Спосіб експресного призначення строку та норми поливу

1. Спосіб експресного призначення строку та норми поливу, що включає використання гравіметричного (ГМ) методу визначення вологості ґрунту безпосередньо в полі або саду та показників вологості розриву капілярів ґрунту (ВРК) й моніторингу агрокліматичних показників, за даними найближчої до поля чи садової ділянки метеорологічної станції, який відрізняється тим, що вологість ґрунту(W1) розраховують за різницею між фактичною масою(V. ) зразка вологого ґрунту з непорушеною структурою й добутком його об'єму і щільності (V. ) та за їх часткою від ділення різниці на добуток за формулою: W1=100(m1 - m - V. )/V. , %, де m1 маса вологого ґрунту з бюксом і кришкою, г; m маса бюкса з кришкою, г; V - об'єм робочого циліндра, см3; - об'ємна маса ґрунту (щільність), кг/м3. U 2 (19) 1 3 Відомо спосіб визначення строку поливу з використанням моніторингу агрокліматичних показників: кількості опадів, середньодобової температури ґрунту та відносної вологості повітря за даними метеорологічних станцій, найближчих до поля чи садової ділянки [Патент України на корисну модель № 31899 від 25.04.2008 p. Аналог]. Проте випаровуваність вологи з кореневмісного шару ґрунту та евапотранспірація в природі дуже різноманітні в залежності від різновидів ґрунту та рослин, тому розрахунковим способом не можливо уникнути похибок при призначенні строків і норм поливів указаним способом або ж потрібно коригувати їх встановленням емпіричних коефіцієнтів пропорційності для кожного випадку окремо. Запропонований спосіб визначення строку і норми поливу не має вищезгаданих недоліків та є найбільш близьким до винаходу по суті досягнення бажаного результату. Задачею корисної моделі є зниження витрат ресурсів і підвищення оперативності та точності призначення строків поливів за рахунок експресного визначення вологості ґрунту гравіметричним(ГМ) методом безпосередньо в полі або саду та використання показників вологості розриву капілярів ґрунту(ВРК) й середньодобової випаровуваності вологи поточного місяця (Ео). 52328 4 Указана задача досягається тим, що для експресного встановлення строку та норми поливу вологість ґрунту визначають не ТГМ методом, а ГМ методом, використовуючи показник об'ємної маси(щільності) непорушеного зразка ґрунту відомого об'єму. Тому зразки ґрунту з непорушеною структурою відбирають в полі або саду спеціальним об'ємним буром на глибині кореневмісного шару 0-20 чи 0-40см та вміщують їх у алюмінієві стаканчики з кришками ВС-1 (бюкси). Робочий циліндр(керноутримуюча трубка) об'ємного бура повинна мати висоту і діаметр не більші від висоти і діаметра бюкса, для того, щоб легко і без втрат вмістити непорушений зразок ґрунту в бюкс. Бюкси з вологим ґрунтом зважують з похибкою 0,1 г безпосередньо в полі або саду на терезах типу ВЛТК500, переобладнаних на струм 6-12В від акумулятора. Проведений експеримент з порівняння методів визначення вологості супіщаного ґрунту (табл. 1) показав, що при використанні ТГМ методу максимальні відхилення в окремих зразках не перевищують - 4,7 , а ГМ методу - 7,3 відносних %. За середніми значеннями із 10 зразків відхилень від стандарту не було. Коефіцієнт кореляції 0,73 вказує на тісну кореляційну залежність між показниками вологості ґрунту, визначеними ТГМ і ГМ методами. Таблиця 1 Порівняльна оцінка методів визначення вологості супіщаного ґрунту Зразок № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Середнє ТГМ(стандарт) Відхилення від середВміст вологи, % нього, % 15,1 +2,7 14,0 -4,7 14,5 -1,4 14,4 -2,0 15,2 +3,4 14,9 +1,4 14,6 -0,7 15,0 +2,0 14,6 -0,7 14,7 0 14,7 0 Відхилення від стандарту Для визначення вологості ґрунту ГМ методом встановлюють масу зразка вологого ґрунту з непорушеною структурою. Для розрахунків використовують середні із 10-20 зразків значення маси вологого ґрунту та показник щільності ґрунту, який визначають попередньо експериментальне або ж беруть з довідкових матеріалів. Вологість ґрунту розраховують за різницею між фактичною масою зразка вологого ґрунту та добутком об'єму й щільності та за їх часткою за формулою: W1=100(m1-m- V )/V , (1) де W1 - вологість ґрунту, %; m1 - маса вологого ґрунту з бюксом і кришкою, г; Вміст вологи, % 15,9 13,9 15,4 13,8 15,4 15,2 14,4 14,6 14,3 14,6 14,7 0 ГМ Відхилення від середнього, % +7,3 -5,4 3,9 -6,1 3,9 2,5 -2,0 -0,7 -2,7 -0,7 0 0 m - маса бюкса з кришкою, г; V - об'єм робочого циліндра, см3; - об'ємна маса ґрунту (щільність), кг/м3. Швидкість визначення вологості ґрунту за цим методом складає понад 20 проб за 1 годину. Строк поливу польових чи плодових культур настає тоді, коли після випаровування капілярної вологи з кореневмісного шару ґрунту його вологість знижується від 100% НВ до ВРК, що становить приблизно 67% від НВ для всіх типів ґрунтів. Випаровуваність визначають за даними агрометеорологічних показників за останні 11 років найближчої до поля чи саду метеорологічної станції згідно з патентом на корисну модель №31899 за формулою: 5 Eо=6 10-5(ts+26)2 (100 - r), (2) де Eо - середньодобова випаровуваність поточного місяця, мм; ts - середньодобова температура ґрунту 0-20 чи 0-40 см, С ; r - середньодобова відносна вологість повітря, %. Дату поливу (N) вираховують складанням дати відбору зразків(Мі) й тривалості випаровування продуктивної вологи(діб), яку встановлюють шляхом ділення різниці між фактичною вологістю ґрунту й вологістю розриву капілярів на середньодобову випаровуваність поточного місяця за формулою: N=N1+[10 h(W1-W2)]/Eо+1 (3) де N1 – дата (день) відбору зразків грунту, h - глибина зволоження, м; W2 - вологість розриву капілярів ґрунту, %; Ео - середньодобова випаровуваність поточного місяця(за даними найближчої до поля чи саду метеорологічної станції, середня за 11 років), мм. Норму поливу розраховують за різницею між найменшою вологоємністю(НВ) й ВРК кореневмісного шару ґрунту за формулою: М=102 h Kзв(W3– W2) (4) де М - норма поливу, м3/га; W3 - найменша вологоємність ґрунту, %; Кзв - коефіцієнт зволоження ґрунту(відношення площі живлення до площі зволоження при локальному зрошенні, у садах - 0,1-0,3). Тривалість локального (краплинного) поливу (Т) розраховують за формулою: T=103 M/n g, год (5) де n - кількість водовипусків, шт. / га; g - витрати води крапельницею, дм3/год. Приклад. Зразки ґрунту відбирали 13 травня в насадженнях яблуні на супіщаних ґрунтах. Маса вологого ґрунту з бюксом і кришкою(ті) становила 115,0г; маса бюкса з кришкою (m) - 28,7г; V - об'єм робочого циліндра (V) - 50см3 ; об'ємна маса ґрунту ( ) - 1,5кг/м3. За формулою (1) розраховуємо вологість ґрунту: W1=100(115,0-28,7-50 1,5)/50 1,5=100(115,0 28,1 - 75,0)/75,0=1190/75,0=15,9%. У травні середньодобова випаровуваність (Ео), за даними Мелітопольської метеорологічної станції, середня за 11 років склала 4,2мм. ВРК даного ґрунту становила 11,8%. За формулою (3) розраховується строк поливу насаджень яблуні: N=13 + [10 1,5 0,4(15,9 - 11,8)] / 4,2 + 1= 13+5,9+1=20(травня). Норма краплинного поливу насаджень яблуні з міжряддями 4м (крапельниці через 0,6м, h=0,4м, коефіцієнт зволоження 0,15) на супіщаних ґрунтах ( =1,5кг/м3, W3=17,7%) розраховується за формулою(4): М=102 1,5 0,4 0,15(17,7-11,8)= 53,1 м3/га. Якщо фактична вологість ґрунту (W1) виявилася меншою від вологості розриву капілярів (W2), тоді полив розпочинають негайно, в день відбору зразків ґрунту, при цьому норму поливу розраховують за різницею між найменшою вологоємністю ґрунту (W3) та фактичною вологістю (W1). Якщо 52328 6 протягом днів до дати прогнозованого майбутнього поливу випали опади, тоді норму поливу коригують, зменшуючи її на їх величину. У разі, коли в інтенсивному яблуневому саду кількість водовипусків становить 4167шт./га з витратою води кожним 1,5л/год, тоді тривалість поливу(Т), розрахована за формулою (5), становить: Т = 103 53,1/ 4167 1,5 = 53100/6250,5 = 8,5 год. Застосування запропонованого способу призначення строків і норм поливів забезпечує своєчасне їх проведення й значну економію матеріальних, енергетичних і трудових ресурсів та може бути рекомендований для впровадження у виробництво в садах півдня України. Спосіб експресного призначення строку та норми поливу з використанням гравіметричного методу визначення вологості ґрунту безпосередньо в полі або саду та показників вологості розриву капілярів ґрунту й моніторингу агрокліматичних показників: середньодобової температури (t C) кореневмісного шару ґрунту (0-20 чи 0-40см) та середньодобової відносної вологості повітря (r), за даними найближчої до поля чи садової ділянки метеорологічної станції, згідно корисної моделі, що вологість ґрунту(W1) розраховують за різницею між фактичною масою (m1-m)зразка вологого ґрунту з непорушеною структурою й добутком його об'єму і щільності (V. ) та за їх часткою від ділення різниці на добуток за формулою: W1=100(m1-m-V )/V , %, де m1 - маса вологого ґрунту з бюксом і кришкою, г; m - маса бюкса з кришкою, г; V - об'єм робочого циліндра, см3; - об'ємна маса ґрунту(щільність), кг/м3. Спосіб відрізняється тим, що строк призначення поливу(N) є сумою дати відбору зразка ґрунту(N1) та тривалості випаровування продуктивної вологи, яку встановлюють шляхом ділення різниці між фактичною вологістю ґрунту й вологістю розриву капілярів на середньодобову випаровуваність поточного місяця за формулою: N=N1+[10 h(W1-W2)]/Eо+1, де - об’ємна маса(щільність) ґрунту, h - глибина зволоження, м; W2 - вологість розриву капілярів ґрунту, %; Ео - середньодобова випаровуваність поточного місяця(за даними найближчої до поля чи саду метеорологічної станції, середня за 11 років), мм. Спосіб відрізняється тим, що норму поливу(М) визначають за різницею між найменшою вологоємністю й вологістю розриву капілярів кореневмісного шару ґрунту за формулою: М=102 h Kзв(W3 – W2), де М - норма поливу, м3/га; W3 - найменша вологоємність ґрунту, %; Кзв - коефіцієнт зволоження ґрунту(відношення площі живлення до площі зволоження при локальному зрошенні, у садах - 0,1-0,3). 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 52328 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601