Моделирование влияния удобрений на динамику контуров увлажнения при капельном орошении

Автор: Успенский Иван Алексеевич, Фадеев Иван Васильевич, Алексеев Виктор Васильевич, Филиппов Владимир Петрович

Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu

Рубрика: Процессы и машины агроинженерных систем

Статья в выпуске: 1, 2021 года.

Бесплатный доступ

Введение. Обзор исследований по моделированию и расчету контуров увлажнения показывает, что на данном этапе уже достаточно хорошо формализован математический аппарат, связывающий физически обоснованные параметры и гидрофизические свойства почв. Однако для повышения эффективности капельного орошения и фертигации необходимо определить влияние растворенных в поливной воде удобрений на гидрофизические свойства почв. С помощью учета этих характеристик важно определить степень воздействия удобрений на развитие формы и размеров контуров увлажнения. Материалы и методы. Для исследования влияния удобрений на динамику контуров увлажнения использовался монофосфат калия, поскольку он имеет «плохую» подвижность в почве и его выгодно вносить с поливной водой. Внесение монофосфата калия оказывает влияние на плотность, вязкость, осмотическое давление, контактный угол смачивания и поверхностное натяжение поливной воды. В результате наблюдается изменение основной гидрофизической характеристики почвы и ее функции влагопроводности. Поэтому и контуры увлажнения формируются с небольшими, но все же заметными отличиями. Результаты исследования. Разработано программное средство, позволяющее исследовать динамику контуров увлажнения различных типов почв механического состава с разной пористостью и с заранее известным начальным распределением влаги по глубине. Обсуждение и заключение. При добавлении в воду монофосфата калия или других питательных веществ наблюдаются небольшие изменения при формировании контуров увлажнения. Полученные результаты позволяют на стадии проектирования процесса внесения удобрений с поливной водой в капельном орошении для различных вариантов концентрации рассчитать поливные нормы.

Еще

Фертигация, контур увлажнения, функция влагопроводности, численные методы, математическая модель

Короткий адрес: https://sciup.org/147221992

IDR: 147221992   |   DOI: 10.15507/2658-4123.031.202101.097-108

Список литературы Моделирование влияния удобрений на динамику контуров увлажнения при капельном орошении

  • Алексеев, В. В. Изучение влияния механического воздействия на скорость и объем поглощения влаги почвой / В. В. Алексеев, И. И. Максимов, П. В. Мишин // Вестник НГИЭИ. - 2018. - № 7 (86). - С. 18-28. - URL: https://clck.ru/T8PeS (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Алексеев, В. В. Исследование профилей увлажнения почвы с уплотненным слоем при дождевании и поверхностном поливе / В. В. Алексеев // Природообустройство. - 2016. - № 4. -С. 92-96. - URL: https://clck.ru/T8PhM (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Mechanized Application of Ameliorants for Preservation of Soil Moisture on Cultivated Lands / S. A. Vasilyev, A. A. Vasilyev, M. Y. Ivanov, A. V. Vasilyeva. - DOI 10.1088/1757-899X/537/6/062018 // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2019. - Vol. 537, Issue 6. - 6 p. - URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/537/6/062018 (дата обращения: 04.02.2021).
  • Результаты почвенно-мелиоративных исследований при реконструкции межхозяйственной оросительной системы «Дружба» Чувашской Республики / А. Н. Дмитриев, С. А. Васильев, В. В. Алексеев, И. И. Максимов // Мелиорация и водное хозяйство. - 2016. - № 2. - С. 17-21. - URL: http://mivh.vniigim.ru/download/archive/2016/contents_2016_2.pdf (дата обращения: 04.02.2021). -Рез. англ.
  • Вероятностная модель определения возможного уровня урожая / В. П. Якушев, В. М. Буре, В. В. Якушев, А. В. Буре // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2014. -№ 6. - С. 59-62. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22448363 (дата обращения: 04.02.2021). -Рез. англ.
  • Добрачев, Ю. П. Модели роста и развития растений и задача повышения урожайности / Ю. П. Добрачев, А. Л. Соколов // Природообустройство. - 2016. - № 3. - С. 90-96. - URL: http://elib. timacad.ru/dl/full/gmgup-15-2016-03.pdf/view (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Дубенок, Н. Н. Водопотребление и продуктивность раннего картофеля при спринклерном орошении / Н. Н. Дубенок, А. Ф. Дружкин, Р. А. Чечко // Мелиорация и водное хозяйство. - 2015. -№ 1. - С. 15-18. - URL: http://mivh.vniigim.ru/archive/ (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Ахмедов, А. Д. Контуры увлажнения почвы при капельном орошении / А. Д. Ахмедов, Е. Ю. Галиуллина // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее 104 Процессы и машины агроинженерных систем профессиональное образование. - 2012. - № 3 (270). - С. 183-188. - URL: https://clck.ru/T8QNd (дата обращения: 04.02.2021).
  • Melikhova, E. V. Computer Simulation and Optimization of Parameters of Configuration of the Contour of Moistening under Drip Irrigation of Agricultures / E. V. Melikhova, A. F. Rogachev. - DOI 10.1007/978-3-030-13397-9_122 // Ubiquitous Computing and the Internet of Things: Prerequisites for the Development of ICT. Studies in Computational Intelligence, vol. 826 ; E. Popkova, ed. - Cham : Springer, 2019. - Pp. 1193-1201. - URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-13397-9_122 (дата обращения: 04.02.2021).
  • Разработка рабочего органа для внесения жидких мелиорантов в почву при плоскорезной обработке / С. А. Васильев, А. А. Васильев, И. И. Максимов, В. В. Алексеев // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. - 2014. - № 1. - С. 55-58. - URL: http://www.sgau.ru/files/ pages/846/13917752460.pdf (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Оптимальное управление поливами на основе современных вычислительных алгоритмов / B. В. Бородычев, М. Н. Лытов, А. С. Овчинников, В. С. Бочарников // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2015. - № 4 (40). - С. 21-28. - URL: https://clck.ru/T8Sz9 (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Кирейчева, Л. В. Модели и информационные технологии управления водопользованием на мелиоративных системах, обеспечивающие благоприятный мелиоративный режим / Л. В. Кирейчева, И. Ф. Юрченко, В. М. Яшин // Мелиорация и водное хозяйство. - 2014. - № 5-6. - С. 50-55. -URL: http://mivh.vniigim.ru/archive/ (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Ольгаренко, В. И. Применение метода Монте-Карло для моделирования рисков планируемого орошения / В. И. Ольгаренко, И. Ф. Юрченко, И. В. Ольгаренко // Научная жизнь. -2017. - № 2. - С. 11-19. - URL: http://www.sced.ru/ru/index.php?option=com_content&view=ar ticle&id=577:nauchnaya-zhizn-02-2017&catid=43:uncategorised&Itemid=156 (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Фалькович, А. С. Функции влагопроводности трещиноватых темно-каштановых почв Заволжья / А. С. Фалькович // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. - 2011. - № 7. - C. 66-68. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=16531726 (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Муромцев, Н. А. Определение коэффициента влагопроводности почв в почвенных колоннах и лизиметрах / Н. А. Муромцев. - DOI 10.19047/0136-1694-2013-72-84-95 // Бюллетень Почвенного института имени В. В. Докучаева. - 2013. - Вып. 72. - С. 84-95. - URL: https://bulletin.esoil.ru/ jour/article/view/525 (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Шкура, В. Н. Об учете почвенных водно-физических характеристик при определении параметров контуров капельного увлажнения почвы / В. Н. Шкура, А. С. Штанько // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - 2017. - № 4 (28). - С. 137-153. - URL: http:// www.rosniipm-sm.ru/article?n=336 (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Изменение контактных углов смачивания при добавлении в моющие растворы поверхностно-активных веществ / Н. В. Бышов, И. А. Успенский, В. В. Алексеев, И. В. Фадев. - DOI 10.15507/26584123.029.201902.295-305 // Инженерные технологии и системы. - 2019. - Т. 29, № 2. - С. 295-305. -URL: http://vestnik.mrsu.ru/index.php/en/articles2-en/82-19-2/707-10-15507-0236-2910-029-201902-10 (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Automation of Determining the Contact Angle of Washing Liquids Wetting / V. V. Alekseev, V. P. Philippov, I. V. Fadeev, S. I. Chuchkalov. - DOI 10.1088/1742-6596/1333/4/042001 // Journal of Physics: Conference Series. - 2019. - Vol. 1333, Issue 4. - 5 p. - URL: https://iopscience.iop.org/artic le/10.1088/1742-6596/1333/4/042001 (дата обращения: 04.02.2021).
  • Получение основной гидрофизической характеристики почв на основе идеализированных моделей / В. А. Сысуев, И. И. Максимов, В. В. Алексеев, В. И. Максимов // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2013. - № 5. - С. 63-66. - URL: http://www.cnshb.ru/jour/j_ as.asp?id=117606 (дата обращения: 04.02.2021). - Рез. англ.
  • Hydrophysical Aspects of Soil Assessment in Melioration / V. V. Alekseev, R. I. Aleksandrov, S. A. Vasiliev, S. I. Chuchkalov. - DOI 10.1088/1755-1315/341/1/012106 // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2019. - Vol. 341. - 6 p. - URL: https://iopscience.iop.org/artic le/10.1088/1755-1315/341/1/012106 (дата обращения: 04.02.2021).
  • Simulation of Drip Irrigation on Slope Lands / V. Alekseev, S. Chuchkalov, V. Philippov [et al.]. -DOI 10.1051/bioconf/20201700218 // Proceedings of International Scientific-Practical Conference "Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources" (FIES 2019). -2020. - Vol. 17. - 5 p. - URL: https://www.bio-conferences.org/articles/bioconf/full_html/2020/01/ bioconf_fies2020_00218/bioconf_fies2020_00218.html (дата обращения: 04.02.2021).
Еще
Статья научная