Водный баланс посевов и насаждений коэффициент водопотребления сельскохозяйственных культур

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 19.09.2024

ГОСТ Р 58331.3-2019

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Системы и сооружения мелиоративные

ВОДОПОТРЕБНОСТЬ ДЛЯ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Reclamation systems and structures. Water requirement for irrigation of crops. General requirements

Дата введения 2019-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным научным учреждением "Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения "Радуга" (ФГБНУ ВНИИ "Радуга")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 151 "Мелиорация"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт устанавливает нормативы водопотребности для орошения сельскохозяйственных культур по областям Центрального, Северо-Западного, Приволжского, Уральского, Сибирского, Дальневосточного, Южного и Северо-Кавказского федеральных округов.

В настоящем стандарте изложена методика определения показателей тепло-, влагообеспеченности территории и количественных параметров режимов орошения, а также представлены нормы водопотребности для орошения в регионах России (нетто, брутто и средневзвешенные на структурный гектар).

Основой расчета норм водопотребности являются дефициты водопотребления, скорректированные с учетом коэффициента потерь оросительной воды. Количественные значения норм водопотребности научно обоснованы и подтверждены на практике, для расчета использовались компьютерные программы "Расчет динамики агроклиматических ресурсов и их регулирование" и "Расчет параметров режимов орошения сельскохозяйственных культур", имеющие государственную регистрацию.

Актуальность разработанной методики заключается в том, чтобы при определении и назначении основных параметров орошения - оросительных и поливных норм, поливных режимов, а также при выборе технологии и технических средств полива строго соблюдалась их адаптация к лимитирующим показателям климата, почв, растений.

Практическое применение данной методики позволит обеспечить значительное водосбережение, снижение капитальных затрат и эксплутационных* издержек, а также улучшение экологической ситуации в орошаемом земледелии, что подтверждает необходимость разработки настоящего стандарта.

________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает нормативы водопотребности для орошения сельскохозяйственных культур по субъектам Центрального, Северо-Западного, Приволжского, Уральского, Сибирского, Дальневосточного, Южного и Северо-Кавказского федеральных округов.

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 аридная зона: Географическая зона, характеризуемая засушливым климатом с годовой испаряемостью, превышающей атмосферные осадки (сухие степи, полупустыни, пустыни).

2.2 величина стока: Количество воды, стекающей с водосбора за определенный интервал времени; как правило, величина стока выражена в виде объема, модуля или слоя стока.

2.3 влагоемкость почвы: Способность почвы поглощать и удерживать определенное количество воды, выраженная в количестве влаги в процентах от массы сухой почвы или от ее объема, а также в миллиметрах водного слоя.

водные ресурсы: Запасы поверхностных и подземных вод рассматриваемой территории.

2.5 водопользование: Использование водных объектов с изъятием и без изъятия вод.

2.6 водопотребление: Объем воды, расходуемой сельскохозяйственным полем на транспирацию растений и испарение с почвы.

2.7 гумидная зона: Географическая зона, характеризуемая превышением годовых атмосферных осадков над суммой испарения, транспирации и инфильтрации вод.

2.8 дефицит водопотребления: Разница между эвапотранспирацией и алгебраической суммой показателей, обуславливающих естественную природную увлажненность сельскохозяйственного угодья.

2.9 засушливая (полуаридная) зона: Географическая зона полусухого климата с периодическими засухами, в пределах которой сельскохозяйственные угодья испытывают дефицит увлажнения (умеренно сухая степная зона).

2.10 зона неустойчивого увлажнения: Географическая зона с годовыми и внутригодовыми колебаниями соотношения атмосферных осадков и суммы испарения, транспирации и инфильтрации вод (лесостепная и лесная зоны).

2.11 испаряемость (потенциальная эвапотранспирация): Максимально возможное испарение в конкретных природно-климатических условиях с данной подстилающей поверхности при достаточном, не ограничивающем процесс испарения, увлажнении почвогрунтов.

2.12 коэффициент природного увлажнения: Интегральный показатель изменчивости климата, который наиболее объективно характеризует тепло-, влагообеспеченность периодов в различные годы.

2.13 норма водопотребности: Количество воды, которое следует подать (или подается) на единицу площади поливного участка, м/га или мм, для восполнения дефицита водопотребления культуры за расчетный отрезок времени.

2.14 оросительная норма нетто: Количество воды, которое следует подать (или подается) на единицу площади поливного участка, м/га или мм, за весь оросительный период в целях получения прогнозируемого урожая.

