Орошение центральным стержнем не должно вызывать сток и эрозию почвы, если нет проблем с проектированием. Для систем низкого давления используйте спринклер другого типа или увеличьте давление. Эти изменения позволяют наносить воду на большую площадь, уменьшая норму внесения.
Если конструкция системы приемлема, а скорость всасывания - нет, может потребоваться некоторая обработка почвы для увеличения скорости инфильтрации воды. Если инфильтрацию невозможно увеличить, используйте обработку почвы для создания поверхностных хранилищ, поскольку вода, которая хранится или собирается в лужу на поверхности почвы, может просочиться позже.
Системы орошения с центральным поворотным механизмом часто применяют воду со скоростью, превышающей скорость инфильтрации почвы.. Нанесение полиакриламида (ПАМ) на почву может улучшить проникновение и уменьшить эрозию почвы.
Исследование было проведено на полях коммерческого выращивания картофеля, орошаемых системами кругового орошения с низким давлением в течение трех вегетационных сезонов в южном Айдахо, США. Делянки были созданы, чтобы дать несколько повторений как традиционной, так и резервуарной обработки почвы под крайними пролетами, где наблюдаются самые высокие нормы внесения. Почва представляла собой илистый суглинок, а рельеф изменялся от почти ровного до 5% уклонов. Спринклерные устройства включали в себя распылительные форсунки на каплях (капли), распылительные форсунки на штанги (распылительные штанги) и вращающие распылительные форсунки на каплях (поворотные распылительные капли) с рабочим давлением 138 кПа.
Целью данного исследования было изучить и оценить роль обработки почвы в водохранилищах на регулирование стока, равномерность содержания влаги в почве на всем поле и урожайность сельскохозяйственных культур по сравнению с традиционной обработкой почвы. Обработка водохранилищ эффективно снизила потери стока до менее 1% от внесенной воды, когда дамба была неповрежденной и оставалась стабильной.
За три года исследования обработка водохранилищ повысила среднюю влажность почвы на 18%. Кроме того, статистический анализ показал, что обработка водохранилища значительно увеличила процент доступной воды в верхних 65 см корневой зоны (P = 0.01). Использование полиакриламида для обработки почвы (ПАМ) повысило средний урожай на 21%, а средний процент клубней номер один был увеличен с 64% для обычных участков до 68% для участков с резервуарами. В то время как обработка почвы в резервуаре значительно повысила урожайность (P = 0.01), тип дождевателя не оказал значительного влияния на урожайность.
Сообщалось, что полиакриламид (ПАМ), вносимый на поля, орошаемые по бороздам, с нормой около 1 кг на гектар, усиливает инфильтрацию и контролировать эрозию, вызванную орошением. При орошении по бороздам растворенный в потоке по борозде ПАМ контактирует с поверхностью почвы и стабилизирует структуру почвы от отслоения, вызванного сдвигом, за счет повышения сцепления частиц, тем самым предотвращая перенос со стоком.
Основываясь на успехе PAM с поливом по бороздам, многие ирригаторы заинтересованы в использовании PAM с дождеванием. В отличие от полива по бороздам, энергия удара и брызги воды разрушают агрегаты почвы и покрывают поверхность почвы коркой, что приводит к заделке поверхности присыпанной поверхности почвы и последующему стеканию и потере наносов, вызванной эрозией.
Полевые результаты показывают, что значительное и продолжительное усиление инфильтрации, а также контроль стока и эрозии могут быть достигнуты во всех изученных почвах при однократном внесении 1 кг ПАМ га -1. В илистых суглинках обработка Fluvisol PAM снизила эрозию примерно на 64 и 76% на паровых участках и площадках под посевы и увеличила инфильтрацию на 34 и 18%, соответственно, по сравнению с контролем. В супеси Fluvisol результаты, по сравнению с контролем, были более впечатляющими: внесение ПАМ снизило эрозию почвы на 98 и 96% на паровых участках и участках выращивания сельскохозяйственных культур и увеличило инфильтрацию на 47 и 45% соответственно.
Что делает PAM? При использовании в соответствии со стандартом NRCS полиакриламид (PAM) увеличивает инфильтрацию в дополнение к почти устранению эрозии борозд. Увеличение инфильтрации зависит от нескольких свойств почвы, особенно от текстуры. В илистых суглинистых почвах наблюдается увеличение чистой инфильтрации примерно на 15% и увеличение бокового увлажнения из неглубоких борозд между низкими плоскими грядками.
PAM сохраняет более проницаемую структуру пор во время образования поверхностных уплотнений во время орошения, что позволяет увеличить инфильтрацию. Большая инфильтрация, связанная с бороздками, обработанными PAM, может повысить урожайность на наклонных участках, так что это почти как дать фермеру добавленную урожайность, эквивалентную другому поливу в течение вегетационного периода. Исследования показали, что, поскольку ПАМ удерживает верхний слой почвы на месте, он также удерживает фосфор, азот, пестициды, семена сорняков и микроорганизмы в сточных водах.
Может ли PAM проходить через спринклеры? Исследования, проведенные в Вашингтоне и Айдахо, показали, что впрыскивание ПАМ непосредственно в спринклерные системы снижает затопление поверхности и сток и способствует более равномерному росту растений благодаря более равномерному распределению воды. В этих исследованиях стоимость варьировалась от 5 до 8 долларов за акр.
При рассмотрении потенциальных преимуществ PAM эта способность применять большее количество воды без стока или образования луж и уплотнения становится особенно ценной в условиях середины лета, когда центробежным оросителям трудно справиться с потребностями растений в воде из-за ограничений. нормы расхода дождевателя под центральными шарнирами.
Нужно ли мне вносить какие-либо изменения в управление при использовании PAM? да. PAM поддерживает более высокую скорость инфильтрации на протяжении всего орошения, чем обычно с неочищенной водой, поэтому, если методы полива не скорректированы, PAM может ухудшить изменчивость инфильтрации от верхнего к нижнему краю поля. Если скорость притока увеличивается во время начального продвижения, а затем снижается до наименее устойчивого потока после начала стока, эрозия все равно значительно снижается, а время продвижения сокращается, тем самым улучшая однородность инфильтрации.
Поскольку использование PAM увеличивает проникновение сетчатых борозд, может потребоваться корректировка управления поливом, чтобы избежать чрезмерного полива. На полях с крутыми бороздами (> 2%) инфильтрация обычно ниже, и вода обычно быстро продвигается по полю. Улучшенная инфильтрация и более длительное время прохождения борозды в результате обработки PAM вряд ли будут здесь проблемой. Однако на очень крутых полях PAM может увеличить чистую инфильтрацию настолько, чтобы оправдать сокращение установленного времени полива, поскольку больше воды попадает в почву за более короткое время.
На полях с пологими бороздами (0–0.5%) и особенно в бороздах без проходимости инфильтрация может быть относительно высокой, а время продвижения при использовании ПАМ может быть чрезмерно большим, что приводит к неравномерному поливу по бороздам. Это особенно проблема, когда приток не увеличивается. PAM позволяет ирригаторам увеличивать приток без увеличения потерь от эрозии борозды. Увеличение начального размера потока значительно сокращает время продвижения и уравнивает время возможности проникновения для верхней и нижней части поля.
полиакриламид может контролировать эрозию почвы что происходит при орошении. Однако, как и многие другие методы ведения сельского хозяйства, его использование, эффективность и экономическая отдача варьируются от поля к полю.
