Орошение. Реферат по географии почв на тему: "Орошение почв

Орошение — это искусственное увлажнение почвы на полях с сельскохозяйственными культурами. Климат на большей части территории России, как известно, континентальный и достаточно засушливый. Поэтому получить хороший урожай зерновых, овощей, свеклы, картофеля и т. д. в нашей стране можно только при их достаточном и регулярном поливе. Для того чтобы обеспечить растениям наиболее подходящие для развития условия, на полях строятся специальные водоподающие системы.

Значение слова "орошение" и его этимология

Обеспечение растений необходимой им водой может называться также увлажнением, или ирригацией. Собственно же сами системы, собираемые для орошения полей и теплиц, часто называются поливными.

Этимологию слово "орошение" имеет довольно простую. Понятно, что произошло оно, скорее всего, от "роса", "морось". В древности эти два термина употреблялись для обозначения маленьких капелек воды, выпадающих из тумана и увлажняющих предметы.

Основные технологии

Таким образом, значение слова "орошение" мы выяснили. Собственно же производиться полив сельскохозяйственных культур может разными способами. Основными технологиями орошения, используемыми фермерами и крупными агропромышленными компаниями, являются:

• внутрипочвенный полив;
• дождевание;
• поверхностный полив.

Все эти методики могут быть вполне эффективными. Однако выбирать конкретную технологию следует прежде всего с учетом особенностей самого участка, требующего орошения.

Внутрипочвенный полив - что за методика?

Орошение — это, по сути, создание для культур комфортных условий для развития искусственным путем. Затраты на обустройство систем полива зачастую могут быть очень и очень большими. Чтобы схема работала максимально эффективно, в первую очередь, конечно же, следует правильно выбрать основную технологию.

В теплицах, к примеру, часто используется такая методика, как внутрипочвенное орошение водой. К основным достоинствам этого вида полива относят:

• насыщение почвы не только влагой, но и воздухом;
• верхний слой земли остается сухим, что, в свою очередь, предотвращает прорастание сорняков;
• сухой верхний слой слегка снижает влажность приземного, что позволяет уменьшить риск гнилостных заболеваний корневой системы растений;
• сотрудники теплицы имеют возможность продолжить работу даже во время процедуры орошения.

Конструкция внутрипочвенной системы

Орошение почв при использовании такой технологии производится по трубам, проложенным на глубине 20-30 см под землей, на расстоянии около 50-90 см друг от друга. Вода в такую систему подается под напором в 0,2-0,5 м. Трубы в данном случае используются полиэтиленовые диаметром 20-40 мм. Перед укладкой в траншеи в них проделывают множество отверстий на 2-3 мм.

Слишком мутную воду либо содержащую большое количество взвесей для орошения внутрипочвенным способом использовать можно только при условии предварительной установки отстойников. При отсутствии таких конструкций оборудование системы будет, скорее всего, очень часто выходить из строя. В зимнее время года по уложенным под землей трубам может подаваться пар или горячая вода с целью дополнительного обогрева растений.

Капельный полив

Орошение — это искусственная подача воды к растениям, осуществляться которая может в том числе и по такой методике. Используется капельный полив также обычно в теплицах. Однако в некоторых случаях этот способ орошения может применяться и на открытом грунте. Используют его на улице чаще всего на участках с изрезанным рельефом или же имеющих большой уклон.

Основными достоинствами капельного орошения являются:

• своевременное обеспечение растений влагой;
• экономия воды.

Использоваться капельное орошение может на любых типах почв. Однако эта методика не всегда бывает эффективной на участках с очень рыхлой землей. Считается, что выгоднее всего использовать такой полив в районах с ограниченными водными ресурсами.

Особенности конструкции капельных систем

При использовании такой методики вода подается к растениям в виде тонких струй диаметром 1-2 мм. Увлажнение почвы при капельном орошении происходит только на отдельных участках под действием капиллярных сил. Распространяться вода в такой системе может как горизонтально, так и вертикально.

При обустройстве такой схемы орошения по участку предварительно прокладывается трубопровод. К нему присоединяются капельницы особой конструкции. Такое оборудование выпускается промышленным способом и оснащается устройством для снижения напора и водоспусками.

В сельском хозяйстве сегодня используется два вида подобных оросительных систем :

• надземные;
• подземные.

В последнем случае водовыпуски выводятся на поверхность с помощью отводных питателей. Собственно сам трубопровод укладывается в траншеях на глубине 45-50 см. Над землей при использовании второй методики магистрали тянут вдоль рядов сада.

Вода при применении такой технологии орошения перед подачей в трубопровод должна отстаиваться. Если процедура очищения производиться не будет, система быстро потеряет в производительности из-за засорения капельниц.

Дождевальное орошение — это лучшая технология для очень больших участков

Именно такая методика используется в сельском хозяйстве для полива культур чаще всего. Способом дождевания можно увлажнять почву, в том числе и на больших открытых участках, к примеру на полях, засеянных зерновыми культурами. В особенности удобной эта технология полива считается на участках с большим уклоном, с близким залеганием грунтовых вод, на супесчаных почвах и на местности со сложным рельефом.

При использовании такой методики на поле с помощью специального оборудования создается искусственный дождь. К основным преимуществам этой технологии относят:

• простоту реализации;
• экономичность.

При поливе растений таким способом нужно следить за тем, чтобы капли не прибивали листья к земле. Если такое происходит, необходимо уменьшить диаметр отверстий дождевателя. В результате полив будет осуществляться каплями меньшего размера, имеющими незначительный вес.

Какое оборудование используется при орошении методом дождевания

Как и в первых двух случаях, при сборке подобной системы на поле предварительно прокладывается трубопровод. Затем от него отводятся рукава, к которым присоединяются дождеватели. Последние могут иметь самую разную конструкцию. Для полива сельскохозяйственных культур используются, к примеру, дождеватели:

• улитки (фонтан);
• сигнерово колесо (вращающиеся с двумя распылителями).

В садах в качестве дождевателей зачастую применяются и обычные шланги с отверстиями, согнутые в кольцо. Их просто укладывают в приствольные круги деревьев и подают напор.

Что такое поверхностный полив

Так называют технологию орошения, при которой вода распределяется по полю сплошным слоем. Использоваться методика поверхностного полива может только на участках с уклоном не более 0,01-0,03. Не применяется орошение земель по такой технологии при близком залегании на поле грунтовых вод, а также на массивах с легкими почвами. Лучше всего эта технология подходит для районов с засушливым климатом. Основными ее преимуществами являются:

• возможность сохранения в грунте значительного количества влаги;
• сокращение числа проводимых оросительных мероприятий.

Методы поверхностного полива

Проводиться орошение по такой методике может тремя способами:

По бороздам. В данном случае используются неглубокие искусственные русла, проложенные параллельно друг другу с небольшим уклоном. Именно по ним и передвигается вода. Этот способ считается самым эффективным и используется в хозяйствах чаще всего.

По чекам. Такая технология обычно применяется в садах. При ее использовании вода подается к каждому дереву и кусту. Валики в данном случае создаются с четырех сторон ствола с образованием квадрата. Высота таких бортиков должна составлять не менее 30 см. Собственно сам полив производится путем затопления всего участка.

По лункам. Такой способ чаще всего применяется для полива посадок на склонах. Орошается при этом каждое растение индивидуально. Величина лунок должна соответствовать параметрам кроны. Для плодовых деревьев, к примеру, этот показатель обычно равен двум метрам. Недостатком такой методики считается прежде всего разрушение структуры грунта.

Системы орошения: основные элементы

Таким образом, для полива сельскохозяйственных культур может использоваться разное оборудование. Любая организованная на участке оросительная система должна обеспечивать подачу воды для увлажнения почвы под растениями своевременно и в нужных количествах. Вся поливная территория для удобства подразделяется обычно на площадь брутто и нетто. Последняя включает в себя только собственно орошаемые участки, занятые сельскохозяйственными культурами. В площадь брутто при этом дополнительно входят также отчужденные под каналы, гидротехнические сооружения и технические насаждения территории.

Включает в себя система орошения в хозяйствах обычно следующие элементы:

Водоисточник. Это может быть, к примеру, река или пруд. При выборе источника учитываются параметры воды и ее количество.

Водозаборное сооружение. Установленное здесь оборудование выполняет задачи по откачке воды и ее распределению по территории.

Поливные участки. Так называют основные территориальные единицы орошаемой территории. Внутри каждого такого участка нет каналов, препятствующих движению сельскохозяйственной техники.

Регулирующая сеть. Включает в себя поливные борозды, капельницы, дождеватели и т. д.

Классификация

Таким образом, оросительные системы подразделяются прежде всего по способу полива и конструкции подающей сети. Однако различаться они могут и по другому признаку. По характеру водозабора все подобное оборудование может классифицироваться на самотечное и механическое.

Оросительная норма

Конечно же, перед монтажом любой системы полива составляется ее подробный проект. При этом в первую очередь учитывается количество необходимой для увлажнения растений воды. Установка на участке слишком мощного оборудования приводит, конечно же, к неоправданным тратам. Использование же системы недостаточной производительности наверняка станет причиной снижения урожайности культур.

Количество воды, необходимое для эффективного полива растений, называется оросительной нормой. В проект в этом плане закладываются два показателя. Оросительная норма нетто — это собственно количество воды в м 3 /га, необходимое для полива. Рассчитывается она с учетом технологии выращивания той или иной культуры. Норма брутто включает в себя нетто плюс потери в проводящей сети и на самом поле.

Итог

Некоторые начинающие садоводы обращаются к специалистам с такой просьбой: «Объясните значение слова "орошение"». В принципе, никакой сложной этимологии у этого термина, как мы выяснили, нет. Происходит он от слова "роса" и означает, по сути, то же самое, что и "полив". Производиться орошение может по разным методикам. Но в любом случае основной целью создания подобных систем является, конечно же, обеспечение растений влагой в достаточном количестве на протяжении всего сезона.

Многолетние травы, произрастающие на сенокосах и пастбищ щах, характеризуются высокой потребностью в воде. Это обусловлено тем, что они формируют большую вегетативную массу и имеют длительный вегетационный период.

Обеспеченность растений влагой оказывает на урожайность большее влияние, чем содержание в почве элементов питания. Запасы доступной влаги в почве в засушливых условиях могут быть израсходованы полностью, и из-за недостатка воды надземная масса трав может выгореть, а всходы - погибнуть.

В практике для характеристики потребления воды растениями используют показатель

— эвапотранспирации - суммарного потребления с единицы площади и коэффициент

— эвапотранспирации - суммарного расходования воды на единицу урожая.

Коэффициент эвапотранспирации выражают в т, м 3 или в мм на единицу сухого вещества.

Многолетние травы получают влагу за счет атмосферных осадков, запасов влаги в почве, иногда за счет грунтовых вод и орошения. Степень обеспеченности растений водой чаще всего определяют по влажности почвы, реже - по внешнему виду растений, концентрации клеточного сока, по метеоданным. Оптимальной для большинства культурных видов многолетних трав является влажность почвы, соответствующая 70…80% наименьшей влагоемкости (НВ).

Обычно травы обеспечивают свою потребность в воде без дополнительного орошения при залегании грунтовых вод на глубине не более 1,5 м. Из-за неравномерного выпадения осадков даже в условиях Нечерноземья в четырех из шести лет требуется орошение. В лесной зоне необходимо иметь около 30 % орошаемых пастбищ, а в степной и полупустынной зонах - все культурные пастбища должны быть орошаемые.

Орошение злаковых травостоев бывает экономически оправданным только при внесении азотных удобрений в дозе не менее 150…240 кг д. в/га.

Применяют дождевание, поверхностный способ орошения и подпочвенный. Наибольшее распространение нашел способ дождевания, при котором используют различные дождевальные машины, к которым поливная доза поступает по открытой или закрытой оросительной сети. Дождевание обеспечивает равномерное увлажнение почвы, с поливной водой можно вносить минеральные и жидкие органические удобрения.

