Орошение понятие. Орошение сельскохозяйственных земель

И Египте , а в Новом свете - в областях исчезнувшего царства ацтеков . Египтяне не довольствовались периодическими разливами Нила для оплодотворения своих полей; а провели его воды, с помощью разветвлённой системы каналов, по всей своей плодородной области до края пустыни. Впоследствии перешли здесь к водочерпательным колёсам , поднимавшим воду на высоту .

В Европе древнейшими мастерами по части орошения являются этруски . Громадные остатки каналов между Адиджем и По свидетельствуют ещё в настоящее время об исполинских сооружениях, исполненных этим народом исключительно для обводнения полей. Своё искусство они передали римлянам . Последние высоко ценили воду, и ещё в настоящее время поражают их гидротехнические сооружения: возвышенные бассейны, водопроводные каналы, искусственные пруды и озёра, великолепная отделка источников и другие совершенные устройства для доставления хорошей воды .

Самым широким образом оросительные сооружения развились в Ломбардии . Сеть оросительных каналов в этой области, развиваемая и совершенствуемая со времён римлян, охватывала к началу XX века площадь до 450 000 гектаров . Главные каналы этой сети, в состав которых вошли и древние искусственные водотоки, построены были в начале средних веков частью монахами, частью городами Миланом , Кремоной и другими под владычеством Висконти , Сфорца , Паллавичино , а в области Мантуи династией Гонзага . Древнейший канал Ветталия построен в 1057 году . Уже в 1216 году в Милане появляется собрание постановлений о пользовании водой, которые впоследствии были усовершенствованы и послужили основанием законодательства об орошении 1747 года . В XI веке монахи аббатства Кьяравалле владели более чем 8 000 гектаров орошаемых лугов и продавали излишек своей воды. Для определения её количества пользовались особыми водомерами , в которых вода пропускалась через определённое отверстие (0,029 м²), при постоянном напоре (0,10 м). В минуту через такое отверстие протекает 2,1835 м³, что называется миланской унцией. Впоследствии вместо водяной унции стали пользоваться для измерения расхода другими устройствами и приборами, называемыми со времен Солдати, первого изобретателя такого прибора в XVI веке , модулями .

Основные сведения

Насосная станция для забора воды на оросительные нужды

Оросительный канал

Оросительные трубопроводы

Передвижная установка для орошения

Орошение относится к гидромелиорации, которая представляет собой ряд мер, направленных на долговременное улучшение водного режима почвы с целью повышения её урожайности. Гидромелиорация осуществляется путём строительства инженерных гидротехнических сооружений , с помощью которых осуществляется просчитанное изменение или регулирование водного режима территории. Если орошение требуется осуществлять в местности бедной водными запасами, то предварительно следует провести обводнение территории, так как постоянная транспортировка требуемых для орошения объёмов воды была бы чрезвычайно неэффективной и дорогостоящей. С помощью же обводнения обеспечивается поступление воды естественным ходом, что позволяет её использовать в дальнейшем непосредственно в оросительных системах.

Эффективным является использование орошения вместе с другими видами мелиорации, например, с агролесомелиорацией, которая включает в себя создания защитных лесополос и участков. При этом возможно достичь не только улучшения почвенных условий, но и изменения в лучшую сторону микроклиматических условий, когда улучшается местный влагооборот в целом . В засушливых регионах только увлажнения почвы может быть недостаточно, так как при действии сухих ветров испарение с поверхности растений усиливается, и скорость подпитки из корневой системы может оказаться недостаточной, что приводит к увяданию. Также можно отметить такие виды мелиорации как опреснительные мелиорации, которые заключаются в выведении из почвы вредных солей, и тепловые мелиорации, когда полив культур производится тёплой водой.

В целом, орошение применяется в самых различных участках по климатическим условиям. Очевидно, что наибольшая нужда в орошении наблюдается в регионах с жарким сухим климатом (аридный климат), характеризующихся малым количеством осадков (200-300 мм в год). Показатель увлажнения (отношение годовой суммы осадков к потенциальной испаряемости) меньше 0,33, а дефицит испаряемости (разница между возможной испаряемостью за вегетационный период и продуктивно используемыми осадками) превышает 5000 кубических метров на гектар. В России к подобным землям можно отнести территорию Астраханской области . Данный климат типичен для государств Средней Азии , где основной культурой, выращиваемой с помощью орошения является хлопчатник .

Также орошение весьма эффективно в субаридных областях. Для них показатель увлажнения составляет меньше 0,77, а дефицит испаряемости - 2000-5000 м³ на гектар. Климат в таких областях более благоприятный, чем в зонах аридного климата, однако раз в несколько лет здесь случаются засушливые периоды, что может наносить большой ущерб сельскому хозяйству. Орошение здесь играет несколько иную роль, служит не столько для создания возможности произрастания, сколько для выравнивания колебаний объёма получаемой продукции по годам и более эффективного использования земель с возможностью снимать урожай несколько раз в год. Определяющими культурами являются кормовые и зерновые .

В зависимости от местной ситуации возможны разные способы проведения орошений. Во-первых, может орошаться как целиком вся площадь угодий, что характерно для засушливого климата, так и отдельные участки определённых культур, что свойственно для более влажных климатических районов. Во-вторых, орошение может осуществляться единожды за год (так называемое лиманное орошение), при котором в почве создаётся необходимый запас воды, используемый растениями в течение года, или же орошение может производиться постоянно .

Режим орошения

В задачу орошения входит определение необходимого количества воды, требуемого для проведения оросительных работ с максимальной эффективностью. Для этого учитывают как местные климатические условия, так и вид орошаемых растений и требуемые ему условия для максимального произрастания и количества воды в разные периоды роста. Следует знать фазы развития той или иной культуры и обеспечивать требуемые условия для каждой из фаз. Можно выделить следующие фазы роста: прорастание, кущение, цветение и созревание. Наиболее водозатратной для злаковых культур является фаза кущения, тогда как, например, для хлопчатника - фаза цветения.

Различают поливную норму - количество воды, требуемое сельскохозяйственной культуре на один полив, и оросительную норму - весь объём воды на период орошения. Коэффициентом водопотребления называют количество воды, израсходованное растениями, на единицу урожая .

Оросительные системы

Оросительные системы в общем случае состоят из нескольких компонентов :

Водоисточник - река, пруд, водохранилище, скважина, обеспечивающие требуемый объём воды
Водозаборное сооружение - регулирует забор воды в систему
Сеть линейных водопроводящих устройств - каналы, лотки, трубопроводы
Поливная сеть и устройства - непосредственно поливные полосы, борозды, чеки, ярусы, поливальные машины и устройства
Водосборно-сбросная сеть - для сбора и отвода поверхностного стока с участка
Дренажная сеть - для регуляции уровня подземных вод и отвода солей
Вспомогательные сооружения - для регулирования напора, расхода и объёма воды, очистные сооружения и пр.
Инфраструктура - дороги, лесополосы, сооружения энергоснабжения, производственные и жилые здания, пруды-накопители и пр.

Соответственно, можно выделить несколько типов оросительных систем в зависимости от применяемых компонентов. Например, если в качестве водозаборного сооружения используются насосные станции, то система является с механическим водоподъёмом, в отличие от самотечной системы. По типу открытости можно различить системы открытые, где используются каналы и лотки и закрытые, где используются трубопроводы. Также системы различаются по способу полива: поверхностного полива, дождевальные, рисовые, лиманного, капельного или внутрипочвенного орошения.

Почвенная влага

Изучение и прогнозирование свойств почвенной влаги является одной из важнейших задач в орошении, так как именно для её регулирования орошение и предназначено. К почвенной влаге относят влагу, содержащуюся в верхнем слое земли в пределах зоны аэрации . Ключевым параметром, характеризующим почвенную влагу, является её подвижность, в зависимости от величины которой почвенную влагу разделяют на кристаллизационную, твёрдую (лёд), парообразную, прочносвязанную, рыхлосвязанную и свободную. Задачей орошения является создание определённой влажности, которая бы обеспечивала максимальный урожай засеиваемой на данном участке сельскохозяйственной культуры. При этом выделяют несколько видов влажности почвы, что позволяет максимально точно рассчитывать её свойства:

Максимальная гигроскопичность позволяет оценить, сколько влаги может содержать почва прежде чем прекратится процесс впитывания
Наименьшая влагоёмкость показывает, сколько воды останется в почве, после того как стечёт вся гравитационная вода
Полная влагоёмкость определяет максимальное количество влаги, способное содержаться в почве
Влажность завядания - влажность, при которой прекращается процесс усвоения влаги из почвы определённым растением, соответственно, данная характеристика зависит не только от типа почвы, но и от сорта сельскохозяйственной культуры.

Скорость впитывания воды в почву можно определять по формуле :

u = α K t α − 1 {\displaystyle u=\alpha Kt^{\alpha -1}} ,

Проинтегрировав это выражение, можно получить слой впитавшейся влаги за время t {\displaystyle t} :

H = K t α {\displaystyle H=Kt^{\alpha }} .

Для того чтобы не начался процесс ирригационной эрозии, требуется, чтобы вся поступающая влага впитывалась в почву.

Для оценки водоотдающих свойств тех или иных почв можно использовать коэффициент водоотдачи, который равен отношению объёма свободновытекающей из грунта воды к объёму этого грунта, выраженный в процентах. Значения коэффициента водоотдачи составляют от 0,01 для глин до 20 у мелкозернистых песков.

Способы орошения

Круговая оросительная установка
на полях ГДР (1967)

К основным способам орошения относится:

полив по бороздам водой, подаваемой насосом или из оросительного канала;
разбрызгиванием воды из специально проложенных труб;
аэрозольное орошение - орошение мельчайшими каплями воды для регулирования температуры и влажности приземного слоя атмосферы;
подпочвенное (внутрипочвенное) орошение - орошение земель путём подачи воды непосредственно в корнеобитаемую зону;
лиманное орошение - глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы водами местного стока.
дождевание - орошение с использованием самоходных и несамоходных систем кругового или фронтального типа.

См. также механизированное орошение .

Орошение в разных странах

Негативные экологические последствия

При ошибках в организации мелиорации оросительное земледелие может вызывать целую цепь негативных экологических последствий. Главными из них являются:

ирригационная эрозия ;
накопление агроирригационного культурного горизонта почв ;
вторичное засоление грунта и почвы;
заболачивание грунта и почвы;
загрязнение поверхностных и подземных вод;
оседание рельефа местности.

Вторичное засоление - одно из главных последствий орошения земель в условиях аридного климата . Оно связано с подъемом минерализованных грунтовых вод к земной поверхности. Грунтовые воды, содержащие соли, начинают при этом интенсивно испаряться, в результате чего почва насыщается избыточным количеством солей. Острая экологическая проблема орошаемого земледелия - загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Это результат полива угодий и использования воды для рассоления почв. Большинство рек, воды которых используются для орошения имеют минерализацию 0,2-0,5 г/л. В настоящее время их минерализация возросла в 10 раз, что привело к росту вторичного засоления. Проблемы засоления почв и вод усугубляются применением минеральных удобрений .

Сведение негативного экологического эффекта к минимуму возможно при правильном планировании и проведении орошения, так как большая часть недостатков не является органически ему присущей .

Технико-экономическое обоснование орошения

Экономическая эффективность мероприятий по орошению зависит от того, смогут ли дополнительные доходы, получаемые в результате проведения оросительных мероприятий, превзойти затраты на их осуществление. Соответственно, требуется иметь информацию о том, сколько средств потребуется вложить в строительство мелиоративной системы, представлять получаемый дополнительный объём продукции, а также рассчитать величину расходов, затрачиваемых на само производство сельскохозяйственной продукции.

Следует учитывать, что объём капитальных вложений в оросительные системы включает в себя не только средства на сами эти системы, но также и средства на создание соответствующей инфраструктуры, например, на создание внутрихозяйственной сети дорог, электрификацию, строительство дополнительных зданий для производственных нужд и проживания обслуживающего персонала и пр .

Годовые издержки на производство продукции при введении оросительных систем возрастают. Помимо обычных затрат на удобрения, посев, уборку и транспортировку урожая и т. п. появляются расходы на обслуживание самих оросительных систем, которые могут включать в себя затраты на оплату рабочих, на амортизацию оборудования , на дополнительные земляные работы (например, очистку каналов, нарезку временных оросительных сетей), на поливы.

В связи с этим перед введением систем орошения требуется тщательный анализ, сопровождающийся экономическими расчётами и технико-экономическим сравнением нескольких вариантов . Для этого могут потребоваться данные о видах и площадях предполагаемых к орошению земель, оценка их мелиоративного состояния, геодезические работы по съёмке местности, с целью составления топографических планов и профилей угодий, данные о физико-химическом составе почв, геологические данные о грунтовых основаниях и уровне подземных вод.

Создание крупномасштабных оросительных систем требует участия специализированных проектных институтов и научной поддержки ввиду как значительных затрат, так и возможного кардинального влияния на природу и население региона. Извлечь максимальную выгоду из внедрения мелиорации возможно при общем развитии сельскохозяйственной отрасли, когда происходит внедрение современной сельхозтехники, создаются профессиональные кадры работников, а также развивается социальная сфера на селе .

Нормативно-техническое обеспечение орошения в Российской Федерации

В настоящее время работы по строительству, эксплуатации и содержанию оросительных систем регулируются сводом строительных норм и правил (СНиП) с сопутствующими нормативно-методическими документами (ведомственные строительные нормы (ВСН), пособия к СНиП, методические указания, большая часть которых сохранилась со времён государственного регулирования вопросов мелиорации. Стоит задача по созданию новых норм, отвечающих как современным требованиям и ситуации, так и находящихся в соответствии с требованиями Международных ассоциаций по стандартизации (ИСО). Однако появление в ближайшее время единого технического российского регламента по мелиорации в ближайшее время маловероятно. В настоящее время ведутся работы по разработке научно-методической основы для создания национальных стандартов, которые бы регулировали мероприятия по орошению, как составной части мелиорации в целом [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров . - 3-е изд. - М. : Советская энциклопедия, 1969-1978.

Вода играет огромную роль в процессах жизни на земле, в жизни человека и общества. При ее участии протекают многие сложные биохимические процессы в живых организмах. Она является составной частью всех тканей растений, животных и человека.

Одним из условий стимулирования обильного роста зеленых насаждений, обеспечения комфортабельности и привлекательности садово-парковых зон, спортивных комплексов, коттеджных и дачных участков является тщательный и своевременный полив, качественное увлажнение почвы.

Способность почвы сохранять необходимую влажность в течение относительно длительного периода времени характеризуется коэффициентом или скоростью фильтрации. Для глинистых грунтов скорость фильтрации воды значительно меньше, чем для песчаных грунтов. Поэтому в глинистых грунтах снижается интенсивность испарения и дольше сохраняется влага, что позволяет реже производить увлажнение почвы (орошение), чем в песчаных грунтах.

Корневая система снабжает растения почвенной влагой. Когда почва обладает достаточным запасом влаги, то, благодаря обеспеченности растений питательными веществами, температурным режимом и фотосинтезу, происходит рост корневой системы. По мере истощения запасов влаги в корнеобитаемом слое уменьшается и доступ ее 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 то же время избыток воды в корнеобитаемом слое почвы ограничивает доступ к растению питательных веществ и кислорода, что пагубно складывается на его развитии.

В естественных условиях водный фактор неустойчив и находится в зависимости от атмосферных осадков. А там, где осадки не обеспечивают необходимую влажность почвы, как это характерно для лета средней полосы Украины, да и ряда других территорий, необходимо регулярное искусственное орошение (полив).

Орошение состоит из комплекса технических, агротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий, в основе которого лежат гидротехнические приёмы нормированного поступления воды в почву.
Оросительная вода улучшает водный режим почвы, увеличивает водность растительных тканей, повышает тургор (внутриклеточное гидростатическое давление), 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.

В современной мелиоративной практике различают несколько основных способов орошения: поверхностный полив, дождевание, капельное орошение, мелкодисперсное, 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.

Рассмотрим подробнее орошение, дождевание и капельное орошение.

Дождевание – прогрессивный 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 больше не приходится тратить на ручной полив или трудоемкое перемещение шланга по садовому участку. Другие считают, что главное преимущество системы орошения состоит в стимуляции жизнедеятельности растений и в снижении расхода воды. Третьи рассматривают систему орошения как наилучший способ вложения средств в недвижимость, стоимость которой возрастает в связи с возросшей привлекательностью их садового участка.

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, когда происходит максимальное испарение влаги.
Экономия личного времени, поскольку исчезла необходимость присутствия владельца участка при орошении.
Возможность простого перепрограммирования контроллера для обеспечения влагозарядных поливов весной (осенью), а также осуществления демонстрационных поливов для гостей.
Простота консервации системы на зимний период без демонтажа оборудования, осенью и расконсервации в весенний период.

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. Иначе среди прекрасного зеленого газона будут выделяться пятна желтого или оранжевого цвета в местах установок оросителей.

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, цветочных и декоративных насаждений, овощей в теплицах и парниках. 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.

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 либо 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 орошения из местных источников воды.
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

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. В садах для подачи воды под одно дерево обычно достаточно 3-4 капельницы либо шланга капельного полива с расстоянием между встроенными капельницами 20-40 см.

Компании-производители поливочного оборудования, используя накопленный опыт применения данного способа орошения при выращивании продуктов питания растительного происхождения, прежде всего в аридных зонах, разработали множество различного рода капельниц, комплектов капельного орошения, шлангов капельного полива и пористых шлангов, которые успешно используются для орошения.

Применение капельного орошения связано с более тщательной водоподготовкой и проектированием систем.

Рассмотренные способы орошения в той или иной мере используются при содержании растений при благоустройстве и озеленении различных территорий.

О необходимости орошения

Достаточно сказать, что в активно растущих растениях содержание влаги в 3...4 раза превышает вес сухого вещества. Это говорит о необходимости проведения поливов для нормального роста и развития растений.

Почвы, обладая водоудерживающей способностью, действуют как абсорбент воды, получающийся за счет осадков или орошения. Поэтому необходимо периодическое увлажнение почвы по мере роста растений за счет поливов.

Таким образом, оптимальная величина поливной нормы будет равняться:

M = 100 а h n s (w -0,65...0,75 w), м/га

Где: а - объемный вес почвы, т/м3 ; h - глубина промачиваемого (корнеобитаемого) слоя почвы, м; n - коэффициент неравномерности, равный 0,9 ...0,95; s- площадь увлажнения, м2 ; w - содержание влаги в почве, равное наименьшей влагоемкости.
Сроки полива определяют в зависимости от климатических условий для различных регионов. В южных районах первый полив производят ранней весной до начала распускания почек и появления листьев; второй - после распускания листьев и появления бутонов; третий - во время цветения в продолжение лета. Заканчивают поливы поздней осенью в период от начала массового опадения листьев до замерзания почвы. В центральных и северных районах (районы неустойчивого увлажнения) первые поливы начинаются во время появления бутонов и начала цветения культур, т.к., как правило, в этих районах до начала лета весьма велики запасы воды в почве после зимне-весеннего накопления осадков. Кроме того, как правило, в эти периоды температура воздуха не способствует значительному испарению с поверхности почвы и транспирации растений. Исключением являются года с постоянной высокой температурой воздуха, устанавливающейся с конца апреля - начала мая. В этом случае поливы начинаются ранней весной.

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 .

Влияние орошения на почвенные процессы и микроклимат

Переход от неполивного к орошаемому земледелию оказывает глубокое воздействие на почвообразовательный процесс, вызывая существенные изменения физического состояния почвы, солевого режима, тепловых свойств и воздушного режима, химических и микробиологических процессов, темпа накопления и разложения органического вещества почвы.

Систематическое воздействие оросительной воды на почву (высокого качества, незасоленная) изменяет физическое состояние ее, способствует повышению почвенного плодородия. Под ее влиянием существенно изменяются агрономические свойства почвы, водно-воздушной, тепловой и питательный режимы, микробиологическая активность почвы, микроклимат над орошаемой территорией. Чем ближе к оптимуму запасы почвенной воды, тем выше ее эффективное плодородие.

Орошение оказывает положительное влияние на физическое состояние почвы, уменьшает ее удельное сопротивление при вспашке и придает ей физическую, или пахотную, спелость. При обработке такая почва лучше рыхлится и крошится, меньше оказывает механическое сопротивление тяговым усилиям.

Оросительная вода несет некоторое количество взмученных илистых частиц, оседающих на полях в виде плодородных наносов. В течение многих лет слой ирригационного наноса может достигнуть значительной величины. Таким образом, создается новая культурно-поливная почва.

При орошении изменяется водный режим почвы. Так в почве происходят периодические (суточные, сезонные, годовые) изменения (колебания) водного режима почвы, которые тормозят нормальный рост растений. За счет регулярных поливов в почве на протяжении всего вегетационного периода водный режим удерживается на высоком уровне.

Важен воздушный режим почвы, т. к. воздух занимает в почве почти все свободные поры, количество которого в разных почвах неодинаково и зависит от механического состава, скважности, структурности и влажности почвы. Чем больше влажность почвы, тем меньше в ней содержание воздуха. После полива все почвенные поры заполняются водой. Под влиянием газообмена между почвенными и атмосферным воздухом концентрация кислорода в почвенном воздухе увеличивается, а углекислого газа уменьшается. Обязательное условие регулирование воздушного режима – правильное нормирование поливов. Активно улучшает аэрацию почвы – глубокое рыхление, шевеление, окучивание.

Орошение сильно изменяет и условия питания растений, нитраты передвигаясь в зону деятельности активной корневой системы, улучшают питание растений. Орошение изменяет и условия поступления в растения микроэлементов, кроме того сама вода содержит значительное количество питательных веществ.

Вода является хорошим растворителем, а это способствует мобилизации элементов питания и улучшает питательный режим растений. Орошение увеличивает теплоемкость и теплопроводимость почвы. Глубокое промачивание почвы подзимними поливами снижает угрозу вымерзания корней. Влажная почва способствует притоку тепла из нижних непромерзаемых горизонтов.

Орошение оказывает значительное влияние и на химические свойства почвы. Регулярное поступление оросительной воды снижает концентрацию почвенного раствора, способствуя тем самым растворению минеральных веществ. Оросительная вода, содержащая СО2 действует, прежде всего, как растворитель и как среда, в которой легко протекают химические процессы. Она вымывает за пределы корнеобитаемого слоя вредные соли (NaCl, Na2C03 и др.).

Орошение создает более благоприятные условия для почвенных микроорганизмов. При орошении в условиях оптимальной влажности почвы активизируются микробиологические процессы, в частности процессы нитрификации. Особенно большое влияние поливы оказывают на деятельность клубеньковых бактерий, которые в засушливых районах почти не образуются на корнях бобовых растений.

С микробиологической деятельностью тесно связаны превращения органического вещества в почве. С одной, стороны, усиленная деятельность аэробных микроорганизмов в условиях умеренного орошения ускоряет разрушение органического вещества, в том числе гумуса. Это влечет за собой также и разрушение почвенной структуры. С другой стороны, в почве усиливается накопление органического вещества в связи с резким повышением урожая сельскохозяйственных культур и увеличением массы их корней, которые превращаются в перегнойные вещества, участвующие в создании прочной почвенной структуры. При благоприятных условиях второй процесс опережает первый.

Орошение самое активное средство воздействия на микроклимат, характеризующий приземные слои воздуха и верхние слои почвы, в которых развиваются сельскохозяйственные культуры: температуру почвы и приземистого слоя воздуха, относительную влажность воздуха, силу ветра и радиационный баланс.

После поливов почва охлаждается, так как оросительная вода в летнее время имеет более низкую температуру, а также еще и потому, что при повышенном увлажнении тепло затрачивается на усиливающееся испарение.

Изменения температуры почвы под влиянием полива тесно связано с изменениями ее теплоемкости и теплопроводимости, а также с испарением почвенной влаги. Увлажненная почва, имеющая более высокую теплоемкость, чем сухая, медленно нагревается днем и медленно охлаждается ночью. Это обеспечивает более плавный суточный ход температуры и позволяет применять орошение для борьбы с заморозками. В некоторых случаях, например для раннего полива риса, оросительную воду обогревают естественным путем в открытых водоемах.

Разность температур неорошаемой и орошаемой почвы особенно резко увеличивается на солнце, в верхних слоях ее, в дневные часы. В связи с понижением температуры почвы понижается и температура приземных слоев воздуха примерно на высоту 1,5 м от поверхности почвы, а иногда и более. В пределах этого слоя воздуха в большинстве случаев и развивается растение. А вследствие повышения влажности почвы при орошении и усилении испарения с ее поверхности повышается и влажность приземных слоев воздуха, что ослабляет воздушную засуху, снижает транспирацию, предотвращает потерю растениями тургора. Степень повышения влажности воздуха зависит от частоты поливов и их способа. В наибольшей степени влажность воздуха повышается при дождевании.

Микроклимат орошаемого поля отличается более умеренной температурой и повышенной влажностью приземного слоя почвы. Таким образом, орошение положительно воздействует на водоснабжение растений и на окружающую их среду обитания.

Действие законов земледелия в мелиоративном земледелии

Закон минимума. Повышение урожайности всегда ограничивается фактором, оказавшимся в минимуме. В засушливых районах это прежде всего недостаточная обеспеченность влагой. Существенный рост урожайности здесь может быть достигнут только при устранении этого ограничения. Если же при острой нехватке влаги попытаться поднять урожайность, например, внесением минеральных удобрений, то эффект будет небольшим, т. к. растения испытывая недостаток влаги не смогут эффективно использовать другие факторы жизни – питательные вещества, воздух, свет, тепло. Поэтому орошение в засушливых условиях - объективная необходимость, главный фактор интенсификации земледелия.

Закон незаменимости факторов жизни растений – ни один из факторов не может быть полностью заменен другими. Согласно этому закону для роста и развития растений должен быть обеспечен приток всех факторов жизни растений. Например, недостаток фосфора нельзя заменить избытком азота, а ограниченное поступление света восполнить лучшим обеспечением растений водой и т.д.

Под влиянием орошения повышается урожайность и одновременно увеличивается вынос питательных веществ из почвы с урожаем. Чем беднее почвы, тем раньше наступает момент, когда растениям не достает элементов питания, и ни орошение и ни другие приемы не смогут в силу закона незаменимости факторов снять ограничения в питании растений и в дальнейшем росте их продуктивности. Поможет только внесение удобрений. При полном удовлетворении потребности во влаге и в питательных веществах в первом минимуме могут оказаться тепло, аэрация почвы или какой-либо другой фактор. Таким образом, по мере восполнения недостатка в одном факторе обнажаются новые сдерживающие урожайность факторы, и так происходит до тех пор, пока не исчерпываются биологические возможности растения.

Закон оптимума. При постоянно возрастающих дозах факторов роста растений урожайность повышается до тех пор, пока не пройдено состояние оптимума. В орошаемом земледелии этот закон находит выражение в нижних и верхних уровнях влажности почвы, устанавливаемых при поливах. Оптимальная обеспеченность культур влагой создается при влажности почвы от 60–70 до 90–100% НВ. Уменьшение содержания влаги меньше этого уровня и переувлажнение нарушают нормальные условия жизни растений, ведут к падению урожайности. Разным фазам вегетации растений соответствуют и разный уровень оптимума влажности. Закон оптимума определяет нормы и сроки поливов, дозы удобрений, нормы высева и другие агроприемы.

Закон взаимодействия факторов. Законы минимума и оптимума относительны: отрицательное влияние факторов в минимуме можно частично уменьшить, воздействуя на другие факторы. Чем больше факторов находится в оптимуме, тем меньше отрицательное влияние фактора, находящегося в минимуме. Это показывает совокупное действие факторов, их связь и взаимозависимость. Так, потребность в воде можно немного снизить внесением фосфорно-калийных удобрений. Но если в первом минимуме находится влага, то орошение позволит резко увеличить полноту использования растениями питательных веществ, углекислого газа, кислорода воздуха, тепла, света. Совместное применение орошения и удобрений обеспечивает прибавку урожая превышающую сумму прибавок от их раздельного действия.

На эффективность урожая сильно влияет и общий уровень агротехники. Прибавка урожайности в значительной мере определяется соотношением комплекса агроприемов. При комплексном применении они взаимно усиливают действие друг друга.

Закон возврата. Особенность действия этого закона при орошении – возрастающее несоответствие между естественными запасами питательных элементов в почве и потребностью в них растений для создания высокого урожая. Т.е., чтобы плодородие почвы не снижалось, факторы, выносимые с урожаем (вода и питательные вещества) должны постоянно восполняться.

Итак, соотношение факторов – урожайность меняется в зависимости от того, в минимуме или оптимуме находится данный фактор и в каком соотношении он с другими факторами внешней среды. Соблюдение и выполнение законов земледелия позволяет направленно влиять на процессы формирования урожая и плодородие почвы.

Применение средств защиты растений на осушенных землях

Защита растений на осушенных землях от сорняков, вредителей и болезней – это комплекс агротехнических, механических, биологических и химических мероприятий, которые должны проводиться систематически.

Борьба с сорными растениями – одна из составляющих любой системы земледелия, в том числе на осушенных землях. Здесь сорняки особенно сильно разрастаются на откосах осушительных каналов; сильному разрастанию сорняков на осушенных землях способствует так же и то, что возделывание с/х культур на этих землях предполагает обязательное внесение высоких доз органических и минеральных удобрений. На осушенных землях обилие азота и благоприятный водный режим способствуют быстрому и их росту и развитию. В то же время осушенные торфяно-болотные почвы имеют более низкие температуры в период вегетации, в результате чего культурные растения развиваются медленно.

К основным биологическим особенностям сорняков относятся: высокая семенная продуктивность, растянутый период всхожести семян, большая способность размножаться вегетативно. Сорняки очень неприхотливы и отличаются высокой приспособленностью к условиям внешней среды. Семена многих сорняков созревают вместе с возделываемым растением и вместе с урожаем уносятся с поля, т. к. их невозможно отделить. Вред от сорняков многообразен: развиваясь быстрее и раньше культурных растений они имеют более развитую корневую систему и поглощают больше питательных веществ, затеняют их и вызывают полегание, затрудняют уборку и приводят к потере урожая. Кроме того, сорняки резервуары вредителей, грибных, бактериальных, вирусных заболеваний. А также на засоренных участках живут многие грызуны.

Агротехнические средства защиты включают предупредительные и истребительные меры. Предупредительные – это исключение заноса семян сорняков с семенным материалом, уничтожение сорняков до их обсеменения, строгое соблюдение требований по карантину, т.е. уничтожение сорняков на обочинах каналов, предупреждение заноса сорняков с поливной водой и др.

Исключительно важной агротехнической основой борьбы с сорняками является севооборот: создаются благоприятные условия для развития растений, они сами подавляют сорняки, в то время как нарушение севооборота приводит к их бурному размножению. Кроме того, севооборот повышает эффективность всего комплекса мер борьбы с сорняками, делая эффективной интегрированную систему. В качестве предупредительной защиты в борьбе с сорняками следует использовать и повышенную конкурентоспособность культурных растений. Так, сорняк дурнишник слабо подавляется кукурузой или подсолнечником, но сильно угнетается посевами зерновых культур сплошного сева.

Истребительные меры делятся на механические, биологические и химические. При механических средствах защиты растений, сорняки уничтожаются почвообрабатывающими механизмами. Биологический метод заключается в подавлении и уничтожении сорняков с помощью специализированных насекомых, грибов и бактерий. Так, для борьбы с повиликой на сахарной свекле используют гриб альтернарию, а с помощью гриба ржавченника борются с бодяком полевым. Однако этот метод не имеет широкого применения. Химический метод борьбы с сорняками заключается в уничтожении их гербицидами, которые могут проникать в растения через листья, корни, проростки. С их помощью можно эффективно вести борьбу с сорняками, а также повысить урожайность с/х культур и качество продукции.

Особое внимание при этом следует обращать на мелиоративные каналы, не допуская их засорения и заиливания. Для борьбы с сорняками на осушительных каналах применяют механическую очистку, для чего используют землечерпалки, канатно-скребковые и мелиоративные экскаваторы, специальные каналоочистительные машины и др. Вдоль каналов, на близлежащей территории сорняки сжигают или скашивают сорняки перед цветением, а на откосах проводят залужение многолетними травами при этом сорняки угнетаются. Угнетающее действие на сорняки оказывают и многолетние насаждения – посадка деревьев, в тени которых они развиваются слабо.

Подавление корнеотпрысковых сорняков обеспечивает глубокая вспашка; истощение их усиливают в предпосевной период культивациями и загущенными узкорядовыми посевами колосовых или междурядными обработками. Однако, наибольший эффект агротехнические меры даю в сочетании с химической защитой культурных растений. Гербицидами можно уничтожить или значительно подавить сорняки. К тому же химический способ борьбы с сорняками на осушительных каналах менее трудоемок, однако при этом следует учитывать условия сброса дренажных вод, и необходимо помнить, что применение гербицидов отрицательно влияет на окружающую среду, поэтому все препараты следует применять строго в рекомендуемых дозах. Один из способов борьбы с сорняками здесь – разведение растительноядных рыб.

Одной из важных условий на осушенных землях является защиты растений от вредителей и болезней. Основу составляют следующие методы:

– агротехнические приемы защиты растений от вредителей и болезней, создающие благоприятные условия для растений и повышающие их устойчивость. К ним относятся соблюдение севооборотов, правильный подбор предшественников, возделывание устойчивых к вредителям и болезням сортов, оптимальные сроки посева, посадки, ухода за растениями и уборки урожая, а также послеуборочная обработка почвы, внесение удобрений;

– селекционный метод основан на максимальном использовании сопротивляемости самих растений, их иммунитета (возделывание районированных, устойчивых к болезням и вредителям сортов);

– биологический метод защиты растений от вредителей и болезней основан на использовании живых организмов и микроорганизмов, нематод, а также птиц;

– химический метод защиты растений основан на использовании химических средств защиты растений от вредителей и болезней – пестицидов. Обычно их применяют когда другие методы оказываются бессильны или в период массового размножения вредителей и болезней.

Кроме того, есть и такие направления, как синтез нестойких, быстро разрушающихся пестицидов, а также «специализированных» соединений, оказывающих действие только на вредных насекомых. Наконец применяют и физико-химический способ защиты – сбор вредителей вручную или с помощью ловушек и пр.

Особенности возделывания люцерны при орошении

Люцерна – обязательная культура в орошаемом земледелии. Ценится она за способность к быстрому отрастанию, высокую урожайность и ценные кормовые качества. Выращивание люцерны на орошаемых землях имеет также мелиоративное значение. Развивая мощную корневую систему, она использует много влаги, вследствие чего понижается уровень грунтовых вод, прекращается вынос растворимых солей в пахотный слой.

Лучшими предшественниками для люцерны считаются культуры, способствующие очищению поля от сорняков: озимые и пропашные культуры (кукуруза, сахарная свекла, картофель). Поле, которое планируется под люцерну, тщательно выравнивают. Планировку проводят осенью, лучше до вспашки, а чтобы почва за зиму не уплотнилась, после планировки обрабатывают ее чизель-культиватором на глубину 15–20 см. Глубина зяблевой вспашки должна быть не менее 30 см. Глубокая вспашка способствует впитыванию поливной воды и создает благоприятные условия для развития корневой системы. На тяжелых по механическому составу и засоленных почвах для улучшения их водно-физических свойств по вспашке "вносят гипс из расчета 3–8 т на гектар.

Важным фактором увеличения урожая люцерны является достаточное количество удобрений. Оптимальная доза фосфорных удобрений 100–120 кг/га питательного вещества. Азотные, а при недостатке в почве калия и калийные удобрения вносят по 30–60 кг/га питательного вещества. Причем всю дозу фосфорных и калийных удобрений лучше вносить под вспашку.

Люцерну часто возделываются при орошении. Размещается она обычно в кормовых севооборотах или на выводных полях. На орошаемых участках могут возделываться одновидовые посевы или же различные травосмеси со злаковыми травами. Норма высева люцерны обычно составляет 15 кг/га, в двух- и трёхкомпонентных травосмесях снижается до 6–8 кг/га, в четырёхкомпонентной – до 4–5 кг/га. При подборе видов трав и составлении травосмесей для пойменных земель следует учитывать также продолжительность их затопления. При урожайности 500 ц/га зеленой массы люцернозлаковая травосмесь выносит с 1 га около 380 кг азота, 800 кг фосфора и 390 кг калия. Поэтому в подкормку приходится вносить ежегодно. Азотные удобрения лучше применять вместе с поливной водой. Фосфорно-калийные туки обычно вносятся в один прием осенью, а на пойменных землях – после схода паводка.

В условиях орошения люцерну высевают в основном ранней весной. Оптимальная норма высева семян 18–20 кг/га. На чистых от сорняков полях люцерну выращивают беспокровным способом. При этом уже в год посева получают по 80–100 ц сена с гектара. Однако наиболее распространенный способ посева этой культуры на орошаемых землях – подпокровный. Для лучшей освещенности люцерны норма высева покровных культур сплошного посева должна быть уменьшена на 30% в сравнении с общепринятой. Кукурузу высевают с междурядьем 30 см обычной зерновой сеялкой, норма высева 45–50 кг/га. Необходимость подпокровного выращивания люцерны вызвана медленным ее ростом в первый период жизни, что приводит к зарастанию посевов сорняками. В первый год жизни травы при беспокровном посеве сорняки составляют 43–50% общей ее массы. При подпокровном посеве засоренность резко уменьшается. Наибольший дополнительный урожай дает посев люцерны под покров кукурузы на зеленый корм. При этом в год посева можно получить 320–440 ц/га зеленой массы кукурузы и 150 ц/га зеленой массы люцерны.

Эффективны летние посевы люцерны с последующим подсевом озимых культур, особенно озимой ржи.

Основным фактором, обусловливающим получение высокого урожая люцерны, является достаточная обеспеченность влагой на протяжении всего вегетационного периода. Наибольшая продуктивность люцерны достигается при поддержании влажности почвы на уровне 75–80% ППВ.

Кроме того, режим орошения зависит от осеннее-зимне-весеннего запаса влаги в почве и от количества выпадающих осадков в период вегетации. При выращивании на сено (3–5 укосов) люцерна расходует огромное количество воды – до 10000 м 3 /га. В суммарном водопотреблении доля оросительной воды измеряется примерно от ½ до 3/5. Чем меньше весенние почвенные запасы влаги и выпадающие за вегетационный период осадки, тем больше оросительная норма.

Режим орошения включает влагозарядковые и вегетационные поливы. Влагозарядку дают под люцерну как первого, так и последующих лет жизни. Наиболее высокую продуктивность и лучшее качество урожая люцерны обеспечивают регулярные вегетационные поливы на фоне влагозарядки, позволяющие поддерживать влажность слоя 0–80 см не ниже 70–80% НВ, в зависимости от типа почв в течении всей вегетации.

Первый полив в засушливую весну проводится в начале мая, а затем после каждого укоса. В очень засушливые годы приходится поливать и между укосами.

При неглубоком (менее 2 м) залегании почвенно-грунтовых вод число поливов под каждый укос люцерны первого года жизни сокращается на 1–2, поливную норму снижают до 600–700 м/га, а люцерне прошлых лет при достижении ее корневой системой капиллярной каймы дают 1 полив на укос той же нормой.

В средний по увлажнению год необходимо делать 3–4 полива с поливной нормой 500 м 3 /га, а в острозасушливые годы их количество увеличивается. На легких почвах поливная норма уменьшается до 300 м 3 /га, а число поливов увеличивается. После каждого скашивания полив должен проводиться не позже, чем через 3–5 суток.

Распределение поливов между укосами зависти от фаз роста, среднесуточного расхода воды, изменения температуры воздуха и типа почвы.

Люцерну летнего посева поливают 3–4 раза нормой 350–450 м 3 /га, начиная через 10–15 дней после появления полных всходов.

Если люцерна высевается под покров, то первый полив нормой 500–600 м 3 /га следует сделать сразу же после уборки покровной культуры. При беспокровном весеннем посеве первый раз люцерна поливается через 40–50 дней после появления всходов нормой 300–400 м 3 /га, а в дальнейшем – после каждого укоса по 500 м 3 /га.

Таким образом, применение орошения и удобрений эффективно только в том случае, если травостой имеет густоту не менее 300–400 растений на 1 м 2 .

Приемы окультуривания торфяных почв

Торфяные почвы характеризируются большим количеством органического вещества – торфа, находящегося в неусвояемой форме, который содержит азот в недоступной для растений форме, а также кислотностью, малым содержанием фосфора, калия, меди и бора. Задача заключается в том, чтобы улучшить физические свойства почвы, превратив мертвый запас питательных веществ торфа в доступную для плодовых деревьев форму. Окультуривание этих почв достигается рядом мероприятий: осушение, известкование и пескование торфа, внесение удобрений.

Осушение является основным приемом освоения торфяных почв. Улучшение водного режима на торфяных почвах заключается в снижении уровня грунтовых вод и удалении избытка воды из корнеобитаемого слоя почвы. Наиболее простой способ осушения – сооружение открытой осушительной сетки. Успешное выращивание яблони, груши возможно при уровне грунтовых вод 200–250 см от поверхности почвы. Если уровень грунтовых вод не удалось снизить до нужных пределов, можно выращивать плодовые культуры на карликовых и полукарликовых подвоях, корневая система которых более поверхностная.

Внесением органических и минеральных удобрений в торфяной почве создается запас питательных веществ. Удобрения вносят под перекопку на глубину до 20–25 см из расчета на 1 м 2: 1–2 кг органических (навоз, компост и др.), 70–90 г. двойного или 150–200 г. простого суперфосфата или 200–250 г. фосфоритной муки, 40–50 г. хлористого калия или сульфата калия, а также 600–1000 г. извести при наличии кислотности.

После осушения заболоченных торфяных почв и внесения удобрений в почве улучшается аэрация (поступление воздуха); под влиянием бактерий, внесенных с навозом, усиливается минерализация, и бесплодная болотная масса постепенно превращается в культурную почву, пригодную для возделывания на ней плодовых, ягодных и овощных культур.

Важным приемом улучшающим торфяные почвы является пескование. На поверхности участка равномерно распределяют большое количество песка (4 м 3 , или 6 т на 100 м 2) и перекапывают участок, перемешивая торф с песком. Пескование проводят только на участках, где толщина торфяного слоя более 40 см. На участках со среднемощным слоем торфа (от 20 до 40 см) пескование не проводят, так как при обычной глубокой перекопке почвы нижерасположенный песчаный слой перемешивается с торфом. При перекопке участков с маломощным слоем торфа (менее 20 см) в верхний слой почвы попадает слишком много песка, что ведет к быстрому разложению торфа и обеднению корнеобитаемого слоя органическим веществом. При освоении таких участков желательно вносить на поверхность почвы дополнительное количество торфа из расчета 4–6 м 3 на 100 м 2 .

Важный показатель почвы – кислотность. Этот показатель кислотности почвы принято обозначать латинскими буквами рН (концентрация ионов водорода) и цифрой. Почвы бывают сильнокислыми (рН – менее 4,5), кислыми (рН – 4,6–5), слабокислыми (рН – 5,1–5,5), близкими к нейтральным (рН – 5,5–7) и щелочным (рН – больше 7). Кислотность почвы определяют, сдав образцы в агрохимическую лабораторию. Достаточно достоверные результаты можно получить при использовании специальных реактивов, которые продаются в специализированных магазинах. Ориентировочно можно выяснить это при помощи лакмусовой бумажки. Образец почвы промывают дистиллированной водой и опускают в нее бумажку: при кислой реакции она покраснеет, при щелочной – посинеет. Кислые почвы можно определить и по внешнему виду: у них неширокий темноокрашенный гумусовый слой, под которым проходит белесый подзолистый горизонт толщиной 10 см и более. Растения тоже могут свидетельствовать о химическом составе почвы: на кислой в изобилии разрастаются лютик ползучий, хвощ, щавель, щучка; на менее кислой хорошо растет клевер.

Для нейтрализации кислотности почв проводят известкование. Оно устраняет избыточную кислотность, увеличивает эффективность органических (и особенно минеральных) удобрений, положительно влияет на физические и химические свойства почвы. Известкование усиливает разложение органических удобрений и повышает жизнедеятельность микроорганизмов. Молотый известняк, доломитовую муку, известковый туф, гажу и мергель лучше вносить при перекопке почвы на глубину 20 см, можно одновременно с навозом. В этом случае сначала разбрасывают известкующие материалы, затем навоз, после чего закапывают их в землю, следя за тщательностью их перемешивания. Жженую или гашеную известь, обожженную доломитовую и цементную пыль, в которых содержатся кальций и магний в окисной и гидроокисной формах, вносить одновременно с навозом нельзя. Негашеную известь надо предварительно погасить (т.е. смочить водой, чтобы комки рассыпались в порошок). На каждые 100 кг негашеной извести берут 35–40 л воды. При гашении известь хорошо перемешивают, крупные частицы растирают и выдерживают в воде 1- 2 месяца.

В последние годы появились известкующие материалы с мелкими частицами (диаметром меньше 1 мм), что повышает эффективность процедуры. При одной и той же кислотности количество извести для обработки тяжелой глинистой почвы должна быть выше, чем для более легких – суглинистой и супесчаной. Нужно учитывать, что чрезмерные дозы извести вредны, в таких случаях растения хуже усваивают из почвы калий и многие микроэлементы, а это ухудшает их зимовку. Щелочные почвы улучшают неглубокой перекопкой, внесением повышенных доз органических удобрений и задернением – посевом люцерны в смеси со злаковыми травами. Этими же приемами можно окультурить низинные засоленные почвы.

Отметим также, что основным приемом освоения торфяных почв является осушение. Оно заключается в снижении уровня грунтовых вод и удалении избытка воды из корнеобитаемого слоя почвы.

Таким образом, при окультуривании торфяная почва постепенно превращается в почву, пригодную для возделывания.

КАТЕГОРИИ