29 августа 2022

Движение в сторону орошения

Движение в сторону орошения


Южные регионы России отличаются благоприятными природными условиями для возделывания сельскохозяйственных культур. Но есть здесь и территории, расположенные в засушливых зонах с недостаточным и неустойчивым увлажнением. Орошение здесь является важным направлением интенсификации растениеводства. Один мелиоративный гектар способен в среднем приносить в три раза больше продукции, чем обычная пашня, и обеспечивать высокую устойчивость сельхозпроизводства.
При орошении южные черноземы способны приносить стране высокие урожаи, обеспечивая продовольственную безопасность. Так, некоторые хозяйства Краснодарского края получают при орошении по 600-700 ц/га зеленой массы многолетних трав, по 50-60 ц/га озимой пшеницы, по 70-100 ц/га зерна кукурузы. На Ставрополье продуктивность гектара при поливе повышается в 2-2,5 раза, а в засушливые годы – в 3-4 раза.
В Крыму проблема водоснабжения с 2014 года заставила ученых и аграриев анализировать уровень урожайности культур при различных видах полива. Без орошения сельское хозяйство здесь – очень рискованное дело. Последствия водной блокады вынудили растениеводов отказаться от выращивания риса, кукурузы, сои. С подачей воды из Днепра по Северо-Крымскому каналу аграрии постепенно возвращают эти культуры в севообороты. Однако урожайность пшеницы в засушливых условиях Крыма значительно ниже, чем в соседних южных регионах. Здесь не считают оптимальным решением возделывать ее массово. Таким образом, республика сделала ставку на выращивание фруктов и выбрала экономически выгодный для них способ орошения – капельный.
Агрономы выбирают тот или иной способ и режим орошения в зависимости от биологических особенностей сельскохозяйственных культур, погодных условий местности и характера почвы. Особенно оно эффективно при выращивании овощей. Без полива в овощеводстве вообще сложно получить продукцию. Прибавка от орошения здесь увеличивается в 2-5 раз. Опираясь на собственный опыт хозяйства и рекомендации научно-исследовательских учреждений, агрономы могут применять такие способы как дождевание, капельное орошение, лиманный, поверхностный или подпочвенный полив. Как итог средняя влагоемкость почвы должна колебаться в интервале 65-80%.
Наука советует при орошении черноземов избегать переувлажнения и заболачивания, поскольку это выносит элементы питания растений, почва теряет структуру и страдает от эрозии. К воде для орошения предъявляют определенные требования: она должна быть пригодной для сельхозкультур, водоисточник должен располагаться вблизи орошаемой территории, запасы и расходы должны удовлетворять потребностям растений в воде в установленные сроки.
Оросительная вода резко отличается от естественных осадков, так как содержит большое количество ила и углекислого газа. Ее соотносят по четырем классам воздействия на плодородие и урожайность культур. В зависимости от качества воды в водоисточнике подбирают режимы орошения. Наука рекомендует при вынужденном поливе слабоминерализованными водами добавлять нитраты кальция, фосфогипс и другие кальцийсодержащие соединения, использовать запасы пресной атмосферной воды, проводить предпосевные поливы. Желательно, чтобы температура воды была выше 20 градусов, это позволяет увеличить мощность корневых систем растений и снизить затраты воды на 20%, а также повышает качество сельхозпродукции.

Дождевание

Способ дождевания подходит для полей большой площади для орошения совершенно различных культур – овощей, картофеля, зерно-кормовых севооборотов, а также культурных пастбищ. Он обоснован на участках с близким залеганием грунтовых вод и на просадочных землях. Оросительные системы оснащают передвижными либо стационарными дождевальными машинами.
Крупные сельхозпредприятия, которые обладают большими земельными угодьями, часто делают орошение с помощью круговых широкозахватных машин стационарного типа, таких как «Фрегат» или «Кубань», либо передвижных устройств фронтального типа – таких как «Волжанка». Эти инженерные решения достаточно серьезные и способны охватывать от 20 до 200 гектаров пашни. Они требуют проведения подземных трубопроводов, особой очистки поливных вод во избежание засорения труб и наличия мощных насосных станций, способных нагонять давление воды в системе до четырех атмосфер.

При установке стационарных круговых дождевальных машин имеют значение размеры полей и их формы, поскольку конструкция крепится в центре на бетонной пирамиде и передвигается по кругу. Учитывают расположение участков леса и линий электропередачи на сельхозугодьях. Круговая машина может поливать по определенным секторам. Также имеет значение сложный рельеф местности. Поскольку он может провоцировать опрокидывание машины, то предупредительной мерой становится увеличение толщины труб всей конструкции.
Орошение круговыми установками не охватывает углы полей. Эту задачу аграрии решают либо другими способами орошения, либо оборудуют машины мощными концевыми водометами.
Для небольших фермерских полей размером от одного гектара, а также на площадях с малыми уклонами и неровным рельефом применяют компактные сборные дождевальные установки, которые включают в себя полиэтиленовые шланги и стойки, оборудованные разбрызгивателями. Для этого к насосу, который дает небольшое давление, подключают трубопровод, и вода разбрызгивается на пространство.
От соблюдения норм полива зависит качество производимой сельхозпродукции. Кроме того, расход воды – важное звено в определении ее себестоимости, поскольку затрачиваются энергоресурсы. Основные потери воды происходят из-за испарения. Визуально это выглядит как туманное облако над полем, которое уходит в атмосферу. Часто мелиораторы оснащают дождевальные установки системами внесения жидких удобрений, проводят опрыскивание растений пестицидами. Тогда, кроме потери воды, происходят и потери агрохимикатов. Чтобы избежать этого, мелиораторы контролируют условия орошения – температуру и влажность воздуха. Чтобы контролировать влажность почвы, дождевальные машины оснащают метеостанциями с соответствующими датчиками.

Капельное орошение

Капельное орошение подходит для выращивания фруктов, овощей и ягод. Это локальный способ полива, при котором вода подается в специальное очистительное устройство, потом поступает в насос и по тонкому трубопроводу распределяется по участку. При этом давление в системе поддерживается совсем небольшое – 0,4 атмосферы. Каждая трубочка системы капельного орошения имеет устройство, которое выдает воду по капелькам каждому растению возле ствола, увлажняя почву корневой системы.
Для контроля уровня влажности почвы в корневую систему растений устанавливают специальные приборы – тензиометры и влагомеры. Таким образом, агрономы контролируют время начала полива, что важно, чтобы избегать иссушения почвы между растениями. Сухая земля теряет способность впитывать влагу. Чем она суше, тем меньше ее влагопроводность. Если это происходит, то вода при поливе уходит в нижние слои грунта, не задерживаясь в корнях.
Ученые рекомендуют при закладке новых насаждений плодовых культур использовать современные системы капельного орошения. Представители науки проводят различные исследования и считают этот способ наиболее обоснованным. Для капельного полива плодовых культур необходимо смонтировать один поливной трубопровод с междурядьем 3,5-5 метров или два поливных трубопровода для полосового увлажнения почвы при междурядье 6-10 метров. С уплотнением посадок плодовых культур и увеличением расхода воды водозаборного узла ученые считают рациональным укладывать трубопровод более большего диаметра. Это повлечет увеличение стоимости системы капельного орошения, однако затраты будут компенсированы увеличением урожайности плодовых культур. Так, яблоня сорта Голден Делишес на шестой год после посадки сада может принести урожай 38 т/га, Ренета Симиренко – 30 т/га, сорта Голдспур на сильнорослом подвое – до 80 т/га.

Поверхностный полив

Поверхностный способ полива подразумевает распределение воды по всей поверхности почвы или по бороздам и полосам. Культуры сплошного сева поливают в основном по полосам, широкорядного сева – по бороздам, рис – сплошным затоплением.
Поливные борозды – это каналы, неглубокие, одинаковой глубины и ширины, идущие параллельно друг другу. Они могут быть сквозными проточными и тупиковыми затопляемыми. Вода поступает к растениям через стенки и дно борозд. Это самый распространенный способ полива, применяют его при подаче воды и органических удобрений к корням садовых деревьев, однако иногда и для узкорядных культур – зерновых и трав. Для полива винограда этот способ также используют при установке в борозды тензиометров на глубину 30 см.

Борозды оборудуют различной глубины, в зависимости от культур и типа почв: мелкие – 8-12 см, средние – 12-16 см, глубокие – 16-22 см, очень глубокие – более 22 см. Потери воды при поливе по бороздам происходят из-за испарения. Чтобы их снизить, гребни борозд не увлажняют и контролируют уровень воды.
При создании поливных полос рекомендуется их ширину принимать кратной захвату сеялки или уборочной машины, высоту валиков для ограничения с боков – 10-25 см. Расположение полос должно идти вдоль склона со спокойным рельефом местности. Поперечный уклон также допускается. Протяженность полосы составляет обычно 75-400 метров. Воду выпускают из временного оросителя, и она движется по уклону, не превышая скорость 0,1-0,2 м/с во избежание эрозии почвы. Так поливают пшеницу, люцерну и другие непропашные узкорядные культуры.
Полив затоплением практикуют на рисовых чеках – максимально горизонтальных участках земли с уклоном в сторону сброса воды, огражденных валиками. Рис требует поддержания не менее 85% наименьшей влагоемкости почвы – это слой воды 3-20 см. В России эту тепло- и влаголюбивую сельхозкультуру выращивают на Кубани и в Крыму. Долгое время регионы применяли в качестве полива затопление чеков по калифорнийскому методу. Но со временем нашли в нем недостатки, и появился свой, отечественный способ. По краснодарскому методу, ширина чеков обычно не превышает 80 метров, ее соотносят с размерами сельхозмашин и орудий. Одна из сторон чека для удобства проведения сельхозработ составляет не менее 200 метров. Для обеспечения проходимости техники формируют валики с пологими откосами. Сбросные каналы оборудуют с противоположных сторон от оросителей.

Подземное увлажнение

Подземное увлажнение, или внутрипочвенное орошение, заключается в подаче воды из открытых каналов осушительной сети посредством шлюзов, кротового и трубчатого дренажа, специальных подводящих каналов-водоводов, а также комбинированными способами. При этом поверхность почвы практически не смачивается. Этот способ требует монтажа системы трубок, перфорированных, пористых или с очаговыми увлажнителями на глубине 40-60 см через каждые один-три метра. Система включает в себя водоисточник, насосную станцию, очистные сооружения, колодец-стояк, а также распределительный, оросительный и увлажнительный трубопроводы.
Такая сеть может питать водой сады и виноградники, при этом контролировать уровень влаги почвы необходимо тензиометрами, установленными на глубину 40 см. С помощью подземного трубопровода можно поливать сады и виноградники по бороздам. При этом необходимо следить, чтобы почва между рядами была влажной.

Лиманное орошение

Увлажнение почвы с использованием талых вод и задержанием их стока – способ, называемый лиманным. По санитарным требованиям применяют его вдали от населенных пунктов. Уровень грунтовых вод при этом должен проходить ниже трех метров.
Способ простой и дешевый. Затраты связаны с работой грейдерной техники или бульдозера. Минус лимана в том, что воду он дает чаще всего один раз за вегетацию растений — весной. Однако возможно применять лиманный способ полива и во время всего периода вегетации, если лиман оборудован при пруде. В таком случае его снабжают водой во время паводков. Устраивают лиманы также и в поймах рек для наполнения водой от весеннего паводка. Часто лиманы – это ярусные сооружения.
Ширина лимана обычно составляет 100-700 метров, длина – не более 600. Площадь окружают валами или дамбами с низовых сторон, а после насыщения почвы лишнюю воду сбрасывают через водоспуски. Ширина гребней водоудерживающих валов мелководных лиманов может составлять от полуметра до двух, глубоководных – от двух метров и более. Если лиман длинный, то его делят валами на секторы. Крутизну откосов формируют удобной для прохождения техники, а сами откосы укрепляют посевом многолетних трав. По внешним границам высаживают деревья и кустарники.
Продолжительность затопления лиманов зависит от особенностей развития сельхозкультур. Естественные травы требуют 10-15 суток насыщения почвы водой; люцерна желтая, житняк, яровые культуры – 6-10; травосмеси – 5-8; зерновые озимые – 2-3 суток.
Ученые отмечают, что обустройство лиманов повышает плодородие засушливых степных земель, оказывает промывное воздействие на солонцовых и солончаковых почвах. Лиманное орошение служит одним из главных факторов создания и укрепления кормовой базы для животноводства, роста урожаев для кормовых и зерновых культур.

ЛИЛИЯ МИХЕЕВА,Краснодарский край
Фото  colorado.edu,arina-sarl.com,homesandgardens.com

Газета «Земля наша и Жизнь» 2022 | Политика конфиденциальности