Для орошения методом дождевания используют машины, которые навешиваются на трактора (ДДН-70, ДЦН-100, ДДА — 100ВХ), перемещаются с позиции на позицию с помощью тракторов (ШД-25/300) или двигателей, установленных на самой машине («Волжанка»). Дождевальная машина «Фрегат» перемещается по кругу под действием напора воды, создаваемого насосной станцией. При неровном рельефе применяют машины КИ-50, «Сигма», обеспечивающие полив с небольшой интенсивностью дождя (менее 0,3 мм/мин), что предотвращает образование стока. Вода должна быть пресная или слабоминерализированная, температурой не менее 10…12 °С, с содержанием NaCl и N2S04 не более 1 и 0,5 г/л. В весенний период поливы начинают при среднесуточной температуре воздуха не ниже 14 °С.

Глубина корнеобитаемого слоя почвы на сенокосах и пастбищах обычно принимается равной 0,3 м. Именно в этом слое располагается около 80 % корневой массы трав. При поливе запасы влаги в почве доводят до НВ. Более высокий уровень насыщения не требуется, так как при этом будут отмечаться потери поливной воды. Назначают поливы при снижении влажности почвы до

Орошение повышает урожайность травостоев в 2…5 раз и более, способствует равномерному и гарантированному поступлению урожая в течение вегетационного периода. На 1 м 3 /га поливной воды получают прибавки урожая, равные I…1,5 корм. ед. Коэффициент водопотребления снижается при внесении удобрений в 2,5…3 раза. Наиболее эффективно оросительная вода используется, если полив проводят через 5…6 дней после укоса или стравливания. При необходимости угодья орошают не только после укосов, но и в межукосные периоды по отрастающим травам. В жаркие дни более эффективны ночные поливы, когда резко снижается расход воды на испарение.

Поливные нормы 250…400 м 3 /га. В условиях центральных районов Нечерноземной зоны за вегетационный период с 1 га луга расходуется 5…6 тыс. м 3 воды. С летними осадками возвращается

3…3.5 тыс. м 3 влаги, 400…500 м 3 /га растения получают за счет весенних запасов влаги, поэтому с поливом обычно требуется подать дополнительно 1…2 тыс. м 3 воды на 1 га. В лесостепной и степной зонах оросительные нормы (количество воды в м3 на 1 га площади за вегетационный период) в среднем составляют соответственно 1…3 и 5…7 тыс. м 3 /га.

Из способов поверхностного полива используют лиманное орошение, а также орошение водами наледей. Лиманное орошение применяют в лесостепных, степных и полупустынных районах страны. Это одноразовое увлажнение весенними талыми и паводковыми водами в ранневесенний вневегетационный период с помощью системы дамб, перемычек и других гидротехнических сооружений. Лиманы могут быть водораздельные, затопляемые талыми водами, стекающими с вышерасположенных территорий, пойменные, затопляемые полыми водами. При недостатке местного стока лиманы могут подпитываться за счет подачи воды из увлажнительных и обводнительных систем. По сравнению с другими системами полива лиманное орошение требует меньших затрат труда и средств. Регулируя сток талых вод, оно способствует уменьшению эрозии почвы. Недостаток лиманного орошения - зависимость оросительных норм от величины местного стока; они резко различаются по годам. По глубине затопления лиманы подразделяют на мелководные, затопляемые на глубину 15…40 см, среднего затопления - 40…70 см и глубокого затопления - более 70 см. При уклонах местности менее 0,001 делают одноярусные лиманы, более 0,001 - многоярусные. Заполняют многоярусные лиманы с помощью системы дамб и водовыпусков, а регулируют глубину и продолжительность затопления посредством водосборно-сбросных каналов.

Норму орошения для лиманной растительности устанавливают такой, чтобы она обеспечивала увлажнение корнеобитаемого слоя почвы до влажности, соответствующей полной влагоемкости. Режим орошения регулируется глубиной и продолжительностью затопления. При затоплении в конце марта - начале апреля продолжительность затопления принимают обычно равной 15…20 сут. Учитывают также экологические особенности произрастающих многолетних трав. Так, травостои житняка гребневидного, донника и эспарцета затопляют на срок не более 4…7 сут; люцерны желтой, овсяницы луговой, пырейника новоанглийского, лядвенца рогатого - на 20 сут; костреца безостого - на 30…35 сут; бекмании и пырея ползучего - на 35…40 сут. Продолжительность стояния воды в лимане зависит от водопроницаемости почвы и глубины затопления. При норме орошения 4500…5000 м 3 /га впитывание воды на глинистых почвах может продолжаться до 50 сут и более. Для увеличения водопроницаемости почв на лиманах регулярно проводят щелевание почвы щелевателем ЩН-2-140 на глубину 20…30 см с расстоянием между щелями 70 см.

На лиманах с естественной растительностью в полупустынной зоне оросительные нормы составляют от 4500 до 5200 м 3 /га, в степной - от 4200 до 5000, в лесостепной - от 4000 до 4200 м 3 /га. По данным И. В. Ларина, оросительные нормы для остреца, бескильницы и полыни солончаковой составляют 3000…4000 м 3 /га, для пырея ползучего, костреца безостого, лисохвоста брюшистого, солодки - 4000…5000, для бекмании - 4500…5000 м 3 /га.

При заполнении лиманов водой в поздневесенний или летний период после укоса при повышенной температуре воздуха и оросительной воды даже очень устойчивые луговые травы выдерживают затопление не более 5…7 сут.

Нарушение режима орошения может привести к заболачиванию и засолению почвы лиманов. Урожайность луговой растительности на орошаемых лиманах возрастает в 3…10 раз по сравнению с продуктивностью прилегающих к лиманам угодий.

Орошение водами тающих наледей проводят в степных регионах страны на кормовых угодьях, где имеются незамерзающие ключи. Плотинами в верхней части луга перегораживают ручьи и зимой из образовавшегося пруда воду направляют вниз по склону, где она замерзает, образуя толстые наледи. Весной наледи тают, образовавшуюся воду распределяют посредством каналов по всей площади кормового угодья.

В горных районах применяют орошение лугов, направляя воду ручьев и ключей тонким слоем вниз по склонам. Для равномерного распределения поливной воды по площади кормового угодья нарезают борозды.

Для подпочвенного орошения на сенокосах и пастбищах предусматривают перекрытие (шлюзование) осушительных каналов и дрен. Это предотвращает отвод воды с осушаемой площади, и она путем фильтрации поступает обратно в почву. В осушительные каналы вода может быть подана дополнительно насосными станциями. С помощью шлюзования обеспечивается двойное регулирование водного режима, что особенно важно на торфяниках, где в сухие годы верхний слой почвы сильно иссушается. При шлюзовании урожайность сена в средневлажные годы повышается на

10…15 %, а в засушливые - на 25…30 % и более.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Орошение — один из видов водных мелиораций в зонах недостаточного и неустойчивого естественного увлажнения, направленный на предотвращение почвенной и частично атмосферной засух путём покрытия дефицита влажности. Основное назначение орошения: получение гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур независимо от складывающихся погодных условий за счёт управления водным и связанными с ним воздушным, тепловым, солевым, микробиологическим и питательным режимами в почве. Применяют орошение также для промывки почв, борьбы с атмосферной засухой, как средство против заморозков, для внесения с поливной водой минеральных и органических удобрений, а также химических средств защиты растений от болезней и вредителей. Количество воды, которое необходимо дать в течение вегетационного периода на 1 га орошаемых земель дополнительно к естественным запасам её в почве, чтобы получить запланированный урожай, называется оросительной нормой.

M = E - 10 μ H ос - (W н - W к) - W г, м 3 /га,

Е - общее водопотребление культуры, м 3 /га

У - запланированный урожай культуры, т/га,

K в,- коэффициент водопотребления, м 3 /т - отношение суммарного расхода влаги в м 3 /га (т.е. расход на испарение из почвы плюс транспирация) к урожаю основной продукции в т/га,

H ос - количество осадков, выпавших за вегетационный период данной культуры, мм,

μ - коэффициент использования осадков;

W н - запас влаги в расчетном слое почвы в начале вегетационного периода, м 3 /га;

W к - то же в конце вегетационного периода, м 3 /га;

W г - количество воды, поступающее в расчетный слой почвы по капиллярам от грунтовых вод за вегетационный период,м 3 /га.

Различают оросительную норму нетто (M н) и оросительную норму брутто (M бр).

Оросительная норма нетто не учитывает потери воды на фильтрацию через стенки и дно каналов, на испарение, утечку через соединения труб и т.д., поэтому из источника орошения нужно брать воды больше на величину этих потерь.

Потери воды учитываются коэффициентом полезного действия (η) оросительных систем, который равен для закрытых 0,9-0,95 и открытых 0,6-0,8. Отсюда норма брутто определяется:

M бр = M н /η, м 3 /га,

Поскольку потребность растений в воде на протяжении вегетационного периода неодинакова и частично удовлетворяется выпадающими осадками, оросительную норму следует подавать в засушливые периоды на поле не сразу, а частями.

Количество воды, которое необходимо подать на 1 га за один полив, называется поливной нормой (m) и определяется по формуле:

m = 100 h d (ß max - ß min), м 3 /га,

h - глубина активного слоя почвы, м;

d - объемная масса расчетного слоя почвы, т/ м 3 ;

ß max - влажность в % к массе сухой почвы,

ß min - влажность в % к массе сухой почвы, соответствующая нижнему пределу увлажнения, т.е ß min = (0,6/0,8) ßmax;

Поливные нормы и сроки полива сельскохозяйственных культур определяются графоаналитическим способом, разработанным акад.А.Н. Костяковым.

Выделяют четыре способа орошения , в зависимости от способа введения воды в почву:

· Поверхностный

· Дождевание

· Подпочвенный

· Капельный

Поверхностным называютспособ орошения, при котором вода распределяется по полю сплошным слоем или отдельными струями и поступает в почву под действием гравитационных и капиллярных сил. Поверхностный полив используется на уклонах не более 0,01-0,03. Севообороты при поверхностном поливе нельзя размещать на посадочных почвогрунтах при близком залегании грунтовых вод, на массивах с легкими и сильноводопроницаемыми почвами.

Поверхностное орошение делят на:

· полив по бороздам,

· полив по полосам,

· полив затоплением.

По бороздам — вода подаётся в борозды и впитывается в почву главным образом капиллярным путём (через стенки и дно борозд). Поливные борозды (неглубокие канавы, расположенные на орошаемом поле параллельно друг другу) устраивают перед нарезкой каналов временной оросительной сети. Поливные борозды должны быть прямолинейными и иметь одинаковые глубину и поперечное сечение по всей длине. Различают два способа полива по бороздам: по проточным (сквозным) и по тупым (затопляемым) бороздам. При поливе по проточным бороздам воду подают небольшими струйками в каждую борозду. В процессе движения основная масса воды впитывается в дно и стенки борозд и увлажняет корнеобитаемый слой почвы. При поливе по тупым затопляемым бороздам подают более крупную струю воды в каждую борозду с расчетом быстрого их заполнения. Основная масса воды впитывается после заполнения борозд. Этот способ применяют преимущественно на участках с очень малыми уклонами в направлении борозд. По глубине различают 3 типа борозд: мелкие — глубина до 10 см, ширина поверху 25—30 см; среднеглубокие — глубина 12—15 см, ширина 30—35 см; глубокие — глубина 18—25 см, ширина 35—40см. Расстояние между бороздами зависит от типа почвы, размера поливной струи и нормы полива. Для легких суглинистых почв расстояние между бороздами делают обычно 0,5—0,6 м, средних суглинистых — 0,6—0,8 м и глинистых — 0,8—1 м. На глинистых и тяжелосуглинистых почвах влага распространяется в глубину и в стороны примерно одинаково, на легких — больше в глубину. Так же существует полив по кольцевым бороздам. Такой полив проводят по бороздам, расположенным вокруг штамба дерева или куста. Заполнение водой и расстояние между бороздами такие же, как и для тупых борозд. После полива, когда вода впитается в почву, борозды заваливают сухой почвой (с гребней). Этим устраняются испарение влаги и образование корки по периметру борозды.

При поливе напуском по полосам вода из выводной борозды подаётся [подается] на полосу орошаемой площади и распределяется по ней самотёком. Орошение по полосам [самотеком;] применяют для культур сплошного сева (зерновые, травы), а также как влагозарядковый и предпосевной полив. Поливной участок разбивают земляными валиками высотой 20 — 30 см в направлении максимального уклона. Ширина узких полос 1,3 — 4,2 м, широких 20 — 30 м, длинных полос 150 — 500 м, уклон 0,002 — 0,008, расход воды 50 — 200 л/с. На хорошо спланированных участках без поперечного уклона применяют полив с головной подачей воды, когда она из временного оросителя непосредственно поступает в голову полосы; при сложном микрорельефе в условиях плохо спланированной площади и даже с небольшим уклоном в поперечном направлении применяют полив с боковой подачей воды, когда она поступает в выводные борозды, а из них в полосы. Для механизации полива применяют поливные агрегаты и передвижные трубопроводы.

При поливе затоплением на орошаемом участке, огражденном со всех сторон валиками, создают сплошной слой воды (от 5 до 25 см), постепенно впитывающийся в почву. Полив затоплением применяют при орошении трав, риса,иногда кукурузы и культур рисового севооборота, а также как промывной полив на засоленных землях.

Подпочвенное орошение - это способ орошения, при котором вода поступает по капиллярам непосредственно в корнеобитаемый слой почвы из системы подпочвенных увлажнителей (керамических труб с открытыми стыками или пористых, кротовых дрен), а поверх-ностные горизонты увлажняются за счет восходящего капил-лярного передвижения влаги. Для проведения подпочвенного орошения строят специальные системы с оросительной сетью из трубопроводов или используют осушительные системы, которые оборудуют шлюзами. На каналах шлюзы закрывают весной при спаде паводка (предупредительное шлюзование) или периодически летом (увлажнительное шлюзование). В последнем случае в систему обязательно подаётся вода из водоисточника, т.к. летнего стока для увлажнения недостаточно. При закрытых шлюзах сток прекращается, и почва увлажняется путём инфильтрации воды из каналов и дрен. Техника подпочвенного орошения позволяет пол-ностью автоматизировать процесс полива.

Дождевание — способ орошения, при котором ороси-тельная вода под напором выбрасывается дождеваль-ными машинами или установками в воздух, дробится на капли и падает на растения и почву в виде дождя. Дождевание применяют для вегетационных, освежительных, подкормочных и утеплительных поливов, поливов в борьбе с сорняками и др. Его широко используют при выращивании овощных, технических, кормовых, зерновых и плодово-ягодных культур, особенно в зоне неустойчивого увлажнения. Наиболее эффективно дождевание на фоне осенней влагозарядки почвы. В засушливые годы дождевание даёт большую прибавку урожая в нечернозёмной зоне и даже на севере (например, под Якутском). В Прибалтике дождеванием орошают сенокосы и пастбища. Оросительные нормы при дождевании обычно несколько ниже оросительных норм при поверхностных поливах. При поливе дождеванием оросительная система состоит, из водоисточника, насосной станции с двигателем, водопроводящей сети каналов, гидротехнических сооружений, дождевальной техники .

Оросительные системы бывают:

· стационарными,

· полустационарными

· передвижными.

На стационарных системах насосная станция, водопроводящая сеть и гидротехнические сооружения имеют постоянное местонахождение (не передвигаются). Трубопроводы заложены в земле, на поверхность вводятся лишь гидранты (краны) от закрытых трубопроводов, к которым подключаются дождевальные машины и установки.

На полустационарных оросительных системах насосная станция и магистральный трубопровод занимают неподвижное положение, а распределительные трубопроводы и подключаемые к ним дождевальные машины и установки перемещаются по орошаемой площади. В процессе производства полива машина может или медленно двигаться вдоль временного оросителя, или работать позиционно, т. е. полив некоторую площадь из одной точки, затем переместиться в другую и т. д., пока не будет произведено орошение всей необходимой территории. Дождевальные машины, работающие на открытой сети, в конструктивном отношении отличаются большим разнообразием, но наибольшее распространение имеют агрегаты, состоящие из гусеничного трактора со смонтированными на нем насосом и дождевальной установкой того или иного типа, непосредственно разбрызгивающей воду.

Передвижные оросительные системы применяют для полива небольших участков, расположенных вблизи водоисточников. Их оросительная сеть состоит из быстроразборных трубопроводов и передвижной насосной станции.

Проектирование оросительной сети.

Оросительную сеть проектируют так, чтобы она обеспечивала подачу требуемого количества воды в заданные сроки на поля, занятые сельско-хозяйственными культурами. Источником воды для орошения может служить река, озеро, водохранилище, канал. Водозаборное сооружение на источнике устанавливается таким образом, чтобы длина магистрального трубопровода, подающего воду от насосной станции к орошаемому участку, была минимальной. Внутри севооборотного участка вода распределяется с помощью рас-пределительных и поливных трубопроводов, оборудованных соответствующей запорно-регулирующей арматурой. В зависимости от применяемых дождевальных машин, оросительная сеть может быть открытой, закрытой и комбинированной. Перед проектированием оросительной сети необходимо оценить правильность выбора дождевальной машины.

Возможность применения той или иной машины для полива севооборотного участка зависит от:

Топографических и климатических условий;

Технических характеристик дождевальной машины;

Результата сопоставления средней интенсивности дождя с впитывающей способностью почвы;

Соответствия высоты, на которой расположен поливной трубопровод, высоте сельскохозяйственных растений.

При капельном орошении вода по разветвленной сети пластмассовых трубочек подается через капельницы непосредственно к каждому растению. Капельные линии подразделяют на капельные трубки и капельные ленты. В первом случае имеют в виду цельные полиэтиленовые трубки диаметром от 16 до 20 мм, с толщиной стенки от 100 микрон до 2 мм с прикрепленными к ним капельницами (наружными, накладными или интегрированными - встроенными внутрь). Лентами же называют капельные линии, изготовленные из полоски полиэтилена, сворачиваемой в трубку и склеенной или сваренной термическим способом. При склейке/сварке внутри шва оставляют свободными от клея/сварки микропространства, которые в свою очередь образуют необходимые компоненты капельницы - фильтрующие отверстия, лабиринт превращения ламинарного потока в турбулентный. Капельное орошение можно использовать в любом месте, где растениям необходима вода, например, в садах, огородах, теплицах, на фермах. Это оросительная система, в которой используются высокие технологии. Не оказывая никакого давления на растения при отсутствии влаги, вода подается с частыми интервалами на корни растений. Таким образом, минимизируются эксплуатационные расходы, увеличиваются урожаи и сохраняется состав почвы. Для капельного орошения требуется различное оборудование: насосная установка для перекачивания воды от источника к месту орошения, основной трубопровод, подсоединенный к насосу, второстепенная линия и трубы капельного орошения с капельницами внутри, установленные сбоку. Кроме этого, вода содержит множество частиц при перекачке от источника. Песок, осадочные минералы и плавающие частицы начинают собираться внутри тонкоканальной капельницы и в скором времени забивают ее. Для того, чтобы предотвратить это, на систему необходимо установить гидроциклоны и фильтры перед применением оросительных труб. Фильтры необходимо регулярно очищать. Очищенная вода обеспечивает более долгий срок службы труб.

Для точного расчета системы необходимо учитывать следующие данные:

Схема участка (размеры; расположение водозабора; направление рядов (север-юг).

Характеристика водозабора (открытый водоем, скважина, магистраль), характер оросительной воды.

Характеристика почвы (тип и ее анализ).

Перечень культур и характер их размещения на участке.

Основные достоинства капельного способа орошения:

Значительная экономия поливной воды по сравнению с обычными способами полива на 50% и более.

Снижение потерь воды на фильтрацию и испарение.

Отсутствие поверхностного стока и водной эрозии.

Уменьшение сорняковой растительности, следовательно, и непроизводительного расхода воды из междурядий.

Оптимальное и устойчивое увлажнение корнеобитаемого слоя в периоды роста и развития растений.

Возможность локального в небольших дозах внесения удобрений вместе с водой.

Возможность уплотнения посевов культур.

Отсутствие подъема грунтовых вод и опасности вторичного засоления.

Возможность использования для орошения минерализованной и в частности морской воды.

Возможность применения на малоразвитых почвах с близким залеганием песка и галечника, где не требуется проведения планировки.

Орошение полей — это одно из самых важных условий плодородия. Обеспечение растений жидкостью влияет на проходящие в них химпроцессы, воздушный и температурный режим, функционирование почвы на уровне микробиологии.

Мероприятие, которое решает вопросы доставки и равномерного распределения жидкости на сельхозугодьях, подвергающихся в природных условиях засухе, называется сельскохозяйственное орошение. Это определение позволяет понять смысл и цели описываемого процесса в аграрной науке.

Методы полива сельхозземель

Для доставки жидкости к угодьям сельхозназначения используют методы:

• дождевания;
• поверхностного орошения;
• капельного орошения;
• внутрипочвенного орошения.

Дождевание

Дождевание - это метод орошения земель с наличием растений, у которых корневая система неглубокая, обеспечивающийся автоматизированным способом распределения жидкости. Он совершается способом искусственного дождя установленными объемами воды. При этом методе обычно используются удобрения, которые способны растворяться в воде, а также дезинсектанты (вещества, пригодные для уничтожения вредителей). Дождевание классифицируется, в свою очередь, на:

• импульсное орошение - это полив земель небольшими объемами,
• щадящее орошение;
• обеспечение влажностного режима припочвенного атмосферного слоя.

Данный метод применяется в основном в местностях с неустойчивым влажным климатом, при наличии сложностей в рельефе, а также при высоком стоянии грунтовых вод.

Капельное орошение

Следующий способ - капельное орошение. Это полив, который дает жидкости возможность достаточно глубоко проникнуть в почву проникнуть, а удобрениям к корневой системе растений. Предусматривает установленную частоту полива. Положительной стороной описываемого процесса выступает питание ризосферы. Расход жидкости, энергии и удобрений составляет примерно в два-пять раз меньше, чем при обычно используемом поливном процессе. В этом случае снабжение водой какой-либо культуры осуществляется экологически чистым и безвредным методом. Он применяется при наличии сложных рельефов местности, где определяется недостаточный аквабаланс, где имеет место крайне высокая водопроницаемость.

Этот метод популярен при производстве поливного процесса виноградников, ягодных, овощных культур и садов с фруктовыми деревьями.

Внутрипочвенное орошение

Внутрипочвенное орошение - это способ наводнения корневой системы растений. Водообеспечение растений осуществляется по специальным подпочвенным увлажнителям, это создает благоприятные условия для постоянного обеспечения корней жидкостью, либо необходимыми для растений питательными веществами. Достоинством этой методики являются:

• это полностью механизированный способ;
• создание и последующее поддержание рыхлости почвы;
• эффективное снабжение водой;
• снабжение корневой системы всеми требуемыми для нормального роста питательными элементами.

Используется такой полив в той местности, где почва имеет большую капиллярную проводимость, отсутствует близкое стояние минеральных грунтовых вод. Таким образом, внутрипочвенное орошение полей - это замечательный выход для сельхозугодий, однако требует определенных капиталовложений.

Поверхностное орошение

Поверхностное орошение земель - это процесс, при котором жидкость сосредотачивается над поверхностью земли. Этот способ полива классифицируется на следующие подвиды:

• с большим объемом воды (затопление);
• посредством бороздок;
• с использованием специальной насадки баблер;
• с использованием небольшого объема воды (или микрополив). Этот полив - самый экономичный из существующих.

Планируя систему орошения, следует предусмотреть то, что нечастые и небольшие поливные объемы воды малоэффективны, не обеспечивают достаточное увлажнение земли. Недостаток жидкости в почве создает дисбаланс в молекулярном натяжении воды, ведущий к недостаточному гидробалансу, а это, в свою очередь, приведет к гибели флоры. Наилучшего увлажнения можно достичь в случае грамотного подхода к планированию поливной системы. Для достижения правильного режима подачи воды необходимо учесть ее водопроницаемый индекс, химический состав, тепловой показатель и аэрацию.

Орошение сельхозугодий: режим

Для создания благоприятного увлажнения земли в период вегетации, то есть по окончании зимней спячки определяется специальный режим полива, то есть сочетание показателей: количества, сроков и объемов жидкости. Он должен создавать в почве необходимый для соответствующей культуры гидробаланс в конкретных климатических условиях и хозяйственных целях. Этот процесс требует неукоснительного выполнения требований агротехнических мероприятий.

Поливной режим любой культуры в определенных агроклиматических условиях должен соблюдать следующие требования:

1. Водопотребность растений в определенный период их развития, а в отношении плодовых культур еще и получение высокой урожайности при определенной агротехнике с добавлением удобрений в определенные периоды.
2. Осуществление точного регулирования водного, питательного, солевого и температурного режимов почвы.
3. Повышение плодородия почв, недопустимость эрозии, излишнего затопления, то есть заболачивания и засоления земель.
4. Правильная организация труда, которая создает повышение его производительности за счет использования современных автоматизированных методов.
5. Учет изменений климатических, хозяйственных и агротехнических условий для исключения значительных колебаний по годам и отдельным сезонам в них.

Следовательно, для определения режима полива той или иной культуры необходимо знать общий объем поливной воды, который необходим растениям за период вегетации при предполагаемой (или используемой) агротехнике и природных условиях. Этот объем воды может быть определен по результатам анализа климатических, почвенных и некоторых иных условий.

Воздействие орошения на внутрипочвенные процессы

Переход от неполивного к орошаемому полеводству создает глубокое влияние на почвообразование в виде трансформаций почвенного физического состояния, ее солевого состава, температурных характеристик и аэрации, химических и бактериальных внутрипочвенных процессов, темпа накапливания и распада почвенного органического вещества.

Орошение почвы - это механизм, который оказывает положительное действие на физический состав почвы, ведет к уменьшению ее сопротивления при вспашке, обеспечивает ей физическую спелость. В процессе обработки такая почва быстрее поддается процессу крошения и рыхления.

Оросительная вода приносит определенный объем илистых частиц во взмученном состоянии, которые оседают на поверхности полей в качестве плодородных наносов. Через достаточно длительный период этот ирригационный слой достигает солидного уровня. Таким образом, образуется новая почва.

Орошение обеспечивает лучшие условия для внутрипочвенных микроорганизмов. В условиях необходимого влажностного режима почвы активируются микробиологические процессы (нитрификации). Огромное воздействие поливы имеют на которые не образуются в засушливых местностях на поверхности корней бобовых.

Орошение — это искусственное увлажнение почвы для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяй­ственных культур. Для подачи воды на поля строят оро­сительные системы.

В пустынной и полупустынной зонах интенсивное ве­дение сельского хозяйства невозможно без орошения. Благодаря орошению засушливые районы превращаются в цветущие оазисы, снабжая всех хлопком, ри­сом, кенафом, джутом, фруктами и др.

Степная зона отличается недостаточным количеством осадков и сильной изменчивостью их во времени, поэто­му урожаи сельскохозяйственных культур здесь сильно колеблются. Орошение в этой зоне, дополняя естествен­ные осадки, позволяет получать ежегодно высокие уро­жаи технических, кормовых, зерновых и овощных куль­тур.

Орошение дает большой эффект не только на юге и в зоне неустойчивого увлажнения, но и в зоне избыточного увлажнения, например в Московской, Ле­нинградской, Пермской областях, Хабаровском крае и Белоруссии.

Виды орошения земель . Орошение делят на увлажни­тельное, удобрительное и специальное.

Увлажнительное орошение создает в почве нужный водный и воздушный режимы. Оно нужно везде, где ра­стения не обеспечены требуемым количеством воды в те­чение всего вегетационного периода или его части. Этот вид орошения является основным в России и других стра­нах.

Разделяют регулярное и однократное увлажнитель­ное орошение. При регулярно действующем орошении почва увлажняется в нужные сроки и в требуемом коли­честве в течение всего вегетационного периода.

При поступлении воды в оросительную сеть из источника орошения самотеком орошение называется само­течным; при машинном подъеме воды из источника оро­шения в оросительную сеть (насосами и др.) - машин­ным. В России регулярно действующее самотечное оро­шение является основным, а машинное составляет более 1/3 всей орошаемой площади.

При однократно действующем орошении почва ув­лажняется только раз в год путем затопления площади. Если затопление проводят ранней весной водой весенне­го стока, то такое орошение называют лиманным, а если используют воду из каналов в период паводка в реке - паводковым.

Удобрительное орошение применяют для внесения удобрения в почву с помощью воды, которая, являясь растворителем удобрений, транспортирует их в увлажня­емый слой почвы. Сюда относится полив сточными вода­ми городской канализации, стоками животноводческих комплексов, а также полив полыми водами, содержащи­ми большое количество взвешенных наносов, которые отлагаются на орошаемых землях и удобряют их.

К специальным видам орошения относят почвоочищающее, отеплительное и др.

Почвоочищающее орошение применяют для удаления из почвы избытка вредных солей, для истребления вреди­телей сельскохозяйственных растений, например мышей, личинок майского жука и филлоксеры, путем затопле­ния водой очищаемой почвы.

Отеплительное орошение применяют для согревания почвы, поливая ее водой, более теплой, чем сама почва, что позволяет удлинить вегетационный период. К этому виду также относится противозаморозковое дождевание.

Способы полива сельскохозяйственных культур . В зависимости от характера введения воды в почву разделяют пять способов поливов.

Поверхностное орошение , при котором вода распреде­ляется на поверхности почвы путем напуска ее в полив­ные борозды, полосы или чеки. Этот способ орошения преобладает.

Дождевание , при котором вода выбрасывается аппа­ратами в воздух, дробится на капли и падает на землю в виде искусственного дождя, увлажняющего приземный слой воздуха, растения и почву.

Внутрипочвенное (подпочвенное) орошение осущест­вляют по трубам-увлажнителям, уложенным в почве на глубине 0,4…0,6 м. При этом пахотный горизонт увлаж­няется водой при движении ее по капиллярам, а поверх­ность почвы практически не смачивается. Этот способ орошения применяют ограниченно.

Капельное орошение непрерывно снабжает растения водой по густо разветвленным трубопроводам через ка­пельницы малыми расходами непосредственно в корнеобитаемую зону.

Аэрозольное (мелкодисперсное) орошение - увлаж­няется не почва, а воздушная среда и растения очень мелкими каплями. Этот способ орошения применяется для снижения температуры воздуха, растений и повыше­ния относительной влажности воздуха, что повышает фотосинтез растений в жаркое время.

Влияние орошения на почву . Орошение влияет на микроклимат, физические, химические, биохимические и биологические процессы, происходящие в почве.

В результате орошения изменяется влажность, тем­пература, теплоемкость, механический состав, порис­тость, структура, водопроницаемость и водоудерживающая способность, сила сцепления почвенных частиц, содержание и распределение по горизонтам в почве химических элементов и соединений, уровень грунтовых вод и их минерализация.

Теплоемкость сухой почвы меньше, чем воды . В жар­кое время поливная вода обычно холоднее, а в осеннее теплее, чем воздух и почва. Влажная почва днем поглощает тепла больше, чем сухая, а ночью излучает меньше тепла вследствие увлажнения приземного слоя воздуха, поэтому в летнее время влажная почва обычно холоднее, а в холодное теплее сухой. Увлажнение почвы уменьшает силу сцепления частиц и прочность глинистой и суглинистой почв, а песчаные почвы, наоборот, стано­вятся тверже. В почве, затопленной слоем воды, комочки распадаются и даже расплываются. Высыхая, глинистая почва образует плотную корку с трещинами, которую необходимо своевременно разрушать культивацией.

Оросительная вода содержит взвешенные наносы, ко­торые отлагаются на поверхности почвы и частично вмываются вглубь, изменяя ее механический состав. На­пример, в районе Бухары за многовековой период оро­шения слой наносов составил 3,5…5 м, а в Хорезме — 7 м. Многолетнее орошение в этих районах создало но­вую культурно-поливную почку.

Оросительная вода содержит также растворенные минеральные и органические соединения , причем наибо­лее высокую минерализацию имеют грунтовые воды, применяемые для полива, речные воды обычно слабо минерализованы. Поступление в почву вместе с полив­ной водой азота, калия, фосфорной кислоты пополняет запасы питательных веществ. В то же время ороситель­ная вода является хорошим растворителем химических соединений, содержащихся в почве. При поливе из почвы вымываются и вредные соли, что улучшает качество почвы, одновременно легкораствори­мые соли калия, азота и другие перемещаются вместе с водой из верхних слоев в нижние, а при обильных поли­вах или при промывках выносятся за пределы корнеобитаемого слоя, что может ухудшить качество почвы.

При отсутствии подземного оттока воды, обильные поливы повышают уровень грунтовых вод и могут выз­вать заболачивание орошаемых земель. Если грунтовые воды сильно минерализованы и содержат вредные соли, то в результате большого испарения воды в верхнем слое отлагается много солей и почва оказывается засо­ленной (вторичное засоление) и непригодной для выра­щивания сельскохозяйственных культур.

Орошение положительно влияет на микробиологиче­ские процессы, протекающие в почве. Оно замедляет ми­нерализацию растительных остатков, способствует на­коплению, гумуса и активизирует процесс нитрификации. Орошение создает также благоприятные условия для жизни и размножения дождевых червей, которые спо­собствуют образованию структуры почвы.

Влияние орошения на микроклимат и растения . Оро­шение изменяет микроклимат приземного слоя воздуха орошаемой территории, понижая днем максимальную температуру воздуха (на высоте 0,5 м разница достигает 6°С), а ночью повышает минимальную (разница дости­гает 3°С). В холодную погоду с помощью орошения со­гревают почву и воздух, что позволяет обезвредить дей­ствие заморозков до -3,5 °С.

Поливы повышают относительную влажность воздуха (разность достигает 20…50 %), снижают максимальную температуру поверхности почвы (разница достигает 25°С) и уменьшают амплитуду ее колебания по сравне­нию с неорошаемой на 10… 15 °С.

Особенно благоприятно действие орошения на микро­климат при поливе дождеванием. В течение 7…10 суток, после полива разница температуры воздуха, почвы и относительной влажности воздуха сглаживается. Полезащитные лесные, полосы усиливают влияние орошения на микроклимат.

При увлажнении почвы ассимиляция идет интенсив­нее, чем у неорошаемых растений. Корневая система во влажной почве быстро растет и бесперебойно обеспе­чивает растения водой и питанием в требуемом коли­честве.

Однако орошение может и отрицательно влиять на микроклимат и растение . Например, при поливе весной холодной водой и температуре воздуха ниже 20 °С температура листьев растений и воздуха снижается, что сни­жает фотосинтез, замедляет рост и развитие многих сельскохозяйственных культур. Полив сильно минерали­зованной водой угнетает растения, снижает количество и качество урожая.

Орошение улучшает питание растения, его внутрен­ние биохимические процессы, рост и развитие. Средние многолетние урожаи на орошаемых землях выше, чем на неорошаемых, в избыточно влажной зоне примерно в 1,2…1,6 раза, в засушливой - в 2…3 и очень засушли­вой - в 3…6 раз и более.

Обводнение земель . Под обводнением земель понима­ют совокупность гидротехнических сооружений и меро­приятий для водоснабжения и орошения отдельных уча­стков безводных и маловодных районов. Обводнение местности осуществляют устройством колодцев, прудов, каналов, водозаборных сооружений и водоводов, допол­няющих естественную сеть водотоков, и во многих слу­чаях совместно с орошением.

Возможно, Вас так же заинтересует: