Почвенно-климатические условия этого года сложились неблагоприятно с точки зрения обеспеченности сельскохозяйственных культур влагой. В результате засухи сельскохозяйственные культуры в Чувашской республике погибли на площади в 211,6 тыс. га. И это наталкивает на мысль, что пора основательно браться за работу над мелиорацией, в частности над ирригацией сельскохозяйственных земель.
Ирригация — подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение её запасов в корнеобитаемом слое почвы в целях увеличения плодородия почвы. Оросительная вода улучшает водный режим почвы, увеличивает оводнённость растительных тканей, повышает тургор*, растворяет питательные вещества и делает их доступными для растений. Орошение влияет на тепловой режим, регулируя температуру поверхностного слоя почвы и приземного слоя воздуха, позволяет управлять ростом и развитием растений, усиливать рост тех или иных органов, в том числе генеративных, улучшать качество урожая.
Вода является одним из важнейших факторов почвообразования. Попадая в почву, вода под действием силы тяжести стремится проникнуть глубже, встречая, однако, на своем пути ряд препятствий. Таковыми могут быть прилипание к почвенным частицам (адсорбция), удержание воды структурными компонентами и коллоидными веществами почвы, поглощение живыми организмами почвы, наличие водонепроницаемых слоев. Таким образом, часть воды, проникшей в почву, задерживается в сравнительно ограниченном слое и в той или иной степени оказывается доступной растениям. Если водоупорный горизонт располагается на большой глубине, то скапливающаяся над ним грунтовая вода может быть доступна только растениям, способным развивать очень длинные вертикальные корни.
Корневая система снабжает растения почвенной влагой. Когда почва обладает достаточным запасом влаги, то, благодаря обеспеченности растений питательными веществами, температурным режимом, а также фотосинтезу, происходит рост корневой системы. По мере истощения запасов влаги в корнеобитаемом слое уменьшается и ее доступ к растениям. Рост корней происходит за счет проникновения их в другие слои, где доступность почвенной влаги выше. Даже временный недостаток влаги может замедлить последующий рост или даже привести к гибели растений.
В естественных условиях водный фактор неустойчив и находится в зависимости от атмосферных осадков. А там, где осадки не обеспечивают необходимую влажность почвы, необходимо регулярное искусственное орошение (полив).
В современной мелиоративной практике различают несколько основных способов орошения: поверхностный полив, дождевание, капельное орошение, внутрипочвенное увлажнение и подземное орошение. Если сравнить способы орошения по количеству решаемых ими задач, то можно заметить, что некоторые из способов имеют более широкий спектр применения.
На практике чаще встречаются дождевание и капельное орошение.
Дождевание – достаточно известный способ орошения. Он позволяет обеспечить точное регулирование водного режима почвы; увлажнение не только почвы, но и воздуха, что благоприятно сказывается на развитии растений, не производит разрушение структуры и уплотнение почвы.
Полив дождеванием заключается в подаче воды на орошаемый участок в виде капель искусственного дождя, создаваемого специальными устройствами – оросителями. При этом искусственный дождь получается за счет естественного или принудительного разбрызгивания воды.
Существует большое разнообразие способов дождевания, с использованием разнообразной поливочной техники. Однако же преимущества автоматических систем дождевания неоспоримы. Большинство пользователей связывают преимущество автоматической системы орошения с экономией времени, которое исключает временные издержки на ручной полив или трудоемкое перемещение шланга по орошаемому участку. Другие считают, что главное преимущество автоматической системы орошения состоит в снижении расхода воды.
К достоинствам системы автоматического полива относятся:
- Равномерное распределение воды, доведение необходимых норм полива при экономии воды в целом.
- Осуществление орошения в наиболее подходящее для этого время, например, в ночное время или рано утром.
- Возможность простого перепрограммирования контроллера для обеспечения влагозарядных поливов весной (осенью), с целью накопления глубинных слоев почвы необходимыми запасами влаги.
- Простота консервации системы на зимний период без демонтажа оборудования, осенью и расконсервации в весенний период.
- Пригодность для полива большинства культур.
- Возможность применения на полях со сложным рельефом.
Недостатки:
- Высокие начальные капиталовложения.
- Дополнительные затраты на энергию, потребляемую на создание нужных напоров в оросительных системах.
- Неравномерность распределения воды в поле при ветре.
- Отрицательное воздействие на лиственный покров (ожог листьев).
- Снижение урожая при поливе минерализованными водами.
- Высокая вероятность уплотнения верхнего слоя почвы, связанного с образованием корки на поверхности почвы.
- Повышенный сток.
- Потери воды на границах участка.
- Проблемы с проведением сельхозработ на орошаемом участке (вспашка, опрыскивание, уборка урожая).
Основными характеристиками как искусственного, так и естественного дождя является интенсивность, крупность капель и равномерное распределение дождя по площади. Рассматривая эти параметры, следует сказать, что они оказывают существенное влияние на выбор режима орошения.
В практике бытует мнение о необходимости экономии воды, но это достигается не применением экономических оросителей с крайне ограниченным расходом воды. Поскольку небольшой расход при значительных площадях полива приводит к незначительной интенсивности дождя и чтобы достичь нормы полива целесообразно в несколько раз увеличить продолжительность орошения. А это затраты электроэнергии и времени.