2.15 оросительная норма брутто: Норма, включающая оросительную норму нетто и потери воды на пути от водоисточника до растения.

2.16 поливная норма: Количество воды, подаваемое на один гектар посева орошаемой культуры за один полив, зависящее от глубины корнеобитаемого слоя почвы, подлежащего увлажнению, особенностей культуры и фазы ее развития, гранулометрического состава и водно-физических свойств почвы, вида, способа и технологии полива.

2.17 режим орошения: Совокупность поливных норм, сроков, числа и продолжительности поливов сельскохозяйственных культур, рассчитываемая в соответствии с биологическими особенностями растений, климатическими, почвенными и гидрогеологическими условиями орошаемого участка, способом и техникой полива, агротехникой растений.

2.18 эвапотранспирация: Испарение с поверхности почвы совместно с транспирацией.

3 Основные нормативные положения

Основой расчета норм водопотребности являются дефициты водопотребления, скорректированные в каждом случае на потери оросительной воды.

3.1 Методика определения показателей тепло-, влагообеспеченности территории

3.1.1 Для полноценной оценки природного потенциала тепла и влаги сельскохозяйственно используемой территории рекомендуются следующие комплексные показатели:

- испаряемость (потенциальная эвапотранспирация);

- активные влагозапасы почвы в диапазоне от наименьшей влагоемкости (НВ) до влажности разрыва капиллярной связи;

где - энергетический фактор испарения, мм/мб, учитывающий нелинейность связи и при изменении температуры воздуха;

Для выполнения расчетов выбраны репрезентативные в регионе метеостанции с наблюдениями метеоданных не менее чем за 35-60 лет.

где - коэффициент природного увлажнения за период, в течение которого среднесуточная температура воздуха 5°С;

По средним многолетним значениям коэффициентов увлажнения с использованием линейной интерполяции составляют карту изолиний , показывающая изменчивость по территории. Выделяют физико-географические (природные) зоны на те территории, границы которых сопряжены с граничными значениями .

Природно-хозяйственная характеристика участка. Определение суммарного потребления сельскохозяйственных культур. Ведомость расчета интегральной кривой дефицита водного баланса для люцерны, вяза, силоса. Расчет поливных норм и выбор способа полива.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 08.11.2014
Размер файла 736,4 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1 Природно-хозяйственная характеристика орошаемого участка

II Проектируемые мероприятия

III Режим орошения сельскохозяйственных культур

IV Расчет элементов техники полива

Мелиорация земель (от латинского слова melioration- улучшение) - это комплекс организационно-хозяйственных и технических мероприятий по улучшению гидрологических, почвенных и агроклиматических условий с целью повышения эффективности использования земельных и водных ресурсов для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Первым государственным учреждением по мелиорации земель в России был созданный в 1894 году отдел земельных улучшений при Министерстве земледелия. В XX веке в России особенно широкий размах мелиорация земель приобрела в 1966 году по решению правительства - как долговременная программа, являющаяся одним из решающих факторов устойчивости сельскохозяйственного производства и уменьшения его зависимости от капризов природы.

Различают следующие типы и виды мелиорации земель:

- противоэрозионная - защита земель от эрозии путем создания лесных насаждений на оврагах, балках, песках, берегах рек и других мероприятиях;

- полезащитная - защита земель от воздействия неблагоприятных явлений природного, антропогенного и техногенного происхождения путем создания защитных лесных насаждений по границам земель сельскохозяйственного назначения;

- пастбищезащитная - предотвращение деградации земель пастбищ путем создания защитных лесных насаждений.

3. Культуртехническая мелиорация:

- расчистка мелиорируемых земель от древестной и кустарниковой растительности, кочек, пней и мха;

- расчистка мелиорируемых земель от камней и иных предметов;

- мелиоративная обработка солонцов;

-рыхление, пескование, глинование, землевание, первичная обработка почвы;

- проведение иных культуртехнических работ.

4. Химическая мелиорация:

сельскохозяйственный культура полив орошение

I Природно-хозяйственная характеристика орошаемого участка

Проектируемый орошаемый участок расположен в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения, характеризующаяся коэффициентом увлажнения, изменяющемся в пределах Кувл = 0,33 - 1.

Основные климатические характеристики (средние многолетние величины температуры воздуха, дефицита влажности воздуха, сумма осадков) в курсовой работе представлены в соответствии с данными метеостанции г. Александров - Гая.

Средние многолетние величины температуры воздуха t, 0С, дефицита влажности воздуха d, мбар и суммы осадков Р, мм

Климатическая зона, подзона

Максимальное значение температуры воздуха за вегетативный период приходится на июль - 24,1 0С, сумма осадков за вегетативный период составляет 160 мм.

Почвы, слагающие орошаемый участок представлены почвой темно-каштановыми среднесуглинистыми по механическому составу, основные водно - физические свойства которых представлены в таблице 2.

Водно-физические свойства почвы

влагоемкость, % к массе

завядания ВЗ, доля

Рельеф на проектируемом участке спокойный. Общий уклон орошаемый участок имеет в юго - западном направлении.

При проектировании участка планируется проведение планировки поверхности земли.

По данным наблюдений геолого - мелиоративной партии уровень грунтовых вод на орошаемом участке находится на глубине более 10 м.

Химический анализ грунтовых вод показал, что воды пресные и степень их минерализации не превышает 0,7 - 1 г/л.

Наблюдения за изменением положения грунтовых вод осуществляется с помощью режимных наблюдательных скважин.

Водозабор на орошаемый участок осуществляется с магистрального канала.

II Проектируемые мероприятия

Орошаемый участок проектируется как шестипольный севооборотный участок с использованием для выращивания кормовых культур и сеянцев однолетних растений.

Состав культур в севообороте следующий:

1 поле: люцерна на зеленую массу( h=0,8 м)

2 поле: люцерна на зеленую массу( h=0,8 м)

3 поле: кукуруза на силос ( h= 0,6 м)

4 поле: кукуруза на силос ( h= 0,6 м)

5 поле: однолетние сеянцы ясень зеленый (h= 0,5 м)

6 поле: однолетние сеянцы ясень зеленый (h= 0,5 м)

При проектировании участка нами разрабатывается экологически - обоснованный режим орошения сельскохозяйственных культур и сеянцев. Рассчитываются элементы техники полива дождеванием и проектируется экономически обоснованный вариант проектирования оросительной сети.

III Режим орошения сельскохозяйственных культур

3.1 Определение суммарного потребления сельскохозяйственных культур

Режим орошения рассчитывают на основе уравнения водного баланса расчетного слоя почвы, предложенного академиком А.Н. Костяковым:

M + P+Wгp-ET +ДW = 0, м3/га

где: М - оросительная норма - количество воды, которое нужно дать на 1 га орошаемого участка за вегетационный период, м3//га;P - поступление влаги в почву от осадков, м3/га; Wгp - поступление влаги на 1 га расчетного слоя почвы от грунтовых вод, м3/га; ЕT - суммарное водопотребление сельскохозяйственных культур, м3/га; ДW- изменение влагозапасов в расчетном слое почвы, м3 /га.

Из уравнения получают величину оросительной нормы:

М=ЕT - P -Wгp-ДW, м3/га

Оросительная норма - это объем воды, который необходимо дать растению за вегетационный период на 1 га для восполнения дефицита влаги в расчетном слое почвы и обеспечения запроектированного урожая в условиях расчетного года.

При проектировании оросительных систем Заволжья целесообразно расчет вести для года, характеризующегося 75 %-й обеспеченностью по дефициту водного баланса расчетного слоя почвы.

Дефицитом водного баланса расчетного слоя почвы Д является правая часть уравнения . По существу, дефицит водного баланса тождествен оросительной норме:

Д=М= ЕT - P -Wгp-ДW,м3/га

Суммарное водопотребление сельскохозяйственных культур определяется по биоклиматическому методу А.М. и С.М. Алпатъевых. Он основан на эмпирических зависимостях суммарного водопотребления от дефицита влажности воздуха. Расчетная формула имеет вид:

где:*- микроклиматическая поправка, равная 0,85; к - биоклиматический коэффициент, м3/га·мбар (приложение 1); - сумма дефицитов влажности воздуха за расчетный период, мбар (приложение 2).

Необходимо отметить, что в результате расчета по формуле с использованием среднемноголетних значений биоклиматических коэффициентов и дефицитов влажности воздуха величина суммарного водопотребления получается соответствующей году 50 %-й обеспеченности водного баланса. Для перехода к 75 %-й обеспеченности необходимо в формулу ввести модульный коэффициент (приложение 3). Формула для определения суммарного водопотребления примет вид:

где: - модульный коэффициент для года 75 %-й обеспеченности по водопотреблению (по данным А.И. Хохлова). Суммарное водопотребление рассчитывают по декадам вегетационного периода. Шкалой времени служит шкала температур. В сумму среднесуточных температур вводят поправку, определяемую по формуле:

где: L- астрономическая длина светового дня, ч; l - поправка для приведения длины светового дня к 12-часовой продолжительности.

