1.8. Витрачання води на зрошення.

Водоспоживання при зрошенні залежить від складу рослин, розподілу їх на зрошувальній площі, розподілу фаз вегетації, поливних та зрошувальних норм, часу проведення поливів, величини зрошуваної площі, втрат води із зрошувальних каналів тощо.

Вода є одним із важливих чинників розвитку і росту рослин. Вода необхідна для побудови органічної речовини рослини, охолодження її поверхні, для подачі до рослини мінерального живлення у вигляді грунтових розчинів.

Кількість води, яка проходить через рослинний організм на протязі його життя, дуже велика і сотні разів перевищує вагу сухої маси рослини.

Рух води через рослинний організм відбувається в результаті фізіологічного випаровування води листками і стеблами, яке називається транспірацією. Взамін води, яка випарувалася, коренева система підсмоктує нові об’єми води. Відношення між вагою води, яку споживає рослина за період вегетації, і вагою сухої речовини в урожаї називається транспіраційним коефіцієнтом. Він коливається для різних сільськогосподарських культур – від 160 (кукурудза) до 1600 (бавовник).

При зрошенні подана вода на поля витрачається не тільки на транспірацію рослин, але також на випаровування води грунтом.

Загальний об’єм води, який подається на зрошувальні поля на протязі всього зрошувального сезону, називається зрошувальною нормою (м) і виражається у кубічних метрах на 1 га. Зрошувальна норма розділяється на порції – об’єми води, які вносяться в певні строки. Ці окремі об’єми називаються поливними нормами (m) і виражаються також у кубічних метрах на 1 га.

По часі виконання поливи бувають вегетаційні, тобто такі, які здійснюються за період від посіву до збирання урожаю, і позавегетаційні – вологозарядкові, які проводяться до посіву, з метою накопичення у грунті запасів вологи, які у подальшому будуть використовуватися для розвитку і росту рослин.

Величина зрошувальної норми може бути вирахувана за такою формулою:

M = M_тр+ М_вип – КА – В – (W_n – W_к),

де М – зрошувальна норма; M_тр – об’єм води, який витрачається на транспірацію; М_вип – об’єм води, який витрачається на випаровування з грунту; А – об’єм води на 1 га, який поступає у вигляді атмосферних опадів за період вегетації; К-коефіцієнт використання атмосферних опадів; В – об’єм підземних вод, які капілярно піднімаються в зону, де проростає коренева система рослин; W_n – запас води, який знаходиться в грунті, де проростає коренева система рослин при посіві; W_к – також при збиранні урожаю.

В зв’язку з тим, що всі елементи, з яких складається рівняння, залежать від місцевих умов, їх необхідно встановлювати в результаті старанного вивчення фізико-географічних умов зрошувальної ділянки і користуватися рекомендаціями відповідних дослідних станцій, а при їх відсутності, приймати норми, які вичислюються побічним шляхом, з подальшим коригуванням їх в процесі експлуатації зрошувальної ділянки.

Найбільш об’єктивним показником для встановлення і підтримання нормального режиму постачання рослин водою, є вологість грунту. Дослідженнями установлено, що найбільш сприятливою для рослин є вологість шару грунту, де знаходиться коренева система рослин, в межах від 100 до 65% його польової (найменшої) вологоємкості, яка в свою чергу становить 60-80% повної вологоємкості.

На підставі знання динаміки вологості грунту в кореневому шарі встановлюються строки і норми поливів. Найкращим строком поливу є час, коли вологість грунту понижується до 70-65% польової вологоємкості шару грунту, де знаходиться коренева система рослин.

Величина поливної норми вираховується як різниця між об’ємом води, який відповідає 100%-ній польовій вологоємкості, і наявним запасом води перед поливом. Для визначення поливної норми можна прийняти рівняння такого вигляду:

m=H*A(R–r), де

m – поливна норма в м.куб/га, H – товщина шару грунту, якого необхідно зволожити, в метрах, А – порозність грунту у зволожувальному шарі в процентах, R – польова вологоємкість в процентах від порозності, r – вологість грунту перед поливом.

Величина поливної норми може змінюватися в бік збільшення або зменшення в залежності від особливостей грунтового покриву, стану погоди, природних (атмосферних) опадів, віку рослин, вологості грунту, агротехніки, видів і сортів зрошувальних культур, від техніки поливів тощо. Зрошувальні норми значно змінюються, особливо в зонах степу і лісостепу, де природні опали значно впливають на режим водоспоживання зрошувальних культур. При плануванні строків поливу, крім розрахунків по динаміці вологості, необхідно враховувати фенологічні фази розвитку рослин, під час яких рослинами пред’являються специфічні вимоги до води. Особливо необхідно враховувати так звані критичні періоди (фази), в які пред’являються підвищені вимоги до зволоження. Відсутність достатнього зволоження в ці фази веде до різкого зниження урожаю. Такими критичними періодами, які вимагають обов’язкового достатнього зволоження водою, є такі: для зернових культур – період проростання зерен, кущіння, вихід у трубку і цвітіння; для бавовни – проростання зерен і цвітіння. Полив на зрошувальній системі проводиться неодночасно, а розтягується на деякий період часу, я кий називається розтяжністю поливу. Розтяжність поливу, тобто строки його початку і кінця, встановлюються практикою у відповідності з фазами вегетації рослин. Тривалість поливу більшості сільськогосподарських культур коливається від 15 до 30 днів.