Данная статья посвящается повышению эксплуатационных характеристик полива с водосберегающими приемами орошения хлопчатника с применением интерполимерных комплексов (ИПК), в условиях легкосуглинистых почв с глубоким залеганием грунтовых вод.
Водосбережение является основным принципом перехода к интегрированному управлению водными ресурсами (ИУВР) и основой рационального водопользования. По размерам удельных расходов поливной воды можно сказать о нерациональности ее использования, основной причиной которой — низкая дисциплина водопользования. Следовательно, в условиях дефицита водных ресурсов и лимитного водопользования, требуется внедрения научно-обоснованных режимов орошения и характеристик полива хлопчатника, с внедрением новых, прогрессивных способов техники и технологии орошения.
В зонах дефицита воды, особенно в условиях глубоких грунтовых вод рекомендуется внутрипочвенное и капельное орошения, но с высокой стоимостью. Также, при сравнении капельного орошения с бороздковым поливом выяснено, что экономия воды достигается за счет исключения потерь воды на глубинную фильтрацию, испарения из глубины и поверхности почв.
Нами в период 2011–2012 гг. на полях фермерского хозяйства «Омад», Уртачирчикского района, Ташкентского вилоята, в условиях глубоких грунтовых вод (12–13 м), были проведены полевые исследования по совершенствованию техники бороздкового полива, при поливах хлопчатника на полях с внутрипочвенным противофильтрационным экраном из ИПК, представляющий комплекс карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) с мочевиноформальдегидной смолой (МФС) [1].
Раствор ИПК приготавливается с помощью агрегата заменителя молока (АЗМ-0,8), предназначенный для приготовления высокодисперсных эмульсий.
Создание противофильтрационного экрана из ИПК производится с помощью специального агрегата. Агрегат состоит из навесного плужного устройства, которое навешивается на трактор МТЗ-80 или другой трактор, предназначенный для пахоты. С нижней стороны каждого отвала плужного устройства приварены трубки диаметром 15–20 мм, к которым прикреплены по два опрыскивателя марки Н 0590–30–16. Необходимо отметить,, что отвалы плужного устройства обеспечивают предохранение от забивание почвой отверстий опрыскивателей являющийся одним из основных моментов изобретения. Водный раствор ИПК подается к этим трубкам через шланги высокого давления, которые соединены с установленными на тракторе баком или цистерной для раствора. Давление жидкости создается компрессором ПХГ и контролируется манометром, установленным в начале системы шлангов. Равномерность подачи воды определяется гидравлическим расчетом диаметров трубок и их длины.
Длина трубки определяется по формуле:
Расход воды в трубках:
q= q0 nk
где q0 — расход поливного отверстия; nk — количество опрыскивателей.
Диаметры опрыскивателей:
где 
— фактическая скорость воды в трубке, м/с;
С началом движения трактора опускается плужное устройство и одновременно, открывается кран для напуска раствора из ИПК. После срезания пласта почвы отвалом на необходимой глубине, на поверхность почвы под давлением из опрыскивателей наносится раствор ИПК, а следующим отвалом засыпается почвой. В результате, на глубине пахотного слоя почвы после высыхания (время высыхания 40–45 дней) образуется сплошной противофильтрационный экран в виде тонкой пленки. Вся операция проводится одновременно с самой вспашкой поля [2].
В целях совершенствования техники и технологии бороздкового полива хлопчатника, при внедрении водосберегающих способов орошения с применением ИПК, как поливы в каждую борозду и через междурядья, необходимо изучение объема впитавшейся воды по времени m(t), добегания, спада и доувлажнения в бороздах, а также рациональных элементов техники полива.
Проведены полевые исследования на полях с внутрипочвенным экраном, где анализировались опыт и контроль. Поливы производились в обеих полях импульсным методом. Площадь опытного участка составляла 1,0 га, а контрольного 1,3 га с длиной борозды 280 м. Опыты проводились в соответствии методикой УзНИХИ с четырехкратной повторностью.
Такие эксплуатационные показатели, как равномерность распределения увлажнения DU(%), которая характеризует систему полива и эффективность использования поливной нормы Еа(%) являются показателем управления эксплуатационными характеристиками [3], определяемые с помощью нижеследующих формул:
и 
, где 
— средний слой (мм), впитавшейся на нижней четверти поля; 
— средний слой воды, впитавшейся на всем поле (мм); 
— средний слой (мм), оценивается из полевых измерений влажности почв перед и после поливов, определяется по формуле А. А. Роде; D — средний слой (мм) общей водоподачи, определяется по формуле: 
, где q — расход воды, л/с; tco — общее время водоподачи, мин; l — длина борозды, м; S — ширина междурядья.
Обозначая средний слой инфильтрации на поле (мм) через и средний слой воды, впитавшийся в корневой зоне на всей орошаемой площади (мм) через (root zone), можно вычислить глубинную фильтрацию ниже корнеобитаемой зоны (DPR) по разнице и (root zone).
Рис. 1. Сравнение добегов поливных струй и спада на опытном и контрольном участках (четвертый полив)
В целях подтверждения этих результатов, были проведены пробные поливы (таблица 1), где поливы производились через междурядье.
Таблица 1
Результаты пробных поливов на опытном и контрольном участках
|
Номера опытов и контроля |
ПОЛИВНЫЕ НОРМЫ, мм |
Оросительная норма, мм |
|||||||||||||||
|
Расстояние 0,25 l |
Расстояние 0,5 l |
Расстояние 0,75 l |
Норма нетто |
||||||||||||||
|
ПОЛИВЫ |
|||||||||||||||||
|
I |
II |
III |
IV |
I |
II |
III |
IV |
I |
II |
III |
IV |
I |
II |
III |
IV |
||
|
Опыт |
40 |
38 |
36 |
35 |
34 |
30 |
30 |
27 |
28 |
26 |
27 |
26 |
102 |
96 |
93 |
88 |
379 |
|
Контроль |
48 |
50 |
47 |
48 |
40 |
41 |
42 |
42 |
28 |
37 |
35 |
28 |
116 |
128 |
124 |
118 |
486 |
Эти величины оцениваются из расчета слоя впитавшейся воды в течении эффективного времени инфильтрации в каждой точке «i», т. е. через каждые 40 м по длине борозды, используя откалиброванное уравнение А. Н. Костякова (4):
Z= [(τr)i-(τ0)i]+φ0 [(tr)i-(t0)i], где (τr)i и (τ0)i — время добега и спада, относящиеся к точке «i» (мин).
Сравнения кривых добегов и спадов на опытном и контрольном участках, например для четвертого полива представленные на рисунке 1 показывают, что на опыте, в нижней части борозды время добега и спада, из-за уменьшения глубинной фильтрации несколько меньше, чем в контроле. Спад воды в контроле прекращается, начиная с 240 м от начала борозд.
Из таблицы видно, что если разница поливных норм для четвертого полива в начале и конце борозды в контроле 97–64 мм, то в опыте она составила 70–56 мм. Коэффициент равномерности увлажнения в опыте — 0,8, на контроле — 0,65. Была вычислена «DPR», рассчитываемая по следующей формуле:
Z=D — V (4)
Так как на опытном варианте концевой сброс отсутствует (V=0), то Z=D, т. е. определяется значением среднего слоя воды (мм), поданного на орошаемую площадь, при вычислении которой была принята корневая зона хлопчатника равной 0,7 м.
Результаты вычислений показали, что при поливах с внедрением водосберегающих приемов на полях с внутрипочвенным экраном из ИПК DPR уменьшается на 18–21 % от оросительной нормы (мм), которая соответствует по данным опыта 68–80 мм.
ВЫВОДЫ
1. Установлено, что при поливах хлопчатника на полях с внутрипочвенным экраном из ИПК, с применением метода дискретного полива, глубинная фильтрация уменьшается на 18–21 % от оросительной нормы. Следовательно, при таких поливах обеспечивается экономия воды, особенно больше преимущества полива через междурядья с длиной борозды (lб =280м), где требуется меньшие затраты труда на поливы и отмечается повышение КЗИ от 0,82 до 0,91.
2. Коэффициент равномерности увлажнений по длине борозды составили в опыте и на контроле, соответственно 0,84 и 0,70, что позволяют рекомендовать на полях с внутрипочвенным экраном, полив в длинные борозды через междурядье, обеспечивая роста урожайности.
Литература:
1. Мухамедов Г. И. Интерполимерные комплексы на основе аминосодержащих мочевиноформальдегидных олигомеров и полимеров и их применение: Дис. … докт. хим. наук. -М.: МГУ, 1991. — 267 с.
2. Ахмеджонов Д. Г. Техника и технология бороздкового полива // Журнал Agro ilm. — Ташкент, 2010. — № 1(13). — С. 34–36.
3. Хорст М. Г. Совершенствование технологических схем полива по бороздам, в целях снижения затрат оросительной воды // Сб. науч. тр. САНИИРИ. — Ташкент, 1989. — С. 83–95.
4. Костяков А. Н. Основы мелиорации. — М.: Сельхозиздат. -1960. — 620 с.