Рассматривая интенсивность орошения по длине струи воды можно заметить неравномерность выпадения осадков. Так, например, в радиусе 0,3 - 0,5 м от места установки оросителя осадков практически не наблюдается. И наоборот, на расстоянии 0,7- 0,85 длины струи выпадает максимальное количество осадков. Другими словами, для исключения недополива и равномерности орошения площади по длине струи необходимо установить другой ороситель на расстоянии радиуса действия первого, т. е. произвести перекрытие. И забывать об этом нельзя.
При орошении дождеванием крупность капель не должна превышать 2-3 мм. Это учтено при создании образцов современных оросителей. В частности для орошения растений в зимних садах, в теплицах, обеспечения верхнего и приствольного полива, создания эффекта тумана, нашли широкое применение микрооросители и оросители веерного типа со специальными форсунками – микроспреями.
Капельное орошение – это наиболее эффективный и экономичный способ полива садов, виноградников, огородов цветочных и декоративных насаждений, овощей в теплицах, парниках и открытом грунте. Сущность данного способа заключается в том, что орошение обеспечивается за счет медленной (капля за каплей) и длительной подачей воды в корнеобитаемую зону растений и поддержания в ней оптимальной влажности в течение всего вегетационного периода. Капельное орошение можно производить в любое время суток, в любую погоду. Не следует лишь начинать полив после длительного перерыва в сильную жару, так как слишком высокая температура воды, нагретой раскаленной почвой, принесет растениям вред. В период высоких дневных температур полив лучше начинать утром, когда земля остынет за ночь.
Преимущества систем капельного полива.
- Система капельного полива подает воду ко всем растениям равномерно.
- Неорошаемые полосы между рядами (например, в теплице) позволяют проводить необходимые работы в любое время, даже тогда, когда производится орошение.
- Точечная, направленная подача воды не дает возможности буйно развиваться сорнякам.
- Возможность орошения сильно пересеченных участков неправильной формы с различной водопроницаемостью почв.
- Ускорение процесса вступления растений в пору цветения и плодоношения, а у сельскохозяйственных культур резкое увеличение урожайности.
- Система капельного полива строится таким образом, что капельницы непосредственно встраивают в магистральную пластиковую трубу.
- Значительная экономия воды и трудозатрат (в 1,3-3 раза).
- Экономия минеральных удобрений на 30-40% .
- Отсутствие вторичного засоления, не требует строительства дренажа.
- Возможность круглосуточного полива, независимо от внешних условий.
- Надежность капельных систем полива. Большинство используемых в настоящее время капельных систем нужно собрать один раз, и затем они работают многие годы. Применяемые в них детали изготовлены из полимерных материалов, выдерживающих и тропическую жару, и зимние холода.
Недостатки капельных систем полива.
- Зависимость от электропитания и мощного источника водоснабжения — водопровода или скважины.
- Недолговечной является сама лента, срок ее службы (в зависимости от аккуратности пользователя и ее качества) практически составляет 2—4 сезона, но это и самая недорогая часть поливочной системы.
- При организации капельного орошения не рекомендуется пользоваться водой из открытых водоемов: содержащаяся в такой воде взвесь зеленых водорослей быстро забьет капельницы, и потребуется частая очистка системы.
- Специальный песчано-гравийный фильтр, применяемый в крупных хозяйствах для биологической очистки воды, дороже, чем сверление двух скважин. Но даже кристально чистая вода из глубинной скважины должна пройти через дисковый фильтр, который периодически и обязательно в конце сезона нужно чистить.
- Наконец, грозой поливочной ленты являются мыши и медведки. Эти вредители из «любопытства» прогрызают дыры в ленте, и все давление воды сбрасывается на поврежденные участки. Поэтому необходимо каждый раз, включая систему полива, обойти участок и, обнаружив повреждение, сразу заделать пробоины с помощью ремонтных муфт, запастись которыми нужно заранее.
Вода по системе трубопроводов подается в зону орошения и через специальные водовыпуски – капельницы попадает под каждое растение или ряд растений.
Оросительные нормы при капельном орошении в среднем на 25 – 45% ниже по сравнению с другими способами полива.
При таком орошении в почве поддерживается наиболее благоприятные водно-воздушный и питательный режимы растений, благодаря чему обеспечивается развитие и урожайность, прежде всего овощных культур. По сравнению с обычным дождеванием она повышается на 20 – 60% и более.
Капельницы, как правило, размещаются на трубопроводах. Чаще всего применяются капельницы из пластмассовых микротрубок в шлангах капельного полива с различной частотой их расположения. Применение того или иного шланга связано с расходом воды на полив, типом почвы и вида культур.
Компании-производители поливочного оборудования, используя накопленный опыт применения данного способа орошения при выращивании продуктов питания растительного происхождения, разработали множество различного рода капельниц, комплектов капельного орошения, шлангов капельного полива и пористых шлангов, которые успешно используются для орошения.
* Тургор (позднелат. turgor — вздутие, наполнение, от лат. turgere — быть набухшим, наполненным), напряжённое состояние клеточной оболочки, зависящее от осматического давления внутриклеточной жидкости (Р внутреннее), осмотическое давления внешнего раствора (Р внешнее) и упругости клеточной оболочки (УО).
Список поставщиков и производителей дренажных систем, оборудования для орошения и полива (скачать)