Исследование техники полива сои при использовании животноводческих стоков

Мусабеков К.К., Сарбасова Г.А

ТарГУ им. М.Х. Дулати, Тараз

В условиях Казахстана одним из путей экономии водных ресурсов является использование сточных вод животноводческих комплексов. Орошение ими сельскохозяйственных культур позволит сэкономить не только речные стоки, но и минеральные удобрения, что также важно в деле охраны окружающей среды. В Жамбылском районе нами проводились исследования по изучению техники полива сои при использовании сточных вод животноводческих комплексов крупного рогатого скота [2,3].

Климатическими особенностями территории является резкая континентальность (жаркое лето и холодная зима), обилие света в теплый период года, интенсивное испарение и большие суточные и годовые колебания температуры воздуха. Среднегодовая температура воздуха положительна и составляет 9°С. Для лета характерны довольно высокие среднемесячные температуры – 21,7-23,4⁰С. Максимальная температура в июне –августе достигает 41-44⁰С, минимальная в декабре-январе -41⁰С. Безморозных дней -158-165. Среднегодовое количество осадков составляет 353 мм, влажность воздуха -7,8 мб, направление ветра – юго-восточное и северо-западное.

Почва исследуемой территории образована верхнечетвертичными и современными аллювиальными отложениями, в разрезе которых преобладают гравийно-галечники и пески с прослойками супесей и суглинков. Мощность аллювиальных отложений – 80-100 м. По литологическому составу и строения пород в толще 0-5 м отмечается двухслойное строение, суглинки на глубине 0,5-2,0 м подстилаются гравийно-галечниками.

Учитывая разнообразие почвенного покрова массива по механическому составу, степени солонцеватости и подстилания гравийно-галечника, все почвенные разновидности объединены в 2 мелиоративные группы и 2 подгруппы.

1-я группа – сероземы типичные орошаемые, среднесолонцеватые, среднесуглинистые. Почвы хорошего качества, содержание гумуса составляет 1,52%. Почвогрунты незасоленные.

Почвы подгрупп:

1 б –лугово-сероземные и сероземные, орошаемые, слабосолонцеватые, легко и тяжелосуглинистые с подстиланием гравийно-галечника до 170-150 см, хорошего и среднего качества. Содержание гумуса – 2,09-2,3%. Слабо и среднесолонцеватые пригодны для возделывания культур севооборота.

1 в – лугово-сероземные, орошаемые, среднесолонцеватые, легко и тяжелосуглинистые с подстиланием гравийно-галечника на 110-85 см. Среднего качества. Содержание гумуса – 2,4-1,7%, с глубиной оно резко падает до 0,65%. Средне и сильносолонцеватые пригодны для возделывания любых культур севооборота.

2-я группа – почвы лугово-сероземные, орошаемые, среднесолонцеватые, среде и тяжелосуглинистые с подстиланием гравийно-галечника на 65-50 см. Ниже среднего качества. Содержание гумуса - 2,09-1,83%. Незасоленные, пригодны для возделывания ряда сельскохозяйственных культур.

Посевы сон проводились после двухразовой культивации. Перед посевом семена обработаны нитрагином. Температура пахотного горизонта почвы в день посева составляла 15⁰С.

Изучалось влияние различных способов полива на урожай культуры, т.к. глубина увлажнения слоя активного влагообмена при этом неодинакова. Это связано с тем, что при поверхностных способах полива существует градиент напора, позволяющий интенсифицировать впитывание, а при дождевании оно происходит в основном за счет гигроскопических свойств почвы. Растения развивают корневую систему так, чтобы основная масса их приходилась на тот слой, где находится доступная влага. Разный объем впитывавшейся воды предполагает и различие в сроках наступления допустимого минимального порога влажности почвы, что определяет изменения продолжительности поливных периодов. Сокращение межполивных периодов влияет на весь комплекс агротехнических работ, следовательно, и на урожайность.

Наблюдения за урожайностью сои при различных способах полива показали, что высказанное положение в целом верно. Поливы проводились в 2 вариантах: 1-смешанной водой (живстоки и чистая вода) в соотноешении 1:10 по бороздам; II- смешанной водой в том же соотношении, но дождеванием.

На опытном участке скорость впитывания воды-К₁ в конце 1-го часа составила 0,041 м/ч. Значением скорости впитывания воды в почву от начала до конца полива (табл.1) соответствовали определенным по формуле [1].

(1)

где α=0,32

таблица 1. Значения скорости впитывания воды в почву за время полива

Скорость впитывания	Время, ч
	0,25	0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	8,0	10,0	12,0
Кt , м/ч	0,06	0,05	0,04	0,03	0,03	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
К^´t =16,7 Кt , мм/мин	1,7	0,9	0,7	0,5	0,5	0,4	0,4	0,4	0,3	0,3	0,3

Слой впитавшейся воды за время t

(2)

(3)

где К₀ – средняя скорость впитывания за 1-ю единицу времени, м/ч;

К₁ – скорость впитывания в конце 1-й единицы времени, м/ч;

К_ср – среднее значение скорости впитывания.

В каждом варианте предполивная влажность поддерживалась на уровне 70-80% НВ.

При выборе способов орошения и техники полива сои для конкретных природно-хозяйственных, санитарно-экологических условий участка принимались во внимание следующие условия:

- агротехнические требования культуры;

- почвенные, геологические и гидрогеологические условия;

- геоморфология массива орошения (рельеф, уклон);

- вид сточных вод, санитарно-экологические требования при поливах;

- экономические показатели (себестоимость полива и урожайность сои);

- качество продукции (экологическая чистота).

Сменная производительность дождевальной машины соответствовала определенной по формуле [1]

(4)

где Q_м – расход воды, л/с;

t_см – время за смену, ч;

β_см – коэффициент использования машины за смену;

m – поливная норма для сои;

K_и – коэффициент потери воды на испарение за время полива ().

Продвижение сточной воды по поливной борозде в целом подчиняется определенным зависимостям [1], однако довольно замедленно, что объясняется ее повышенной вязкостью.

Анализ производственных и научно-исследовательских данных показывает, что при поливе по бороздам на значения производительности труда поливальщика, кроме вышеназванных факторов, влияют вид сточных вод, санитарно-экологические условия, а также степень спланированности поверхности орошаемого массива. Последнее определяет качество увлажнения расчетного слоя и создает условия для применения удлиненных борозд.

Рекомендуется определять сменную производительность труда поливальщика с учетом следующих коэффициентов

(5)

где Q_n – поливной поток воды, управляемый поливальщиком, л/с;

K_ст – коэффициент, учитывающий вид сточных вод. Для стоков животноводческих комплексов

K_n – коэффициент, учитывающий степень спланированности поверхности орошаемого массива;

K_n – 1,0 – для капитально спланированного массива;

K_n – - для эксплуатационного спланированного массива орошения (без капитальной планировки);

K_n - - для неспланированных участков.

Качество бороздкового полива определялось при создании слоя «призмы доувлажнения» в конце поливной борозды в целях равномерного увлажнения расчетного слоя по ее длине и для предотвращения поверхностных сбросов (исходя из требований охраны окружающей среды).

Значения расхода поливных борозд q принимались от 0,2 до 0,6 л/с при уклонах местности i= 0,001-0,005, при ширине междурядий a=0,6м. Глубина борозд - h-см с наполнением в начале наполовину, а в конце - на три четверти. Длина борозд в зависимости от уклона участков составляла 200-240 м.

При поливе объем воды соответствовал значениям:

(6)

где - периметр борозды с учетом капиллярного впитывания (v=2);

1_б – длина борозды, м;

b – ширина борозды по дну, м;

h – глубина наполнения борозды, м;

v – коэффициент, учитывающий боковое впитывание воды в почву.

Подача и нормирование расхода воды в бороздах производились с помощью сифонов, опыты закладывались в трехкратной повторности. Полив дождеванием проводился дождевальной машиной ДДН-70. Наблюдалась взаимосвязь урожайности сои и способов полива (табл.2)

Таблица 2-Урожайность сои в зависимости от способности полива

Варианты опыта	Оросительная норма, м^3/га	Средняя поливная норма, м^3/га	Количество поливов	Урожайность сои на зерно, ц/га
І вариант	4800	800	6	27,16
ІІ вариант	4800	400	12	23,53

Несмотря на то, что в целом объем воды, поданный за всю вегетацию, одинаков для обоих вариантов, разница между ними в урожайности составила 10 %.

Выводы

1. При поливе посевов сои по бороздам сточными водами животноводческих комплексов необходимо создать слой «призмы доувлажнения», чтобы обеспечить равномерное их впитывание по всей длине поливных борозд, а также в целях охраны окружающей среды.

2. Производительность труда поливальщика за смену при поливе по бороздам с использованием сточных вод животноводческих комплексов отличается от идентичной работы при поливе дождеванием и зависит от степени спланированности поверхности орошаемого поля и вязкости сточных вод. Санитарно-экологическая обстановка при поливе сои по бороздам лучше, чем при поливе дождеванием.

3. Опыт возделывания сои на зерно при поливах сточными водами животноводческих комплексов доказывает возможность получения высоких и устойчивых урожаев.

Литература

1. Костяков А. Н. Основы мелиорации. - М.: Сельхозгиз, 1960 - 621 с.

2. Серикбаев Б.С., Мусабеков К.К., Абдук а р и м о в А. Г. Как повысить эффективность ЗПО в условиях Казахстана//Мелиорация и водное хозяйство. - 1989. - №7. - С. 52-53.

3. Серикбаев Б.С., Серикбаева Э.Б., Мусабеков К.К. Подготовка сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур//Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. - 1989. - №5. С.71-74.