Агротехническая оценка способов полива

1. Характеристика способов орошения

2. Назначение сроков полива

В мелиоративной практике применяются следующие способы орошения: дождевание, поверхностное, внутрипочвенное, капельное, мелкодисперсное (аэрозольное) и подземное. При выборе необходимого способа орошения учитывают ряд условий.

Во-первых, природные, из которых обращается внимание прежде всего на климат, рельеф местности, свойства почв и гидрогеологическую обстановку.

Во-вторых, хозяйственные условия, в том числе наличие машин, оборудования, рабочей силы и материально-денежных ресурсов.

В-третьих, уже сформировавшиеся и планируемые системы земледелия с определенным набором культур в севооборотах для удовлетворения запросов населения в различной продукции, в том числе плодоовощной и животноводческой.

В силу объективных обстоятельств с учетом этих трех условий в Западной Сибири преобладает дождевание. С него и начнем рассмотрение положительных сторон данного способа орошения с агрономической точки зрения.

Дождевание - это разбрызгивание воды над поверхностью почвы и растений специальными устройствами. При этом увлажняется не только почва, но и растения и приземный слой воздуха. Отсюда отметим положительные качества дождевания, благодаря которым этот способ орошения является главенствующим в Западной Сибири и преобладает уже в целом по стране.

- снижение объема планировочных работ в сравнении с поверхностным способом орошения .

- из-за близкого залегание грунтовых вод от поверхности, мы это отмечали для пригородной зоны Омска, в отличие от поверхностного орошения, дождевание в этих условиях можно использовать благодаря широкому диапазону норм полива, обеспечиваемому дождевальными машинами.

- при дождевании отмечается слабое разрушение почвенных агрегатов, хотя следует оговориться – при малой интенсивности дождя. а это обеспечивают более современные типы дождевальных машин типа «Фрегат».

- быстрое восстановление обводнённости тканей, что особенно заметно в жаркие дни, когда корневая система не успевает подавать требуемое количество воды в растения, даже при ее достаточном количестве в почве.

- смывание с листьев пыли, грязи и вредителей, что характерно для дождевания.

- эффективное использование удобрений в небольших дозах для подкормок. Однако, в отличие от поверхностного орошения, подкормки будут не только корневые, но и внекорневые. А это более эффективное использование удобрений.

- существенно снижается занос семян сорняков на поля.

- отсутствие необходимости нарезки мелкой поливной сети и согласования направления уклона и рядков растений как при поверхностном орошении. А в итоге более экономное расходование воды при дождевании.

Несмотря на столь внушительный список положительных сторон дождевания, есть у него и недостатки. Знание недостатков позволит уменьшить их влияние на эффективность данного способа орошения. В Западной Сибири, особенно в полуденные часы, обычно наблюдается усиление ветра. А при скорости ветра более 3 м³/с уже отмечается неравномерное увлажнение почвы. Необходимо отметить громоздкость и зачастую несовершенство конструкций при высокой стоимости дождевальных машин. При повышенной интенсивности дождя возможно повреждение рассады и цветков растений.

Поверхностное орошение – это увлажнение почвы с поверхности. До недавнего времени на территории бывшего Советского Союза применялось более чем на половине орошаемых площадей. Основные виды поверхностного орошения – полив по бороздам, по полосам и затоплением.

На территории Западной Сибири наиболее реально использование полива затоплением, которое проводят на участках, ограниченных земляными валиками при лиманном орошении и промывке засоленных почв. Используют участки с очень малым уклоном (до 0,001) и низкой водопроницаемостью, желательно с дренажом. Подкупает простота метода и значительные площади возможного орошения в поймах рек, прежде всего Иртыша. Благо есть уже пример эффективного его использования в совхозе «Кирсановский», Здесь наблюдалось, по словам Рыжкова Н.Г., такое благотворное влияние орошения, как уменьшение засоленности и солонцеватости почв. Но нельзя забывать и о недостатках. Это большой расход воды, что можно позволить себе только в пойме рек, это некоторое разрушение структуры почвы и большие потери влаги на испарение.

При применении других методов поверхностного орошения, мы кратко характеризуем их достоинства и недостатки. В республиках Средней Азии до сего времени преобладающим остается поверхностное орошение по бороздам (со сбросом). Можно встретить полив добеганием струи (без сброса), по глубоким тупым бороздам и по бороздам – щелям. Применяется прежде всего на пропашных культурах, хотя может быть использован и в садах, и на виноградниках, и на культурах ленточного посева.

В сравнении с дождеванием и затоплением, полив по бороздам позволяет:

- увлажнять почву в рядках, где располагаются культурные растения (это очень важно) за счет капиллярного поднятия влаги

- сохранять ее в рыхлом состоянии без образования почвенной корки. Отсюда

- хорошо обеспечивать почву воздухом

- обеспечивать хорошую работу микроорганизмам

- сравнительно экономно расходовать влагу (испарение не всей поверхностью почвы)

Недостатки:

- Во-первых, большая трудоемкость метода и низкая производительность труда поливальщика.

- Во-вторых, требуются, в отличие от дождевания, значительные затраты на планировку, а также согласования направления борозд, посева и уклона местности.

