Ученики занимаются выращиванием растений и сталкиваются с вопросом оптимального объема полива. Им необходимо определить, какой объем воды требуется для поддержания оптимального уровня влажности почвы.
Коротко — что нужно и как считать. Что измерить: - площадь полива AAA (м2^22); - глубина корневой зоны ZrZ_rZr (м), в пределах которой поддерживают влажность; - начальная и целевая объемная влажность почвы θi\theta_iθi и θt\theta_tθt (м3^33 воды на м3^33 почвы, обычные значения: песок 0.05 − 0.150.05\!-\!0.150.05−0.15, суглинок 0.15 − 0.300.15\!-\!0.300.15−0.30); - коэффициент эффективности полива IeI_eIe (доля, например 0.7 для дождевания, 0.85 для капельного). Основная формула (объем воды, требующийся в корневой зоне): V=A⋅Zr⋅(θt−θi)
V = A \cdot Z_r \cdot (\theta_t - \theta_i) V=A⋅Zr⋅(θt−θi)
где VVV в м3^33. Учёт эффективности: Vприм=VIe
V_{\text{прим}} = \frac{V}{I_e} Vприм=IeV
перевод в литры: Vлитры=1000⋅Vприм
V_{\text{литры}} = 1000 \cdot V_{\text{прим}} Vлитры=1000⋅Vприм
Если влажность измерена как гравиметрическая www (кг воды на кг сухой почвы), перевод в объемную: θ=w⋅ρbρw
\theta = w \cdot \frac{\rho_b}{\rho_w} θ=w⋅ρwρb
где ρb\rho_bρb — плотность почвы (кг/м3^33), ρw≈1000\rho_w\approx 1000ρw≈1000 кг/м3^33. Короткий пример: A=10 м2, Zr=0.3 м, θi=0.12, θt=0.20, Ie=0.75
A=10\ \text{м}^2,\ Z_r=0.3\ \text{м},\ \theta_i=0.12,\ \theta_t=0.20,\ I_e=0.75 A=10м2,Zr=0.3м,θi=0.12,θt=0.20,Ie=0.75V=10⋅0.3⋅(0.20−0.12)=0.24 м3
V=10\cdot0.3\cdot(0.20-0.12)=0.24\ \text{м}^3 V=10⋅0.3⋅(0.20−0.12)=0.24м3Vприм=0.240.75=0.32 м3=320 л
V_{\text{прим}}=\frac{0.24}{0.75}=0.32\ \text{м}^3=320\ \text{л} Vприм=0.750.24=0.32м3=320л Практические советы (коротко): - измеряйте θi\theta_iθi датчиком или гравиметрически; - выбирайте θt\theta_tθt как полевую способность или долю доступной воды; - учитывайте потери (испарение, сток) через IeI_eIe; - при больших интервалах полива разбивайте дозу на несколько поливов. Если нужны — могу помочь рассчитать конкретный пример по вашим значениям.
Что измерить:
- площадь полива AAA (м2^22);
- глубина корневой зоны ZrZ_rZr (м), в пределах которой поддерживают влажность;
- начальная и целевая объемная влажность почвы θi\theta_iθi и θt\theta_tθt (м3^33 воды на м3^33 почвы, обычные значения: песок 0.05 − 0.150.05\!-\!0.150.05−0.15, суглинок 0.15 − 0.300.15\!-\!0.300.15−0.30);
- коэффициент эффективности полива IeI_eIe (доля, например 0.7 для дождевания, 0.85 для капельного).
Основная формула (объем воды, требующийся в корневой зоне):
V=A⋅Zr⋅(θt−θi) V = A \cdot Z_r \cdot (\theta_t - \theta_i)
V=A⋅Zr ⋅(θt −θi ) где VVV в м3^33. Учёт эффективности:
Vприм=VIe V_{\text{прим}} = \frac{V}{I_e}
Vприм =Ie V перевод в литры:
Vлитры=1000⋅Vприм V_{\text{литры}} = 1000 \cdot V_{\text{прим}}
Vлитры =1000⋅Vприм Если влажность измерена как гравиметрическая www (кг воды на кг сухой почвы), перевод в объемную:
θ=w⋅ρbρw \theta = w \cdot \frac{\rho_b}{\rho_w}
θ=w⋅ρw ρb где ρb\rho_bρb — плотность почвы (кг/м3^33), ρw≈1000\rho_w\approx 1000ρw ≈1000 кг/м3^33.
Короткий пример:
A=10 м2, Zr=0.3 м, θi=0.12, θt=0.20, Ie=0.75 A=10\ \text{м}^2,\ Z_r=0.3\ \text{м},\ \theta_i=0.12,\ \theta_t=0.20,\ I_e=0.75
A=10 м2, Zr =0.3 м, θi =0.12, θt =0.20, Ie =0.75 V=10⋅0.3⋅(0.20−0.12)=0.24 м3 V=10\cdot0.3\cdot(0.20-0.12)=0.24\ \text{м}^3
V=10⋅0.3⋅(0.20−0.12)=0.24 м3 Vприм=0.240.75=0.32 м3=320 л V_{\text{прим}}=\frac{0.24}{0.75}=0.32\ \text{м}^3=320\ \text{л}
Vприм =0.750.24 =0.32 м3=320 л
Практические советы (коротко):
- измеряйте θi\theta_iθi датчиком или гравиметрически;
- выбирайте θt\theta_tθt как полевую способность или долю доступной воды;
- учитывайте потери (испарение, сток) через IeI_eIe ;
- при больших интервалах полива разбивайте дозу на несколько поливов.
Если нужны — могу помочь рассчитать конкретный пример по вашим значениям.