Поправка l изменяется в широтном направлении (приложение 4).

Поступление влаги от осадков определяется, в первую очередь, засушливостью климата. Расчетная формула имеет вид:

где: - модульный коэффициент для года 75 %-й обеспеченности (приложение 3) осадками (по данным А.И. Хохлова); - коэффициент использования осадков; P - осадки в год 50 %-й обеспеченности, мм.

Средние многолетние месячные значения осадков приведены в приложении 2, величины приведены в приложении 5.

Изменение влагозапасов в расчетном слое почвы рассчитывают по формуле:

W = Wн -Wк = 100 hr ( н - к ), м3/га

где: WH, WK - запасы влаги в расчетном слое почвы в начале и конце вегетации, м3/га; h - величина расчетного слоя почвы, м; r - плотность, т/м3; н ,к- влажность слоя почвы в начале и конце вегетации, % к массе.

Влажность слоя почвы в начале вегетации принимают в долях к влажности, соответствующей наименьшей влагоемкости ( н.в.) следующим образом:

а) под озимые культуры, многолетние травы и сады:

б) под ранние яровые культуры (зерновые и технические, корнеплоды и клубнеплоды):

в)под поздние яровые и овощные культуры:

Влажность в конце вегетационного периода соответствует нижнему порогу влажности ( н.п.в.):

Сельскохозяйственные культуры по устойчивости к дефициту влаги в почве условно можно разделить на следующие группы:

- влаголюбивые (овощные культуры);

- среднеустойчивые (корнеплоды, клубнеплоды, кукуруза, сады);

- устойчивые (зерновые культуры и травы).

Нижний порог влажности для них устанавливается в следующих пределах:

а) влаголюбивые: н.п.в. = 0,8 н.в;

б) среднеустойчивые: н.п.в. = 0,75 н.в;

в) устойчивые: н.п.в. = 0,7 н.в.

Все показатели, необходимые для расчета запасов влаги в расчетном слое почвы (глубина расчетного слоя почвы, плотность почвогрунтов, наименьшая влагоемкость), определяются в соответствии с биологическими особенностями культур и типом почв орошаемого участка (приложение 6,7).

Поступление влаги в расчетный слой почвы от грунтовых вод зависит от глубины их залегания и механического состава почв. При глубине залегания грунтовых вод 2,5. 3,0 м влага практически не поступает в корнеобитаемый слой.

ГОСТ Р 58331.3-2019

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Системы и сооружения мелиоративные

ВОДОПОТРЕБНОСТЬ ДЛЯ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Reclamation systems and structures. Water requirement for irrigation of crops. General requirements

Дата введения 2019-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным научным учреждением "Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения "Радуга" (ФГБНУ ВНИИ "Радуга")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 151 "Мелиорация"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт устанавливает нормативы водопотребности для орошения сельскохозяйственных культур по областям Центрального, Северо-Западного, Приволжского, Уральского, Сибирского, Дальневосточного, Южного и Северо-Кавказского федеральных округов.

В настоящем стандарте изложена методика определения показателей тепло-, влагообеспеченности территории и количественных параметров режимов орошения, а также представлены нормы водопотребности для орошения в регионах России (нетто, брутто и средневзвешенные на структурный гектар).

Основой расчета норм водопотребности являются дефициты водопотребления, скорректированные с учетом коэффициента потерь оросительной воды. Количественные значения норм водопотребности научно обоснованы и подтверждены на практике, для расчета использовались компьютерные программы "Расчет динамики агроклиматических ресурсов и их регулирование" и "Расчет параметров режимов орошения сельскохозяйственных культур", имеющие государственную регистрацию.

Актуальность разработанной методики заключается в том, чтобы при определении и назначении основных параметров орошения - оросительных и поливных норм, поливных режимов, а также при выборе технологии и технических средств полива строго соблюдалась их адаптация к лимитирующим показателям климата, почв, растений.

Практическое применение данной методики позволит обеспечить значительное водосбережение, снижение капитальных затрат и эксплутационных* издержек, а также улучшение экологической ситуации в орошаемом земледелии, что подтверждает необходимость разработки настоящего стандарта.

________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает нормативы водопотребности для орошения сельскохозяйственных культур по субъектам Центрального, Северо-Западного, Приволжского, Уральского, Сибирского, Дальневосточного, Южного и Северо-Кавказского федеральных округов.

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 аридная зона: Географическая зона, характеризуемая засушливым климатом с годовой испаряемостью, превышающей атмосферные осадки (сухие степи, полупустыни, пустыни).

2.2 величина стока: Количество воды, стекающей с водосбора за определенный интервал времени; как правило, величина стока выражена в виде объема, модуля или слоя стока.

2.3 влагоемкость почвы: Способность почвы поглощать и удерживать определенное количество воды, выраженная в количестве влаги в процентах от массы сухой почвы или от ее объема, а также в миллиметрах водного слоя.

водные ресурсы: Запасы поверхностных и подземных вод рассматриваемой территории.

2.5 водопользование: Использование водных объектов с изъятием и без изъятия вод.

2.6 водопотребление: Объем воды, расходуемой сельскохозяйственным полем на транспирацию растений и испарение с почвы.

2.7 гумидная зона: Географическая зона, характеризуемая превышением годовых атмосферных осадков над суммой испарения, транспирации и инфильтрации вод.

2.8 дефицит водопотребления: Разница между эвапотранспирацией и алгебраической суммой показателей, обуславливающих естественную природную увлажненность сельскохозяйственного угодья.

2.9 засушливая (полуаридная) зона: Географическая зона полусухого климата с периодическими засухами, в пределах которой сельскохозяйственные угодья испытывают дефицит увлажнения (умеренно сухая степная зона).

2.10 зона неустойчивого увлажнения: Географическая зона с годовыми и внутригодовыми колебаниями соотношения атмосферных осадков и суммы испарения, транспирации и инфильтрации вод (лесостепная и лесная зоны).

2.11 испаряемость (потенциальная эвапотранспирация): Максимально возможное испарение в конкретных природно-климатических условиях с данной подстилающей поверхности при достаточном, не ограничивающем процесс испарения, увлажнении почвогрунтов.

2.12 коэффициент природного увлажнения: Интегральный показатель изменчивости климата, который наиболее объективно характеризует тепло-, влагообеспеченность периодов в различные годы.

2.13 норма водопотребности: Количество воды, которое следует подать (или подается) на единицу площади поливного участка, м/га или мм, для восполнения дефицита водопотребления культуры за расчетный отрезок времени.

2.14 оросительная норма нетто: Количество воды, которое следует подать (или подается) на единицу площади поливного участка, м/га или мм, за весь оросительный период в целях получения прогнозируемого урожая.

2.15 оросительная норма брутто: Норма, включающая оросительную норму нетто и потери воды на пути от водоисточника до растения.

2.16 поливная норма: Количество воды, подаваемое на один гектар посева орошаемой культуры за один полив, зависящее от глубины корнеобитаемого слоя почвы, подлежащего увлажнению, особенностей культуры и фазы ее развития, гранулометрического состава и водно-физических свойств почвы, вида, способа и технологии полива.

2.17 режим орошения: Совокупность поливных норм, сроков, числа и продолжительности поливов сельскохозяйственных культур, рассчитываемая в соответствии с биологическими особенностями растений, климатическими, почвенными и гидрогеологическими условиями орошаемого участка, способом и техникой полива, агротехникой растений.

2.18 эвапотранспирация: Испарение с поверхности почвы совместно с транспирацией.

3 Основные нормативные положения

Основой расчета норм водопотребности являются дефициты водопотребления, скорректированные в каждом случае на потери оросительной воды.

3.1 Методика определения показателей тепло-, влагообеспеченности территории

3.1.1 Для полноценной оценки природного потенциала тепла и влаги сельскохозяйственно используемой территории рекомендуются следующие комплексные показатели:

- испаряемость (потенциальная эвапотранспирация);

- активные влагозапасы почвы в диапазоне от наименьшей влагоемкости (НВ) до влажности разрыва капиллярной связи;

где - энергетический фактор испарения, мм/мб, учитывающий нелинейность связи и при изменении температуры воздуха;

Для выполнения расчетов выбраны репрезентативные в регионе метеостанции с наблюдениями метеоданных не менее чем за 35-60 лет.

где - коэффициент природного увлажнения за период, в течение которого среднесуточная температура воздуха 5°С;

По средним многолетним значениям коэффициентов увлажнения с использованием линейной интерполяции составляют карту изолиний , показывающая изменчивость по территории. Выделяют физико-географические (природные) зоны на те территории, границы которых сопряжены с граничными значениями .

Эффективность использования воды растением выражается рядом показателей. Количество созданного сухого вещества на 1 л транспирированной воды характеризует продуктивность транспираиии. В зависимости от условий выращивания и видовых особенностей растений она составляет 2-8, чаще 3-5 г/л.

Величиной, обратной продуктивности транспирации, являете транспирачионныи коэффициент, который показывает, сколько воды растение затрачивает на построение единицы массы сухого вещества. Транспирационные коэффициенты варьируют от 10 до 500, причем у больцптнства сельскохозяйственных растений они сравнительно близки и зависят от условий выращивания. Относительно низкими его значениями отличаются только просовидные злаки (просо, сорго).

Практически определить продуктивность транспирации или транспирационный коэффициент довольно сложно. Расчет потери воды на транспирацию за вегетационный период на основе данных об интенсивности транспирации по декадам или месяцам дает большую ошибку. Трудно учесть и количество образованно­го сухого вещества: в течение вегетации отдельные листья отми­рают и опадают, еще сложнее учет накопления массы корней. Поэтому эти показатели чаще определяют в вегетационных опы­тах. Строгий учет количества поливной воды и предотвращение испарения с поверхности корнеобитаемой среды позволяют су­дить о ее расходе на транспирацию.

В полевых опытах и агрономической практике для оценки эффективности использования воды определяют коэффициент водопотребления (эвапотранспирационный коэффициент), который рассчитывают как отношение эвапотранспирации к создан­ной биомассе или хозяйственно полезному урожаю.

Под эвапо­транспирацией понимают суммарный расход воды за вегетацию 1 га посева или насаждения, т. е. сюда включаются испарение с поверхности почвы (эвапорация) и транспирация. Причем в за­соренных посевах и насаждениях это будет транспирация и куль­турных растений, и сорняков.

Эвапотранспирацию можно рассчитать балансовым способом. Она равняется разности в содержании влаги в метровом слое почвы в начале и конце вегетации плюс приход воды с осадками или поливом.

Коэффициент водопотребления в значительной степени зависит от почвенно-климатических факторов. В засушливые годы он выше, чем в более влажные. Так, по данным Безенчукской сельскохозяйственной опытной станции, во влажные годы коэф­фициент водопотребления основных зерновых культур составляет 400-600, а в засушливые поднимался до 2000-2500. Установлено, что коэффициент водопотребления повышается примерно в 2 раза для одних и тех же чистых линий селекционных сортов разных полевых культур по мере продвижения с запада на вос­ток, из влажного климата в сухой. Это объясняется тем, что в засушливых условных усиление эвапотранспирации не сопровож­дается увеличением продуктивности растений, чаще она снижа­ется, поэтому эффективность использования воды уменьшается.

Другим метеорологическим фактором, значительно влияющим на эффективность использования воды сельскохозяйственными культурами, является температура. С повышением температуры эвапотранспирация усиливается, рост растений и накопление ими сухого вещества находятся в более сложной зависимости от температуры, которая выражается одновершинной кривой. При­чем температурный оптимум для ассимиляционных процессов у разных видов растений различный. Поэтому температурная зави­симость эффективности использования воды определяется видо­выми особенностями растений.

Так, выращивание сельскохозяй­ственных культур прохладного и жаркого климата в теплицах при температуре 10-13 "С и около 27 "С показало, что яровая рожь в прохладной теплице имела коэффициент водопотребления 423, а при 27 "С - 875, теплолюбивое сорго - соответственно 1236 и 223. Прохладный воздух снижает эвапотранспирацию, но у теплолюбивых культур вызывает также резкое подавление ассимиляционных процессов.

Надо иметь в виду, что засушливые годы, особенно на юго-востоке, характеризуются и высокой температурой воздуха, что неблагоприятно не только для форми­рования урожая, но и для эффективного использования воды большинством сельскохозяйственных культур.

Задача агронома состоит в создании таких условий, при кото­рых коэффициент водопотребления снижается. Мощным фактором снижения коэффициента водопотребления является повышение плодородия почвы. В многочисленных вегетационных и поле­вых опытах доказано, что внесение удобрений не только повышает урожай, но и снижает затраты воды на создание едини­цы продукции, так как расход воды на эвапотранспирацию воз­растает незначительно.

В условиях Московской области в среднем за 12 лет исследований получены следующие результаты (табл. ).

Читайте также: