Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Расчет режима орошения сельскохозяйственной культуры кормосмеси на силос Курумканского района Республики Бурятия

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО «Бурятская государственная сельскохозяйственная

академия им. В.Р.Филиппова»

Кафедра мелиорации и охраны земель

Курсовой проект

Тема: «Расчет режима орошения сельскохозяйственной

культуры кормосмеси на силос Курумканского района

Республики Бурятия»

Выполнил: студент 364-01гр.

Духонина Н.А.

Алдабаева А.Ю.

Митыпов К.К.

Проверил: преподаватель

Гуроракшеева С.Ш.

Улан-Удэ

2013г

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Орошение

1.2 режимы орошения

1.3 способы орошения

2. Природно-климатическая характеристика Курумканского района

3. Расчет режима орошения

3.1 расчет и составление ведомости предварительных водобалансовых расчетов для определения прихода и расхода воды в расчетном слое почвы при орошении

3.2 определение предельных допустимых запасов воды в активном слое почвы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Мелиорация (от латинского слова «мелиорацию» - улучшение) - это система организационно-хозяйственных, технических, агротехнических и других мероприятий, направленных на коренное улучшение земель. Она повышает плодородие почвы, улучшает ее водный, воздушный, тепловой и солевой режимы, регулирует микроклимат в приземном слое атмосферы, создает благоприятные условия для роста, развития растений и получения высоких урожаев, а также для производительного использования сельскохозяйственных машин и механизмов.

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

При гидротехнических мелиорациях повышения плодородия земель достигают изменением их водного режима (орошением, строительством плотин, водохранилищ, осушительных каналов и др.). В степных районах для задержания весенних талых вод устраивают лиманы. В предгорных районах для борьбы с водной эрозией строят террасы. В засушливых или периодически засушливых (юг и юго-восток РФ), а также в умеренно увлажненных районах при возделывании культур, потребляющих много воды (многолетние травы, овощные и технические культуры), недостаток влаги компенсируют орошением. В избыточно увлажненных районах, главным образом на северо-западе страны и в низинах, избытки воды из почвы отводят с помощью осушительных мелиораций.

При лесотехнических мелиорациях улучшения земель (движущихся песков, крутых склонов, оврагов и др.) достигают посадкой на них древесной или травянистой растительности в сочетании с древесной.

При химических мелиорациях почвы (содовые солонцы и др.) улучшают внесением извести, гипса, дефекационной грязи, поваренной соли, серной кислоты, синтетического каучука, томасшлаков, фосфоритной муки. Для борьбы с зарастанием мелиоративных каналов и прилегающих полей сорной растительностью используют различные гербициды, для снижения фильтрации из водоемов и крупных каналов - полимерные материалы.

При агротехнических мелиорациях плодородие земель повышают правильным выбором глубины и направления вспашки, почвоуглублением, сочетанием вспашки с поделкой глубоких борозд, гряд и валиков, залужением крутых склонов, мульчированием почвы, снегозадержанием и др. Этот вид мелиорации не требует специальных капитальных вложений, так как выполняется обычно машинами и орудиями, уже имеющимися в хозяйствах.

От обычных агротехнических приемов (вспашка, боронование и т.п.), которые проводят ежегодно, мелиорация отличается, прежде всего, длительным и коренным воздействием на почву; основные мелиоративные мероприятия функционируют десятки лет.

Для подготовки земли к сельскохозяйственному использованию применяют культур-технические мероприятия, которые включают очистку земли от кустарника, пней и погребенной древесины, камней, кочек и моха, выравнивание поверхности земли. Культур-технические мероприятия, как правило, сопутствуют осушительной мелиорации, но могут проводиться и на землях нормального увлажнения. Осушение в сочетании с культуртехникой является основным средством устранения мелкоконтурности угодий и создания, крупных полей, удобных для широкой механизации сельскохозяйственных работ. Вслед за осушением и культуртехникой проводят комплекс работ по окультуриванию почвы, включающий известкование кислых почв, улучшение их водно-физических свойств (например, пескование торфов), внесение удобрений, вспашку и разделку пласта.

При орошении во избежание засоления почв устраивают дренаж, вносят в них для нейтрализации вредных солей специальные химические вещества-химмелиоранты (гипс, железный купорос и др.), проводят промывку водой, применяют электромелиорацию. Известкование, гипсование почв, промывку с использованием химмелиорантов иногда называют химическими мелиорациями.

При орошении и осушении земель в целях уменьшения отрицательного проявления водной и ветровой эрозии (смыв почвы водой и снос ее ветром) проводят посадку лесных полос по границам полей и вдоль каналов для гашения скорости ветра, устраивают пруды для задержания стекающих вод, укрепляют русла рек и каналов. Все эти мероприятия входят в состав агролесомелиорации.

В состав сельскохозяйственных мелиорации входят также строительство внутрихозяйственных и полевых дорог, необходимых для интенсивного использования мелиорированных земель, сооружение водохранилищ для регулирования речного стока.

Для предотвращения неблагоприятных воздействий мелиорации на природу применяют природоохранные мероприятия (водопои и переходы через каналы для диких животных, рыбозащитные сооружения на насосных станциях, сохранение отдельных лесных массивов и деревьев и т.п.).

Отсюда становится ясным, что сельскохозяйственные мелиорации комплексные. При проведении мелиорации учитывают интересы многих отраслей народного хозяйства - сельского, лесного и рыбного, речного флота и энергетики, коммунального хозяйства, здравоохранения и т.д.

1. ОРОШЕНИЕ

Орошение (ирригация) — подвод воды на поля, испытывающие

недостаток влаги, и увеличение её запасов в корнеобитаемом слое почвы в

целях увеличения плодородия почвы. Орошение является одним из видов

мелиорации. Орошение улучшает снабжение корней растений влагой и

питательными веществами, снижает температуру приземного слоя воздуха

и увеличивает его влажность.

1.1 РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ

Под режимом орошения сельскохозяйственных культур понимают

совокупность норм, сроков и числа поливов. Режим орошения должен

обеспечивать наиболее благоприятный водно-воздушный режим почвы для

данной культуры и получение высоких урожаев при соблюдении

экологических требований. В конкретных природных и организационно-

хозяйственных условиях с помощью режима орошения добиваются

поддержания влажности в активном слое почвы на уровне,

обеспечивающем получение запланированных урожаев.

Оптимальный режим орошения должен отвечать следующим основным

требованиям:

- во-первых, необходимо, чтобы вся подаваемая на поле вода участвовала в

создании урожая;

- во-вторых, поливной режим как неотъемлемый фактор внешней среды

должен способствовать сохранению и повышению плодородия орошаемых

почв, не допуская их заболачивания и эрозии;

- в-третьих, режим орошения должен регулировать водный, питательный,

солевой и тепловой режимы почвы и способствовать более эффективному

использованию водных и земельных ресурсов. Поливная вода не должна

содействовать засолению и загрязнению почвы. Поливные режимы

необходимо рассматривать как единое природное целое с растением,

почвой и микроклиматом.

1.2 СПОСОБЫ ОРОШЕНИЯ

Выделяют четыре способа орошения, в зависимости от способа введения

воды в почву:

· Поверхностный

· Дождевание

· Подпочвенный

· Капельный

Поверхностным называют способ орошения, при котором вода

распределяется по полю сплошным слоем или отдельными струями и

поступает в почву под действием гравитационных и капиллярных сил.

Поверхностный полив используется на уклонах не более 0,01-0,03.

Севообороты при поверхностном поливе нельзя размещать на посадочных

почвогрунтах при близком залегании грунтовых вод, на массивах с

легкими и сильноводопроницаемыми почвами.

Поверхностное орошение делят на:

· полив по бороздам,

· полив по полосам,

· полив затоплением.

По бороздам — вода подаётся в борозды и впитывается в почву главным

образом капиллярным путём (через стенки и дно борозд). Поливные

борозды (неглубокие канавы, расположенные на орошаемом поле

параллельно друг другу) устраивают перед нарезкой каналов временной

оросительной сети. Поливные борозды должны быть прямолинейными и

иметь одинаковые глубину и поперечное сечение по всей длине.

Различают два способа полива по бороздам: по проточным (сквозным) и по

тупым (затопляемым) бороздам. При поливе по проточным бороздам воду

подают небольшими струйками в каждую борозду. В процессе движения

основная масса воды впитывается в дно и стенки борозд и увлажняет

корнеобитаемый слой почвы. При поливе по тупым затопляемым бороздам

подают более крупную струю воды в каждую борозду с расчетом быстрого

их заполнения. Основная масса воды впитывается после заполнения

борозд. Этот способ применяют преимущественно на участках с очень

малыми уклонами в направлении борозд. По глубине различают 3 типа

борозд: мелкие — глубина до 10 см, ширина поверху 25—30 см;

среднеглубокие — глубина 12—15 см, ширина 30—35 см; глубокие —

глубина 18—25 см, ширина 35—40см. Расстояние между бороздами

зависит от типа почвы, размера поливной струи и нормы полива. Для

легких суглинистых почв расстояние между бороздами делают обычно

0,5—0,6 м, средних суглинистых — 0,6—0,8 м и глинистых — 0,8—1 м. На

глинистых и тяжелосуглинистых почвах влага распространяется в глубину

и в стороны примерно одинаково, на легких — больше в глубину. Так же

существует полив по кольцевым бороздам. Такой полив проводят по

бороздам, расположенным вокруг штамба дерева или куста. Заполнение

водой и расстояние между бороздами такие же, как и для тупых борозд.

После полива, когда вода впитается в почву, борозды заваливают сухой

почвой (с гребней). Этим устраняются испарение влаги и образование

корки по периметру борозды.

При поливе напуском по полосам вода из выводной борозды подаётся

[подается] на полосу орошаемой площади и распределяется по ней

самотёком. Орошение по полосам [самотеком;] применяют для культур

сплошного сева (зерновые, травы), а также как влагозарядковый и

предпосевной полив. Поливной участок разбивают земляными валиками

высотой 20 — 30 см в направлении максимального уклона. Ширина узких

полос 1,3 — 4,2 м, широких 20 — 30 м, длинных полос 150 — 500 м, уклон

0,002 — 0,008, расход воды 50 — 200 л/с. На хорошо спланированных

участках без поперечного уклона применяют полив с головной подачей

воды, когда она из временного оросителя непосредственно поступает в

голову полосы ; при сложном микрорельефе в условиях плохо

спланированной площади и даже с небольшим уклоном в поперечном

направлении применяют полив с боковой подачей воды, когда она

поступает в выводные борозды, а из них в полосы. Для механизации

полива применяют поливные агрегаты и передвижные трубопроводы.

При поливе затоплением на орошаемом участке, огражденном со всех

сторон валиками, создают сплошной слой воды (от 5 до 25 см), постепенно

впитывающийся в почву. Полив затоплением применяют при орошении

трав, риса, иногда кукурузы и культур рисового севооборота, а также как

промывной полив на засоленных землях.

Подпочвенное орошение – это способ орошения, при котором вода

поступает по капиллярам непосредственно в корнеобитаемый слой почвы

из системы подпочвенных увлажнителей (керамических труб с открытыми

стыками или пористых, кротовых дрен), а поверхностные горизонты

увлажняются за счет восходящего капиллярного передвижения влаги. Для

проведения подпочвенного орошения строят специальные системы с

оросительной сетью из трубопроводов или используют осушительные

системы, которые оборудуют шлюзами. На каналах шлюзы закрывают

весной при спаде паводка (предупредительное шлюзование) или

периодически летом (увлажнительное шлюзование). В последнем случае в

систему обязательно подаётся вода из водоисточника, т.к. летнего стока

для увлажнения недостаточно. При закрытых шлюзах сток прекращается, и

почва увлажняется путём инфильтрации воды из каналов и дрен. Техника

подпочвенного орошения позволяет полностью автоматизировать процесс

полива.

Дождевание — способ орошения, при котором оросительная вода под

напором выбрасывается дождевальными машинами или установками в

воздух, дробится на капли и падает на растения и почву в виде дождя.

Дождевание применяют для вегетационных, освежительных,

подкормочных и утеплительных поливов, поливов в борьбе с сорняками и

др. Его широко используют при выращивании овощных, технических,

кормовых, зерновых и плодово-ягодных культур, особенно в зоне

неустойчивого увлажнения. Наиболее эффективно дождевание на фоне

осенней влагозарядки почвы. В засушливые годы дождевание даёт

большую прибавку урожая в нечернозёмной зоне и даже на севере

(например, под Якутском).

2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КУРУМКАНСКОГО РАЙОНА

Курумканский район расположен в северной части Баргузинской долины на территории площадью 12450 квадратных километров , простирается между Икатским и Баргузинским хребтами с северо-востока на юго-запад. Граничит с юга с Баргузинским районом, с севера с Баунтовским и Северо-Байкальским районами.

Курумканский район образован 3 августа 1944 года. В пределах района в реку Баргузин впадают крупные притоки Гарга и Аргада. Здесь значительно позднее начинается лето, но дольше затягивается осень. Здесь лучшие леса Бурятии. Особенно выделяются лесные массивы в верховьях Баргузина и его притоках. Территория района относится к засушливым местам Баргузинской долины, в основном здесь доминирует весенняя и раннелетняя засуха. Годовое количество осадков выпадает в среднем 180-200 мм, а в Куйтунских степях еще меньше.

На территории района много рек и озер. Река Баргузин - главная водная артерия района, её общая протяженность от Боолон-Тумэрских озер до местности Бугахан более 250 км. Это до границы с Баргузинским районом.

