 5-3  м и ближе,  часто высокоминерализованные.    Режим глубин залегания грунтовых вод в основном связан с таянием снега и выпадением дождей. Наибольший подъем грунтовых вод наблюдается весной,   летом идет их интенсивное испарение и снижение уровня.    К концу осени - началу зимы уровень грунтовых вод стабилизируется и в течение зимы остается неизменным.    В области Приобского плато грунтовые воды имеют хороший отток в сторону    Кулундинской депрессии и к ложбинам древнего стока.    Благодаря этому содержание солей в них обычно небольшое и редко превышает 1-2 г/л.    Только в слабоотточных участках,   приуроченных к понижениям на водоразделах плоских увалов,   минерализация повышается до 3-5 г/л.   В составе солей преобладают гидрокарбонаты,    а в некоторых случаях (при повышенной минерализации) - сульфаты с участием гидрокарбонатов и даже хлоридов.   В ложбинах древнего стока грунтовые воды менее минерализованы (Филатов, 1961).

В северной части подзоны материнскими породами служат древнеаллювиальные песчаные,   супесчаные и суглинистые отложения, в южной - лессовидные суглинки мощностью около 20 м,   переходящие в слоистую толщу из песков,   суглинков и глин.    Широкие и глубокие ложбины древнего стока,   прорезающие Приобское плато,   выполнены песками,   которые подстилаются на небольшой глубине пестрыми по механическому составу песчано—глинистыми отложениями.   Мощность песчаной толщи различна:   иногда до 15-20 м и более.  

1.5.Выбор расчетного  года с 85%-ной обеспеченностью  вегетационными осадками.

 

Выбор года с вегетационными осадками , соответствующими заданному проценту обеспеченности (85 %),  рассчитывают по формуле:

Р = (m/n+1)*100%,

Где Р – принятый процент обеспеченности вегетационными осадками,

       m - порядковый номер года в убывающем ряду, соответствующий принятому %                                       обеспеченности, 

        n – число лет наблюдений в убывающем ряду.

Сначала данные осадков метеостанции выписывают по декадам, затем суммируют  за вегетационный период культуры и  расписывают в убывающем порядке.

1960 г =     93 мм         

1961 г = 134,8 мм                                                 

1962 г = 164,2 мм

1963 г = 161,7 мм

1964 г = 129,1 мм

1965 г = 238,6 мм

1966 г = 147,1 мм

1967 г = 133,1 мм

1968 г = 155,3 мм

1969 г = 138,3 мм

1970 г = 127,4 мм

1971 г = 115,1 мм

1972 г = 107 мм

1973 г = 139,7 мм

1974 г = 134,7 мм

1975 г = 134,7 мм

1976 г = 272,7 мм

1977 г = 135,2 мм

1978 г = 275,5 мм

Из начальной формулы следует, что m = 85*(19+1)/100 = 17 - порядковый номер года в убывающем ряду, соответствующий 85 % обеспеченности.

Данные соответствуют  1972 г, в  котором за год было 107 мм осадков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет режима орошения сельскохозяйственных культур зернового севооборота

 

2.1.Расчет оросительных норм

Прежде, чем определить оросительные нормы, необходимо знать тип севооборота и культуры в него входящие. В Волчихе можно размещать зерновые севообороты.

Ячмень

Кукуруза

Пшеница

Пшеница

Викоовес

Сах. св

Оросительные нормы рассчитывают для каждой культуры отдельно по формуле  А.Н. Костякова:

Мор=КвУпр – 10АрК-(Wн-Wк), м³/га, где

Кв – коэффициент  водопотребления, м³/т

Упр- условная  урожайность, т/га

Ар – сумма осадков  за вегетацию культуры (мм) в год  с заданным % обеспеченности

К – коэффициент продуктивного использования вегетационных осадков (0,7-0,9)

 Wн – запасы влаги в расчетном слое почвы перед посевом

Wк – при уборке урожая, м³/га,

Wн = 100h_ср

где  h_{ср -} средняя толщина  активного слоя почвы за вегетацию, м

             - плотность почвы,  г/см³,

            - влажность активного слоя почвы при посеве (85-90% отНВ),     - перед уборкой урожая (60-65%0 соответственно,%

НВ – наименьшая влагоемкость  в % от массы сухой почвы

1)Оросительные нормы для ячменя, пшеницы: 

Wн = 100*0,4*1,34*17,17 = 920,31 м³/га

Wк  = 100*0,4*1,34*12,12 = 649,63 м³/га

Мор = 900*3-10*105*0,7-(920,31-649,63)=1688,32 м³/га

2)Оросительные нормы для кукурузы:

Wн  = 100*0,5*1,34*17,17 = 1150,4 м³/га

Wк  = 100*0,5*1,34*12,12 = 812,1 м³/га

Мор = 600*5-588-1150,4+81,21= 1342,81 м³/га

3)Оросительные нормы для сахарной  свеклы:

Wн  = 100*0,5*1,34*17,17 = 1150,4 м³/га

Wк  = 100*0,5*1,34*12,12 = 812,1 м³/га

Мор = 130*30-1246- 1150,4+812,1=2315,7 м³/га

4)Оросительные норы для викоовсянной  смеси:

Wн  = 100*0,*1,34*17,17 = 920,31 м³/га

Wк  = 100*0,4*1,34*12,12 = 649,63 м³/га

Мор = 1000*3,5-1022- 920,31+649,63=2315,7 м³/га

Результаты расчетов оросительных норм по все культурам севооборота  оформлены в виде таблицы 1 (Расчет оросительных норм  зернового севооборота).

Таблица 1

Расчет оросительных норм  зернового севооборота

Культура	Суммарное водопотребление (Кв*Упр), м3/га	Приход влаги от осадков    (10 Ар*К), м3/га	Wн-Wк, м3/га	Оросительные нормы (Мор), м3/га
				расчетные	принятые с округлением
Ячмень	2700	735	270,68	1688,32	1700
Пшеница
Кукуруза	3000	588	338,3	1342,81	1400
Сахарная свекла	3900	1246	338,3	2315,7	2400
Вико-овес	3500	1022	270,68	2207,32	2300

 

 

 

2.2. Расчет  поливных норм и числа поливов

Поливные нормы рассматривают  по фазам развития каждой культуры отдельно, по формуле:

m= 100h

где       - предполивная влажность (в% от массы сухой почвы), для большей части поливных культур принимают равной 70% от НВ.

h – активный слой почвы по фазам развития, м

1)Расчет поливных норм  для ячменя и пшеницы:

m _{до кущения} = 100*0,3*1,26*(21,8-15,3)=45,7 м³/га

m _{кущение} = 100*0,4*1,34*(20,2-14,2)= 321,6 м³/га

m _{трубкование} = 100*0,6*1,48*(17,3-12,1)=461,8 м³/га

m _{трубкование} = 100*0,8*1,48*(17,3-12,1)=615,7 м³/га

По другим культурам расчет поливных норм проводится аналогично. Все полученные данные оформлены в таблице 2 (Расчет поливных норм  зернового севооборота).

 

Таблица 2

Расчет поливных норм  зернового севооборота

 

Культура	Фаза роста	Глубина активного слоя, м	Плотность почвы, г/см3	Наименьшая влагоемкость,% от массы сух. почвы	Предполивная влажность, % от массы сух. почвы	Поливная норма, м3/га
						расчетная	принятая с округлением
Ячмень, пшеница	До кущения	0,3	1,26	21,8	15,3	245,7	250
	Кущение	0,4	1,34	20,2	14,2	321,6	330
	Трубкование	0,6	1,48	17,3	12,1	461,8	470
	Последующие	0,8	1,48	17,3	12,1	615,7	620
Кукуруза	Пасынкование	0,4	1,34	20,2	14,2	321,6	330
	До метелки	0,5	1,34	20,2	14,2	402	410
	После метелки	0,3	1,48	17,3	12,1	461,8	470
Сахарная свекла	Укоренение	0,3	1,26	21,8	15,3	245,7	250
	Разв. листьев	0,5	1,34	20,2	14,2	402	410
	Обр. и рост корнепл	0,8	1,48	14,3	12,1	615,7	620
Вико-овес	Отрастание До кущения	0,3	1,26	21,8	15,3	245,7	250
	Стеблевание Кущение	0,4	1,34	20,2	14,2	321,6	330
	Бутонизация Трубкование	0,6	1,48	17,3	12,1	461,8	470
	Цветение Последующие	0,8	1,48	17,3	12,1	615,7	620

Число вегетационных поливов определяют по формуле и  округляют  до целого числа:

N = Мор/ m _ср,

где Мор – оросительная норма, м³/га,

m _ср – средняя поливная норма, м³/га

N_{ячм, пшен} =1700/417,5=4- число вегетационных поливов для ячменя и яровой пшеницы

N_кукур =1400/403,3=4- число вегетационных поливов для кукурузы

N_сах.св =2400/426,67=6- число вегетационных поливов для сахарной свеклы

N_{вико-овес} =2300/417,5=6- число вегетационных поливов для вико-овсянной смеси

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Расчет  дефицита водного баланса по методу Алпатьевых

Для установления сроков полива  по интегральным кривы дефицита водного  баланса для сахарной свеклы и  викоовсяной смеси необходимо рассчитать дефицит водного баланса. Расчеты  проводятся поэтапно, непосредственно  в таблице 3 (Расчет водного баланса для сахарной свеклы и викоовсяной смеси ).

Таблица 3

Расчет водного  баланса для сахарной свеклы и  викоовсяной смеси 

Месяцы	май			июнь			июль			август
Декады	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3
1.Среднедекадная температура  воздуха	12,5	14,4	17,4	19,8	19,5	29,9	22,1	22,3	24,3	19,2	17	12,6
2.Сумма сднедекадных  темпетур	125	144	191,4	198	195	299	221	223	267,3	192	170	138,6
3.Поправка на световой  день	1,26	1,32	1,35	1,38	1,4	1,4	1,39	1,37	1,32	1,28	1,23	1,17
4. Сумма сднедекадных  темпетур с поправкой	157,5	190,08	258,39	273,24	273	418,6	307,19	305,51	352,84	245,76	209,1	162,16
5. Нарастающим итогом	157,5	347,58	605,97	879,21	1152,21	1570,81	1878	2183,51	2536,35	2782,11	2991,21	3153,37
6.Биоклиматический коэффиц.     для сах.св для вко-овса	0,25 0,20	0,28 0,28	0,31 0,44	0,37 0,53	0,61 0,62	0,61 0,44	0,59 0,32	0,43 0,26	0,22 0,26	0,22 0,2	0,20 0,18	0,20 0,18
7.Осадки, мм	10	9	5	7	1	16	15	5	32	3	3	18
8.Среднедекадный дефицит	4,9	6,4	13,4	6,5	11,1	8,0	11,8	9,9	5,9	8,1	8,8	5,9
9.Сумма среднедекадных дефицитов	49	64	147,4	65	111	80	118	99	64,9	81	88	64,9
10.Суммарное водопотребление    для сах.св для вко-овса	12,25 9,8	17,92 17,92	45,694 64,86	24,05 34,45	67,71 68,82	48,8 35,2	69,62 37,76	42,57 25,74	14,28 16,82	17,82 16,2	17,6 15,84	12,98 11,68
11.Дефицит водного  баланса за декаду, мм   для сах.св для вко-овса	2,25 -0,2	8,92 8,92	40,69 51,14	17,05 27,45	66,71 67,82	32,8 19,2	54,62 22,78	37,57 20,76	-17,78 -15,13	14,82 13,2	14,6 12,84	-6,32 -6,31
12Дефицит водного баланса с нарастающим итогом, мм   для сах.св для вко-овса	3 0	12 9	53 69	70 97	137 165	170 185	225 208	263 229	245 213	260 226	275 239	268 233

 

Сроки поливов сахарной свеклы и  викоовсяной смеси устанавливается  графически, для этого на миллиметровой  бумаге строят интегральную кривую дефицита водного баланса (рис. 1 и 2). По оси  абсцисс откладывается период вегетации  культуры, по оси ординат – значения дефицита водного баланса с нарастающим итогом.

В итоге получим 7 поливов( 26 мая, 5,15,24 июня, 4,17,20 июля) сахарной свеклы и  6 поливов (24,31 мая, 11,17 июня, 6 июля, 20 августа).

Графики дефицита водного баланса обозначены на  рисунках 1 и 2.

2.4.Определение  сроков поливов ячменя, яровой  пшеницы и кукурузы  по методу  СевНИИГиМа.

Сроки поливов определяют по формуле  СевНИИГиМ:

Т_2,3…= (В+m_1,2…+А_р+27,5-t_ср)/5

где Т – межполивной интервал, сутки

В- продуктивные запасы влаги в  активном слое почвы в начале вегетации(30-40мм)

t_ср- средняя температура воздуха за расчетный период,

А_р- осадки за расчетный период, мм

Расчеты производятся поэтапно  по фазам роста, все данные занесены в таблицу 4 (Расчет сроков поливов  по формуле СевНИИГиМ для ячменя, яровой пшеницы и кукурузы).

Таблица 4

Расчет сроков поливов по формуле СевНИИГиМ  для ячменя, яровой пшеницы и кукурузы

Культура	Дата посева	Продуктивные запасы влаги (В), мм	Осадки за расчетный  период (Ар), мм	Поливная норма (m), мм	Средн. темпер. возд. за расч. период (tср), С	Межполивной интервал (Т), сутки	Дата полива	№ полива	Фаза роста
Ячмень, яровая пшеница	15 мая	40	9	25	14,4	17	-	-	-
			7	25	19,8	16	01.06	1	До кущения
			1	47	19,5	12	17.06	2	Трубкование
			16	62	29,2	23	29.06	3	Последующие
			32	62	24,3	27	22.07	4
Кукуруза	20 мая	30	5	-	17,4	16	-	-	-
			7	33	19,8	16	05.06	1	Пасынкование
			1	33	19,5	15	21.06	2	Пасынкование
			15	41	22,1	18	06.07	3	До выбрасыв мет
			32	47	24,3	22	24.07	4	После выбрасыв.