Орошения сельскохозяйственных культур

Министерство Сельского Хозяйства

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждения высшего профессионального образования

«Уральский государственный аграрный университет»

 

 

 

 

 

Курсовая работа

На тему: Орошения сельскохозяйственных культур

Дисциплина: Мелиорация

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 2курса

Пятанова Дарья Алексеевна

Специальность: Агрономия (ГСП)

 

 

 

 

Екатеринбург 2014г.

Введение

Мелиорация земель - это изменение природных условий путем регулирования водного и воздушного режимов почвы в благоприятном для сельскохозяйственных культур направлении.

По воздействию на почву и растение различают агротехнические, лесотехнические, химические, и гидротехнические мелиорации.

Гидромелиорация проводится с целью регулирования водного режима почвы.

Проведение гидролитических мелиораций связано со значительными капиталовложениями, поэтому они требуют технико-экономических обоснований. Наибольшая эффективность мелиораций достигается при комплексном их применении, а именно: когда орошение сочетается с дренированием земель, а осушение - с периодическим орошением; когда гидромелиорации сочетаются с правильной организацией труда, с высоким уровнем агротехники, внесением необходимых доз удобрений и т.д.; закрепление крутых склонов и оврагов - с устройством многоотводных каналов и валов, лотков и перепадов с лесными посадками и залужением; устройство прудов и водохранилищ - с орошением земель и рыборазведением; осушением земель - с известкованием почв и комплексом культуртехнических работ; освоение и промывка засоленных земель - с мелиоративной вспашкой, гипсованием, подбором культур - освоителей. Кроме того, для правильного освоения орошаемых, осушенных и эродированных земель большое значение имеют правильный выбор вида и сорта культур и чередование их в севооборотах обычного и специального назначения, а также экономики и организации сельскохозяйственного производства.

Программа развития мелиорации в Свердловской области действует три года, но федеральные средства на нее мы получим впервые. В прошлом году системы полива полей в области внедряли два крупных предприятия, в этом году, с учетом федерального финансирования, прогнозируем, что желающих будет больше. Проверено, что на полях, которые оснащены поливочными системами, урожай гарантированно лучше.

 

 

 

Природно-климатические условия Свердловская область, Ирбитский район

Климат зоны континентальный.

Особенности климата Ирбитского района определяется его положением  в умеренных широтах. Удаленностью от океанов, а также равнинным характером рельефа Западно-Сибирской равнины и положением его вблизи восточного склона Урала.  Широтное положение определяет особенности радиационного режима территории: величину поступающей прямой и рассеянной радиации, а также суммы отраженной и поглощенной радиации и радиационный баланс. Количественные характеристики элементов радиационного баланса приводятся по ближайшей к району метеостанции Верхнее Дуброво, которая находится в 100 км к юго-западу от г. Ирбита.

Продолжительность залегания устойчивого снежного покрова составляет 150-160 дней: с первых чисел ноября до второй декады апреля. Продолжительность периода с отрицательными среднесуточными температурами обычно на 10-15 дней больше. Средняя месячная температура воздуха в первой половине зимы постепенно понижается от -5° в ноябре до -16°-17° в январе. Затем происходит ее постепенное повышение, и в марте она уже поднимается до -7°. Минимальные температуры обычно приходятся на январь, абсолютный минимум достигает 48-49°С. Сильные похолодания и морозы связаны с установлением над Западной Сибирью арктического антициклона, как правило, они бывают непродолжительными. В целом для зимнего периода наиболее характерен антициклонический режим, обусловленный положением Ирбитского района на западной периферии Сибирского максимума или вторжениями арктических антициклонов. В те периоды и зимы, когда активизируются процессы западного переноса воздушных масс, устанавливается более теплая погода, и отмечаются теплые зимы (зима 1967/68 г., 1977/78 г., 2000/01 г.). Средняя температура января в теплые зимы бывает выше нормы на 4° и, наоборот, ниже нормы на 3- 4° в холодные зимы (зима 1968/69 г.).

Уральские горы, как известно, активизируют циклоны, приходящие с запада и юго-запада; происходит регенерация (восстановление) циклонов, затухающих при подходе к Уралу. Поэтому в Зауралье выпадает еще значительное количество атмосферных осадков. В северной части Ирбитского района их годовая сумма достигает 450-500 мм, и несколько меньше (400-450 мм) в южной половине района. Максимум осадков приходится на теплое время года. За холодный период их количество составляет всего 100 мм. Малое количество осадков в зимнее время объясняется низкими температурами воздуха и его малой влагоемкостью, а так же частой повторяемостью в зимнее время антициклональной погоды.

