Орошение — это что значит? Польза орошения для земли
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.
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 структуру почвы, 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:
- 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.
- Осуществление точного регулирования водного, питательного, солевого и температурного режимов почвы.
- Повышение плодородия почв, недопустимость эрозии, излишнего затопления, то есть заболачивания и засоления земель.
- Правильная организация труда, которая создает повышение его производительности за счет использования современных автоматизированных методов.
- 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 клубеньковые бактерии, которые не образуются в засушливых местностях на поверхности корней бобовых.
Источник
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:
- Источник воды. Это могут быть как естественные природные (река, озеро, пруд), так и рукотворные искусственные (водохранилище, скважина) объекты, обеспечивающие достаточный для орошения объем воды.
- Водозаборная конструкция. Отвечает за регуляцию забора воды из источника к системе доставки.
- Водопроводящие коммуникации. Преимущественно трубопроводы с каналами, запорной арматурой, сливами и лотками. Доставляют воду к орошаемой земле от места забора.
- Поливочная инфраструктура. Может по-разному быть реализована поливочно-оросительным оборудованием с насосами, разбрызгивателями, машинами и управляющей автоматикой.
- Водосборная и дренажная сеть. Коммуникации, обеспечивающие сбор и отвод стоков с участка. Дренажная инфраструктура отвечает за регуляцию жидкостно-солевого баланса непосредственно в почве.
Методы орошения
Среди наиболее распространенных способов реализации орошения можно выделить следующие:
- Аэрозольный. Способ, при котором производится орошение мелкими каплями, позволяющими регулировать влажностный и температурный режимы приземного атмосферного слоя.
- Полив по бороздам. Прямая струя направляется насосом из канала доставки воды.
- Дождевание. Применяются несамоходные и самоходные технические средства полива фронтального или кругового типа.
- Разбрызгивание. Полив осуществляется через сеть перфорированных труб, расположенных на всей целевой территории. Мелкие струйки выбрасываются под давлением с определенной частотой.
- Лиманная система орошения. Обычно проводится в весеннее время и представляет собой разовое, но обильное увлажнение почвы местными водами.
- Внутрипочвенное орошение. Для этого способа предварительно формируются подземные каналы до уровня корнеобитаемой зоны. К ней и доставляется вода напрямую.
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
Особенности гидро-климатических ресурсов конкретного региона в немалой степени определяет и характер ведения землевладельческого хозяйства. Это наиболее выражено в странах Азии — орошаемые земли этого региона по площади составляют 3/4 от всей земли мира, подвергающейся искусственному увлажнению. Это, к примеру, определило распространенность таких сельскохозяйственных культур, как хлопчатник, рис и чай. В то же время и более благоприятные, с точки зрения водного баланса, территории с субтропическим климатом не избавлены от необходимости искусственной регуляции почвенного увлажнения. Другое дело, что в каждом случае и даже в рамках одного региона тактики применения оросительных систем могут быть разными.
Источник