Левыми притоками баргузина являются реки Аргада, Гарга, Мургун, а правыми - Алла, Шаманка, Курумкан, Галтай.

Наиболее крупным из озер считается Амут. Его площадь - более 60 гектаров. В реках водятся различные рыбы: щука, карась, язь, сорога, окунь, таймень, осетр, сиг, омуль, хариус.

В левобережье реки Баргузина раскинулись обширные Куйтунские степи, имеющие каштановые почвы и с небольшим горизонтом гумуса. Основная часть пашни находится на Куйтунских степях. В пойме реки разместились сенокосные угодья хозяйств района.

Курумканский район называют природной лечебницей. Здесь насчитываются более 50 минеральных источников (аршанов), 10 минеральных озер, воды которых давно известны своим высоким бальнеологическим эффектом. По своему составу – это горячие сульфатно-гидрокарбонатно-натриевые воды. Популярны лечебные воды Кучигера, Гарги, Аллы, Умхея, Буксекена. Круглый год эти уникальные открыты для всех гостей, которые приезжают не только с республики, но и со всей России.

Район обладает значительными и разнообразными природными ресурсами, которые являются основой для развития лесного и охотничье-промыслового комплекса. На территории района размещены светлохвойные леса из сосны обыкновенной, лиственницы сибирской, реликтовая темнохвойная тайга. Флора представлена таежными, болотными, горными, степными, мемориальными видами цветковых растений и насчитывает около 2 тысяч видов. Особое место занимает фауна. В охотничьих угодьях района водятся изюбр, косуля, росомаха, белка, знаменитый баргузинский соболь, в озерах, речках не менее ценный пушной зверек - ондатра.

На территории района встречаются запасы меди, свинца, цинка, олова, молибдена, золота.

Почвы – подзолистые, но в долине Баргузина широко распространены аллювиально-пойменные и сухие каштановые, перемежающиеся с солончаками и солонцами, местами переходящими в выщелоченные черноземы.

Климат – резко континентальный, засушливый, с сильными ветрами весной и осенью. Зима холодная и продолжительная: морозы в отдельные годы достигают -54С. Поздние весенние заморозки удерживаются в среднем до 26 мая. Осенние заморозки наступают 10 сентября. Продолжительность безморозного периода 106 дней.

3. РАСЧЕТ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ

Расчет орошения включает установление норм, сроков и числа поливов сельскохозяйственных культуры. Он зависит от технологии возделывания культуры, биологических особенностей растений, урожайности, способа орошения и техники полива, также от почвенно-климатических, организационных и хозяйственно-технических условий. Для этого необходимо рассчитать и составить:

- ведомость предварительных водобалансовых расчетов для определения прихода и расхода воды в расчетном слое почвы при орошении;

- определить предельные допустимые запасы воды в активном слое почвы;

- определить нормы, сроки и число поливов культуры;

- построить расчетный график для определения норм, и сроков полива культуры;

- произвести расчет потребности в технике для полива по орошаемой культуре в зависимости от марки дождевальной машины и при разных величинах поливных норм.

Культура кормосмесь на силос (горохо-овсяная смесь). Район возделывания Курумканский.

Дано: урожай зеленой массы при орошении –27,0 т/га; почва каштановая, средний суглинок, объемная масса почвы 0,6 м=1,30 г/см³(d), наименьшая влагоемкость слоя – 0,6 м (h) -18,5% массы сухой почвы (β_нв). Нижний порог увлажнения (h) –70% HB(β_ноп).

Коэффициент использования осадков за вегетационный период по декадам представлен в таблице 1. Коэффициент водопотребления кормосмеси – 100-150 м³/т. Коэффициент насыщения почвы влагой перед посевом – 0,70-0,75. Коэффициент использования почвенной влаги – 0,6.

Техника для полива – ДДН-70, площадь орошения 100 га, расход воды дождевальной машины – 65 л/с. Площадь полива дождевалкой на одной позиции – 0,5-1,0 га.

Предшественник – овес. Глубина залегания грунтовых вод – 5-10 м, коэффициент полезного действия оросительной системы– 0,8.

3.1 Расчет и составление ведомости предварительных водобалансовых расчетов для определения прихода и расхода воды в расчетном слое почвы при орошении.

Таблица 1

Данные для расчета сроков и норм полива кормовых культур и

кормосмеси на силос.

Расчетные элементы	май			июнь				июль				август				сентябрь
	декада			декада				декада				декада				декада
	1	2	3		1	2	3		1	2	3		1	2	3		1	2	3
1.Осадки,Р,мм.	3	5	6		7	8	12		20	22	22		21	18	14		12	13	9
2.Коэффициент использования осадков,К_0.	-	0,5	0,5		0,5	0,5	0,6		0,6	0,6	0,65		0,65	0,6	0,5		0,5	0,5	0,5
3. Активный слой почвы,h,м.	-	-	0,3		0,35	0,4	0,45		0,5	0,55	0,6		0,6	0,6	0,6		0,6	0,6	0,6
4.Углубление активного слоя почвы, h_у.	-	-	0,05		0,05	0,05	0,05		0,05	0,05	0,05		0,05	-	-		-	-	-
5. Распределение по декадам суммарного водопотребления ( на испарение и транспирацию) Р_с%.	-	-	2		6	8	10		12	14	15		13	11	9		-	-	-

С учетом местных почвенно-климатических условий поливного участка изменение запасов воды (м³/га) в активном слое почвы рассчитываются по упрощенному уравнению водного баланса. Испарение с поверхности почвы и транспирация влаги растениями в сумме составляют суммарное водопотребление: Е=Е_n+T_p, где

Е - суммарное водопотребление культуры, м³/га;

Е_n - испарение с поверхности почвы, м³/га;

T_p - испарение растениями (транспирация), м³/га.

Осадки, влияющие на изменение влажности почвы, учитываются коэффициентом их использования К_о.

Просачивание оросительной воды при поливах ниже корнесобираемого слоя нет происходит, если поливы производятся оптимальной нормой, поэтому фильтрацию воды не учитывают, то есть Ф>0. Кроме того , при расчете динамики влажности почвы по декадам конденсации водяных паров в порах почвы также не учитываются (W_к=0).

Поступление грунтовых вод в корнеобитаемый слой почвы не учитывается, так как уровень грунтовых вод находятся на глубинах 5-10 м, то есть грунтовые воды находятся на глубине больше максимальной высоты капиллярного поднятия (Н_к). Отсюда Е_к=0.

С учетом указанных особенностей уравнение водного баланса можно записать в следующем виде: Е=10×К₀ ×О+W+M_ор, где

10- коэффициент перевода осадков из мм в м³/га;

О - осадки,мм;

К₀- коэффициент использования осадков;

M_ор- оросительная норма, м³/га;

W - доступный запас влаги, м³/га;

Доступный запас влаги (м³/га) в слое прироста корневой системы определяют по зависимости: W=100×h_y×d×β_нв× К_н× К_и , м³/га, где

h_y- прирост корневой системы за декаду, м;

d - объемная масса почвы, г/см³;

β_нв - наименьшая влагоемкость, % массы сухой почвы;

К_н - коэффициент насыщения почвы водой перед посевом (К_н=0,7…0,9);

К_и - использования почвенной влаги (К_и=0,6).

Расходную часть уравнения водного баланса составляет суммарное водопотребление (Е_сум), которое вычисляют по формуле А.Н. Костякова:

Е_сум= К_в× У, м³/га, где

К_в- коэффициент суммарного водопотребления культуры, м³/т:

У - урожайность культуры, т/га.

Распределение суммарного водопотребления по декадам Е_д (табл.2) рассчитывают по зависимости: Е_д=Е/100×Р_с=( К_в×У)/100×Р_с, м³/га, где

Р_с- распределение по декадам суммарного водопотребления (на испарение и транспирацию),% (табл. 1).

Таблица 2

Ведомость предварительных воднобалансовых расчетов для определения прихода и расхода воды в расчетном слое почвы при орошении, м³/га.

Стать водного баланса	май			июнь				июль				август				сентябрь
	декада			декада				декада				декада				декада
	1	2	3		1	2	3		1	2	3		1	2	3		1	2	3
Приход воды - П
1.От осадков: 10×К_о×О	-	25	30		35	40	72		120	132	143		136,5	108	70		60	65	45
2.От углубления активного слоя почвы: ΔW=100×h_y×d×β_нв× К_н× К_и	-	-	25,3		29,5	33,8	38,1		41,9	46,6	50,5		50,5	-	-		-	-	-
Итого(+)	-	25	55,3		64,5	73,8	110,1		161,9	178,6	193,5		187	108	70		60	65	45
Расход воды - Р
1.На испарение и транспирацию: Е_д=( К_в×У)/100×Р_с	-	-	54		162	216	270		324	378	405		351	297	243		-	-	-
Изменение запасов воды в активном слое почвы (±3В)
Избыток воды(+)	-	25	1,3														60	65	45
Недостаток воды(–)					97,5	142,2	159,9		162,1	199,4	211,5		164	189	173

Расчет режима орошения сельскохозяйственной культуры кормосмеси на силос Курумканского района Республики Бурятия