Определение сроков и норм орошения в вегетационный период

Существуют различные методы определения очередного срока полива:

  • по состоянию растений
  • по фазам роста и развития
  • по морфологическим признакам
  • по физиологическим показателям
  • по влажности почвы и др.

Наиболее распространенным и удобным для применения является последний, т.е., по влажности почвы. Его и рассмотрим.
 
Еще раз обратимся к диаграмме влажности почв разного гранулометрического состава

влажность субстратов


Напомним, что здесь:
- ПВ - полная влагоёмкость - влажность почвы при полностью заполненных водой порах
- НВ или ППВ - наименьшая ("полевая") влагоёмкость - влага, удерживаемая почвой без стекания
- ВЗР - влажность замедления роста, иногда употребляется еще более неопределённый термин - влажность разрыва капилляров (ВРК)
- ВЗ - влажность завядания растений - влажность, ниже которой растение уже не может восстановиться после полива

- МГ - максимальная гигроскопическая влага - определяется в стандартных лабораторных условиях при длительном насыщении влагой над раствором серной кислоты, поскольку в природе её величина связана с относительной влажностью воздуха, которая не бывает постоянной
Напомним также, что эта диаграмма характеризует способность почв впитывать, удерживать и отдавать влагу.

Очевидно, что критической для растений является влажность почвы, при которой вследствие недостаточной подачи воды корнями прекращается прирост сухой массы.

Напомним, что овощи содержат от 75 до 97% воды. Сильное разрастание первичной ткани, образующей толстые мясистые корни, гигантские кочаны капусты, крупные сочные луковицы, нежные листья салата, сочные плоды и т. д., возможно лишь при достаточном водоснабжении (вспомним императора Диоклетиана – 245…3.12.313 г.г.).
При недостатке воды в овощах они интенсивно деревенеют, становятся грубыми, нередко приобретают горький вкус, снижается их урожайность. И, наоборот, при избытке воды овощи становятся водянистыми, малоароматными, с низким содержанием сахара, солей и т. д. Следовательно, уровень влажности почвы между поливами  должен быть оптимальным.

Так, для нормального роста и развития капусты и огурца влажность почвы не должна быть ниже 80-75% НВ (наименьшей влагоемкости) в течение всего периода вегетации.
 
Для томата и баклажана этот показатель составляет 70-80% НВ.

На луке влажность почвы от появления всходов до начала образования луковицы должна быть не менее 80-75% НВ, а в период ее формирования и созревания — 70-65% НВ.

В посевах столовой моркови влажность почвы не должна опускаться ниже 80% НВ до начала формирования корнеплода и ниже 70% НВ — в период его нарастания.

 Словом, можно сказать, что для большинства овощных растений влажность почвы нужно поддерживать перед поливами на уровне 80% наименьшей влагоемкости.
 
Уместно будет напомнить, что наименьшая влагоемкость — это количество воды, которое почва способна удержать в своих капиллярах после стекания гравитационной воды

Следовательно, момент времени, когда снижение влажности достигло нижнего предела оптимального для данного растения уровня влажности почвы, является сроком очередного полива.

Установлено, что оптималь­ный для роста и развития растений диапазон доступной вла­ги находится в пределах 0,6…0,8 НВ для песчаных почв и 0,7…0,8НВ для глинистых почв. При этом чем более глинистой является почва, тем ближе нижний предел допустимой влаги в почве поднимается к 0,8НВ

Как же правильно определить, что момент начала орошения наступил и как рассчитать, какое оптимальное количество воды необходимо подать растениям? Ведь если в результате полива влажность почвы поднимется выше НВ, то количество воды, которое привело к превышению НВ, будет бесполезно потеряно, т.к. «скатится» вниз под действием силы тяжести и растениям не достанется. Если же в результате полива влажность почвы останется ниже 0,7…0,8НВ, воды растениям не будет хватать, и эффективность полива окажется низкой.
Во-первых. Коли мы говорим о научном подходе, то каждому земледельцу просто необходимо знать, к какому типу относятся почвы, находящиеся под его контролем и опекой. Следовательно, необходимо знать, какой уровень влажности для вашего конкретного участка соответствует НВ – наименьшей влагоемкости. Это ключевой вопрос.  О методах определения типов почв мы уже говорили в статье «О физико-химических свойствах почв и режиме их увлажнения» . Ориентироваться при определении этого показателя необходимо на состав почвы не на поверхности, а в корнеобитаемом слое. Особенно, если почвы являются насыпными. Если самостоятельное определение этого показателя для вас представляет трудность – не беда. Звоните нам. Приедем, определим и научим. Не следует забывать также о том, что тип почвы с годами может меняться в соответствии с изменением ее состава, особенно на насыпных участках, где садовод регулярно занимается улучшением почвы.
Во-вторых. Необходимо понять, что единственным достоверным способом определения влажности почвы в полевых условиях является приборный способ, а не «на глазок». То есть измерять влажность корнеобитаемого слоя почвы желательно прибором, оснащенным датчиком влажности. На рынке сегодня достаточно таких приборов от различных производителей, различных конструкций и принципов действия. Выберите тот, который вам понравится больше. Желательно только, чтобы его шкала была отградуирована не словами типа «ясно-пасмурно», а в относительных единицах влажности, выраженных в процентах.
В-третьих. Необходимо понять также, что состав почвы на разных участках в пределах одной территории может существенно отличаться как вследствие естественно-природных причин, так и в результате человеческой деятельности. Следовательно, разными для таких участков будут и нормы поливов.
В-четвертых. Весьма полезно систематизировать знания из различных достоверных источников о влаголюбивости выращиваемых вами культур и режимах их орошения. Эти данные лучше свести в таблицу и иметь ее постоянно под рукой.
И наконец, полезно освоить несложную методику расчета нормы полива по объективно измеренным показателям влажности почвы. Одно только это умение уже способствует, как минимум, двум факторам: оптимизации влажностного режима вашей почвы и созданию благоприятного влажностного режима для выращиваемых растений. Побочным, но не менее важным фактором такого умения будет обоснованная расчетами экономия поливной воды и средств на ее добычу и транспортировку.

Рассмотрим расчет нормы полива на конкретном примере
Для расчетов нам понадобятся:
1. Сведения о типе почвы
2. Диаграмма влажности
3. Осредненный результат измерения влажности корнеобитаемого слоя почвы
Пусть:
1. Грунт на участке – суглинок средний, корнеобитаемый слой для данного типа растений имеет глубину h = 0,4м
2. Измеренная прибором текущая влажность почвы в корнеобитаемом слое Вт = 21%
3. Расчет нормы полива произведем для всей площади посадки с целью ее доведения до наименьшей влажности НВ.
4. Из диаграммы влажности выпишем основные интересующие нас показатели:


категории влажности

суглинок средний

наименьшая влажность НВ

30%

влажность замедления роста ВЗР

20%

влажность завядания ВЗ

12%

Напомним еще раз: каждому земледельцу полезно помнить эти цифры для своего участка!

Произведем расчеты норм полива для среднего суглинка.
1. Напомним: расчетная формула определения объемной влажности почвы:


где:
- Воб – объемная влажность почвы
- Vв – абсолютное объемное содержание  воды в выбранной единице объема грунта
- Vп – абсолютное объемное содержание  почвы в выбранной единице объема грунта

2. Норма полива в нашем случае – это разность между абсолютным содержанием воды в почве при наименьшей влагоемкости НВ и ее абсолютном содержанием при текущей измеренной влажности:

W=VBHB-VBT ,

или

Запишем расчетную формулу еще раз: 

W=VП*(НВ-ВТ)/100

Здесь:
W – искомая норма полива, м32, (кубических метров воды на квадратный метр поверхности почвы)
Vп – объем 1 квадратного метра почвы в корнеобитаемом слое, м3
НВ – наименьшая влагоемкость почвы, % - из приведенной выше диаграммы
ВТ – текущая измеренная влажность почвы в корнеобитаемом слое, %
Решение.
1. Рассчитаем объем почвы Vп в слое 0,4м на участке площади со сторонами 1м х 1м:
0,4 х 1 х 1 = 0,4 м3

2. Подставляя имеемые данные в формулу определения нормы полива, получим:

W=0,4*(30-21)/100=0,036 м32

Чтобы пересчитать результат в более привычных единицах (литров/квадратный метр), умножим полученный результат на 1000 (количество литров в 1 кубическом метре):

W = 0,036 х 1000 = 36 л/м2

То есть, для того, чтобы насытить корнеобитаемый слой почвы до состояния наименьшей влагоемкости НВ, на каждый квадратный метр площади почвы в ее текущем состоянии в период орошения необходимо подать 36 литров воды.

3. В зависимости от конкретных климатических условий местности и избранного способа орошения необходимо внести поправки в полученный результат.
Так при поверхностном поливе в июле в дневное время в южных областях нашей страны потери воды на испарение на средне суглинистых почвах могут достигать 10…15%.

Следовательно, в таком случае:

W = 36 + 15% = 41 л/м2

Это и есть искомая норма полива для данных условий.

Как теперь в домашних условиях не ошибиться в объеме фактически поданной воды для орошения? Таких способов может быть несколько. Приведем только один из них.
Например, при подаче воды для орошения электрическим насосом, необходимо знать его производительность (расход) в л/мин в точке полива.
Проще всего этот расход в домашних условиях можно определить при помощи емкости заранее известного объема (например, ведра) и секундомера, который есть в каждом мобильном телефоне. Далее дело техники:
1. Включаем насос, дожидаемся, пока поток воды из шланга станет равномерным, и направляем воду в ведро, одновременно запустив секундомер.
2. Когда ведро наполнится, секундомер останавливаем и делаем расчеты.
Например:
Ведро объемом 12 л наполнилось за 24 секунды.
Переведем измеренный результат в минуты: 24 / 60 = 0,4 минуты.
Теперь определим расход воды в точке измерения:
q = 12 л / 0,4 мин = 30 л/мин
То есть наш насос из данного шланга в данной точке способен обеспечить 30 литров воды за минуту.
Справедливости ради следует сказать, что при подключении к насосу другого трубопровода или арматуры или при больших уклонах грунта на участке, в другой точке расход воды на выходе из шланга будет другим. Но мы теперь умеем его измерять.
3. Теперь рассчитаем площадь, например, грядки, которую мы собираемся поливать.
Пусть ее размеры составляют 6 на 0,8 м.
Тогда площадь грядки составит: 6 х 0,8 = 4,8 м2
4. При ранее рассчитанной норме полива 41 л/м2на такую грядку необходимо подать:
4,8 х 41 = 197 л воды (т.е., целую 200 л бочку!)

Справка.
• При внутрипочвенном поливе испарения воды с поверхности почвы практически нет. Следовательно, только по этой причине, экономия составила бы те же 10-15% воды:
4,8 х 36 = 173 л воды, т.е., на 24 л меньше, что при больших площадях посадок составит весьма ощутимую разницу.


5. Теперь пора рассчитать продолжительность полива такой грядки. Для этого потребное количество воды для полива разделим на расход:
τп = 197 / 30 = 6,5 мин

Расчеты для других участков полива делаются аналогично.

Следует отметить, что осадки до 10 мм практически  не влияют на сроки очередного полива. Осадки от 10 до 25 мм позволяют отодвинуть его на 3-6 дней. Осадки в количестве 30 мм и более могут заменить очередной полив