УДК 631.676
Н.В.Данильченко, канд. техн.наук;
Н.В.Ягудин, инж.;
В.Г.Быков, канд.техн.наук

Техническое совершенствование оросительных систем и развитие форм их эксплуатации не всегда сопровождаются должным ростом уро­жайности сельскохозяйственных культур на орошаемых землях. Одним из основных факторов повышения эффективности орошаемого земледе­лия является совершенствование управления поливами [1, 2, 3, 4] , поскольку погодные и хозяйственные различия обуславливают сущест­венные изменения поливного режима по годам.
Для обеспечения оперативного управления поливами разработаны методика определения сроков и норм поливов и организационно-тех­нические мероприятия по ее реализации.
Основой определения сроков и норм поливов является математичес­кая модель, отражающая динамику запасов влаги в почве на текущий и прогнозный периоды, основные элементы технологии полива и их взаимосвязь с динамикой влагозапасов. Прямой контроль влажности почвы используются в целях корректировки текущих расчетов.
Для организационно-технического решения проблемы оперативного управления поливами разработана технологическая служба, рекомен­дуемая для хозяйств-водопользователей и организаций, занимающихся эксплуатацией внутрихозяйственных оросительных систем (РПО «Полив", межхозяйственные объединения по мелиорации и др.) [5] .
Опытно-производственная проверка методических основ оперативно­го управления поливами, его эффективности и» параметров технологи­ческой службы проводилась в условиях хозяйств и РПО «Полив» Волго­градского Заволжья.
Эффективность управления поливами характеризуется такими пока­зателями, как состояние водного режима в активном слое почвы, ко­личество оросительной воды, затраченной на единицу продукции, и урожайность сельскохозяйственных культур.
Водный режим почвы орошаемых полей является производным от ин­тенсивности расхода воды полем, размеров исходных влагозапасов, природа естественных осадков и реализованного режима орошения.
Природные факторы, влияющие на водный режим почвы, могут быть представлены в виде интегральной кривой дефицита водопотребления, которая отражает во времени нижний порог увлажнения почвы. Верхний порог будет соответственно выше на величину максимальных активных влагозапасов почвы. Поливы при этом будут изображаться отрезком вертикальной прямой, соответствующим по величине поливной норме нетто. В качестве примера на рис.1...4 показаны основные па­раметры поливных режимов на полях, где оперативное управление по­ливами проводилось в соответствии со складывающимися погодными и организационно-хозяйственными условиями (опыт), и на контрольных полях, где поливы проводились по принятым в хозяйствах схемам.
В 1980 г. на опытном поле озимой пшеницы (рис. 1а) начало дефи­цита водопотребления пришлось на 2 мая. Первый полив был начат 26 апреля, заблаговременно, до наступления дефицита влаги в почве. Всего было реализовано 5 поливов поливной нормой нетто от 35 до 55 мм. Влагозапасы к началу каждого полива были на 25...30 мм выше нижнего порога увлажнения.
Пятый полив по организационным причинам мог быть проведен в период до 10.06 или после 20.06. Учитывая наступление в 1-й и 2-й декадах июня таких ответственных фаз развития пшеницы, как колошение и цветение, полив был начат 4.06 нормой нетто 35 мм, что позволило поднять влагозапасы в расчетном слое почвы до БВ. Созданный поливом активный запас влаги в почве был сработан 2.07, перед фазой наступления восковой спелости зерна. Оросительная норма нетто составила 215 мм при общем дефиците водопотребления в период до восковой спелости 225 мм. Величина межполивных пери­одов изменялась от 6 до 14 сут., что было обусловлено прежде все­го различными поливными нормами и организационными причинами, ока­завшими влияние на проведение поливов. Влагозапасы на протяжении всего периода весенне-летней вегетации поддерживались в оптималь­ных пределах. На контрольном поле ПС № 5 (рис. 16) было реализовано 6 поливов: При этом наблюдалось отклонение от требуемого вод­ного режима почвы. Четвертый, пятый и шестой поливы нормой нетто соответственно 62, 66 и 57 мм проводились при влажности активно­го слоя почвы на уровне 90 % НВ, т.е. в момент начала каждого по­лива до насыщения расчетного слоя почвы недоставало всего 24... 28 мм. Проведенные поливы обеспечили влажность почвы с 17.05 до 27.06 на уровне от 90 % НВ до НВ. Сброс оросительной воды за пре-

Рис.1. Поливной режим озимой пшеницы (1980 г.): а) - опытный участок; б) - производственный (контрольный); 1 - ниж­ний порог увлажнения; 2 - верхний порог увлажнения; ∆Еν - дефицит водопотребления; Мнт - оросительная нормa, поданная на поле; MНТ,q- использованная ороси­тельная норма нетто

делы слоя активного влагообмена составил за 3 полива 80 мм, или 36 % требуемой оросительной нормы. Общий объем избыточно поданной на поле воды составил 100 мм, или 45 % требуемой нормы.
В I98I г. на опытном поле под озимой пшеницей (рис.2а) ороси­тельная норма 195 мм была реализована пятью поливами разовой нор­мой от 22 до 50 мм. Межполивные периоды изменялись от 9 до 16 дней. Наибольший период был между 1-м и 2-м поливами, наименьший - между 4-м и 5-м. Предполивные влагозапасы в начале каждого полива превышали нижний порог на 18...28 мм. Сброс воды в нижние горизонты от­сутствовал.
На контрольном поле под озимой пшеницей (рис.За) было реализо­вано 4 полива нормами нетто от 27 до 60 мм. Несмотря на то, что величина реализованной оросительной нормы соответствовала требуе­мой, в фазы выхода в трубку, колошения и цветения наблюдались пересушки. Причина пересыхания почвы заключалась в запаздывании начала 1-го, 2-го и 3-го поливов на 4...6 сут. В том же 1981 г. при поливе кукурузы (рис.2б) на опытном поле оптимальный водный режим был обеспечен пятью поливами разовой нормой от 23 до 60 мм. Оросительная норма составила 230 мм при требуемой норме 215 мм. Предполивные влагозапасы перед 1...4-м поливами были выше нижнего порога на 15...20 мм, а 5-й полив начался при предполивной влажности, соответствующей нижнему дорогу допустимого увлажнения. Сброс воды в нижние горизонты не наблюдался. Межполивные периоды различались весьма значительно. Так, период между 2-м и 3-м по­ливами составил 19 сут, между 3-м и 4-м - 8 сут, а между 4-м и 5-м - 25 сут.
На контрольном поле под кукурузой (рис.3б) было также проведено 5 поливов нормой нетто от 36 до 55 мм. Межполивные периоды изменялись от 7...9 до 20...23 сут. Величина оросительной нормы составила 245 мм, т.е. практически соответствовала оросительной норме опытного поля. Вместе с тем в течение вегетационного периода отмечались пересушки, причинами которых были задержки начала 1-го, 2-го и 5-го поливов.
В 1982 г. на опытном поле под кукурузой (рис.46) было реализовано 6 поливов нормой нетто от 36 до 54 мм. Величина межполивных периодов изменялась от 8...9 до 21 сут, что объясняется прежде всего различной интенсивностью расхода воды полем по периодам вегетации. Оросительная норма составляла 260 мм при тре-

Рис.2. Поливные режимы (1961 г.): а) - опытное поле производ­ственного участка с посевом озимой пшфицы; б) - с по­севом кукурузы; 1 - нижний порог увлажнения; 2 - верхний порог увлажнения; ∆Еν - дефицит водопотребления; МНТ - оросительная норма нетто; МНТ,Q - использо­ванная оросительная норма нетто

Рис.3. Поливные режимы (I98I г.): а) - на контрольных полях производственного участка с посевом озимой пшеницы; б) - с посевом кукурузы; 1 - нижний порог увлажнения; 2 - верхний порог увлажнения; ; ∆Еν - дефицит водопотребления; Мнт - оросительная норма нетто; МНТ,Q — использованная оросительная норма нетто

буемой норме 250 ш. Фактически в активном слое почвы оказалось 240 мм оросительной воды, поскольку пятый полив по организационным причинам был проведен несколько раньше запланированного сро­ка, что привело к сбросу некоторого объема воды (20 мм) за пределы расчетного слоя. В остальные периоды вегетации влагозапасы поддерживались в оптимальных пределах.
На контрольном поле под кукурузой (рис.4а) было реализовано 7 поливов. Оросительная норма нетто составила 315 мм и, на 75 мм превысила требуемую. На сброс в глубокие слои дошло 30 % требуемой оросительной нормы. Избыточно поданная вода привела к тому, что в период с 22 июня по 17 июля влажность активного слоя почвы находилась на уровне 90 % НВ и выше.
Исходя из проведенного анализа, можно сделать следующие выводы.
Оперативное управление поливами с учетом конкретно складывающихся погодных и организационно-хозяйственных ситуаций позволяет в производственных условиях обеспечить оптимальный водный режим почвы и более рационально использовать оросительную воду. Проведение поливов без учета состояния влажности почвы и интенсив­ности расхода влаги орошение поля приводит к нарушению водного режима почвы в виде пересушек и переувлажнений, нерациональному использованию оросительной воды. Перерасход воды на гектар дос­тигал в отдельных случаях 1000 м3 и более, или до 45% требуемой оросительной нормы.
Нарушение водного режима почвы отрицательно сказывается на уро­жайности с.-х. культур. На полях, где проводилось управление по­ливами и, следовательно, поддерживался более благоприятный водный режим, урожайность была на 5...17 % выше, а затраты ороситель­ной воды на единицу продукции на 4...35 % ниже, чем на контроль­ных полях (табл.1).
В ряде случаев нарушение водного режима почвы и, как следствие, снижение урожайности сельскохозяйственных культур было отменно при оросительной норме, близкой к оптимальной, что свидетельствует о важности внутрисезонного распределения поливов.

Список использованной литературы

1. Маслов Б.С. Научно-технический прогресс в мелиорации земель.- Экономика сельского хозяйства, 1984, №8, c.2I...28.
2. Коваль А.М., Остапчик В.Ш Автоматизированная система управления поливами. - Гидротехника и мелиорация,1984, №6, с. 44… 47.
3. Остапчик В.П. Оптимальные нормы и сроки проведения поливов.- Доклады ВАСХНИЛ, 1984, №6, с.36...38.
4. Ионова З.М. Консультативные службы режимов орошения. - Сель­ское хозяйство за рубежом, 1983, №11, с.14...17.
5. Инструкция по созданию и функционированию опытно-производственной технологической службы оперативного управления поливами. Коломна, 1983, с.43.