Искусственное увлажнение почвы это

Mse-Online.Ru

Орошение

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

К специальным видам орошения относят почвоочищающее, отеплительное и др.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник

Способы и особенности орошения земли. Как этот процесс влияет на природу?

Что это за технология, для чего нужна?

Далее приведены основные сведения о технологии увлажнения земель, о том, что представляют собой оросительные системы, какие бывают виды полива, как научному называются по-научному.

Работы по обводнению полей

Обводнением является комплекс мероприятий, которые проводятся в безводном и маловодном районе, чтобы обеспечить водой при помощи освоений ресурсов местности или с помощью сооружений гидротехники.

Оно служит первым шагом для проектов сооружения искусственных или по-другому антропогенных систем снабжения водными ресурсами в местности, и связано с проблемой отсутствия источников воды, а также при её непригодности для употребления.

Во время обводнения, вначале осваивают ресурсы на местности, с помощью водозаборных сооружений. При их недостаточности находят водяные внешние источники, где с помощью сооружений гидротехники, воду подают на территорию обводнения и распределяют по ней.

Работы по обводнению будут зависеть от хозяйственных целей, в которых используют обводняемую местность. При многочисленных пастбищах строят колодцы шахтного и трубчатого типа, водопойные пункты. Земли, где есть возможность развития орошения, где возделываются овощи и корма, строят обводнительно-оросительную систему, где воду подают для снабжения водой и полива.

Искусственное увлажнение почв

Орошением считается увлажнение почвы, с помощью искусственных средств и приспособлений, оросительных систем, чтобы получить богатые урожаи.

Причиной должного увлажнения полей в пустынях и полупустынях является то, что там нельзя вести с/х без полива. Орошение позволяет превратить сухие районы в благоухающие оазисы, выращивать:

• хлопок;
• рис;
• кенаф;
• джут;
• фрукты и овощи.

Зона степи характеризуется дефицитом осадков и сильными временными колебаниями, благодаря чему с/х урожай здесь нерегулярный. Возникает необходимость в увлажнении этой зоны. Орошение в дополнение к естественным природным осадкам, способствует получению ежегодно богатых урожаев.

Ощутимым эффектом обладает южное увлажнение, где присутствует неравномерное увлажнение или его избыток:

• Московская;
• Ленинградская;
• Пермская области;
• Хабаровский край;
• Беларусь.

Оросительные системы

Система орошения представляет собой площадь земли, с оборудованными сооружениями и устройствами для увлажнения. Они обеспечивают надежную, достаточную подачу жидкости для полива с/х культур, рациональное пользование с/х техникой и землей, повышая производительность труда при поливах.

В зависимости от водозаборного характера выделяют:

• самотечные;
• с механическим водоподъемом.

В зависимости от конструкций проводящих сетей:

• открытые,- канал, лоток;
• закрытые,- подземный трубопровод;
• комбинированные, – где наиболее крупные элементы — открытые, другие — закрытые.

По способам полива выделяют:

• система поверхностного полива;
• дождевальная;
• рисовая;
• капельный;
• внутрипочвенное орошение.

Способы увлажнения: как называется, как происходит?

Далее рассказано, какие есть способы орошения почв, даны определения каждому виду. Вода для орошения распределяется 5 способами:

• поверхностный;
• дождевой;
• внутрипочвенный;
• капельный;
• мелкодисперсный.

Поверхностный вид

Способ поверхностного орошения имеет 3 разновидности:

• с полосным напуском;
• бороздное орошение;
• затопление.

1. При способе полива с напуском, вода идет тонкой струйкой на поверхности ровных длинных полос, в процессе движения впитываясь почвой.
2. Проточный полив по бороздам обеспечивает впитывание воды почвой дном и стенками борозд, во время движения, а где есть затопляемые борозды, она впитается в состоянии покоя.
3. При способе полива затоплением, участок небольшого размера — чек, со всех сторон окруженный земляными валиками, заливают водой, которая затем, в состоянии покоя, просачивается в почву.

При поверхностном орошении существуют следующие особенности:

• Поливы проводятся по периодам, где запасы воды скапливаются в верхних слоях почвы и тратятся в периоды между поливами.
• Увлажняют только почву.
• Существует возможность получения различной глубины увлажнения.
• Влажность почвы имеет большую разницу колебаний в периоды между поливами.
• После поливов может образовываться почвенная корка на всей орошаемой поверхности, она снижает аэрацию, процессы нитрификации, увеличивая испарение с почвенной поверхности. Эта довольно плотная корка преграждает появление всходов растений; сеть поливов (борозда, полоса) затрудняет работу с/х машин.

Процесс дождевания

Принципы дождевания:

• во время дождевания поливы делают через определенные периоды, вода скапливается в верхнем слое почвы;
• увлажнение затрагивает почву и растения, активизируя их процессы физиологии;
• здесь меньшая глубина насыщения водой почвы, в отличие от поверхностного орошения;
• частые поливы меньшим объемом жидкости, создают равномерность увлажнения почвы;
• дождевание оказывает большей силы влияние на микроклимат приземного слоя воздуха, чем при поверхностном орошении;
• когда отсутствует поливная сеть, — это способствует улучшению условий работы с/х машин и орудий.

Внутри почвы

Орошение внутри почвы позволит:

• получить лишь капиллярное увлажнение верхнего слоя почвы;
• поддержание определенной глубины увлажнения;
• значительно уменьшать испарение воды с поверхности почвы;
• обеспечивать постоянное водоснабжение растений;
• не мешает работе с/х машин.

Капельный

Капельное орошение постоянно дает жидкость через капельницы, доставляя каплями в почву к корневищам.

Мелкодисперсный

При мелкодисперсном (аэрозольном) орошении вода подается на поле поэтапно, в небольшом количестве, в виде мельчайших частиц, смачивая листву, стебли растений, понижая при этом температуру воздуха и растений. В жаркий период времени это повышает фотосинтез растений. Этот способ полива применим комплексно с другими способами полива.

Предъявляют отдельные принципы:

• равномерно распределить по площади и глубине корнеобитаемого слоя расчетного количества воды в необходимые сроки, обеспечивать комплексно с агротехникой высокие показатели плодородия почвы для получения хороших урожаев с/х культур;
• исключать потерю воды при просачивании в глубокие слои, при сбросах, испарениях, обеспечивая высокие коэффициенты при использовании воды (более 0,95-1);
• сохранить почвенную структуру;
• способствовать предупреждению её засоления и заболачивания;
• обеспечивать высокие показатели производительности труда на поливе, большую механизацию и автоматизацию;
• упрощать механизацию с/х работ, рационально используя орошаемые земли.

Важно! Внедрение определенного метода орошения будет зависеть от с/х культур, от условий гидрогеологии, условий климата, почвы, рельефа и с/х производств.

Негативные экологические последствия

Орошаемая схема, забирая грунтовые воды из рек, озер, наземных потоков распределяет её по территории. Гидрологические или прямые негативные эффекты на природу, заключаются:

• в снижении нижнего потока реки;
• повышенном испарении орошаемой территории;
• повышается уровень грунтовой воды, увеличивая подземные воды в этой области, увеличивается течь орошаемой площади;
• непосредственное влияние оказывается ирригацией на наличие влаги в атмосфере, вызывая нестабильность в атмосфере, способствуя увеличению количества осадков с подветренной стороны, изменяя циркуляцию в атмосфере, доставляя дождь в различные районы с подветренной стороны.

Повышение или понижение орошения служит главной проблемой при исследованиях осадков. Они значительно влияют на количество осадков с подветренной стороны.

Косвенными эффектами орошения территорий являются последствия, растянутые во времени или более продолжительные. Среди них выделяют:

• заболачивание;
• засоление почвы;
• экологический ущерб;
• социально-экономические последствия.

Важно! По размерам площади, орошаемые земли всего мира составляют примерно 16% от общей площади с/х угодий, в то время как урожай с орошаемых земель составит около 40% от общей урожайности. Таким образом, производительность орошаемой земли в 2,5 раза выше, неорошаемой земли.

В нашем достаточно засушливом климате, с резкими перепадами температуры орошение и обводнение являются основными способами для обеспечения растений влагой в достаточном количестве на протяжении всего сезона, что в свою очередь гарантирует высокой урожай.

Источник