что такое орошение в сельском хозяйстве
Орошаемые земли: понятие и особенности обработки почвы
Мелиорация земель в комплексе агротехнического возделывания всегда занимала ключевое место по значимости. За последние годы природные катаклизмы с рекордными засухами повысили актуальность применения гидрологических улучшений почвенного покрова. Но и орошаемые земли далеко не всегда обретают нужные сельскохозяйственные качества после стабилизации влажностного коэффициента, требуя и дополнительных мер культивации.
Что такое орошение?
Это один из методов гидромелиорации, целью которого является повышение урожайности почвы за счет улучшения водного режима в грунте. При этом и само орошение вовсе не однородно с точки зрения технологической реализации. Многое в выборе техники гидромелиорации зависит от условий ее применения, требований к регуляции водного баланса и средств доставки жидкостного ресурса. Нередко орошаемые земли испытывают и проблемы другого свойства – например, это может быть нарушение структуры, обветривание или эрозия. Соответственно, оправдывает себя и комплексная агролесомелиорация, в перечень мер которой также входят и средства защиты от сухих ветров. Водный баланс может нарушаться и по другим причинам, не связанным с естественной гидрологической регуляцией в конкретном регионе. Особенно часто это встречается на засоленных и кислотных почвах, когда происходит опреснение плодородного слоя. В таких случаях применяется дренажная мелиорация, заключающаяся в выведении из земли вредных солей.
Компоненты системы орошения
Полноценный оросительный комплекс включает в себя несколько функциональных элементов, в числе которых следующие:
Методы орошения
Среди наиболее распространенных способов реализации орошения можно выделить следующие:
Площадь орошения в России
В 2010 г. была принята программа развития мелиорации, рассчитанная на 10 лет. В соответствии с ее направлениями, реализуется комплексная модернизация оросительных систем в два этапа. На первом производится техническое переоснащение и реконструкция существующего арсенала, а на втором будет проводиться внедрение уже новых инновационных технологий. На текущий момент реализация программы увеличила площадь орошаемых земель в России на 50 тыс. га. Расширение касается преимущественно Волгоградской области, но также планируется развитие мелиорационного комплекса в Краснодарском крае, Тиховском хозяйстве, в Каргалинском гидроузле и т. д. При этом орошаемые территории от общего фонда мелиорационных земель занимают всего 8 %. В то время как недостаток осадков наблюдается на 80 % сельскохозяйственных угодий, отведенных под пашню. В целом же на данный момент в России орошаются порядка 4,5 млн га территории.
Площади орошаемых земель в мире
Традиционно с большим отрывом лидирующие позиции по данной характеристике занимают страны азиатского региона, в частности Индия и Китай. Это обусловлено крайне низкими показателями естественного увлажнения с коэффициентом до 0,33, а также дефицитом испаряемости, превышающим 5000 м 3 на 1 га. В итоге первое место по площади орошаемых земель занимает Индия (560 тыс. км 2 ), а второе – Китай (545 тыс. км 2 ). Третью же позицию заняли США (220 тыс. км 2 ), где также распространено сельское хозяйство, но климат не позволяет в полной мере отказываться от гидрологической мелиорации. Десятку стран с наибольшей площадью орошаемых территорий закрывают Таиланд, Индонезия и Бангладеш, где увлажнению подвергается порядка 45-50 тыс. км 2 земель.
Обработка орошенной почвы
Одного лишь орошения недостаточно для достижения оптимальных агротехнических показателей земли. Поэтому в одном комплексе с гидромелиорацией может выполняться щелевание и культивация подрезанием. Данные операции нужны в том числе для повышения водопроницаемости почвы. На тяжелом почвенном покрове уместно и чизелевание, то есть рыхление земли до уровня 30-40 см с частичным перемешиванием. В весеннее время на орошаемых землях производится выравнивание для эффективного распределения влаги. Эта мера ставит целью исключение заболачиваемости на пониженных участках. Опять же, на орошаемых пашнях для более эффективного поглощения почвой воды междурядья обрабатываются с большим заглублением, по сравнению с участками, которые не требуют дополнительного увлажнения.
Что касается питания, то оно зависит от выращиваемых культур. К универсальным средствам можно отнести азотные и зольные компоненты с минеральными добавками. Их рассчитывают в соответствии с требуемой урожайностью и показателями агрохимических картограмм. В России для зяблевой вспашки вносят суперфосфат, а в рамках посева – нитрофоску и гербицид для борьбы с сорняком.
Какие культуры выращиваются на орошаемой почве?
Теоретически на таких территориях можно выращивать зерновые, кормовые и технические культуры. Остальное уже будет зависеть от других свойств почвы и местного климата. Например, для Средней Азии, Закавказья и Казахстана самым популярным является хлопчатник. На Дальнем Востоке, Северном Кавказе и в низовьях Волги расширяется применение риса на орошаемых землях. Культуры традиционного для России спектра, наподобие свекловичных, картофеля и зерновых, также выращиваются на таких почвах, но требуют уже более глубокого подхода к удобрению. Также и ценные технические культуры дают хороший урожай только при условии достаточного внесения минеральной подкормки с химикатами против болезней, вредителей и сорняков.
Проблемы использования орошения
Несмотря на очевидную агротехническую пользу и экономическое обоснование применения оросительных систем, данный способ мелиорации может иметь и негативные последствия. Например, игнорирование мер по выравниванию уклонов приводит к развитию овражной эрозии. На орошаемых землях образуются борозды, каналы стоков и углубления с размывами, в которые уходит вся поливочная вода. Профилактика подобных явлений заключается в культивации участков рыхлением, повышении водопроницаемости и дождевании разными способами. Также к проблемам экологического свойства, возникающим из-за неправильного орошения можно добавить засоление грунта, оседание рельефа, загрязнение и обмеление рек.
Заключение
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:
Все эти методики могут быть вполне эффективными. Однако выбирать конкретную технологию следует прежде всего с учетом особенностей самого участка, требующего орошения.
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:
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:
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:
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:
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:
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:
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.
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.
Все о системе оросительной мелиорации: понятие, цели, виды и способы орошения
Сельскохозяйственная мелиорация представляет собой систему различных мероприятий, основная цель которых — улучшение качества грунта в неблагоприятных климатических условиях и повышение плодородности почвы с целью получения богатого урожая сельскохозяйственных культур.
Мелиорация положительно влияет на развитие сельского хозяйства, способствует повышению уровня жизни и деятельности человека.
Мелиорация, путем изменения водного режима, комплексно влияет на воздушную, питательную, тепловую и агробиологическую составляющую почв. В результате увеличивается плодородность грунта, что ведет к получению хороших и постоянных урожаев сельскохозяйственных культур.
Ирригация как вид мелиоративных работ
Орошение (ирригация) — вид водной мелиорации, применяемый в местах, где естественное увлажнение почв не достаточно хорошее или не постоянное.
Цель орошения — предотвратить засушливость почвы за счет восполнения дефицита влаги. Основные цели орошения:
Виды оросительных мероприятий
Оросительные мелиорации подразделяют на следующие виды:
Отдельно выделяют разовое или однократно действующее орошение. Его используют весной путем задержания талых вод на участке или летом, додачей воды на участок во время паводка. Цель — создание запасов воды на случай засухи, при этом глубина увлажнения почвы составляет 1,5-2 м и более.
Разовое орошение используется для увлажнения полей, пастбищ и быстрорастущих растений. Отличительная особенность данного вида — экстенсивный способ использования орошаемых земель и водных ресурсов.
Способы
По способу подачи воды в почву, орошение бывает:
Поверхностная система
Поверхностное — такой способ орошения, когда вода подается на грунт сплошным потоком или отдельными струями и впитывается под влиянием гравитации.
Данный вид рекомендуется к использованию на уклонах не более 0,01-0,03.
Поверхностное орошение бывает:
Подпочвенная конструкция
При подпочвенном орошении вода подводится сразу к корням растений из системы подпочвенных увлажнителей, а поверхность грунта становится влажной благодаря проникновению жидкости в частицы грунта.
Подпочвенное орошение требует постройки особых систем, состоящих из трубопроводов, оборудованных шлюзами. Шлюзы перекрывают по необходимости во время весенних и летних агротехнических работ.
Обратите внимание! Именно подпочвенное орошение делает возможным полную автоматизацию процесса увлажнения почвы, без вмешательства человека.
Дождевание
Дождевание — способ орошения, когда вода под давлением подается специальными механизмами в воздух, рассеивается и падает на растения и почву в виде капель, имитируя дождь. Данный способ широко применяется для различных типов поливов, при борьбе с сорняками в воду добавляют реагенты и вещества, уничтожающие вредные растения, и др.
Дождевание — отличный вариант орошения при выращивании овощей, ягод, плодов, зерновых культур. Особую популярность данный вид орошения получил в районах с недостаточным естественным увлажнением.
Капельный поливной метод
При капельном орошении вода через сложную систему небольших трубочек доставляется к каждому растению. Капельное орошение может осуществляться по капельным трубкам и капельным лентам.
Данный вид орошения применяют во всех местах, где культурам необходим полив (на огородах, фермах, в садах, парниках). Капельное орошение требует использования современных технологий. Вода подается непосредственно к корням растений, не оказывая вреда стволу и листьям. Так:
Конечно, капельное орошение требует приобретения специального оборудования, но оно очень быстро окупается. Оборудование для капельного орошения требует особого ухода, ведь вода содержит мелкие частицы песка и минералов, которые оседают на дне тонких трубочек капельницы и они очень быстро забиваются. Приходится разбирать систему и устранять засоры.
Это можно предотвратить, если установить фильтры перед монтажом оросительной системы. Благодаря очищенной фильтром воде срок эксплуатации труб значительно увеличивается.
Водные источники для полива
К водоисточникам относятся различные природные или созданные человеком водоемы, например, река, пруд, водохранилище, подземные воды из скважины и прочие. Источник должен:
Источниками воды для регулярного орошения могут служить:
Прежде чем остановить свой выбор на том или ином источнике воды для орошения, проводят тщательный анализ его характеристик: