Способ оценки качества полива дождеванием

 

Использование: в гидромелиорации, в частности в способах оценки равномерности распределения поливной воды при работе дождевальных машин. Сущность изобретения: способ оценки качества полива дождеванием заключается в измерении интенсивности отраженного электромагнитного излучения участка, поливаемого дождевальной машиной, и сравнении с характеристиками поверхностного слоя почвы участка. При реализации способа формируют псевдоизображение анализируемого участка в выбранном волновом диапазоне. Псевдоизображение разбивают на микроквадраты нужной величины. В каждом микроквадрате отмечают величину средней интенсивности отраженного электромагнитного излучения. Величина интенсивности может отличаться цветами и оттенками. Неравномерность распределения поливной воды на сельскохозяйственных угодьях оценивается визуально. 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам оценки равномерности распределения поливной воды при работе дождевальных машин различного типа.

Известен способ оценки качества дождевания по интенсивности дождя (Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации. / Под ред. Е.С.Маркова. М. Колос, 1981, с. 71-72).

Недостаток известного способа невозможность достаточно точного определения равномерности увлажнения почвы на орошаемом участке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ оценки качества полива дождеванием, включающий определение равномерности увлажнения почвы на орошаемом участке сразу после полива его дождеванием.

Недостатками этого способа являются недостаточная точность качества работы и качества обслуживания дождевальных машин, высокие трудоемкость и стоимость оценки.

Цель изобретения повышение точности оценки качества работы и качества обслуживания дождевальных машин при одновременном снижении трудоемкости и стоимости оценки.

П р и м е р 1. Осуществлялась оценка качества гидромелиоративных мероприятий, а именно оценка равномерности распределения поливной воды при искусственном орошении дождевальной машиной кругового перемещения "Фрегат".

В качестве объекта был выбран севооборотный участок в совхозе "Широкое" (Крым), поливаемый дождевальной машиной "Фрегат". На этом участке осенью 1990 года росла люцерна.

Измерения интенсивности отраженного электромагнитного излучения осуществлялись 16.10.90 со спутника "Космос-1939" во время отдельного сеанса с помощью двухканального инфракрасного радиометра, работавшего в диапазоне 0,8-0,9 мкм, и передавались РЛС БО на станцию приема информации, где заносились в память ПЭВМ типа IBM PC AT 386. В ПЭВМ были занесены контуры Крыма с координатами метеопостов.

Обработка данных осуществлялась с помощью ПЭВМ.

В этот же день, то есть 16.10.90 на анализируемом участке в совхозе "Широкое" были проведены опорно-контактные измерения влажности почвы и растительной зеленой массы. Оценка влажности почвы осуществлялась прямым методом путем бурения 31 скважины по диаметру поля на равном расстоянии друг от друга ручным бурильным молотком с пневмоподдержкой с использованием коронки для кернового бурения с косоугольным нижним торцем с герметичным отбором керна в слое почвы от поверхности до глубины 80 см. Затем осуществлялись взвешивание каждого керна, выпаривание жидкости нагреванием и повторное взвешивание остатка. Весовая влажность W почвы определялась по формуле W где Р_к вес керна; Р_о вес остатка.

На чертеже представлены результаты измерений.

В этот же день в местах отбора кернов осуществлялись измерения величины растительной зеленой массы на микроучастках площадью 3 м³, с которых зеленая масса собиралась и взвешивалась. График распределения величины растительной зеленой массы с большой точностью (не хуже 5% для каждой точки) повторяет кривую весовой влажности на чертеже, поэтому отдельная кривая для зеленой массы не строилась.

Результаты сравнения данных, полученных с помощью ПЭВМ, то есть данных по величине интенсивности отраженного инфракрасного излучения, сравнивались с результатами контактных опорно-тестовых измерений. Было обнаружено, что интенсивность отраженного инфракрасного излучения в диапазоне 0,8-0,9 мкм с достаточно высокой точностью (не хуже 7% для всех проанализированных точек) прямо пропорциональна влажности почвы и величине растительной зеленой массы. Это свидетельствует о высоких достоинствах предлагаемого метода оценки качества гидромелиоративных мероприятий, в частности оценки равномерности распределения поливной воды.

В этот же день на анализируемом участке было проведено исследование распределения воды изучаемой дождевальной машиной объемным способом. Для этого по полю перед включением машины было равномерно распределено 225 мерных сосудов. После полива были измерены объемы воды в каждом мерном сосуде. Результаты измерений сравнивались со значениями интенсивности отраженного инфракрасного излучения в точках установки мерных сосудов. Было обнаружено, что интенсивность излучения также прямо пропорциональна величинам измеренных объемов. Коэффициент пропорциональности определялся статистически путем составления уравнения регрессии. Отклонение для каждой из проанализированных точек не превышало 12% Несколько большая величина разброса по сравнению с вышеприведенными цифрами объясняется наличием во время испытания ветра со скоростью 3-5 м/с, который несколько изменил картину распределения воды в мерных сосудах. Здесь нужно учесть, что измерения отраженного электромагнитного излучения определили состояние зеленой массы и влажности почвы, уже существовавшие к моменту полива и сформировавшееся при несколько других метеорологических условиях, чем те, которые имели место во время полива.

В то же время и результаты измерений объемным способом, и результаты измерения зеленой массы и влажности почвы, и результаты измерения интенсивности отраженного инфракрасного излучения показали практически не отличающиеся друг от друга картины, то есть неравномерность распределения воды анализируемой конкретной дождевальной машиной кругового перемещения "Фрегат". В центральной части поля количество поливной воды больше, чем на периферии. При таком технологическом нарушении поливного режима происходит недобор урожая на периферийной части поля по причине недополива. Если увеличить время полива, это может привести к переувлажнению центральной части поля, следствием чего может явиться подтепление центральной части поля и образование в этом месте купола грунтовых вод, что может впоследствии выразиться в засолении почв, если не будут выполнены дорогостоящие дренажные мероприятия. Предотвратить эти неприятные последствия может надлежащая отладка дождевальной машины.

Аналогичные исследования были выполнены 05.10.90 на других участках в совхозе "Аграрный" Первомайского района Крыма и в колхозе "Советская Украина" Сакского района Крыма. Результаты исследований были похожими на изложенные выше.

П р и м е р 2. Осуществлялась оценка равномерности распределения поливной воды при искусственном орошении дождевальной машиной дискретного продольного перемещения ДДА 100 М.

В качестве объекта был выбран севооборотный участок в совхозе "Аграрный Первомайского района Крыма. На этом участке летом 1991 года росла кукуруза.

Измерения интенсивности отраженного инфракрасного излучения в диапазоне 0,8-0,9 мкм осуществлялось 20.06.91 со спутника "Океан-3". Съем информации и ее обработка осуществлялись аналогично примеру 1.

Полученные данные сравнивались с результатами контактных опорно-тестовых измерений прямого определения весовой влажности почвы, измерения растительной зеленой массы и измерения распределения поливной воды объемным способом с помощью мерных сосудов. Отклонения данных, полученных прямыми измерениями, не превышали цифр, указанных в примере 1.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОЛИВА ДОЖДЕВАНИЕМ, включающий определение равномерности увлажнения почвы на орошаемом участке сразу после полива его дождеванием, отличающийся тем, что измеряют величины интенсивности отраженного электромагнитного излучения от поверхности почвы орошаемого участка, устанавливают величину средней интенсивности отраженного электромагнитного излучения с последующим сравнением последней с измеренными значениями интенсивности отраженного электромагнитного излучения, а равномерность увлажения орошаемого участка оценивают по результатам сравнения указанных величин.

РИСУНКИ

Рисунок 1