Глубина  слоя См.	Объемная масса г/см	Предельная полевая влагоемкость в %	Запас предельно полевой влагоемкости м3/га	Влажность завядания в %	Запас влаги завядания м3/га	Продуктивный запас влаги м3/га
0-10	0,84	38,0	319,2	16,2	136,1	180,12
10-20	0,91	25,0	227,5	15,6	141,9	85,54
20-30	1,68	21,0	352,8	15,3	257,0	94,96
30-40	1,53	23,4	358,02	12,2	186,7	171,36
40-50	1,49	25,0	372,5	13,3	198,2	174,33
50-60	1,54	25,6	394,24	15,3	235,6	158,62
60-70	1,58	26,5	418,7	15,6	246,5	172,22
70-80	1,55	26,6	412,3	17,0	263,5	148,8
80-90	1,56	25,6	396,8	15,5	241,8	155
90-100	1,57	26,0	408,2	16,1	252,8	155,43

Лето в Ирбитском районе начинается в конце первой декады июня. Примерно в это же время наблюдается переход средней суточной температуры через +15°. Окончание лета приходится на конец первой декады сентября. Продолжительность летнего сезона в районе составляет почти три месяца. За летний сезон обычно бывает до 45-50 дней со среднесуточной температурой воздуха выше +15°С. Сумма среднесуточных температур выше +10° составляет около 1900°. Продолжительность вегетационного периода с температурой выше +10° составляет 120 дней. Таким образом, лето можно охарактеризовать как довольно теплое, но короткое.

Формирование летней погоды в основном происходит в условиях господствующего летом западного переноса воздушных масс. Эти воздушные массы, перевалив Урал, приходят в Зауралье прогретыми и несколько иссушенными. Наибольшее число дней с дождем за теплый период приходится на июль (13-15 дней). Летом преобладают массовые осадки ливневого характера, часто с грозой. Месячная норма осадков в летние месяцы 50-60 мм.

 

 

 

Расчет продуктивного запаса влаги в почве: дерново-среднеподзолестая, легкоглинистая

Расчет продуктивного запаса влаги в метровом слое:  Wпр =Wппв – Wвз

Wпр- Продуктивный запас

Wппв- Запас воды. соответ. Предельно полевой м3/га

Wвз- Запас воды, соответ влажности устойчивого завядания м3/га

ППВ –Это наибольшее количество подвешенной воды, которое может содержаться в почве длительный период, после стекания гравитационной воды

В период ППВ соответствует влажности почвы после обильного насыщения ее влагой

Влажностью устойчивого завядания или просто влажностью завядания: называют такую влажность почвы, при котором растения начинают завядать, причем даже после длительного пребывания в атмосфере насыщенным водяным паром, тургор в клетке не восстанавливается т.е признаки завядания не исчезают

Wппв = 100* Н* L* Lвз       м3/га

Н- глубина слоя     м      0,1

Lппв – влажность в %

Wвз = 100 * Н * L * Lвз         м3/га

Wпр = Wппв - Wвз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидролитические расчеты пруда

Определение годового стока :

 

Wпр= Н *Fвс * 31,5 * 106;    м3

                    1000

Wпр – Объем годового притока; м3

Н – модуль стока воды; км2

Fвс – площадь водосбора: км2

31,5 * 106 число секунд в году

1. Модуль стока – 5,0 л/с, км2
2. Площадь водосбора в км2 ? количество квадратов по горизонтали = 625

F1 = 25 *625 = 15625

F2 = 70 * 625 = 43750

F3 = 135 * 625 = 84375

F4 = 254 * 625 = 158750

F5 = 360 * 625 = 225000

F6 = 450 * 625 = 281250

F7 = 530 * 625 = 331250

= 1064060 : 1000 000 = 1,06 км2

Площадь водосбора = 5,5 км2 Fрс 

 

Wпр = 0,5 * 5,5 * 31,5 * 106   = 86.625

    1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение емкости водохранилища

Отметки горизонталей	Разность отметок в м/h	Площадь зеркала водохранилища F м2	Средняя площадь между горизонталями Fср =F1+F2,м2 2	Объем между соседними горизонталями W = Fср * h,м3	Объем чаши водохранилища от дна до данной горизонтали М3
13	1	0			0
14	1	156	7812,5	7812,5	7812,5
15	1	43750	100000	100000	107812,5
16	1	84375	142187,5	142187,5	250000
17	1	158750	221562,5	221562,5	3715625
18	1	225000	334062,5	334062,5	3815625
19	1	281250	474687,5	474687,5	4130625
20	1	33250	640312,5	640312,5	4290325

 

Объем пруда равен 413

 

Расчет оросительных норм

Оросительная норма считается на весь период вегетации , она состоит поливных норм

Мф = кв * N - 10 м  * А – ( Wн – Wк ) – Wгр

КВ- коэффициент  водопотребления на 1 т урожая,  м3/т

N- плановая урожайность с орошением, т/га

10 м  * А – приход влаги за счет осадков

м – коэффициент поглощения осадков = 0,6

А – количество осадков за период вегетации культуры

Wн – Wк – приход влаги за счет почвенных запасов

Wн = 100 * N * L* jн = ППВ

Wк = 100 * N * L* jк = % от ППВ

N = 1 метр

 

 

 

 

 

 

Коэффициент водопотребления - кв

Капуста = 100 м3/т

Картофель = 100 м3/т

Морковь = 1 м3/т

Свекла = 130 м3/т

Урожайность N

Капуста = 60 т/га

Картофель = 35 т/га

Морковь = 40 т/га

Свекла = 40 т/га

За период вегетации А

Капуста = 180 мл

Картофель = 130 мл

Морковь = 150 мл

Свекла = 140 мл

(Wн) = 100

N = 1 литр

L = 1,42

ППВ = 28

Wк = 21

Wгр = 400 м3/га

Wн = 100 * 1 * 1,42 * 28 = 3976

Wк = 100 * 1 *1,42 * 21 = 2982

Мф = 100*60 – 10 * 0,6 * 180 ( 3976-2982) – 400 = 3526  ( Капуста )

Мф =100 * 35 – 10 * 0,6 * 130 – ( 3976 –т2982 ) – 400 = 1326 ( Картофель )

Мф =115 * 40 – 10 * 0,6 * 150 – (3976 – 2982 ) – 400 = 2306 ( Морковь )

Мф =130 * 40 – 10 * 0,6 * 140 – ( 3976 – 2982 ) – 400 = 2966 ( Свекла )

 

 

 

 

 

 

Расчет поливных норм

Поливная норма – m

m =  100 * H * L ( j max – j min ), м3/га

H – активный корнеобитаемый слой

L  - объемная масса активного слоя почвы , г/см3

j max – оптимальна влажность почвы ППВ – 26,8

j min – нижний придел увлажнения

Н

Капуста – 0,5 м

Картофель -  0,45

Морковь – 0,4

Свекла – 0,4

j min

Капуста – 80 %

Картофель – 75 %

Морковь – 75 %

Свекла – 75 %

Капуста = 80 * 12,75 = 10,2

                       100

j min = 80 * 26,8   = 21,44

               100

j min = кар. морк. свек = 75* 26,8 = 20,1

100

 

m карт = 100 *  0,5 * 1,4 (26,8 – 21,4) = 378 см

m морк = 100 * 0,4* 1,4 (26,8 – 20,1) = 375,2 м3

m свек = 100 * 0,4 * 1,4 * (26,8 – 20,1 ) = 375,2 м3

 

 

 

 

Требование к воде с/х культур

Картофель – корневая система мочковатого типа. Корни проникают в почву сравнительно не глубоко. Около 50% к/с расположено в пахотном слое от 22-38% корней проникает глубже, отдельные корни уходят на глубину до 150см. основная масса корней 70-90% в верхнем слое почвы 0-30см.

Наилучшая продуктивность картофеля обеспечивается при влажности в период от появления всходов до бутонизации в пределах 70-75% и от бутонизации до начала отмирания ботвы – 80-85% от полевой влагоемкости.

Урожайность раннеспелых сортов картофеля в значительной мере зависит от количества осадков и температуры в июне и июле, а средне- и позднеспелых – в июле и августе.

Дифференцированный порог перед поливной влажности почвы в зоне распространения основной массы корней: в фазы всходы-бутанизация -65%, бутанизация – конец цветения 75-80%, клубнеоброзования – уборка  65-75%, число поливов за вегетации от 3-4.

Столовые корнеплоды (Морковь, Свекла)

Морковь — относительно засухоустойчивое растение, но высокие урожаи она дает лишь при равномерном увлажнении почвы в течение всего периода вегетации. Резкий переход от засухи к увлажнению вызывает интенсивное деление (рост) клеток камбия, что приводит к растрескиванию корнеплодов. Временный избыток влаги в почве морковь переносит сравнительно легко, Однако застой воды вызывает заболевание растений. Имея мощ­ную корневую систему, проникающую глубоко в почву (до 2-2,5 м, в ширину до 0,7-0,8 м), морковь может использовать влагу из нижних слоев и противостоять почвенной засухе.