Почему расход воды на орошение считается рациональным и в дальнейшем будет увеличиваться кратко

Обновлено: 06.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Лекция №13 Раци о нальн о е исп о льзование водных рес у рсо в , нед р , з е мельных рес у рсо в .

Цель: изучить раци о нальн о е исп о льзование водных рес у рсо в , нед р , з е мельных рес у рсо в .

Основные понятия: Рациональное использование природных ресурсов – разумное использование ПРП

Рациональное использование и охрана водных ресурсов

1 . Причины дефицита пресной воды

Вода – самое распространенное на Земле вещество. Водная оболочка, гидросфера , содержит 1,4 млрд км3 воды, из них воды суши составляют только 90 млн км3.

Моря и океаны занимают 71% поверхности земного шара, поэтому существует представление о неисчерпаемости водных запасов . Однако соленые воды морей и океанов используются людьми очень мало, а получение пресной воды за счет атмосферных осадков и ледников локально и ограничено.

В последнее время возник острый дефицит пресной воды , хотя общее ее количество огромно. Больше всего пресной воды расходуют на орошение. При этом получают высокие устойчивые урожаи, поэтому расход воды на орошение будет увеличиваться. По прогнозам, использование воды на орошение к 2000 г. достигнет 37% всех ресурсов пресных вод, или около 7000 км3 в год (рис. 1).

Рис. 1. Увеличение годового расхода воды

Потребление воды увеличивается с ростом народонаселения и все возрастающей его концентрацией в городах и промышленных центрах. Уже сейчас около трети населения Земли испытывает недостаток в чистой пресной воде. Это касается почти всех крупных городов.

Недостаток воды стал особенно ощутим в связи с увеличением ее расходования на нужды промышленности. Так, для выплавки 1 т чугуна и перевода его в сталь и прокат требуется 300 м3 воды, 1 т никеля – 4000 м3, 1 т синтетического каучука – 3600 м3, 1 т капрона – 5600 м3.

Все в больших количествах вода идет на разбавление отходов. К 2000 г. на эти цели будет расходоваться более 34% общегодовой потребности человечества в пресной воде.

Возросший дефицит пресной воды связан с загрязнением водоемов промышленными и бытовыми стоками. Особенно сильно загрязняют поверхностные воды отходы целлюлозно-бумажных, химических, металлургических, нефтеперерабатывающих предприятий, текстильных фабрик и сельского хозяйства.

К наиболее распространенным загрязнителям относятся нефть и нефтепродукты. Они покрывают поверхность воды тонкой пленкой толщиной 10–4 см2, препятствуют нормальному газо- и влагообмену между водой и воздухом. Это вызывает гибель водных и околоводных организмов. Если пятно небольшое (до десятка квадратных метров), то оно исчезает с поверхности воды в течение 24 часов, образуя эмульсии. Тяжелые фракции нефти оседают на дно (рис. 2).

Рис. 2. Схема процессов распределения и разрушения нефти, разлитой в море

Сильно загрязняют водоемы поверхностно-активные вещества (ПАВ), в том числе синтетические моющие средства (СМС), широко применяемые в быту и промышленности. Присутствие СМС в воде придает ей неприятный вкус и запах. В загрязненных реках с быстрым течением образуется пена. Концентрация СМС в воде в 1 мг/л вызывает гибель микроскопических планктонных организмов, 3 мг/л – гибель дафний и циклопов, 5 мг/л – заморы рыбы. СМС замедляют естественное самоочищение водоемов, действуя угнетающе на многие биохимические процессы.

Важную роль в ухудшении качества пресной воды играет эвтрофикация водоемов (от греч. “эутрофис” – хорошее питание). Снос биогенных веществ в водоемы в естественных условиях происходит очень медленно – в течение тысячелетий. Человек вносит на поля удобрения, и во время дождей, паводков они сносятся в водоемы. Быстрое накопление органических веществ, азотных и фосфорных удобрений в водоемах приводит к обильному размножению плавающих сине–зеленых водорослей. Вода мутнеет, в ней начинается разложение органических веществ, ухудшается снабжение воды кислородом, гибнут ракообразные и рыбы, вода приобретает неприятный вкус.

Опасными загрязнителями водоемов служат соли тяжелых металлов – свинца, железа, меди, ртути . Их поступление связано с промышленными предприятиями, расположенными на берегах водоемов. Иногда концентрация ионов этих металлов в теле рыб в десятки и сотни раз превышает исходную их концентрацию в водоеме (рис. 3).

Рис. 3. Накопление тяжелых металлов по цепям питания в пресноводном биоценозе :
1 – скопа; 2, 10 – щука; 3 – гнездо скопы; 4, 5 – ондатра; 6, 11 – окунь; 7, 16 – бактерии и фитопланктон; 8, 12 – плотва; 9 – речной рак; 14 – мотыль; 15 – зоопланктон

Одна из важнейших причин уменьшения запасов пресных вод связана с сокращением водоносности рек. Она вызвана вырубкой лесов, распашкой пойм и осушением болот. За счет этого резко увеличивается поверхностный сток и понижается уровень грунтовых вод. Быстрое таяние снега весной, выпадение обильных дождей в этих условиях вызывает катастрофические половодья, а летом реки мелеют и иногда пересыхают полностью.

1.1 Основные меры по охране водных ресурсов

Важнейшая мера по охране водных ресурсов – бережное их расходование. Сейчас при орошении полей около 25% воды теряется на фильтрацию и испарение. Надежная гидроизоляция дна и стенок каналов позволяет снизить непроизводительный расход воды и препятствует засолению почвы в засушливых районах. При использовании дождевальных установок расходуется в 5–6 раз меньше воды, чем при обычном поливе. Другой способ экономного расходования воды для полива – подведение воды непосредственно к корневой системе плодовых деревьев при помощи капельниц. Это позволяет избежать излишнего испарения и строго дозировать поступление воды к растениям.

Наиболее эффективный путь защиты водоемов от загрязнений – это создание безотходного производства , когда отходы одной ступени производственного цикла используются как сырье для другой. Однако в настоящее время не существует универсальной бессточной системы, пригодной для различных отраслей народного хозяйства.

Наибольшее распространение получила очистка сточных вод. Современные методы очистки позволяют удалить различные примеси из сточных вод на 95–96%. Часто этого бывает недостаточно, но для дальнейшей очистки воды необходимо строить более дорогие очистные сооружения, что экономически невыгодно. Так как сточные воды многих предприятий сложно, дорого, а иногда невозможно очистить до такой степени, чтобы они стали безвредными для растений, животных и человека, их очищают частично и используют в замкнутых оборотных системах (рис. 4). За последние годы такие системы внедрены на нескольких нефтехимических, металлургических, целлюлозно-бумажных предприятиях.

1.2 Очистка сточных вод

В зависимости от степени и характера загрязнения применяют механические, химические и биологические методы очистки сточных вод (рис.5). Механическими методами удаляют грубые дисперсные примеси с помощью решеток, сит, фильтров, отстойников, нефтеловушек. Этими методами удаляют нерастворимые примеси из бытовых стоков – до 60%, из промышленных – до 95%.

Химическая очистка – это добавление в сточные воды реагентов, способствующих образованию осадков из коллоидных и некоторых истинных растворов.

Биологическая очистка в естественных условиях происходит на специальных полях орошения или полях фильтрации. Здесь создается сеть магистральных и распределительных каналов и карт (площадок) шириной 20 м и длиной 100–150 м, окруженных земляными валами. Карты периодически заполняют сточными водами. Под воздействием солнечного света, воздуха, микроорганизмов они очищаются и просачиваются в грунт. На поверхности карт образуется перегной. Через несколько лет после прекращения слива сточных вод поля фильтрации используют для выращивания трав, кормовых культур или овощей, которые можно употреблять в пищу после термической обработки.

Биологическая очистка сточных вод в искусственных условиях производится в специальных сооружениях – биофильтрах и аэротенках. Биофильтр представляет собой сооружение из кирпича или бетона, внутреннее его помещение заполнено прочным пористым материалом: шлаком, гравием, щебнем, керамзитом. На эти пористые материалы нанесена пленка микроорганизмов (бактерий, простейших и др.), которые в процессе жизнедеятельности поедают и разлагают органические вещества, очищая от них воду. В биофильтр периодически подаются сточные воды и воздух, идущий на процессы окисления. В аэротенках поступающим воздухом в сточных водах перемешивается активный ил , который состоит из сообществ аэробных микроорганизмов – минерализаторов органического вещества. Во вторичных отстойниках происходит отделение бактериальной пленки от чистой воды. В таких биофильтрах и аэротенках устраняется более 90% загрязнений органическими веществами.

Бытовые сточные воды могут содержать патогенные микроорганизмы, поэтому их обеззараживают жидким хлором или хлорной известью.Работа очистных сооружений и установок на предприятиях контролируется законом об охране окружающей среды.

2. Использование и охрана недр

2.1 Недра и их значение для человека

Недра – это верхняя часть земной коры, в которой добывают полезные ископаемые. Исключительно важное значение полезных ископаемых в развитии человеческого общества отражено в названиях длительных исторических периодов: “каменный”, “бронзовый”, “железный”. В настоящее время использование полезных ископаемых достигло максимума и темпы эксплуатации их запасов продолжают возрастать.

Большинство полезных ископаемых относится к невозобновимым природным ресурсам , и их запас уменьшается по мере использования. По прогнозам ученых, в начале XXI в. человечество исчерпает пятую часть железных руд, половину запасов никеля и кобальта, большую часть запасов свинца, цинка, вольфрама (рис. 1). В настоящее время многие богатые месторождения с высоким содержанием металлов в рудах уже отработаны и используют бедные месторождения. Например, сейчас считается рациональной разработка медных руд с содержанием меди менее 1% – в 10 раз ниже, чем в первой половине XIX в. Создаются новые технологии извлечения металла, обогащения и переработки руд. Следовательно, одной из важнейших задач охраны недр является бережное расходование минеральных и энергетических ресурсов .

Потери при разработке полезных ископаемых достигают огромных размеров. Так, при мировой добыче ежегодно теряется меди 600 тыс. т, свинца – 300, цинка – 500. Отдача нефтеносных слоев в 1975 г. не превышала 30%, к концу столетия она достигла почти 40%.

При современных технологиях добычи и переработки только 1–5% от всего объема извлекаемых полезных ископаемых реализуется в виде чистой продукции, а остальное является отходами. Поэтому важнейшим направлением в рациональном использовании и охране недр является совершенствование методов добычи, транспортировки и переработки полезных ископаемых.

Добывая полезные ископаемые шахтным и открытым методом , человек иногда полностью преобразует природные ландшафты . Сейчас открытым способом в мире добывают до 70% минерального сырья. В районах открытых горных разработок обычными становятся безжизненные рукотворные, “лунные” ландшафты. Такие рукотворные каньоны, “лунные долины”, характерны для Курской магнитной аномалии, Криворожского бассейна, Черемховского угольного месторождения.

Охрана недр включает в себя максимально полное использование разрабатываемых месторождений, что позволяет не начинать разработку новых. Полнота выработки служит характеристикой рациональности работы добывающего предприятия.

Преимущество отдается открытым способам добычи полезных ископаемых, при которых месторождения разрабатываются с более высоким КПД. Наиболее полной выработке месторождений способствует использование сопутствующих компонентов. Так, рационально одновременно с железом добывать сопутствующие ему титан, ванадий, молибден, кобальт, вместе с медью – кадмий, селен, галлий, вместе с нефтью – иод, бром, серу. Применяемая ранее добыча только одного металла на месторождении полиметаллических руд считается сейчас нерациональной.

Большое значение в сохранении месторождений полезных ископаемых имеет использование в промышленности вторичного сырья. Так, существенное увеличение производства металлов может быть достигнуто благодаря сбору и использованию металлолома. Общая масса изделий из металла, которые сейчас находятся в обращении, составляет 6 млрд т. Многие изделия сравнительно быстро изымаются из обращения из-за технического износа и морального старения. Подсчитано, что 20–25% металла, заключенного в них, может сравнительно быстро вновь использоваться в производстве, а еще 40–45% – через более долгий срок. Общие запасы потенциального металлолома таковы, что могут долгое время полностью удовлетворять промышленность в сырье. При этом 1 т чугунного или стального лома может сберечь 3,5 т минерального сырья, 2 т железной руды, 1 т кокса и 0,5 т известняка.

Для сокращения потерь при транспортировке сырья все чаще переходят на использование трубопроводов и контейнеров. Газопроводы и нефтепроводы постепенно вытесняют другие средства доставки газа и нефти по суше.

Одним из путей сохранения полезных ископаемых служит использование попутных энергетических ресурсов. Например, мало используется тепло, образующееся при сжигании топлива на цементных заводах, в мартеновских печах. Оно в этих производствах теряется и рассеивается вместе с отходящим паром.

Экономия ископаемых энергетических ресурсов возможна также при переходе на использование альтернативных источников энергии – геотермальных вод, энергии солнца, ветра и морских приливов.

Важное значение имеет замена редкого минерального сырья синтетическими материалами. Металлы во многих случаях успешно заменяют пластмассами.

2.2 Охрана природной среды при разработке полезных ископаемых

Добыча полезных ископаемых сопровождается существенными изменениями окружающей природной среды из-за создания отвалов, терриконов, карьеров, появления провальных воронок, загрязнения воздуха, воды, почвы. Отвалы образуются из пустой породы, которую поднимают из недр вместе с рудой и углем и после сортировки сваливают вблизи шахт и штолен. Порода, сложенная в терриконы и содержащая остатки каменного угля, часто самовозгорается. Поэтому терриконы дымят в течение многих лет, дополнительно загрязняя окружающую среду. Когда месторождения разрабатывают открытым способом, в карьере, вынутые породы покрывают большие площади плодородных земель, занятых ранее полями, лугами, лесами. Рекультивация – восстановление промышленно нарушенных территорий – предусмотрена законом. Предприятия, добывающие минеральные ресурсы, обязаны еще до начала работ обеспечить возможности для восстановления нарушенного ландшафта. В районах добычи угля шахтным способом ликвидируют терриконы, используя породу для строительства дорог, фундаментов домов. Это приносит двойную пользу: сохраняется естественный ландшафт и снижаются затраты на строительство из-за использования дешевого сырья. На месте бывших терриконов разбивают парки, сажают леса. Остающиеся пустые породы используют для заполнения выработанных шахт и штолен.

После прекращения открытой выработки поверхности отвалов выравнивают, делают террасы на стенках карьеров, а токсичные и бесплодные породы покрывают почвой, на которой могут жить растения. Часто используют плодородные почвы, которые были удалены отсюда в начале разработки месторождения. Рекультивированные участки используют для посадки лесов, создания зон отдыха

1. В чем преимущества использования замкнутых производственных циклов перед строительством сооружений?
2. Почему расход воды на орошение считается рациональным и в дальнейшем будет увеличиваться?

1 Страно поставлен вопрос. .
Вообще замкнутые производственные циклы, на обогатительныпредприятиях и металлургических, касающиеся к примеру водоснабжения в полне рационалиты и актуальны. Идет меньше расход воды, потому что она циркулирует в поцессе и по мере загрязнения осветляется различными способами, т. е. сгущение-в сгустителях и многое другое.
Во первых это дает экономический эфект, в плане загрязнения водного бассейна и т. д. Во вторых по закону кажеться сейчас требуется, такой подход к производству.
2 Орошение как правело предотвращает, запыленность.. . Т. е сводит до минимума содержание твердого в воздухе.
А считается рациональным в плане того, что это не несет урон экологии, даже наоборот во многом есть плюсы.
Принцип орошение вообще был взаимствован у матушки природы, мы это наблюдаем каждый раз когда идет дождик.)))) ) Как свежо становится а. Поэтому на предприятиях стораются не пренебрегать, Ведь чем улавливать пыль, проще и дешевле её осадить. Но это смотря какая еще пыль, есть такая которую в целях утилизации улавливают о обратно пускают в процесс. !
Не знаю помог или нет, но буду рад если да.

Обеспечение населенных пунктов водой, расход воды на орашение засушливых земель с помощью рек, которые питают озера в последствии высыхают. Что становится глабальной проблемой -пыльные ветры, которые засыпают все большие площади пригодных земель.
Палучается что, человечество старается решить проблему, создовая ее больше.
Это не ответ, а так к сведению.

В связи с проблемой острого дефицита существующих запасов пресной воды появился ряд предложений и идей по его покрытию.

Главные из них – снижение расходов воды на орошение. Имеется в виду снижение расчетных, экономически оправдывающих орошение земель норм на 30-50 %. Достичь этого можно путем внедрения водосберегающих способов орошения, прежде всего капельного орошения.

Объемы воды, затраченные на орошение, зависит от водопотребления или биологически обоснованной потребности с/х культур, плюс потери воды при ее доставке к полю и во время самого процесса полива, а так же непроизводительные потери воды на самом поливном поле.

Учеными страны выполнен анализ возможного снижения водопотребления на орошение. Определены темпы снижения водопотребления за последние 15 лет, установлены реальные, отвечающие современному уровню науки и техники, резервы снижения до 2005 года.

Главные пути реально возможного снижения водопотребления при орошении: совершенствование конструкций противофильтрационных покрытий каналов, все шире производятся облицовки магистральных каналов монолитным бетоном при помощи бетоноукдадочных комплексов.

Потери воды на фильтрацию из каналов, облицованных монолитным бетоном на 30. 50 % ниже, чем при покрытии их сборными облицовками.

Эффективно защищают от фильтрации воды из каналов грунто-пленочные экраны, Главным направлением их совершенствования является переход на применение пленки, толщиной 0,36. 0,4 мм вместо укладываемой в настоящее время пленки, толщиной 0,2 мм в два слоя. Это повысит противофильтрационные свойства экранов, их долговечность, позволит применять при устройстве регулирующих бассейнов и прудов-накопителей дренажно-сбросных и сточных вод.

Начато внедрение покрытий каналов асфальтополимербетоном . Наиболее правильным представляется применение его для каналов - оросителей, питающих дождевальные машины.

Внутрихозяйственная сеть, как правило, должна быть трубчатая, потери в ней составляют 2 %. Причем в последнее время предпочитают прокладывать полихлорвиниловые трубы.

Задача состоит в повышении прочности и долговечности сети, исключений порывов, при которых теряется работоспособность и определенные объемы воды. В практику вошла новая запорно- регулирующая и предохранительная арматура на сети, каждый участок имеет электрохимическую защиту стальных и железобетонных трубопроводов, используются усиленные муфты на асбестоцеменных трубопроводах.

2. Водосберегающие технологии орошения

а) капельное и синхронно-импульсное орошение

Широко освоено в производстве и применяется для орошения садов и виноградников сложность применения такого типа орошения состоит в необходимости дополнительной очистки воды, что увеличивает затраты.

б) струйчатое орошение

В настоящее время проведены экономические расчеты, которые показывают возможность применения более простого и менее энергоемкого способа - струйчатого орошения. При этом способе не требуется очистка воды; вместо капельниц применяются простейшие распылители, трудозатраты при его устройстве значительно ниже.

Струйчатое орошение дешевле, чем капельное и может широко применяться для орошения как садов, так и овощных культур, ягодников и кустарников.

в) комбинированное орошение

В его основу положен принцип сочетания обычного увлажнения почвы с увлажнением поверхностного слоя воздуха и поверхности растений (мелиорация климата). Если орошение позволяет обеспечить растение водой, то второе способствует уменьшению расходования этой воды на транспирацию растениями, которая доставляет около 90 % от всей влаги, отбираемой растениями из почвы.

По данным исследований в июне - июле, расход воды на транспирацию и испарение в посеве кукурузы составляет 70. 90 м 3 /га в сутки. Это главная статья расхода воды из почвы. Полевые опыты с комбинированным орошением, дали экономию воды по сравнению с обычным дождеванием в количестве 550. 875 м 3 /га.

Комбинированное (обычное + мелкодисперсное) орошение проводилось дождевальной машиной ДДА-100 МА, оборудованной специальными дефлекторными насадками.

Для зон орошения, где кроме недостатка естественного увлажнения, часты суховеи - это единственный способ орошения, способный гарантировать проектные урожаи.

Однако применение этого способа сдерживается из-за отсутствия дождевальных машин, способных вести мелкодисперсное дождевание.

3. Повторное использование дренажно-сбросных вод

Дренаж - основное инженерное мероприятие по регулированию водно-солевого режима почвы сохранению ее плодородия. Однако, в связи с развитием орошения и дренажа возникла проблема возвратного стока, который составляет 15. 30 % водозабора (на открытых системах), а на закрытых системах не более 10. 12 % , на рисовых системах —50 %.

Повышенная минерализация ДСВ (дренажных вод) и наличия в них вредных примесей пестициды, нитраты и т.д.) затрудняет повторное использование их для орошения.

При оценке пригодности ДСВ для полива необходимо рассматривать не только общую минерализацию, но и тип химизма воды, особо выделяя содержание натрия, хлора и соды.

Оценку дренажной воды орошения необходимо проводить по тем же показателям, что приводится на водозаборах, но кроме того учитывать загрязнение химическими средствами защиты растений от вредителей и удобрениями.

Нормативы допустимого содержания пестицидов в используемой воде для орошения всей отсутствуют, поэтому необходимо давать токсикологическую оценку возможности использования грунтовых вод.

Чаще всего использование ДСВ связано с их разбавлением чистой водой.

Кратность разбавления определяется по формуле:

где , К - кратность разбавления до концентрации 1 г/л

С_о - минерализация воды, используемой для разбавления, г/л

Разбавление минерализованных ДСВ не защищает почвы от накопления солей. Поэтому оно более всего приемлемо на массивах с легкими почвами.

Для улучшения качества ДСВ – опасной по возможному осолонцеванию почв из-за повышенного состава натрия – применяется химическая мелиорация – внесение в воду (или почву) серной кислоты, гипса, известняка.

Значительные объемы ДСВ собираются на рисовых системах. Их можно использовать, как правило, без разбавления пресной водой, но не более одного-двух раз.

4. Организация водоучета

Новые методы хозяйствования предусматривают введение платы за воду. Это создает предпосылки для развития водосберегающих технологий производства, проведений реконструкции и переустройства мелиоративных систем, мероприятий по сокращению непроизводительных сбросов, совершенствования и внедрения прогрессивных способов и техники полива.

Для осуществления контроля за расходованием воды и проведение расчетных операций с хозяйствами, а также оценки ее рационального использования необходима совершенная организация водоучета на оросительных системах. На основе водоучета будет осуществляться управление водозабором и водораспределением, регулирование водного режима на орошаемых участках, контроль за мелиоративным состоянием земель, технической эксплуатацией сооружений, каналов и систем в целом.

Для учета воды на оросительных системах разрабатывается сеть гидрометрических постов различного назначения: мелиоративным состоянием земель, технической эксплуатацией сооружений, каналов и систем в целом.

Для учета воды на оросительных системах разрабатывается сеть гидрометрических постов различного назначения:

1. Опорные - на источниках орошения, располагаемые выше водозабора из источника и предназначенные для учета его водных запасов;

2. Головные для учета водозабора, устраиваемые в головах или головных участках магистральных каналов, внутрихозяйственных источников, орошения;

3. Для Учета распределения воды по сети магистральных каналов системы, в головах распределителей всех порядков;

4. Для Учета выдела воды хозяйствам, предприятиям;

5. На внутрихозяйственной сети. Для распределения и контроля использования воды водопользователями данного хозяйства.

Орошение - одно из основных условий стабильного, гарантированного производства сельскохозяйственной продукции. Недостаточно отработанный принцип регулирования почвенной влаги в заданном режиме орошения - ключевая причина слабой эффективности поливов.

Рубрика	Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид	статья
Язык	русский
Дата добавления	19.05.2018
Размер файла	9,5 K

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

Мелиорация, а с учетом климатических условий Республики Башкортостан, в первую очередь, орошение, является важнейшим условием стабильного, гарантированного производства сельскохозяйственной продукции. Однако мелиоративные мероприятия нужно проводить так, чтобы не навредить природе, а также рационально использовать земельные и водные ресурсы.

Рациональное использование оросительной воды во многом зависит, во-первых, от технического состояния оросительных систем и, во-вторых, от умения использовать воду на самом поле. Одной из причин невысокой отдачи от поливов является недостаточно отработанный принцип регулирования почвенной влаги в заданном режиме, а именно - ориентирование на заданную предполивную влажность в активном слое почвы без учета влаги в отдельных слоях почвы. Например, при возделывании таких культур, как люцерна, имеющих мощно развитую корневую систему (достигает до 5 м), продуктивная влага в верхних слоях почвы расходуется намного быстрее, чем в нижних. Такие ученые, как Г.К. Льгов, предлагают поливать культуры с глубокой корневой системой на 0,8…1,0 м, а другие как С.И. Харченко считают достаточным увлажнение на глубину 0,4…5 м. Оба варианта режима орошения имеют свои положительные и отрицательные стороны. Поэтому мы рекомендуем применять дифференцированный режим орошения, то есть чередование поливов, при котором происходит более частое увлажнения верхних слоев почвы по сравнению с нижними. Достигается это изменением поливных норм в течение вегетационного периода.

При несоблюдении режима орошения, при применении орошения без учета всего комплекса особенностей данной территории гидротехнические мелиорации оказывают негативное влияние на окружающую среду. Например, полив избыточными нормами может привести к смыву питательных веществ и мелкозема из почвы, что существенно уменьшит естественное плодородие почвы. Сброс воды с орошаемых территорий ведет к загрязнению водоемов. Также может наблюдаться изменение водно-физических свойств почвы. Лишнее количество воды приводит к повышению уровня грунтовых вод и как следствие к засолению и заболачиванию почв, подтоплению соседних территорий и т.д. Поэтому перед освоением новых орошаемых земель необходимо изучить глубину залегания и мощность соленосных горизонтов, состав солей, фильтрационную способность отдельных горизонтов почвы, уровень и минерализацию грунтовых вод, солевой режим почвы. После введения в эксплуатацию орошаемых территорий вести постоянные наблюдения за динамикой уровня грунтовых вод. Также необходимо учитывать и качество оросительной воды.

Важным показателем режима орошения сельскохозяйственных культур является суммарный расход воды с единицы площади (суммарное водопотребление) и расход ее на создание единицы продукции (коэффициент водопотребления). Результаты полевых опытов при орошении люцерны приведены в таблице. Суммарное водопотребление определялось методом водного баланса расчетного слоя почвы. За вегетационный период были проведены два укоса в фазе бутонизации растений. Повторность опытов четырехкратная, способ расположения участков по методу расщепленных делянок. Площадь учетной делянки 50 м2.

Табл. 1. Суммарное водопотребление, коэффициент водопотребления и коэффициент эффективности орошения люцерны при различных режимах орошения

Предполивной порог влажности

Суммарное водопотребление, м3/га

Коэффициент водопотребления, м3/т

Коэффициент эффективности орошения, т/1000 м3

с удобр. Р70 К30

Результаты исследований показывают, что по мере повышения уровня предполивной влажности почвы общий расход воды с единицы площади увеличивается независимо от уровня минерального питания. Наименьшие значения суммарного водопотребления получены на варианте без удобрений при режиме орошения с предполивным порогом влажности 65…70 % НВ (3375 м3/га), а наибольшие - на варианте с дозой удобрений Р70 К30 при режиме орошения 75-80 % НВ (3594 м3/га). Однако при этом уменьшается количество используемой воды на производство единицы продукции. Внесение минеральных удобрений положительно сказалось на эффективности орошения: в среднем за три года при внесении удобрений дозой Р70 К30 коэффициент водопотребления снизился с 733… 617 м3/т при режиме орошения с предполивным порогом влажности 65…70 % НВ, с 675…520 м3/т при пороге 70…75 % НВ и с 636…476 м3/т - при пороге 75…80 % НВ. Снижение коэффициента водопотребления произошло в результате улучшения наряду с влагообеспеченностью условий минерального питания. Также отмечается повышение коэффициента эффективности орошения при внесении удобрений: при предполивном пороге 65…70 % НВ - в 1,34 раза, при пороге 70…75 % НВ - в 1,37 раза и при пороге 75…80% НВ - в 1,59 раза в среднем за три года.

Экономическая эффективность возделывания люцерны при различных режимах орошения определялась путем сопоставления полученного результата (эффекта) с произведенными затратами.

Себестоимость 100 к. ед. была наименьшей при режиме орошения 70…75 % НВ как при внесении удобрений дозой Р70 К30, так и на варианте без удобрений. Наибольшей себестоимостью характеризуется сено, полученное при режиме орошения 75…80 % НВ. Этот показатель напрямую зависит от продуктивности травостоя, то есть выхода кормовых единиц. При режимах орошения 65…70 % НВ и 70…75 % НВ при внесении удобрений себестоимость сена уменьшалась, а при режиме орошения 75…80% НВ она возросла.

По полученному условному чистому доходу и сроку окупаемости варианты с режимами орошения 70…75 % НВ и 75…80 % НВ занимают примерно одинаковое положение и при этом существенно выигрывают у варианта с предполивным порогом влажности 65…70 % НВ. Окупаемость капитальных затрат, характеризующая скорость возврата вложенных средств, была одинаковой на вариантах с режимами орошения 70…75 % НВ и 75-80 % НВ, для них срок окупаемости составил три года независимо от применения удобрений. При режиме орошения с предполивным порогом влажности 65…70 % НВ срок окупаемости увеличивался до четырех лет. Уровень рентабельности была самой высокой при режиме 65…70 % НВ (198 % на варианте без удобрений и 223 % на варианте с дозой удобрений Р70 К30) и самой низкой при режиме 75…80 % НВ (соответственно, 171 и 163 %).

Наши исследования показали, что формулы для расчета суммарного водопотребления по метеорологическим показателям, в частности формулы Шарова И.А., Иванова И.Н. и другие, которые широко используется в мелиоративной практике ввиду простоты использования и доступности исходных данных, в нашей республике дают завышенный на 20…30% результат. Поэтому применение не проверенных расчетных методов приводит к экологически и экономически неоправданному завышению оросительных норм, то есть бесполезным потерям воды и ухудшению состояния земель. Исследования, проведенные нами в Зауралье Башкортостана, подтвердили временную и пространственную изменчивость биоклиматических коэффициентов, которые используются при расчете суммарного водопотребления методом Алпатьева. Вычисленные по опытным данным биоклиматические коэффициенты рекомендуются для использования проектными и эксплуатационными организациями при расчете суммарного водопотребления и оросительной нормы.

орошение сельскохозяйственный почвенный

Подобные документы

Значение искусственной системы полива при орошении. Плюсы метода медленного полива (капельное орошение) и его применение в Узбекистане. Метод орошения по принципу натурального дождя (спринклерный полив), его экономическая эффективность и недостатки.

презентация [89,0 K], добавлен 01.02.2017

Подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение ее запасов в корнеобитаемом слое почвы в целях увеличения плодородия. Снабжение корней растений влагой и питательными веществами. Искусственное орошение полей. Основные способы орошения.

презентация [4,2 M], добавлен 27.05.2013

Свойства навоза и его действие на почву. Природно-климатические условия и почвы свинокомплекса "Родниковский". Химический состав свиностоков и их использование на орошении. Прогнозные расчеты по влиянию орошения на грунтовые воды. Охрана труда и природы.

дипломная работа [92,4 K], добавлен 14.07.2010

Способы улучшения почвенно-гидрологических условий земель лесохозяйственного использования. Проектирование сельскохозяйственных прудов комплексного назначения. Разработка режима орошения лесного питомника. Техника поливов сельскохозяйственных культур.

курсовая работа [61,0 K], добавлен 26.09.2009

Влияние орошения на почвенные процессы и микроклимат. Действие законов земледелия в мелиоративном земледелии. Применение средств защиты растений на осушенных землях. Особенности возделывания люцерны при орошении. Приемы окультуривания торфяных почв.

Читайте также: