Орошение (ирригация) - подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение её запасов в корнеобитаемом слое почвы в целях увеличения плодородия почвы. Орошение является одним из видов мелиорации. Орошение улучшает снабжение корней растений влагой и питательными веществами, снижает температуру приземного слоя воздуха и увеличивает его влажность.
Орошение улучшает снабжение корней растений влагой и питательными веществами, снижает температуру приземного слоя воздуха и увеличивает его влажность. Вне зависимости от выпадения атмосферных осадков орошаемые земли дают высокие устойчивые урожаи многих сельскохозяйственных культур, возделываемых в зоне недостаточного увлажнения.
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 путем подачи воды непосредственно в корнеобитаемую зону;
лиманное орошение - глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы водами местного стока.
дождевание - орошение с использованием самоходных систем кругового или фронтального типа. См. также Механизированное орошение.
Площадь орошаемых земель в отдельных странах мира (на конец 1990-х годов), млн. гаСтрана Площадь Страна Площадь
Китай 44,4 Япония 3,3
Индия 42,1 Испания 3,1
США 18,1 Италия 3,3
Пакистан 16,1 Египет 2,6
Россия 5,7 Бразилия 2,5
Индонезия 5,3 Аргентина 1,7
Мексика 5,1 Ирак 1,7
Узбекистан 4,1 Болгария 1,3
Румыния 3,4 ЮАР 1,2
Негативные экологические последствия
Оросительное земледелие вызывает целую цепь негативных экологических последствий. Главными из них являются:
ирригационная эрозия;
накопление агроирригационного культурного горизонта почв;
вторичное засоление грунтов и почв;
заболачивание грунтов и почв;
загрязнение поверхностных и подземных вод;
обмеление рек;
оседание рельефа местности.
Вторичное засоление - главное последствие 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.
2.24. Оросительные системы поверхностного полива следует проектировать, как правило, в полупустынной и пустынной зонах, а также в районах, где дождевание не обеспечивает требуемого водного режима почв.
2.25. Поверхностный полив необходимо предусматривать по бороздам, полосам, чекам.
2.26. По бороздам следует поливать пропашные культуры и многолетние насаждения при уклонах местности не более 0,05.
2.27. При поливе по бороздам в зависимости от природных условий следует применять продольную и поперечную схемы полива.
При продольной схеме полива направление борозд совпадает с направлением оросителя и уклона местности, при поперечной схеме борозды направлены поперек основного уклона (вдоль горизонталей местности) перпендикулярно оросителям. Условия применения схем полива приведены в рекомендуемом приложении 6.
2.28. Расстояния между оросителями при продольной схеме полива следует принимать в зависимости от длины поливных устройств, при поперечной схеме - от длины борозд.
Расстояния между водовыпусками в поливные устройства (между гидрантами) необходимо принимать равными длине борозд при продольной схеме и длине поливного устройства - при поперечной.
При применении поливных машин расстояние между оросителями и гидрантами должно определяться техническими характеристиками применяемых машин.
2.29. Длина борозд, расстояние между бороздами, расходы поливных струй должны определяться с учетом уклона поверхности земли, водно-физических свойств почв и обеспечивать подачу заданной поливной нормы при минимальных поверхностном и глубинном сбросах, равномерность увлажнения по длине борозды, высокую производительность труда на поливе.
2.30. Оптимальные элементы техники полива по бороздам следует назначать согласно рекомендуемым приложениям 7, 8 или по данным специальных исследований.
2.31. Распределение воды по бороздам должно производиться с применением поливных трубопроводов (передвижных, стационарных), лотков, каналов, машин.
Передвижные поливные трубопроводы (жесткие и гибкие) допускается применять на спланированных территориях с уклонами более 0,003 при поперечной и продольной схемах полива.
Жесткие трубопроводы следует применять преимущественно при поперечной схеме полива.
Полив из стационарных поливных трубопроводов надлежит применять при продольной схеме полива преимущественно для полива садов и виноградников при уклонах более 0,008.
2.32. Диаметр поливного трубопровода надлежит определять из условия обеспечения подачи расчетного расхода воды в борозды. Напор по всей длине трубопровода должен быть для работы:
передвижных поливных трубопроводов - не менее 1,0 м;
стационарных закрытых поливных трубопроводов с применением патрубков-водовыпусков при поливе:
многолетних насаждений:
постоянной струей.................. 0,5 - 1,5 м
переменной струей................. 3,0 - 4,0 м
пропашных культур:
постоянной струей................. 1,5 - 2,0 м
переменной струей................ 6,0 - 7,0 м
2.33. Поливные лотки (каналы) с непосредственным выпуском воды в борозды должны применяться на массивах с уклонами до 0,003 и с почвами средней и слабой степени водопроницаемости, на которых возможно проведение полива по бороздам длиной 300 - 400 м.
Поливные лотки (каналы) следует применять, как правило, при поперечной схеме полива.
2.34. Полив по полосам следует применять для орошения сельскохозяйственных культур преимущественно сплошного сева (зерновые, травы) на спланированных участках при уклонах поверхности земли: поперечных - не более 0.002, продольных (в направлении полива) ¾ не более 0.015.
2.35. Узкие полосы ширимой 1,8-7,2 м и длиной 200-400 м следует применять при поперечных уклонах местности 0,001-0,002.
Широкие полосы шириной 25-40 м и длиной до 600 м следует применять на спланированной поверхности с продольным уклоном не более 0,001-0,003 при отсутствии поперечных уклонов.
Полив по бороздам земляники
АЭРОЗОЛЬНОЕ ОРОШЕНИЕ, мелкодисперсное дождевание, способ увлажнения приземного слоя воздуха, наземной части р-ний и частично поверхности почвы водой, раздробленной на мельчайшие капли. Осуществляется с помощью машин, работающих на газодинамич. принципе дробления жидкости, дождевальных машин и установок со сменными рабочими органами. А. о. применяют только в жаркое время.
Внутрипочвенное орошение - орошение земель путем подачи воды непосредственно в корнеобитаемую зону изнутри.
ВНУТРИПОЧВЕННОЕ ОРОШЕНИЕ, способ орошения, при к-ром оросит. вода поступает в корнеобитаемый слой почвы из системы подпочвенных увлажнителей (водоводов). При этом обеспечивается равномерность полива, поддерживается влажность корнеобитаемого слоя почвы, сохраняется структура почвы, предотвращается появление на ней корки, снижается расход поливной воды и уменьшаются её потери на испарение с поверхности почвы, создаются условия для автоматизации всего технологич. цикла орошения. В. о. применяют при возделывании овощных и плодовых культур, винограда, хлопчатника на плоских участках с хорошо водопроницаемыми незасоленными почвами, на склонах с рыхлым почвенным покровом, подстилаемым водонепроницаемыми или слабопроницаемыми грунтами.
При В. о. используют закрытые оросительные системы с оросительной сетью из трубопроводов. По способу подачи воды системы В. о. подразделяют на вакуумные, или адсорбционные, безнапорные и напорные. В вакуумных системах вода поступает к р-ниям под действием сил поверхностного натяжения (по мере расходования воды в трубах-увлажнителях создаётся вакуум, вследствие чего поддерживается их наполнение), в безнапорных - вследствие капиллярного движения воды, в напорных - искусственно создаваемого напора. В систему В. о. входят: головной водозабор; водорегулирующий блок, блок подачи в систему растворённых минер. удобрений; распределит. трубопровод, распределяющий воду по подпочвенным увлажнителям; подпочвенные увлажнители, подающие воду в корнеобитаемый слой почвы; система датчиков, " осуществляющих обратную связь и контролирующих создаваемый водный режим в почве. Увлажнители изготавливают из гончарных труб, из к-рых вода поступает в почву через стыки, и пластмассовых гладких и гофриров. труб (вода поступает через отверстия - перфорацию). Наиб. распространены системы с перфориров. увлажнителями, к-рые закладывают на глуб. 45-55 см с расстоянием между ними 100-150 см (оптим. дл. 100-200 м, диам. труб 16-32 мм). Расход воды в головной части увлажнителя 0,2-0,6 л/с при миним. напоре 0,5 м. Разновидность В.о.- капельное орошение. Употребляемый иногда вместо В. о. термин “подпочвенное орошение” менее точен.
Лиманное орошение, глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы водами местного стока. В СНГ наиболее распространено в западных, северных и центральных районах Казахстана, в Заволжье и на Северном Кавказе, где обеспечивает высокие урожаи трав, кукурузы и др., преимущественно кормовых, культур. Для Л. о. используют талые воды, стекающие с выше расположенной территории, паводковые, а также излишки воды из водохранилищ и каналов. Воду на орошаемой площади - лимане - удерживают системой валов и дамб. Излишки её сбрасывают через водоспуски. Лиманы бывают простые и ярусные - несколько ярусов дамб или валов (наиболее технически совершенны); мелководные (глубина затопления 25-35 см) и глубоководные (до 1,5 м). Оросительная норма при Л. о. - 2,5-4,5 тыс. м3/га воды. Продолжительность затопления лимана зависит от растительности или орошаемой культуры, влагоёмкости почвы и глубины увлажнения (обычно 10-20 сут).
Дождевание, способ полива с.-х. культур, при котором вода разбрызгивается в виде дождя над поверхностью почвы и растениями. Опыты по Д. проводились во многих странах ещё в 19 в. Производственное значение оно получило в начале 20 в. в Германии (свыше 100 тыс. га), США, Италии, Чехословакии и др. В России Д. впервые (1875) применил в Саратовской губернии агроном Г. И. Аристов. В 1913-14 по инициативе А. Н. Костякова исследования по Д. проводили на Костычевской и Безенчукской опытных станциях. В СССР площади полива Д. составляли (тыс. га): 180 в 1962; 357,7 в 1964; 760,6 в 1966; 1477 в 1969. Д. распространено в Болгарии, Венгрии, Италии, Чехословакии, США, ФРГ, ГДР и др. странах.
По сравнению с поливами поверхностными Д. имеет ряд преимуществ. Оно улучшает условия произрастания растений, т.к. увеличивает влажность не только почвы, но и приземного слоя воздуха, понижая их температуру, потери на испарение с поверхности почвы. При Д. с растений смывается пыль, что усиливает их дыхание, ассимиляцию углерода, развитие и накопление органического вещества. После Д. структура почвы менее разрушается и послеполивную обработку можно начинать раньше, благодаря чему в почве сохраняется больше влаги. Д. даёт возможность вместе с поливной водой вносить удобрения. Д. можно проводить в любое время суток и давать любые поливные нормы, начиная с самых малых (30 м3/га). Оно позволяет поддерживать оптимальную для растений влажность почвы на землях со сложным рельефом и на участках с маломощными почвами, расположенными на сильно водопроницаемых породах (песок, галечник), на которых поверхностные поливы требуют большого объёма планировочных работ или связаны со значительными потерями воды на фильтрацию. При поливе Д. обычно нет мелких каналов и борозд, поэтому более полно используется земельная территория и производительнее работают с.-х. машины. Иногда этот способ полива экономически менее выгоден, чем поверхностный, например при орошении большими поливными нормами (более 700 м3/га) и значительном числе поливов.
Д. применяют для вегетационных, освежительных, подкормочных и утеплительных поливов, провокационных поливов в борьбе с сорняками и др. Его широко используют при выращивании овощных, технических, кормовых, зерновых и плодово-ягодных культур, особенно в зоне неустойчивого увлажнения (рис. 1). Наиболее эффективно Д. на фоне осенней влагозарядки почвы. В засушливые годы Д. даёт большую прибавку урожая в нечернозёмной зоне и даже на севере (например, под Якутском). В Прибалтике Д. орошают сенокосы и пастбища. Оросительные нормы при Д. обычно несколько ниже оросительных норм при поверхностных поливах. Поливные нормы от 30 до 600 (в благоприятных условиях до 800) м3/га; при вегетационных поливах они должны обеспечить увлажнение корнеобитаемого слоя почвы. Проводить Д. нужно таким образом, чтобы вода равномерно распределялась по полю, не образуя луж и стока. Время наступления стока зависит от водно-физических свойств почвы, крупности капель дождя, его интенсивности (слой дождя в мм в единицу времени) и характера поступления - непрерывное и периодическое (с интервалами 1-8 мин и более). Полив хорошего качества можно получить, если диаметр капель не превышает 1,5-2 мм, а интенсивность меньше фактической проницаемости почвы. Для конкретных условий эти величины обычно определяют опытным путём.
Оросительная система, земельная территория вместе с сетью каналов и др. гидротехнических и эксплуатационных сооружений, обеспечивающих её орошение. В состав О. с. регулярного орошения, кроме земельной территории, входят: головной водозаборный узел - забирает воду из источника орошения (из реки, водохранилища, канала, скважины и т.п.) и предохраняет систему от наносов, шуги (внутриводного льда), мусора (см. Водозаборное сооружение); оросительная сеть; сбросная сеть; коллекторно-дренажная сеть - понижает уровень грунтовых вод и отводит воды и соли за пределы орошаемой территории (см. Дренаж сельскохозяйственных земель); гидротехнического сооружения - регулируют забор воды (шлюзы-регуляторы, подпорные сооружения и др.) и распределение её по орошаемой площади; эксплуатационные сооружения - дороги, устройства для наблюдения за мелиоративным состоянием орошаемых земель и др.; лесополосы и пр.
О. с. могут быть: с самотёчным водозабором - вода в каналы поступает из источника орошения самотёком, и с механическим водоподъёмом - подача воды насосной станцией. По конструкции они подразделяются на открытые, закрытые (трубчатые) и комбинированные. Открытые О. с. наиболее распространены; они имеют каналы в земляном русле (обычно с противофильтрационной защитой из бетона, железобетона, асфальта, синтетических материалов) или лотковые каналы. К открытым относятся и рисовые системы, вся площадь которых разбита земляными валиками на карты, а карты на более мелкие участки - чеки (4-10 га). Закрытые О. с. - стационарные, полустационарные и передвижные; каналы в них заменены трубопроводами (обычно подземными). В стационарных системах все звенья стационарные. Техника полива - дождевание (дальнеструйные или среднеструйные дождевальные аппараты, которые закрепляют на поливных трубопроводах). При орошении долголетних культурных пастбищ О. с. может состоять из насосной станции на реке или буровой скважины и дождевальной установки, например типа «Фрегат». Полустационарные О. с. обычно имеют постоянные распределительные и разборные поливные трубопроводы, к которым подсоединяют поливные шланги или дождевальные крылья. В передвижных системах все трубопроводы разборные. Закрытые О. с. обеспечивают высокий кпд системы (отношение расхода воды, поданного на орошаемую территорию, к расходу, забираемому из источника орошения); не ухудшают мелиоративного состояния орошаемого массива, дают возможность экономно расходовать воду, обеспечивают высокий коэффициент земельного использования и использования машин и механизмов на полях, позволяют легко автоматизировать распределение воды по участкам (программное управление), в том числе со сложным рельефом. В то же время закрытые О. с. характеризуются высокой стоимостью строительства, большими эксплуатационными затратами и более сложной эксплуатацией.
Крупные комбинированные О. с. состоят обычно из открытых магистрального канала и межхозяйственных распределителей, чаще с бетонированными руслами и трубчатой внутрихозяйственной оросительной сетью; техника полива различная (дождевание, по бороздам и т.п.). Примером комбинированной системы является Верхнесамгорская в Грузии (площадь орошения 100 тыс. га). Кроме О. с. регулярного орошения, существуют системы лиманного орошения и оросительно-обводнительные (обводнительно-оросительные; см. Обводнение). Конструкцию О. с. устанавливают на основании технико-экономические сопоставления вариантов для конкретных условий проектирования. Эксплуатацию межхозяйственных систем в СССР осуществляют бассейновые, областные районные управления их и управления межрайонных каналов, а внутрихозяйственных систем - гидроотделы совхозов и ирригационные секторы колхозов.
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.
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.
- орошение
(ирригация), подача воды на поля, испытывающие недостаток естественной влаги; один из основных видов мелиорации. Предусматривает создание крупных оросительных систем и использование гидротехнических приёмов нормированного поступления в почву воды...
География. Современная энциклопедия - орошение
ОРОШ’ЕНИЕ, орошения, мн. нет, ср.
Толковый словарь Ушакова
1. Действие по гл. оросить-орошать. Искусственное орошение.
2. Количество осадков и степень густоты речной сети данного края (геогр.). - Орошение
Ирригация, подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение её запасов в корнеобитаемом слое почвы; один из видов мелиорации (См. Мелиорация).
- орошение
ОРОШАТЬ - ОСУШАТЬ
Словарь антонимов русского языка
сов. оросить - осушить
Орошение - осушение (см.)
оросительный - осушительный
Орошать степные районы - осушать заболоченные районы.
○ Если оросить Сахару, холоднее станет во всей Западной Европе. - орошение
ОРОШЕНИЕ, ирригация, подача воды на поля, испытывающие недостаток влаги; обеспечивает создание в корнеобитаемом слое почвы оптим. водного режима для развития с.-х. р-ний; один из осн. видов мелиорации. Включает комплекс технич., агротехнич.
Сельскохозяйственный словарь - орошение
Орош/е́ни/е [й/э].
Морфемно-орфографический словарь - орошение
Я, ср.
Малый академический словарь
Действие по знач. глаг. оросить-орошать.
Орошение и обводнение засушливых земель. - Орошение
Искусственное управление водами с целью снабжения почвы влагой там, где ее недостаток оказывает неблагоприятное влияние на растительность. В умеренном климате искусственно орошаются лишь огороды, сады и луга, гораздо реже поля. Но в жарких странах...
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона - орошение
Орошение - искусственное увлажнение п. путем подачи воды из водного источника с целью повышения влагообеспеченности растений и их урожая, а также мелиорации п. (промывки) и регулирования солевого режима. Различают...
- орошение
Орошение, орошения, орошения, орошений, орошению, орошениям, орошение, орошения, орошением, орошениями, орошении, орошениях
Грамматический словарь Зализняка - орошение
орф.
Орфографический словарь Лопатина
орошение, -я - орошение
орошение ср.
Толковый словарь Ефремовой
1. Процесс действия по гл. оросить, орошать, орошаться 1.
2. Результат такого действия. - ОРОШЕНИЕ
ОРОШЕНИЕ (ирригация) - подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, для создания сельскохозяйственным растениям оптимального водного режима; вид мелиорации. Для орошения строят оросительные системы. Орошение - непременное условие развития хлопководства, рисосеяния, овощеводства и др.
- орошение
сущ., кол-во синонимов: 12 аррозация 1 дождевание 2 ирригация 3 набрызгивание 10 обрызгивание 15 пневмогидроорошение 1 подача 20 полив 8 поливание 5 поливка 5 пропитывание 11 сбрызгивание 14
- орошенный
ОРОШЁННЫЙ, орошённая, орошённое; орошён, орошена, орошено. прич. страд. прош. вр. от оросить.
Толковый словарь Ушакова - орошенье
См. орошать
Толковый словарь Даля - орошенный
прил., кол-во синонимов: 5 обрызганный 19 орошённый 1 политый 9 пропитанный 16 сбрызнутый 15
Словарь синонимов русского языка - Поля орошения
I
Медицинская энциклопедия
Поля орошения
участки почвы, на которых одновременно с очисткой сточных вод происходит
их утилизация как источника влаги и образование органических удобрений для выращивания растений.
При орошении
величиной нагрузки сточных вод на единицу площади. Различают коммунальные и земледельческие поля орошения
вод, которые используются для увлажнения и удобрения почвы. Нагрузка на земледельческие поля орошения
быть при внутрипочвенном орошении не менее 100 м, при поверхностном поливе не менее 200 м и при дождевании - аэрозольное орошение
АЭРОЗОЛЬНОЕ ОРОШЕНИЕ , мелкодисперсное дождевание, способ увлажнения приземного слоя воздуха
Сельскохозяйственный словарь - орошение дождеванием
Орошение дождеванием - способ полива с помощью дождевальных машин, причем вода разбрызгивается на орошаемую п. и растения.
Толковый словарь по почвоведению - орошение утеплительное
Орошение утеплительное - увлажнение теплой водой п. с целью ее согревания и удлинения вегетационного периода растений.
Толковый словарь по почвоведению - режим орошения
Режим орошения
Толковый словарь по почвоведению
1. Непромывной - частота и норма полива даются в расчете на восполнение - орошение наледями
ОРОШЕНИЕ НАЛЕДЯМИ
Гляциологический словарь
Способ повышения влагосодержания почвы за счет дополнительного притока воды - орошение механическое
см. орошение машинное
Толковый словарь по почвоведению - орошение правильное
см. орошение регулярное
Толковый словарь по почвоведению - орошение удобрительное
Орошение удобрительное - увлажнение п. водой, содержащей в растворенном или взвешенном виде специально добавленные питательные вещества.
Толковый словарь по почвоведению - капельное орошение
КАПЕЛЬНОЕ ОРОШЕНИЕ , способ полива, при к-ром вода небольшими порциями подаётся равномерно к корням
Сельскохозяйственный словарь
высокой стоимости системы К. о. пока не получили должного распространения. См. также внутрипочвенное орошение . - лиманное орошение
ЛИМАННОЕ ОРОШЕНИЕ , глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы водами местного стока (талыми
Сельскохозяйственный словарь
затопления 0,25 - 0,75 и глубоководные 0,4 - 1,5 м. Нормы орошения при Л. о. в зависимости
и плотинах. водосбросных и осушительных каналов.
Шумаков Б. Б., Гидромелиоративные основы лиманного орошения , Л., 1979. - Лиманное орошение
Лит.: Петров Е. Г., Соловьев В. А., Черных А. А., Лиманное орошение и влагонакопление, М., 1956
Шумаков Б. А., Шумаков Б. Б., Лиманное орошение , М., 1963.
А. А. Черных.Рис. 1. Схема ярусного
Большая советская энциклопедия - КАПЕЛЬНОЕ ОРОШЕНИЕ
КАПЕЛЬНОЕ ОРОШЕНИЕ - способ полива, при котором вода небольшими порциями подается к корням растений
Большой энциклопедический словарь - орошение лиманное
Орошение лиманное - способ полива однократным увлажнением п. весной талыми водами местного стока. Иногда лиманным неправильно называют влагозарядковое орошение .
Орошение самотечное - система, позволяющая забирать и распределять оросительную воду на основе
Толковый словарь по почвоведению - Подпочвенное орошение
Способ орошения , при котором вода поступает по капиллярам непосредственно в корнеобитаемый слой
Большая советская энциклопедия
более высококачественное увлажнение, даёт возможность автоматизировать технологию орошения . Для эффективной работы
Бобченко В. И., Подпочвенное орошение , М., 1957; Ридигер В. P., Подпочвенное орошение по кротовым - Поля орошения
с 1868; в России - с 1887 в Одессе, с 1895 в Киеве, с 1898 в Москве. В СССР орошение сточными водами
Большая советская энциклопедия
орошения ». Земледельческие П. о. существуют под Киевом (Бортнические), в Ухтомском районе Московской
Орошение с.-х. культур сточными водами распространено во многих странах.
На П. о. возделывают
Земледельческие поля орошения , 3 изд., М., 1961; Использование сточных вод в орошении , М., 1964
Шульц М., Круглогодовое орошение сточными водами, М., 1965; Львович А. И., Практика проектирования земледельческих полей орошения , М., 1968.
В. М. Новиков. - Орошения режим
для орошения всей площади севооборота в любой момент вегетационного периода. В условиях эксплуатации
Большая советская энциклопедия
МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЕРХ-КАРГАТСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА
ТЕМА РАБОТЫ
Орошение почв. Ветровая и водная эрозия
реферат
Выполнила:
Беликова Евгения Геннадьевна
Занимаемая должность: учитель географии
Место работы: МКОУ Верх-Каргатская СОШ
Верх-Каргат 2015 г.
Содержание
Введение _______________________________________________ 3
п.1. Орошение почв_______________________________________5
1.1 Основные способы орошения__________________________5
1.2 Влияние орошения на почву__________________________11
п.2. Водная и ветровая эрозия почв_________________________12
2.1 Водная эрозия ___________________________________15
2.2 Ветровая эрозия_____________________________________17
п.3. Мероприятия по борьбе с эрозией почв__________________19
3.1 Защита от водной эрозии_____________________________19
3.2 Борьба с ветровой эрозией____________________________20
Заключение ____________________________________________23
Список литературы ______________________________________25
Приложения_____________________________________________26
Введение
Почва - колоссальное природное богатство, обеспечивающее человека продуктами питания, животных - кормами, а промышленность сырьем. Веками и тысячелетиями создавалась она. Чтобы правильно использовать почву, надо знать, как она образовывалась, ее строение состав и свойства. Почва обладает особым свойством - плодородием, она служит основой сельского хозяйства всех стран. Почва при правильной эксплуатации не только не теряет своих свойств, но и улучшает их, становится более плодородной. Ценность почвы определяется не только ее хозяйственной значимостью для сельской, лесной и других отраслей народного хозяйства. Она определяется незаменимой экологической ролью почвы как важнейшего компонента всех наземных биоценозов и биосферы Земли в целом. Через почвенный покров Земли идут многочисленные экологические связи всех живущих на земле организмов (в том числе и человека) с литосферой, гидросферой и атмосферой. Почва - верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями. В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека. Орошение в комплексе с другими агромероприятиями является основным фактором создания оптимальных условий жизнедеятельности плодовых и ягодных культур. Оно способствует более раннему вступлению растений в плодоношение, увеличивает долговечность, повышает зимостойкость и урожайность насаждений. Орошение - важный фактор положительного воздействия на микроклимат приземного слоя воздуха и обеспечения жизнедеятельности и высокой урожайности плодовых растений. Орошение - это искусственное увлажнение почвы для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Громадные площади плодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Широкое использование земель, особенно возросшее в эпоху НТР, привело к увеличению распространения водной и ветровой эрозий (дефляции). Под их воздействием происходит вынос (водой либо ветром) почвенных агрегатов из верхнего, наиболее ценного слоя почвы, который приводит к снижению ее плодородия. Водная и ветровая эрозии, вызывая истощение почвенных ресурсов, являются опасным экологическим фактором. Общая площадь земель, подверженных водной и ветровой эрозии, измеряется многими миллионами гектаров. По имеющимся оценкам, водной эрозии подвержено 31% суши, а ветровой-34%. Косвенным свидетельством возросших масштабов водной и ветровой эрозии в эпоху НТР является увеличение твердого стока реками в океан, который ныне оценивается в 60 млрд. т, хотя 30 лет тому назад эта величина была почти в 2 раза меньше. Общее сельскохозяйственное использование земель (включая пастбища и сенокосы) составляет около 1 /3суши. В результате водной и ветровой эрозии во всем мире пострадало около 430 млн. га земли, а при сохранении нынешних масштабов эрозии к концу века эта величина может удвоиться.
1. Орошение почв
В нашей стране на подавляющей площади промышленных садов выпадает только 300-600 мм осадков, что явно недостаточно для создания высоких ежегодных урожаев, поэтому орошение садов является не только желательным, но и обязательным приемом. Исследования опытных учреждений, а также наблюдения в совхозах и колхозах показали, что орошение повышает урожайность садов в 1,5-2 раза не только в южной, но и в средней, и северной зонах страны. Важно своевременно обеспечивать насаждения влагой и поддерживать оптимальный водный режим круглый год. Поэтому большое значение имеет как орошение, так и максимальное сбережение почвенной влаги в течение всего года. Следует максимально использовать местные водные ресурсы - поверхностные и подземные (артезианские скважины), создавать любого размера водохранилища, пруды, а также сберегать весенние паводковые и ливневые стоки.
1.1 Основные способы орошения.
Обязательным условием хорошего роста и плодоношения у растений является регулярный полив. Нормы и сроки полива зависят от климата, вида и возраста выращиваемых растений, а также типа почв. Например, легкие почвы с большим содержанием песка или извести, в отличие от глинистых, высыхают очень быстро, поэтому в засуху следует производить поливы намного чаще. Не секрет, что наиболее богатая растительность всегда сосредоточена у воды. Именно она, а также ее качество и система полива имеют важнейшее значение для нормальной жизнедеятельности растений. Ведь только вода помогает растениям добывать питательные вещества из почвы. Также вода регулирует температуру в растении, поэтому даже при высокой температуре окружающего воздуха собственная температура растений не меняется. Немаловажную роль в жизни растений, помимо воды, играет также влажность окружающего воздуха. При тумане она составляет 100%. Если воздух сухой, начинается усиленное испарение воды из почвы и с поверхности листьев, что может привести к увяданию растений. Становится понятным, что чем ниже влажность воздуха, тем чаще требуется полив.
Обычно сроки поливов устанавливаются по изменению окраски листьев или их частичному увяданию в жаркие часы. Также учитывается и влажность почвы. Если сжатый в руке комок почвы, брошенный на уплотненную землю примерно с высоты уровня груди, рассыпается, значит, пришло время полива. Содержание влаги в почве легко проверить и с помощью выкопанных лунок. Узнать, требуется ли очередной полив, можно по состоянию почвы на глубине 20-30 см. При недостаточном поливе на поверхности почвы появляется твердая корка, поэтому растения будут вынуждены образовывать боковые поверхностные корни, чтобы добраться до верхнего влажного почвенного слоя. Садоводам следует помнить о том, что чередование длительных засух с обильными поливами не приносит их зеленым друзьям никакой пользы. Также нужно знать о том, что один хороший дождь приравнивается к одному поливу, а после небольшого дождя можно отодвинуть срок полива на неделю. Известно, что в период интенсивного роста, а также во время распускания почек, цветения и роста побегов растения особенно нуждаются в поливе. Для полива обычно применяют оросительные сети, расположение которых заранее планируется при освоении участка. Составляя план участка, обязательно нужно определить главную дорогу, которая должна соединяться с подъездной. Магистральные трубопроводы обычно принято прокладывать по границам участков. Правильная планировка земельного участка и посадок облегчит уход за ними, в том числе и полив. Полив может осуществляться различными способами. Выбор наиболее подходящего зависит от климатических условий, рельефа местности, объектов полива и имеющегося оборудования.
В современных условиях используют следующие способы полива: поверхностный, дождеванием, внутрипочвенный, капельный. При поверхностном поливе вода подается по открытым каналам и распределяется на поливных участках по открытой поливной сети. При поливе дождевальными установками вода подается по закрытым трубопроводам с последующим распределением в виде дождя. Внутрипочвенный полив осуществляется из проложенных в почве труб с отверстиями. При капельном орошении обеспечивается медленное поступление воды в зону развития корневой системы растения.
Внутрипочвенное орошение.
У внутрипочвенного орошения множество достоинств. Во-первых, оно насыщает почву воздухом, что, в свою очередь, способствует лучшему питанию корневой системы растений, а значит, и повышению урожая. Во-вторых, остается сухим верхний слой, что не позволяет семенам сорных растений прорастать. В-третьих, сухой верхний слой понижает влажность приземного слоя воздуха, что является профилактикой грибковых болезней многих культур. А это, в свою очередь, позволит сократить применение химических препаратов. В-четвертых, внутрипочвенное орошение дает возможность выполнять работы на участке во время полива, так как верхний слой почвы не увлажняется. Внутрипочвенное орошение широко применяется в теплицах. Там увлажнители необходимо укладывать на глубину 25 см по уклону вдоль стеллажей. Уклон нужен для вытеснения воздуха водой. Если ширина стеллажей - 80 см, достаточно и одного увлажнителя, а на более широких понадобятся два, с расстоянием между ними 80 см. В теплицах и парниках увлажнители можно использовать как для полива, так и для обогрева. Это усилит эффект внутрипочвенного орошения. Обогрев осуществляется с помощью теплой воды или пара. Он помогает регулировать температурный режим почвы, утеплять надпочвенный слой воздуха и тем самым препятствует вымерзанию растений.
Капельное орошение (микроорошение).
Капельное орошение позволяет своевременно обеспечивать растения влагой в необходимом количестве, а также экономить воду. Благодаря этому способу орошения значительно снижаются материальные затраты. При микроорошении вода подается в виде отдельных струй или капель, имеющих диаметр 1...2 мм, и увлажняет почву на определенном участке в основном под действием капиллярных сил. Распространение воды происходит как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Применяется микроорошение на участках с большим уклоном и изрезанным рельефом. Капельное орошение уместно на почвах любого типа, но не всегда оно эффективно там, где земля легко пропускает воду. Широко используется микроорошение в районах с ограниченными водными ресурсами.
Полив дождеванием.
Дождевание - это искусственно созданный дождь, который увлажняет под действием капиллярных сил слой почвы, воздух над почвой, а также надземную часть растений. К тому же при дождевании не происходит ухудшения структуры орошаемой почвы. Еще одним плюсом этого способа полива являются не слишком большие материальные затраты. Этот способ используется на участках с близким залеганием грунтовых вод, то есть там, где существует опасность их подъема. Целесообразно применять дождевание на участках с большим уклоном, а также со сложным рельефом и супесчаными почвами. Учитывая впитывающую способность почвы, регулируют интенсивность дождя. Чтобы не нарушать структуру почвы и избежать образования луж, капли дождя должны быть не более 1-2 мм. Крупные капли прибивают листья к земле, и они покрываются слоем грязи. Чтобы избежать этого, необходимо уменьшить диаметр насадки. Поливная система для дождевания проста в обращении, достаточно экономична и способствует повышению урожайности культур.
Дождевальная установка «Улитка». Механизм работы этой установки достаточно прост. С помощью шланга осуществляется подача воды в насадку через патрубок по касательной. В ней струи воды завихряются, и «дождевой поток», принимая форму зонта, выходит из отверстия. Установка разбрызгивает воду по кругу в радиусе 1-2 м (Приложение рис.1). После полива одного участка земли «Улитку» переносят на другой. Помимо обычного дождевания, применяется и мелкодисперсное (аэрозольное). Его используют при неблагоприятных для растений климатических условиях, например при воздушных засухах и суховеях.
При аэрозольном дождевании образуются капли размером 400...600 мк. Они прекрасно удерживаются на листьях растений. Наилучший эффект достигается при частом или непрерывном распределении воды на орошаемом участке. Для аэрозольного дождевания используются насадки, а также диспергаторы различных конструкций. Оборудование для мелкодисперсного дождевания включает мачту высотой 9-12 м и поворотную штангу с диспергаторами. Штанга работает по принципу флюгера, т.е. есть в зависимости от силы и направления ветра (Приложение рис.2)
Поверхностный полив
Поверхностный полив применяют для промывки засоленных почв, а также в том случае, если впитываемость почвы оставляет желать лучшего. Благодаря ему появляется возможность создать запас влаги в почве, причем уменьшив количество поливов. Это наиболее актуально в регионах с жарким климатом. На огородах вместо труб лучше прокладывать глубокие борозды. Ток воды и ее расход в этом случае регулируются глухими земляными, деревянными или металлическими перемычками.
Поверхностный полив подразделяется:
Полив по лункам-кольцам и чашам (Приложение рис.3,4);
Полив по чекам;
Полив по бороздам.
Широкое распространение находят два - поверхностное и дождевание, остальные имеют ограниченное применение или находятся в стадии научных проработок. Под режимом орошения понимается порядок проведения поливов сельскохозяйственных культур, в котором указаны сроки и число поливов, определена норма полива для каждой культуры севооборота. Поливная норма во время орошения должна расходоваться экономно. Поливы большими нормами могут способствовать подъему уровня грунтовых вод при близком их залегании, что может привести к заболачиванию или засолению почвы. Сроки поливов увязываются с влажностью почвы, фазами развития и потребностями сельскохозяйственных культур во влаге. Режим орошения должен обеспечивать в почве оптимальный водный, воздушный, питательный и тепловой режимы, не допускать подъема уровня грунтовых вод, засоления почвы и удовлетворять потребность растений в воде на всем протяжении вегетационного периода, для получения высокого и устойчивого урожая сельскохозяйственных культур. Орошение - это искусственное увлажнение почвы для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Для подачи воды на поля строят оросительные системы. Орошение делят на увлажнительное, удобрительное и специальное. Увлажнительное орошение создает в почве нужный водный и воздушный режимы. 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.
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. 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.
1.2 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. Влажная почва днем поглощает тепла больше, чем сухая, а ночью излучает меньше тепла вследствие увлажнения приземного слоя воздуха. 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. 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. В холодную погоду с помощью орошения согревают почву и воздух, что позволяет обезвредить действие заморозков до -3,5 °С. В течение 7-10 суток после полива разница температуры воздуха, почвы и относительной влажности воздуха сглаживается. Корневая система во влажной почве быстро растет и бесперебойно обеспечивает растения водой и питанием в требуемом количестве. Орошение оказывает сильное влияние на температуру тканей растений. Работами Н. А. Максимова и других ученых установлено, что в клетках, насыщенных водой, превалируют процессы синтеза, а при недостаточном снабжении водой - процессы гидролиза. Важно обеспечивать бесперебойное снабжение растений водой, что ведет к плавному ходу всех физиологических процессов, в том числе нормальному росту и плодоношению растений. У неполивных растений наблюдается более длительное закрытие устьиц днем, снижение фотосинтеза, то есть меньше накапливается сухих веществ, чем у орошаемых растений, а это может привести к ослаблению роста, снижению урожайности и даже гибели растения .
2. Водная и ветровая эрозия почв
Издавна бедой для земледельца была и все еще остается эрозия почв. Современной науке удалось в определенной мере установить закономерности возникновения этого грозного явления, наметить и осуществить ряд практических мер по борьбе с ним. Согласно прогнозу Института наблюдений за состоянием мира (Нью-Йорк), при существующих темпах эрозии и обезлесения к 2330 г. плодородной земли на планете станет меньше на 960 млрд. т, а лесов - на 440 млн. га. Если сейчас на каждого жителя планеты приходится в среднем по 0,28 га плодородной земли, то к 2030 г. площадь сократится до 0,19 га. Сельскохозяйственное производство на большей части территории России ведется в сравнительно неблагоприятных климатических и почвенно-гидрологических условиях. И главными бедами являются эрозия почв и засухи. Более 54% сельскохозяйственных угодий и 68% пашни в настоящее время эродировано или эрозийно опасно. На таких землях урожайность снижается на 10-30%, а порой и на 90%. Оврагами разрушено 6,6 млн. га земель. С их ростом площадь пашни ежегодно сокращается на десятки тысяч гектаров, а площадь смытых земель увеличивается на сотни тысяч. Под воздействием сильных ветров и неурегулированного стока поля становятся неудобными для обработки, а почвы постепенно теряют свое плодородие - это и есть эрозия почвы. По определению академика Л.И. Прасолова, "под общим понятием эрозии почвы разумеются многообразные и широко распространенные явления разрушения и сноса почв и рыхлых пород". В зависимости от факторов, обусловливающих развитие эрозии, выделяют два основных ее типа - водную и ветровую. Скорость эрозии превышает скорость естественного формирования и восстановления почвы. По оценкам научных учреждений, почвы сельскохозяйственных угодий России ежегодно теряют около 1,5 млрд. т плодородного слоя вследствие проявления эрозии. Загрязнения водоемов продуктами водной эрозии по своим отрицательным последствиям не уступают воздействию сброса загрязненных промышленных стоков.
Эрозия - естественный геологический процесс, который нередко усугубляется неосмотрительной хозяйственной деятельностью. На основе этого выделяют нормальную и ускоренную эрозию почвы. Нормальная эрозия протекает очень медленно, а поэтому незначительные потери верхних слоев почвы от выдувания и смыва восстанавливаются в ходе почвообразовательного процесса. Такая эрозия имеет место на почвах, поверхность которых не затронута хозяйственной деятельностью. Нормальную эрозию называют геологической. Ускоренная эрозия почвы имеет место в районах, где нерациональная хозяйственная деятельность человека активизирует естественные эрозионные процессы, доводя их до разрушительной стадии. Ускоренная эрозия является следствием интенсивного использования земли без соблюдения противоэрозионных мероприятий (распашка склонов, сплошная вырубка лесов, нерациональное освоение девственных степей, неурегулированный выпас скота, приводящий к уничтожению естественной травянистой растительности). Более 54% сельскохозяйственных угодий и 68% пашни в настоящее время эродировано или эрозийно опасно. Подсчитано, что только за последнее столетие, в результате водной и ветровой эрозий, на планете потеряно 2 млрд. гектаров плодородных земель активного сельскохозяйственного пользования. Интенсивность эрозии в современную эпоху порождена прямыми либо косвенными последствиями антропогенного происхождения. К первым следует отнести широкую распашку земель в эрозионно-опасных районах. Такое явление типично для большинства развивающихся стран. Однако интенсивность эрозии возросла и в развитых странах, в том числе во Франции, Италии, ФРГ, Греции. Эрозионно-опасными считаются некоторые районы Нечерноземной зоны России, поскольку серые лесные почвы очень подвержены размыву. В трудном положении оказываются районы, в которых происходит одновременное проявление водной и ветровой эрозии. В нашей стране к таким относятся лесостепные и частично степные районы Центральной черноземной области, Поволжья, Зауралья, Западной и Восточной Сибири с интенсивным сельскохозяйственным использованием. Водная и ветровая эрозии развиваются в зоне недостаточного увлажнения с чередованием влажных и засухоустойчивых лет (либо сезонов) по таким схемам: смыв - осушение почвы - выдувание, выдувание - переувлажнение почвы - смыв. Отмечается, что она может проявляться на участках со сложным рельефом неодинаково: на склонах северных экспозиций преобладает водная эрозия, на южных, с ветроударным эффектом - ветровая. Одновременное развитие водной и ветровой эрозий может вызывать особенно большие нарушения почвенного покрова. Водная и ветровая эрозии, вызывая истощение почвенных ресурсов, являются опасным экологическим фактором. Важным отличием этих двух типов эрозии является то, что при ветровой эрозии происходит выдувание лишь механических элементов почвы, а при водной - не только смываются частицы почвы, но одновременно происходит растворение в текущей воде питательных веществ, удаление их. Эрозия способствует проявлению почвенной засухи. Это объясняется не только тем, что значительная часть осадков стекает со склонов, но и тем, что на эродированных почвах с плохими физическими свойствами увеличивается потеря влаги. Засуху в районах проявления эрозии нередко называют «эрозийной засухой».
Таким образом, смыв минеральных элементов питания растений, усиление почвенной засухи, ухудшение физических свойств почв, снижение их биологической активности на склонах с эродированными почвами приводят к пагубным последствиям для сельского хозяйства. В оврагах формируются небольшие водотоки, которые сливаются и переносят твердые осадки в крупные реки. Грунтовые воды также подпитывают водотоки, вынося из горных пород растворенные минеральные вещества. Реки, углубляя и расширяя свои русла, вносят свою лепту в объем транспортируемых наносов. Поток воды и вовлеченных в движение обломков пород смещает русловые и пойменные отложения в долине реки.
2.1 Водная эрозия.
Каждую весну с таянием снегов сначала маленькие ручейки, а затем и шумные потоки устремляются по склонам в низины, смывая и унося с собой оттаявшую почву. При бурном снеготаянии в почве появляются промоины - начало процесса образования оврагов. Овраги, веером расходясь от центрального «стержня» - балки, разрушают поля, луга, перерезают дороги. Нередко длина балки достигает десятков километров, а оврагов - нескольких километров. Вовремя не остановленный овраг растет вглубь и вширь, захватывая все больше и больше плодородной земли.
Водная эрозия подразделяется: на поверхностную (плоскостную) и линейную (овражную или русловую) - размыв почвы и подпочвы.
Поверхностная эрозия проявляется в основном в сухих климатических условиях, поскольку в более влажных районах склоны обычно защищены растительностью. В сухих районах даже незначительные осадки имеют существенные последствия. После дождя или в результате снеготаяния происходит насыщение водой верхнего почвенного слоя, и излишняя вода плащом стекает вниз по склонам, увлекая с собой частицы грунта. Такой смыв, в результате которого промоины не образуются, называется плоскостной, или дождевой, эрозией. Однако микрорельеф почвы не бывает идеально ровным. В связи с этим поверхностный сток атмосферных вод осуществляется струйками и ручейками различной величины. Концентрированные потоки талой, ливневой и дождевой воды создают небольшие борозды, а затем овраги. Русловая (линейная) эрозия протекает быстрее, чем плоскостная, и как только образуется овражная сеть, начинается активное расчленение земной поверхности. В оврагах формируются небольшие водотоки, которые сливаются и переносят твердые осадки в крупные реки. Грунтовые воды также подпитывают водотоки, вынося из горных пород растворенные минеральные вещества. Реки, углубляя и расширяя свои русла, вносят свою лепту в объем транспортируемых наносов. Поток воды и вовлеченных в движение обломков пород смещает русловые и пойменные отложения в долине реки. В значительной степени развитие современной водной эрозии почв на сельскохозяйственных угодьях обусловливается нарушением устойчивого водного режима в процессе эксплуатации земли. Водная эрозия вызывается стоком талых и дождевых (ливневых) вод. Поэтому в течение года развитие водной эрозии происходит в два периода. Первый – во время зимних оттепелей и весеннего снеготаяния. Второй – соответствует периоду ливневых дождей (май - сентябрь). Непосредственное влияние на размах эрозионных процессов, оказывают суммарное количество осадков, их вид, продолжительность, интенсивность, а также время выпадения. Опосредованно на развитие эрозионных процессов влияют температура, влажность воздуха, а также скорость и продолжительность ветра. Масштабы эрозии при снеготаянии определяются параметрами стока талых вод, которые обусловлены климатическими особенностями конкретной местности, водопроницаемостью мерзлой почвы и ее противоэрозионной стойкостью.
2.2 Ветровая эрозия.
Другая беда - ветровая эрозия, вызываемая пыльными бурями. Ветер поднимает тучи пыли, почвы, песка, мчит их над широкими степными просторами, и все это оседает толстым слоем на землю и поля. Иногда наносы бывают до 2-3 м высотой. Гибнут посевы и сады. Ветер выдувает слой почвы на 16-25 см, поднимает ее на высоту 1- 3 км и переносит на огромные расстояния. Не раз уже фиксировался перенос пыльных бурь с Африканского континента на Американский. После пыльной бури, разразившейся на Северном Кавказе и в Восточной Украине, частицы почвы были обнаружены на снегу Финляндии, Швеции, Норвегии. В нашей стране пыльные бури наиболее часто поражают Нижнее Поволжье и Северный Кавказ.Ветровая эрозия возникает в степных районах с большими площадями пашни при скоростях ветра 10-15 м/с. (Поволжье, Северный Кавказ, юг Западной Сибири). Наибольший ущерб сельскому хозяйству наносят пыльные бури (наблюдающиеся ранней весной и летом), которые приводят к уничтожению посевов, снижению почвенного плодородия, загрязнению атмосферы, занесению полос и мелиоративных систем. Повседневная или местная ветровая эрозия почв носит локальный характер и охватывает небольшие площади. Наиболее часто она проявляется на песках и площадях с легкими почвами, а также на карбонатных суглинистых почвах. Большие замкнутые впадины в Северной Африке, как, например, впадина Катара, были углублены за счет дефляции вплоть до уровня грунтовых вод, в результате чего многие из них превратились в солончаки. Ветер переносит тонкую пыль во взвешенном состоянии, а песчинки обычно перекатываются и скачут близ поверхности земли (такой способ перемещения называется сальтацией). В пустынях также обычна корразия, происходящая под воздействием порывов ветра, несущего песок. В результате истирания скал песком обнаруживаются малейшие различия в прочности пород, и образуются рифленые и ячеистые (сотовые) поверхности. Отдельные камни, обточенные ветром до остроугольной формы, называются вентифактами или ветрогранниками. Ветровая эрозия также проявляется и на пляжах, в тыльной части которых в результате дефляции песчаных пляжных отложений образуются дюны. Местная ветровая эрозия проявляется и зимой, когда сильные ветры сдувают снег. В этом случае почва на оголенных участках, прежде всего на выпуклых склонах, быстро теряет влагу и разрушается воздушными потоками. Ветровой эрозии наиболее подвержены частицы почвы 0,5 - 0,1 мм и менее, которые при скоростях ветра у поверхности почвы 3,8 - 6,6 м/с приходят в движение и перемещаются на большие расстояния. На основании аэрокосмических снимков выявлено, что пыльные бури в Сахаре прослеживались вплоть до Северной Америки.
3. Мероприятия по борьбе с эрозией почв.
3.1 Защита от водной эрозии.
Развитие современной водной эрозии почв на сельскохозяйственных угодьях обусловливается нарушением устойчивого водного режима в процессе эксплуатации земли. Устранить условия, способствующие проявлению эрозии почв, можно путем ослабления концентрации водных потоков и замедления поверхностного стока путем: увеличения поглотительной и инфильтрационной способности почвы, задержания осадков на месте выпадения, отвода или безопасного сброса необходимого количества воды в гидрографическую сеть.
Для успешной борьбы с водной эрозией почв на землях, занятых в сельскохозяйственном производстве, необходима комплексная система мероприятий, позволяющих использовать воды поверхностного стока для увлажнения полей и прекращения развития эрозионных процессов.
Эффективная защита почв от водной эрозии возможна при плановом и систематическом внедрении комплекса противоэрозионных мероприятий, разработанного с учетом конкретных природно-экономических условий каждого района или хозяйства.
Важнейшие элементы системы мероприятий по защите почв от водной эрозии: - правильная организация территории, создающая предпосылки для эффективного применения средств борьбы с эрозией; - противоэрозионная агротехника, обеспечивающая повседневную защиту почв и повышение их плодородия; - лесомелиоративные мероприятия по борьбе с эрозией почв; - гидротехнические сооружения, предотвращающие размыв почвы.
Борьбу с эрозией почв начинают с подробного изучения физико-географических условий и экономики конкретного района или хозяйства. В зависимости от рельефа, почвенного покрова и особенностей хозяйственного использования различные угодья в разной степени подвержены разрушительному действию воды.
Для борьбы с водной эрозией применяют:
Почвозащитные севообороты;
Лесомелиоративные противоэрозионные мероприятия;
Водорегулирующие лесополосы;
Агротехнические противоэрозионные мероприятия;
Углубленная пахота;
Щелевание;
Кротование;
Удобрение;
Террасирование.
3.2 Борьба с ветровой эрозией.
Ветровая эрозия – одно из наиболее значимых факторов, отрицательно влияющих на качество полей. Самыми незащищенными в этом плане являются гладкие, рыхлые с мелкими гранулами почвы. Ветер, дующий на высоте 30 см со скоростью 6м/час, заставляет почву двигаться. Любые меры направленные на снижение скорости ветра над поверхностью почвы, позитивно скажутся на ее состоянии. Пожнивные остатки – самый простой и надежный способ снижения ветровой эрозии. Растительный материал улавливает движущиеся частицы почвы и ограничивает их лавинообразный эффект. Минимальная технология обработки почвы, при которой на поверхности остаются пожнивные остатки, снижает ветровую эрозию и предотвращает измельчение почвы до пылеобразного состояния. Стоячие растительные остатки более эффективные при замедлении скорости ветра по сравнению с лежащими.
При обработке почвы следует стремиться к формированию больших комков. Неровная почва, полученная в результате обработки, является весьма эффективной для снижения ветровой эрозии. Гребни и впадины поглощают и меняют направление воздействия части ветровой энергии, а также улавливают летающие частицы почвы. Гребни высотой 10, 16-20, 32см наиболее эффективны для защиты почвы. При сберегающем земледелии для минимизации ветровой эрозии на почве должно находиться адекватное количество растительных остатков. Такие проблемы чаще всего создаются при засухе или выращивании культуры, после которой на поверхности имеется мало остатков. Чтобы приостановить развитие ветровой эрозии, защитить почву и растущие культурные растения при засухе или незначительном количестве растительных остатков, используйте обработку поля для создания гребней, комков на поверхности, не дожидаясь дождя. Для эффективного противостояния эрозии она должна проводиться да начала ее развития, когда земля еще влажная. Если же выдувание почвы уже началось, срочно обработайте ее на том конце участка, откуда дует ветер. В таком случае главная цель – создать как можно больше комков на гребнях перпендикулярно направлению ветра. Оборудование, больше всего подходящее для борьбы с ветровой эрозией, зависит от текстуры почвы, ее влажности и плотности. Недавно посеянные пропашные или только что давшие всходы культуры более всего подвержены воздействию ветровой эрозии. Их можно обезопасить, обработав почву боронами, прикрепленными на сеялки сзади по рядам движения. В таком случае разрыхляется выровненная поверхность. После сева для разрушения образовавшейся корки и для формирования комков можно использовать ротационную мотыгу или культиватор. Самое эффективное время для создания комков – после дождя, когда верхний 5-сантиметровый слой будет влажным. Это первый агроприем. Второй способ срочной защиты почвы от ветровой эрозии – растительные остатки, навоз, оставшийся от крупного рогатого скота, а также орошение для повышения влажности земли, облегчения ее обработки и создания искусственных преград для ветра. Уборка урожая фундаментально влияет на всю систему сберегающего земледелия. Плохо проведенная уборка может разрушить гребни, уплотнить почву или оставить пожнивные остатки в валках, усложняя последующие полевые работы. Проведение уборки с использованием современных методов делает борьбу с эрозией максимально эффективной и минимизирует потребность обработки пашни перед посевом последующей сельхозкультуры.
Заключение
Интенсивность эрозии в современную эпоху порождена прямыми либо косвенными последствиями антропогенного происхождения. К первым следует отнести широкую распашку земель в эрозионно-опасных районах. Такое явление типично для большинства развивающихся стран. Согласно прогнозу Института наблюдений за состоянием мира (Нью-Йорк), при существующих темпах эрозии и обезлесения к 2330 г. плодородной земли на планете станет меньше на 960 млрд. т, а лесов - на 440 млн. га. В зависимости от рельефа, почвенного покрова и особенностей хозяйственного использования различные угодья в разной степени подвержены разрушительному действию воды. Исходя из местных особенностей, составляют почвенно-эрозионный план, где выделяют категории земель, в разной степени подверженных воздействию эрозии. Таким образом, для успешной борьбы с эрозией почв на землях, занятых в сельскохозяйственном производстве, необходима комплексная система мероприятий, позволяющих использовать все возможные агротехнические, водорегулирующие, лесомелиоративные и другие средства.
В настоящее время площадь орошаемых земель во всем мире, по экспертным оценкам Всемирной организации по проблеме продовольствия (ФАО), составляет 236 млн. га, из них около половины приходится на территорию Южной Азии. Около 60% всех орошаемых площадей мира приходится на долю четырех стран: Китая-85,2 млн. га (45% обрабатываемой площади), Индии - 36.4 (21%), США- 16,5 (9%), бывшего СССР - 16,0 (7% обрабатываемой площади). Эксперты ФАО полагают, что к концу XX в. площадь орошаемых земель в развивающихся странах возрастет на 50%, главным образом, за счет расширения орошаемого земледелия в Южной Азии, Африке и Латинской Америке. В развитых капиталистических странах прогнозируется умеренный рост орошаемых площадей. Причем особое внимание уделяется экономии воды при орошении, поскольку потери ее в открытых каналах на фильтрацию и испарение в настоящее время оцениваются в 40-60%. Орошаемое земледелие в развивающихся странах, со скудной дозой минеральных удобрений и современных средств защиты растений, не может привести к резкому росту урожайности. Разрыв в масштабах применения минеральных удобрений от промышленно развитых стран здесь еще весьма велик. Так, в Индии 1 га обрабатываемой земли получает минеральных удобрений в 7 раз меньше, чем в США. Послеуборочные потери урожая в развивающихся странах оцениваются в 25-40%, вследствие чего амбарный урожай на такой же процент меньше биологического.
Почва - колоссальное природное богатство, обеспечивающее человека продуктами питания, животных - кормами, а промышленность сырьем. Веками и тысячелетиями создавалась она. Чтобы правильно использовать почву, надо знать, как она образовывалась, ее строение состав и свойства. Почва обладает особым свойством - плодородием, она служит основой сельского хозяйства всех стран. Почва, при правильной эксплуатации, не только не теряет своих свойств, но и улучшает их, становится более плодороднее. Однако, ценность почвы определяется не только ее хозяйственной значимостью для сельского, лесного и других отраслей народного хозяйства; она определяется также незаменимой экологической ролью почвы как важнейшего компонента всех наземных биоценозов и биосферы Земли в целом. Через почвенный покров Земли идут многочисленные экологические связи всех живущих на земле организмов (в том числе и человека) с литосферой, гидросферой и атмосферой. Из всего выше сказанного ясно, как велики и разнообразны роль и значение почвы в народном хозяйстве и вообще в жизни человеческого общества. Так, что охрана почв и их рациональное использование, является одной из важнейших задач всего человечества!
Список литературы:
1. Потапов В.А. Борьба с эрозией почв в промышленных садах. М. Росагропромиздат. 1990. 1
2. Лысогоров С.Д., Ушкаренко В.А. Орошаемое земледелие, М.: Колос, 1981.
3. Новиков Ю.В., «Экология, окружающая среда и человек»; М., 1999г.
4. Дотто Л., «Планета Земля в опасности»; М., 1988г.
5. Иванов Г., «В судьбе природы – наша судьба»; М., 1990г.
6. Ошмарин А.П., «Экология»; Ярославль, 1998г.
7. Воронин Н.Г. Орошаемое земледелие М., 1989.
8. Кружилин А.С. Биологические особенности и продуктивность орошаемых культур. М., 1977. Приложение 2
Рис.3. Полив по чашам.
Рис.4. Полив по лункам-кольцам
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 .