Способ возделывания корнеплодов при комбинированном орошении и устройство для его осуществления
METHOD OF ROOT CROPES GROWING WITH COMBINED IRRIGATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к гидротехнической мелиорации при возделывании овощных культур.
6
Известен способ возделывания сахарной свеклы, включающий предпосевную обработку почвы, рядковый посев и обработку почвы до всходов свеклы, в котором посев проводят по четырехрядной схеме с комбинированной шириной междурядий 20×40×20 см и технологической колеей 140 см (патент RU №2090029 С1, МПК А01В 79/02. Способ возделывания сахарной свеклы. / В.А. Токарев, А.Н. Никифоров, В.А. Борзянков (RU). - Заявка №94010146/13; заявлено 22.03.1994; опубл. 20.09.1997).
Описанная схема высева семян столовых сортов свеклы неприемлема при возделывании в условиях капельного орошения, поскольку гибкие поливные трубки со встроенными капельницами проще и оправданно присоединять к распределительному трубопроводу с меньшим шагом.
Известен также способ возделывания овощных культур при капельном орошении, включающий предпосадочную обработку почвы, раскладку и фиксацию гибких поливных трубопроводов со встроенными в их полости капельницами, высадку рассады овощных культур, подавление сорной растительности, внесение гербицидов и минеральных удобрений, уборку урожая, зяблевую вспашку, отличающийся тем, что перед обработкой массива стационарно устанавливают базовую станцию системы спутниковой навигации на расстоянии не более 50 км от обрабатываемого массива; определяют границы обрабатываемого массива с применением системы спутниковой навигации, площадь массива разбивают на параллельные полосы шириной 1,40±0,02 м и устанавливают их условные границы, при этом ежегодно отводят чередующиеся между собой полосы под интенсивное использование и под пар; на полосах под интенсивное использование размещают по два поливных трубопровода на расстоянии каждого по 0,35±0,02 м от условных границ полос; на следующий год перед обработкой массива восстанавливают условные границы массива и полос с применением системы спутниковой навигации; изменяют прошлогоднее назначение полос, а чередование использования полос по годам проводят двухгодичными циклами (патент RU №2525610 от 23.06.2014, A01G 1/00, А01В 79/02, A01G 25/02. Заявл. 12.02.2013, опубл. 20.08.2014).
Недостатком описанного способа является повышенный расход поливной воды.
3
3
3
3
Известен также принятый за прототип способ возделывания столовых сортов свеклы, преимущественно по системе капельного орошения, включающий лущение стерни предшественника, обработку почвы гербицидом, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее рыхление почвы и выравнивание, внесение удобрений в верхний слой почвы 0-0,1 м при ранневесеннем рыхлении: фосфор нормой 50-60 кг д.в./га, калий нормой 100-140 кг д.в./га, предпосевные полив и культивацию на глубину 3-5 см, сев шириной междурядий или 0,45 м, или 0,60 м, или 0,70 м, прикатывание почвы до и после посева, боронование всходов, орошение в период вегетации, букетировку, защиту растений от сельскохозяйственных вредителей и болезней, междурядные рыхления и подкормки, при этом макроэлементы - азот и марганец и микроэлементы - молибден, бор, кобальт, медь и цинк вносят дробно вместе с поливной водой по основным фенологическим фазам, при этом макроэлементы - азот - вносят дробно в фазе 2-3 пары листьев, после букетировки в фазе 5-6 пары листьев, в начальной фазе стадии формирования корнеплода, в фазе налива корнеплода соответственно 15-20%, 25-30%, 30-40%, 10-30%, марганец нормой 1,0-1,5 кг/га дробно по указанным фазам долями 10-15%; 15-20%; 20-30%; 35-55%, микроэлементы - молибден - нормой 0,5-0,8 кг/га дробно после букетировки в фазе 5-6 пары листьев, в начальной фазе формирования корнеплода и в фазе налива корнеплода 20-40%, 35-45%, 15-45% соответственно, бор нормой 0,9-1,2 кг/га дробно с поливной водой в фазе 2-3 пары листьев, после букетировки в фазе 5-6 пары листьев, в начальной фазе формирования корнеплода, в фазе налива корнеплода соответственно 40-50%; 15-20%; 23-42%; 3-7%, кобальт нормой 0,25-0,35 кг/га в фазе 5-6 пары листьев нормой 0,05-0,20 кг/га, остальное - в фазе налива корнеплода, медь нормой 1,2-2,4 кг/га в фазе 2-3 пары листьев, после букетировки в фазе 5-6 пары листьев, в начальной фазе формирования корнеплода, в фазе налива корнеплода соответственно 15-17%, 20-42%, 15-17%, 24-40%, цинк нормой 1,5-1,8 кг/га в указанные фазы долями 8-12%; 16-22%; 30-42%; 24-46% соответственно, при этом оросительную норму 3500-4200 м/га системой капельного орошения в фазе 2-3 пары листьев выдают поливную норму 700-900 м/га, после букетировки в фазе 5-6 пары листьев - поливную норму 1200-1900 м/га, в фазе формирования и налива корнеплода - 1400-1600 м/га (Патент RU №2356205 С1, МПК А01В 79/02, 2009 г. Заявл. 10.09.2007; опубл. 27.05.2009, Бюл. №15).
3
Недостатком известного способа является значительный расход поливной воды при суммарной оросительной норме свыше 3500 м/га.
Известна система капельного орошения для возделывания овощных культур, включающая гибкие поливные трубопроводе со встроенными в их полости капельницами, в которой полив каждой из капельниц ведут до полного смыкания контуров увлажнения с образованием увлажненной полосы (патент RU №2367143 от 20.09.2009. Способ определения места высадки растений овощных культур в системе капельного орошения. A01G 25/02. Заявл. 20.05.2008, опубл. 20.09.2009).
Недостатком ее является низкая эффективность использования поливной влаги.
Известна также система капельного орошения, включающая подводящий и распределительный трубопроводы, подключенные через регуляторы расхода к распределительному трубопроводу поливные трубопроводы, размещенные с положительным уклоном и снабженные водовыпусками, отличающаяся тем, что каждый водовыпуск выполнен из соединенных между собой напорообразующей части, дозатора и водоотводящей части, причем напорообразующая часть выполнена в виде отрезка трубки диаметром 3-10 мм и подключена к нижней поверхности поливного трубопровода, а дозатор - в виде патрубка с калиброванным каналом длиной, не превышающей 6-10 диаметров калиброванного канала, при этом длина трубки напорообразующей части последовательно изменяется от начала поливного трубопровода к его концу с увеличением расстояния от поверхности поливного трубопровода до дозатора, причем наибольшая величина длины трубки напорообразующей части равна величине внутреннего диаметра поливного трубопровода (патент RU 2384996 С1, МПК A01G 25/00. Заявл. 31.10.2008, опубл. 27.03.2010).
Недостатком известной системы является невозможность регулирования фитоклимата сельскохозяйственных культур.
Известна также принятая за прототип система капельного орошения, включающая водоисточник, насосную станцию с фильтрами и оросительную сеть в виде поливных водоводов с капельницами, причем по крайней мере один поливной трубопровод с капельницами снабжен насадками для мелкодисперсного распыла растворенных в воде макро- и микроэлементов, гербицидов, фунгицидов и кислот, отличающаяся тем, что насадки размещены на телескопических штангах с возможностью изменения положения по высоте над уровнем почвы (патент RU 2322047 С1. Система капельного орошения. / Кизяев Б.М. и др. МПК A01G 25/02. Заявл. 30.08.2006, опубл. 20.04.2008).
Недостатком ее также является низкая эффективность использование поливной воды.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, - повышение эффективности использования поливной воды.
Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, - повышение эффективности использования поливной воды при возделывании корнеплодов на комбинированном орошении.
Для достижения указанного технического результата в способе возделывания корнеплодов при комбинированном орошении, включающем подготовку почвы, раскладку поливных водоводов с капельницами, предпосевной полив, высаживание растений в рядки вдоль поливных водоводов, вегетационные поливы с периодическим внесением жидких удобрений и проведением междурядной обработки, согласно изобретению рядки растений формируют посредством по крайней мере двух пар поливных водоводов, центры соседних капельниц поливных водоводов размещают в вершинах правильных шестиугольников, в центре которых располагают оросители для мелкодисперсного дождевания, причем растения внешних сторон рядков высаживают с внутренней стороны внешних поливных водоводов, а растения внутренних сторон рядков - с внешней стороны внутренних поливных водоводов, при этом капельный полив осуществляют до частичного смыкания контуров увлажнения на поверхности поля, а при превышении температуры окружающего воздуха на 3-5°C выше биологически оптимальной для возделываемого сорта осуществляют мелкодисперсное дождевание импульсами продолжительностью 1-3 мин.
Устройство для комбинированного орошения корнеплодов содержит водоводы с капельницами, оросители для мелкодисперсного дождевания и сопряженные с водоводами рядки с растениями, согласно изобретению водоводы размещены парами симметрично оси рядков растений, центры капельниц каждого из водоводов пары смещены между собой в продольном направлении на расстояние, равное половине шага между капельницами, при этом оросители для мелкодисперсного дождевания расположены на оси симметрии рядков с шагом, равным шагу размещения капельниц вдоль водоводов, а расположение водоводов определяется зависимостями
b
где  - расстояние от осей внешних водоводов до продольной оси расположения оросителей мелкодисперсного дождевания, м;
b1
- расстояние от осей внутренних водоводов до продольной оси расположения оросителей мелкодисперсного дождевания, м;
h
- шаг между капельницами, м.
d
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображены водоводы системы комбинированного орошения, вид в плане, на фиг 2 - сечение по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - контуры  увлажненных областей.
а
h
Заявляемый способ реализуется посредством системы комбинированного орошения, которая содержит по крайне мере две пары водоводов 1, 2 и 3, 4, капельницы 5 (внешние) и 7 (внутренние) которых сопряжены с корневой системы 8 (фиг. 2) растений 9. Соседние капельницы 5, 7 помещены в вершинах правильных шестиугольников. Для этого капельницы 5, 7 в каждой из пар водоводов смещены в продольном направлении вдоль оси  на расстояние, равное половине шага  между капельницами (фиг. 1). В центре упомянутых правильных шестиугольников расположены оросители 6 для мелкодисперсного дождевания. Оросители 6, например, в теплицах при возделывании семенного материала могут быть смонтированы на кронштейнах крыши (на чертеже не показано).
h
Расстояние между оросителями 6 в продольном направлении также равно шагу  расстояний между капельницами 5, 7 водоводов 1-4.
а
Расстояния от осей внешних водоводов 1, 4 до продольной оси  расположения оросителей 6 мелкодисперсного дождевания определяются зависимостью
а
где b - расстояние от осей внешних водоводов 1, 4 до продольной оси  расположения оросителей 6 мелкодисперсного дождевания, м;
h - шаг между соседними капельницами 5 и 7, м.
а
Расстояния от внутренних водоводов 2, 3 до продольной оси  расположения оросителей 6 мелкодисперсного дождевания определяются зависимостью
1
а
где b - расстояние от осей внутренних водоводов 2, 3 до продольной оси  расположения оросителей 6 мелкодисперсного дождевания, м;
h - шаг между соседними капельницами 5 и 7, м.
Растения высаживают в рядки около каждой из капельниц 5 и 7. Корни 8 внешних рядов растений 9 расположены с внутренней стороны внешних поливных водоводов 1, 4. Корни 8 внутренних рядков растений 9 расположены с внешней стороны внутренних поливных водоводов 2, 3.
Оросители 6 для мелкодисперсного дождевания расположены в центре правильных шестиугольников с обеспечением их равной удаленности от листовой поверхности смежных растений 9 на высоте, равной 0,8-2,1 расстояния между водоводами, с возможностью регулирования в процессе развития растений посредством, например, телескопических стоек.
Заявляемый способ возделывания корнеплодов при комбинированном орошении осуществляется следующим образом.
При комбинированном орошении растений 9 поливная вода подается под давлением одновременно в водоводы 1-4 и в оросители 6 для мелкодисперсного дождевания.
d
Капельный полив осуществляют до частичного смыкания контуров увлажнения на поверхности поля. При капельном поливе оросительная вода через капельницы 5, 7 дозированно поступает к корневой системе 8 растения 9. Контуры увлажнения  (фиг. 3) корневой зоны 8 близлежащих растений частично перекрываются, в том числе за счет заявленной геометрии расположения капельниц в вершинах правильного шестиугольника.
f
Оросители 6 для мелкодисперсного дождевания, расположенные в центрах правильных шестиугольников равноудаленно от капельниц 5 и 7, обеспечивают равномерное водяное мелкодисперсное облако  (фиг. 3) для надземной части растений 9, формируя оптимальный фитоклимат.
Мелкодисперсное дождевание осуществляют импульсами продолжительностью 1-3 мин при превышении температуры окружающего воздуха на 3-5°C выше биологически оптимальной для возделываемого сорта. Для столовой свеклы такая температура составляет 24-26°C.
В связи с тем, что взаимное перекрытие пространственных областей увлажнения от отдельных капельниц 5, 7 и оросителей 6 обеспечивает повышенную влажность почвы, то для повышения эффективности водопотребления растения 9 высажены в зоне между внутренними 2, 3 и внешними 1, 4 водоводами.
Таким образом, заявленный способ возделывания корнеплодов при комбинированном орошении, включающий капельный полив и мелкодисперсное дождевание, осуществляемое импульсами продолжительностью 1-3 мин при превышении температуры окружающего воздуха на 3-5°C выше биологически оптимальной для возделываемого сорта, и устройство для осуществления способа, содержащее по крайне мере две пары водоводов, капельницы которых расположены в зоне корневой системы растений, и оросители для мелкодисперсного дождевания, за счет того, что капельницы водоводов расположены в плане в вершинах правильных шестиугольников, а оросители для мелкодисперсного дождевания помещены в центрах упомянутых шестиугольников, причем расстояния между водоводами связаны математической зависимостью с шагом расстояний между капельницами, обеспечивают достижение заявленного технического результата.