- В-третьих, невозможность полива малыми нормами. А в сибирских условиях, особенно вокруг крупных городов, где и сосредоточены основные орошаемые площади, уровень грунтовых вод не позволяет использовать поливные нормы более 300-400 т/га.

Еще менее перспективным для Западной Сибири нам представляется метод поверхностного орошения – полив по полосам. К имеющимся недостаткам полива по бороздам добавляется более выраженное уплотнение почвы и образование почвенной корки, снижение активности микроорганизмов и разрушение структуры. Однако в южных регионах России данный метод полива используется для влагозарядки и вегетационных поливов культур сплошного сева, прежде всего многолетних трав.

ВНУТРИПОЧВЕННОЕ ОРОШЕНИЕ. Суть его в том, что воду подают в почву через поры, отверстия или стыки трубчатых увлажнителей, а также из кротовин (на глубине 40-50 см). Один из перспективных способов полива в мировой практике орошения. Имеет ряд положительных характеристик.

- более продуктивное использование пашни из-за отсутствия открытой сети и возможность использования жидких органических удобрений без опасения за контакт растениеводческой продукции с возбудителями болезней.

- постоянная влажность почвы в основной зоне корнеобитания на уровне капиллярной влагоёмкости

- снижение вероятности образования почвенной корки

- хорошие условия для микроорганизмов

- меньшее испарение влаги с поверхности почвы.

Есть у внутрипочвенного орошения и недостатки.

- слабое увлажнение верхнего слоя почвы.

- увеличение потерь воды на фильтрацию, отсюда подъем уровня грунтовых вод, а также вынос солей на поверхность.

- высокая стоимость системы.

- В Сибири главным препятствием его внедрения остается глубокое промерзание почвы.

Кроме трех основных способов орошения (дождевания, поверхностного и внутрипочвенного) существуют и дополнительные: капельное, аэрозольное (мелкодисперсное) и подземное. Рассмотрим возможности их применения в сибирских условиях.

КАПЕЛЬНОЕ ОРОШЕНИЕ. Вода подается каплями непосредственно в зону корневой системы с помощью микроводовыпусков - капельниц, расположенных над почвой или уложенных в грунт (это будет разновидность внутрипочвенного орошения). Безусловно, у этого способа есть ряд существенных преимуществ позволяющих считать его перспективным. положительные качества:

- возможность дозирования подачи воды в зависимости от влажности почвы

- снижение потерь на испарение, фильтрацию, исток

- возможность локального внесения удобрений

- снижение численности сорняков из-за уменьшения увлажнения междурядий.

Однако все эти преимущества пока перечеркиваются еще более высокой стоимостью системы чем при внутрипочвенном орошении и забивание капельниц солями и водорослями, даже при наличии фильтров.

Пока используется только в ТПК на овощных культурах.

МЕЛКОДИСПЕРСНОЕ (АЭРОЗОЛЬНОЕ ) ОРОШЕНИЕ. Увлажнение осуществляется мельчайшими каплями, которые образуются при дроблении струи воды туманообразующими установками. В течение дня посевы увлажняют до 10 раз, расходуя за 1 полив всего 100-200 л/га. Зачастую столь малое расходование воды и привлекает. Однако, такой способ орошения способствует увлажнению в основном приземного слоя воздуха и растений, что само по себе благотворно влияет на их рост и развитие. Снижается температура приземного слоя воздуха и растений на 5-10⁰С, одновременно повышается относительная влажность воздуха. Это приводит к снижению расхода воды на транспирацию и усилению фотосинтеза растений.

Но в отличие от дождевания, аэрозольное орошение не приводит к существенному изменению влажности почвы. Отсюда возникает необходимость дополнительного увлажнения и корнеобитаемого слоя почвы. Поэтому одним аэрозольным способом не решить проблему воды для растений, а использование и дождевания и аэрозольного орошения в современных условиях проблематично по экономическим соображениям.

ПОДЗЕМНОЕ ОРОШЕНИЕ (СУБИРРИГАЦИЯ). Это способ при котором требуемое для растений увлажнение корнеобитаемого слоя осуществляется капиллярным подпитыванием в результате искусственного подъема и поддержания необходимого уровня грунтовых вод. Уже исходя из определения, видно, что этот способ близок к внутрипочвенному. Но есть и определенные различия. Например, подача оросительной воды осуществляется не только по трубчатым увлажнителям, уложенным на определенной глубине (как при внутрипочвенном орошении), но и по сильнофильтрующим каналам, а также в поглощающие колодцы. Кроме этого, подземное орошение может быть осуществлено поднятием уровня грунтовых вод за счет шлюзования (подпора) сбросных, дренажных и оросительных каналов или даже сплошным затоплением поверхности поля. Но все это возможно при неглубоком залегании грунтовых вод и отсутствии засоления почвогрунтов и самой грунтовой воды.

В мелиоративной практике мы встречаемся с проблемой близкого залегания грунтовых вод, но чаще всего засоленных. Поэтому о реальности подземного орошения можно говорить разве только в случае двойного регулирования водного режима на осушительных системах, когда шлюзованием достигается нормальное водообеспечение культурных растений в засушливые годы.