Что значит орошать землю
Орошаемые земли: понятие и особенности обработки почвы
Мелиорация земель в комплексе агротехнического возделывания всегда занимала ключевое место по значимости. За последние годы природные катаклизмы с рекордными засухами повысили актуальность применения гидрологических улучшений почвенного покрова. Но и орошаемые земли далеко не всегда обретают нужные сельскохозяйственные качества после стабилизации влажностного коэффициента, требуя и дополнительных мер культивации.
Что такое орошение?
Это один из методов гидромелиорации, целью которого является повышение урожайности почвы за счет улучшения водного режима в грунте. При этом и само орошение вовсе не однородно с точки зрения технологической реализации. Многое в выборе техники гидромелиорации зависит от условий ее применения, требований к регуляции водного баланса и средств доставки жидкостного ресурса. Нередко орошаемые земли испытывают и проблемы другого свойства – например, это может быть нарушение структуры, обветривание или эрозия. Соответственно, оправдывает себя и комплексная агролесомелиорация, в перечень мер которой также входят и средства защиты от сухих ветров. Водный баланс может нарушаться и по другим причинам, не связанным с естественной гидрологической регуляцией в конкретном регионе. Особенно часто это встречается на засоленных и кислотных почвах, когда происходит опреснение плодородного слоя. В таких случаях применяется дренажная мелиорация, заключающаяся в выведении из земли вредных солей.
Компоненты системы орошения
Полноценный оросительный комплекс включает в себя несколько функциональных элементов, в числе которых следующие:
Методы орошения
Среди наиболее распространенных способов реализации орошения можно выделить следующие:
Площадь орошения в России
В 2010 г. была принята программа развития мелиорации, рассчитанная на 10 лет. В соответствии с ее направлениями, реализуется комплексная модернизация оросительных систем в два этапа. На первом производится техническое переоснащение и реконструкция существующего арсенала, а на втором будет проводиться внедрение уже новых инновационных технологий. На текущий момент реализация программы увеличила площадь орошаемых земель в России на 50 тыс. га. Расширение касается преимущественно Волгоградской области, но также планируется развитие мелиорационного комплекса в Краснодарском крае, Тиховском хозяйстве, в Каргалинском гидроузле и т. д. При этом орошаемые территории от общего фонда мелиорационных земель занимают всего 8 %. В то время как недостаток осадков наблюдается на 80 % сельскохозяйственных угодий, отведенных под пашню. В целом же на данный момент в России орошаются порядка 4,5 млн га территории.
Площади орошаемых земель в мире
Традиционно с большим отрывом лидирующие позиции по данной характеристике занимают страны азиатского региона, в частности Индия и Китай. Это обусловлено крайне низкими показателями естественного увлажнения с коэффициентом до 0,33, а также дефицитом испаряемости, превышающим 5000 м 3 на 1 га. В итоге первое место по площади орошаемых земель занимает Индия (560 тыс. км 2 ), а второе – Китай (545 тыс. км 2 ). Третью же позицию заняли США (220 тыс. км 2 ), где также распространено сельское хозяйство, но климат не позволяет в полной мере отказываться от гидрологической мелиорации. Десятку стран с наибольшей площадью орошаемых территорий закрывают Таиланд, Индонезия и Бангладеш, где увлажнению подвергается порядка 45-50 тыс. км 2 земель.
Обработка орошенной почвы
Одного лишь орошения недостаточно для достижения оптимальных агротехнических показателей земли. Поэтому в одном комплексе с гидромелиорацией может выполняться щелевание и культивация подрезанием. Данные операции нужны в том числе для повышения водопроницаемости почвы. На тяжелом почвенном покрове уместно и чизелевание, то есть рыхление земли до уровня 30-40 см с частичным перемешиванием. В весеннее время на орошаемых землях производится выравнивание для эффективного распределения влаги. Эта мера ставит целью исключение заболачиваемости на пониженных участках. Опять же, на орошаемых пашнях для более эффективного поглощения почвой воды междурядья обрабатываются с большим заглублением, по сравнению с участками, которые не требуют дополнительного увлажнения.
Что касается питания, то оно зависит от выращиваемых культур. К универсальным средствам можно отнести азотные и зольные компоненты с минеральными добавками. Их рассчитывают в соответствии с требуемой урожайностью и показателями агрохимических картограмм. В России для зяблевой вспашки вносят суперфосфат, а в рамках посева – нитрофоску и гербицид для борьбы с сорняком.
Какие культуры выращиваются на орошаемой почве?
Теоретически на таких территориях можно выращивать зерновые, кормовые и технические культуры. Остальное уже будет зависеть от других свойств почвы и местного климата. Например, для Средней Азии, Закавказья и Казахстана самым популярным является хлопчатник. На Дальнем Востоке, Северном Кавказе и в низовьях Волги расширяется применение риса на орошаемых землях. Культуры традиционного для России спектра, наподобие свекловичных, картофеля и зерновых, также выращиваются на таких почвах, но требуют уже более глубокого подхода к удобрению. Также и ценные технические культуры дают хороший урожай только при условии достаточного внесения минеральной подкормки с химикатами против болезней, вредителей и сорняков.
Проблемы использования орошения
Несмотря на очевидную агротехническую пользу и экономическое обоснование применения оросительных систем, данный способ мелиорации может иметь и негативные последствия. Например, игнорирование мер по выравниванию уклонов приводит к развитию овражной эрозии. На орошаемых землях образуются борозды, каналы стоков и углубления с размывами, в которые уходит вся поливочная вода. Профилактика подобных явлений заключается в культивации участков рыхлением, повышении водопроницаемости и дождевании разными способами. Также к проблемам экологического свойства, возникающим из-за неправильного орошения можно добавить засоление грунта, оседание рельефа, загрязнение и обмеление рек.
Заключение
Орошение — это искусственное увлажнение почвы на полях с сельскохозяйственными культурами. Климат на большей части территории России, как известно, континентальный и достаточно засушливый. Поэтому получить хороший урожай зерновых, овощей, свеклы, картофеля и т. д. в нашей стране можно только при их достаточном и регулярном поливе. Для того чтобы обеспечить растениям наиболее подходящие для развития условия, на полях строятся специальные водоподающие системы.
Значение слова «орошение» и его этимология
Обеспечение растений необходимой им водой может называться также увлажнением, или ирригацией. Собственно же сами системы, собираемые для орошения полей и теплиц, часто называются поливными.
Этимологию слово «орошение» имеет довольно простую. Понятно, что произошло оно, скорее всего, от «роса», «морось». В древности эти два термина употреблялись для обозначения маленьких капелек воды, выпадающих из тумана и увлажняющих предметы.
Основные технологии
Таким образом, значение слова «орошение» мы выяснили. Собственно же производиться полив сельскохозяйственных культур может разными способами. Основными технологиями орошения, используемыми фермерами и крупными агропромышленными компаниями, являются:
Все эти методики могут быть вполне эффективными. Однако выбирать конкретную технологию следует прежде всего с учетом особенностей самого участка, требующего орошения.
Орошение — это, по сути, создание для культур комфортных условий для развития искусственным путем. Затраты на обустройство систем полива зачастую могут быть очень и очень большими. Чтобы схема работала максимально эффективно, в первую очередь, конечно же, следует правильно выбрать основную технологию.
В теплицах, к примеру, часто используется такая методика, как внутрипочвенное орошение водой. К основным достоинствам этого вида полива относят:
Конструкция внутрипочвенной системы
Орошение почв при использовании такой технологии производится по трубам, проложенным на глубине 20-30 см под землей, на расстоянии около 50-90 см друг от друга. Вода в такую систему подается под напором в 0,2-0,5 м. Трубы в данном случае используются полиэтиленовые диаметром 20-40 мм. Перед укладкой в траншеи в них проделывают множество отверстий на 2-3 мм.
Слишком мутную воду либо содержащую большое количество взвесей для орошения внутрипочвенным способом использовать можно только при условии предварительной установки отстойников. При отсутствии таких конструкций оборудование системы будет, скорее всего, очень часто выходить из строя. В зимнее время года по уложенным под землей трубам может подаваться пар или горячая вода с целью дополнительного обогрева растений.
Капельный полив
Орошение — это искусственная подача воды к растениям, осуществляться которая может в том числе и по такой методике. Используется капельный полив также обычно в теплицах. Однако в некоторых случаях этот способ орошения может применяться и на открытом грунте. Используют его на улице чаще всего на участках с изрезанным рельефом или же имеющих большой уклон.
Основными достоинствами капельного орошения являются:
Использоваться капельное орошение может на любых типах почв. Однако эта методика не всегда бывает эффективной на участках с очень рыхлой землей. Считается, что выгоднее всего использовать такой полив в районах с ограниченными водными ресурсами.
Особенности конструкции капельных систем
При использовании такой методики вода подается к растениям в виде тонких струй диаметром 1-2 мм. Увлажнение почвы при капельном орошении происходит только на отдельных участках под действием капиллярных сил. Распространяться вода в такой системе может как горизонтально, так и вертикально.
При обустройстве такой схемы орошения по участку предварительно прокладывается трубопровод. К нему присоединяются капельницы особой конструкции. Такое оборудование выпускается промышленным способом и оснащается устройством для снижения напора и водоспусками.
В сельском хозяйстве сегодня используется два вида подобных оросительных систем:
В последнем случае водовыпуски выводятся на поверхность с помощью отводных питателей. Собственно сам трубопровод укладывается в траншеях на глубине 45-50 см. Над землей при использовании второй методики магистрали тянут вдоль рядов сада.
Вода при применении такой технологии орошения перед подачей в трубопровод должна отстаиваться. Если процедура очищения производиться не будет, система быстро потеряет в производительности из-за засорения капельниц.
Дождевальное орошение — это лучшая технология для очень больших участков
Именно такая методика используется в сельском хозяйстве для полива культур чаще всего. Способом дождевания можно увлажнять почву, в том числе и на больших открытых участках, к примеру на полях, засеянных зерновыми культурами. В особенности удобной эта технология полива считается на участках с большим уклоном, с близким залеганием грунтовых вод, на супесчаных почвах и на местности со сложным рельефом.
При использовании такой методики на поле с помощью специального оборудования создается искусственный дождь. К основным преимуществам этой технологии относят:
При поливе растений таким способом нужно следить за тем, чтобы капли не прибивали листья к земле. Если такое происходит, необходимо уменьшить диаметр отверстий дождевателя. В результате полив будет осуществляться каплями меньшего размера, имеющими незначительный вес.
Какое оборудование используется при орошении методом дождевания
Как и в первых двух случаях, при сборке подобной системы на поле предварительно прокладывается трубопровод. Затем от него отводятся рукава, к которым присоединяются дождеватели. Последние могут иметь самую разную конструкцию. Для полива сельскохозяйственных культур используются, к примеру, дождеватели:
В садах в качестве дождевателей зачастую применяются и обычные шланги с отверстиями, согнутые в кольцо. Их просто укладывают в приствольные круги деревьев и подают напор.
Что такое поверхностный полив
Так называют технологию орошения, при которой вода распределяется по полю сплошным слоем. Использоваться методика поверхностного полива может только на участках с уклоном не более 0,01-0,03. Не применяется орошение земель по такой технологии при близком залегании на поле грунтовых вод, а также на массивах с легкими почвами. Лучше всего эта технология подходит для районов с засушливым климатом. Основными ее преимуществами являются:
Методы поверхностного полива
Проводиться орошение по такой методике может тремя способами:
По бороздам. В данном случае используются неглубокие искусственные русла, проложенные параллельно друг другу с небольшим уклоном. Именно по ним и передвигается вода. Этот способ считается самым эффективным и используется в хозяйствах чаще всего.
По чекам. Такая технология обычно применяется в садах. При ее использовании вода подается к каждому дереву и кусту. Валики в данном случае создаются с четырех сторон ствола с образованием квадрата. Высота таких бортиков должна составлять не менее 30 см. Собственно сам полив производится путем затопления всего участка.
По лункам. Такой способ чаще всего применяется для полива посадок на склонах. Орошается при этом каждое растение индивидуально. Величина лунок должна соответствовать параметрам кроны. Для плодовых деревьев, к примеру, этот показатель обычно равен двум метрам. Недостатком такой методики считается прежде всего разрушение структуры грунта.
Системы орошения: основные элементы
Таким образом, для полива сельскохозяйственных культур может использоваться разное оборудование. Любая организованная на участке оросительная система должна обеспечивать подачу воды для увлажнения почвы под растениями своевременно и в нужных количествах. Вся поливная территория для удобства подразделяется обычно на площадь брутто и нетто. Последняя включает в себя только собственно орошаемые участки, занятые сельскохозяйственными культурами. В площадь брутто при этом дополнительно входят также отчужденные под каналы, гидротехнические сооружения и технические насаждения территории.
Включает в себя система орошения в хозяйствах обычно следующие элементы:
Водоисточник. Это может быть, к примеру, река или пруд. При выборе источника учитываются параметры воды и ее количество.
Водозаборное сооружение. Установленное здесь оборудование выполняет задачи по откачке воды и ее распределению по территории.
Поливные участки. Так называют основные территориальные единицы орошаемой территории. Внутри каждого такого участка нет каналов, препятствующих движению сельскохозяйственной техники.
Регулирующая сеть. Включает в себя поливные борозды, капельницы, дождеватели и т. д.
Классификация
Таким образом, оросительные системы подразделяются прежде всего по способу полива и конструкции подающей сети. Однако различаться они могут и по другому признаку. По характеру водозабора все подобное оборудование может классифицироваться на самотечное и механическое.
Оросительная норма
Конечно же, перед монтажом любой системы полива составляется ее подробный проект. При этом в первую очередь учитывается количество необходимой для увлажнения растений воды. Установка на участке слишком мощного оборудования приводит, конечно же, к неоправданным тратам. Использование же системы недостаточной производительности наверняка станет причиной снижения урожайности культур.
Количество воды, необходимое для эффективного полива растений, называется оросительной нормой. В проект в этом плане закладываются два показателя. Оросительная норма нетто — это собственно количество воды в м 3 /га, необходимое для полива. Рассчитывается она с учетом технологии выращивания той или иной культуры. Норма брутто включает в себя нетто плюс потери в проводящей сети и на самом поле.
Некоторые начинающие садоводы обращаются к специалистам с такой просьбой: «Объясните значение слова «орошение»». В принципе, никакой сложной этимологии у этого термина, как мы выяснили, нет. Происходит он от слова «роса» и означает, по сути, то же самое, что и «полив». Производиться орошение может по разным методикам. Но в любом случае основной целью создания подобных систем является, конечно же, обеспечение растений влагой в достаточном количестве на протяжении всего сезона.
Орошаемые земли: понятие и особенности обработки почвы
Обработка орошенной почвы
Одного лишь орошения недостаточно для достижения оптимальных агротехнических показателей земли. Поэтому в одном комплексе с гидромелиорацией может выполняться щелевание и культивация подрезанием. Данные операции нужны в том числе для повышения водопроницаемости почвы. На тяжелом почвенном покрове уместно и чизелевание, то есть рыхление земли до уровня 30-40 см с частичным перемешиванием. В весеннее время на орошаемых землях производится выравнивание для эффективного распределения влаги. Эта мера ставит целью исключение заболачиваемости на пониженных участках. Опять же, на орошаемых пашнях для более эффективного поглощения почвой воды междурядья обрабатываются с большим заглублением, по сравнению с участками, которые не требуют дополнительного увлажнения.
Что касается питания, то оно зависит от выращиваемых культур. К универсальным средствам можно отнести азотные и зольные компоненты с минеральными добавками. Их рассчитывают в соответствии с требуемой урожайностью и показателями агрохимических картограмм. В России для зяблевой вспашки вносят суперфосфат, а в рамках посева – нитрофоску и гербицид для борьбы с сорняком.
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:
Скорость впитывания воды в почву можно определять по формуле:
Проинтегрировав это выражение, можно получить слой впитавшейся влаги за время t<\displaystyle t>:
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.
Что такое ирригация
Сама по себе ирригация является частью более обширной науки, мелиорации, то есть преобразования земель для наилучшего использования. В мелиорацию входит как осушение болотистых местностей, так и обратный процесс — обводнение. По большому счёту, ирригационная система — это комплекс сооружений и механизмов, позволяющий доставить воду в местность, которая крайне нуждается в дополнительном поливе.
Кроме того, ирригацией называют весь комплекс мероприятий, призванных доставить воду для полива в любое место, где она требуется, независимо от методов — от сооружения прудов и каналов до подъёма грунтовых вод к поверхности. Человечество во все времена нуждалось в воде, поэтому такой нужной является ирригационная система. Определение в данном случае крайне лаконично — любая система, позволяющая доставить воду для полива растений, может считаться ирригационной.
Оросительные системы
Оросительные системы в общем случае состоят из нескольких компонентов:
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.
Площадь орошения в России
В 2010 г. была принята программа развития мелиорации, рассчитанная на 10 лет. В соответствии с ее направлениями, реализуется комплексная модернизация оросительных систем в два этапа. На первом производится техническое переоснащение и реконструкция существующего арсенала, а на втором будет проводиться внедрение уже новых инновационных технологий. На текущий момент реализация программы увеличила площадь орошаемых земель в России на 50 тыс. га. Расширение касается преимущественно Волгоградской области, но также планируется развитие мелиорационного комплекса в Краснодарском крае, Тиховском хозяйстве, в Каргалинском гидроузле и т. д. При этом орошаемые территории от общего фонда мелиорационных земель занимают всего 8 %. В то время как недостаток осадков наблюдается на 80 % сельскохозяйственных угодий, отведенных под пашню. В целом же на данный момент в России орошаются порядка 4,5 млн га территории.
Просто купить
В ближайшее время такая мера вряд ли будет востребована, указывает в разговоре с «Известиями» директор по аграрной политике НИУ ВШЭ Евгения Серова. Сказывается и действующий режим самоизоляции, во время которого многие просто не понимают, как им добраться до участка и как его возделывать, а также отсутствие реальной возможности сделать это у тех, на кого такие меры рассчитаны в первую очередь.
— Средний класс возделывать землю не поедет — дефицита продуктов нет, поэтому если у человека есть такая возможность, ему проще будет заработать, чтобы эти овощи купить. Теоретически огороды могут помочь тем, кто уже сейчас пострадал от экономических последствий пандемии и действительно нуждается. Но не в краткосрочной перспективе — урожая еще нужно будет дождаться, а ресурсов на то, чтобы ее возделать, чтобы этот участок минимально обустроить, у них скорее всего нет, — отмечает эксперт.
Фото: ТАСС/Владимир Смирнов
Инициатива с раздачей земли не может иметь широкого спроса, поскольку у большинства жителей страны, особенно на сельских территориях, и так есть собственные участки, полагает директор научно-исследовательского центра агропродовольственной политики Института прикладных экономических исследований (ИПЭИ) РАНХиГС Наталья Шагайда.
— У нас в стране почти все семьи имеют дачные, садовые и приусадебные участки. В крайнем случае они есть у родителей молодых семей. За гражданами закреплено в виде участков для личного подсобного хозяйства более 13 млн га. На этих участках в 2019 году было выращено более 28% сельскохозяйственной продукции страны. Многие продолжают кормиться со своего огорода или дачного участка. Доля собственной продукции в пищевом рационе семей по картофелю — в среднем около 44%, по овощам — 28%, по ягодам, фруктам — 13%. Сельские же жители на 69% едят «свой» картофель, на 49% — «свои» овощи, — рассказывает она.
По данным сельскохозяйственной переписи, из предоставленных гражданам 13 млн га к середине 2010-х не использовалось около 1,5 млн га — и вероятнее всего, именно о них люди прежде всего вспомнят в трудной ситуации. В то же время, считает собеседница издания, опыт пандемии показал ценность наличия собственной земли — не только в качестве поддержки в условиях экономического кризиса, но и в качестве «запасного аэродрома» в условиях самоизоляции.
Фото: Depositphotos
Но если в Костромской области вопрос с собственностью оговорен четко — она на землю не оформляется — то в Татарстане его пока оставляют открытым. Формально сейчас участки передаются временно, но если окажется, что люди хотят продолжать, районные власти готовы подумать над вариантами. Там не исключают, что после того, как первые пять участников начнут работать на своих участках, будет и вторая волна обращений — «люди просто увидят, что земля действительно есть».
Хотя для тех, кто о своем огороде думает всерьез, такое предложение скорее служит лишним стимулом к тому, чтобы в итоге купить собственный участок и вкладываться уже в него, полагают в администрации Мамадышского района.
— По крайней мере, из тех, кто обращался к нам вначале, многих мы потом обзванивали повторно, и они говорили, что просто в итоге купили себе землю или дом, — объясняют в администрации.
В качестве оперативной меры поддержки пострадавшим категориям намного более действенной сейчас может стать выдача продуктовых наборов или талонов на продукты. С другой стороны, подчеркивает Евгения Серова, раздача земли может оказаться актуальной в среднесрочной перспективе — на фоне реколонизации сельских территорий, которая, вероятнее всего, последует за пандемией.
Такие меры могут стать дополнительным стимулом для представителей среднего класса, постепенно расселяющихся из оказавшихся недостаточно безопасными мегаполисов, и ориентироваться, по мнению эксперта, в этом случае лучше именно на эту группу
Прикорневой полив
Ещё один интересный способ снабдить растения влагой — это прикорневой полив, когда несущий поток воды находится не на поверхности земли, а в заглублении, практически у корней. Условно можно считать прикорневым поливом мероприятия, связанные с подъёмом уровня грунтовых вод, чтобы растения получали влагу исключительно к месту требования. У этих двух подвидов есть существенное отличие: прокладка прикорневых труб не подходит, если необходимо орошение полей большой площади. А вот поднятие уровня грунтовых вод вполне подойдёт и способно превратить умеренно засушливую местность в урожайные земли.
Поверхностное орошение
Поверхностное орошение земель – это процесс, при котором жидкость сосредотачивается над поверхностью земли. Этот способ полива классифицируется на следующие подвиды:
Планируя систему орошения, следует предусмотреть то, что нечастые и небольшие поливные объемы воды малоэффективны, не обеспечивают достаточное увлажнение земли. Недостаток жидкости в почве создает дисбаланс в молекулярном натяжении воды, ведущий к недостаточному гидробалансу, а это, в свою очередь, приведет к гибели флоры. Наилучшего увлажнения можно достичь в случае грамотного подхода к планированию поливной системы. Для достижения правильного режима подачи воды необходимо учесть структуру почвы, ее водопроницаемый индекс, химический состав, тепловой показатель и аэрацию.
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.
Негативные экологические последствия
При ошибках в организации мелиорации оросительное земледелие может вызывать целую цепь негативных экологических последствий. Главными из них являются:
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.
Использование систем орошения в современном мире
В современном мире понятие ирригационная система применяется не только для сферы земледелия. Не многие знают, но существует такое узкое понятие, как «ирригация полости рта». Да, термин «ирригация» также используется в медицине, в частности в стоматологии.
В этой области медицины есть такой прибор, как физиодиспенсер. Этот аппарат может использоваться в челюстно-лицевой хирургии, эндодонтии, а также в имплантологии.
Ирригационные системы для физиодиспенсера – это специальные трубки, с помощью которых в процессе и по окончании всех процедур полость рта промывается специальным медицинским раствором или струей чистой воды.
Среди медицинских препаратов, которые могут использоваться для ирригации в стоматологии, наиболее распространенными являются фурацилин, гипохлорит натрия, хлорофиллипт, а также травяные отвары.
Жидкость в такую систему подается под давлением от 2 до 10 атмосфер, благодаря чему она очищает полость рта от мелких осколков, дезинфицирует, а также выполняет массажную функцию десен.
Ирригационные системы в стоматологии – актуальная технология, поскольку это незаменимая вещь в работе врача, а также обеспечивающая здоровье зубов и десен пациента.
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.
Методы орошения
Среди наиболее распространенных способов реализации орошения можно выделить следующие:
Зависимость от типа культуры
Говоря о том, что такое орошение, следует отметить, что важным фактором пригодности той или иной системы является зависимость от типа сельскохозяйственной культуры. Например, поверхностное орошение можно использовать для всех типов культур. Из-за высокого инвестиционного капитала в расчете на гектар дождевальное и капельное в основном используются для дорогих товарных культур, таких как овощи и фруктовые деревья. Капельное орошение идеально подходит для полива отдельных растений или деревьев, сюда можно отнести такие пропашные культуры, как овощи и сахарный тростник. А для близкорастущих культур (например, риса) этот способ не подходит.
Типы оросительных систем
Существует множество видов орошения, которые используются фермерами в зависимости от среды выращивания культур. Наиболее распространенными методами являются:
1. Поверхностный полив, при котором используется гравитация для распределения воды по полю. Вода перетекает из более высокой области вниз, чтобы добраться до всех культур. Если такие наклоны создаются искусственным путем, то этот метод является достаточно трудоемким. Классическим примером поверхностного полива являются рисовые поля в Восточной Азии.
2. Локализованное орошение осуществляется при помощи системы труб для перекачки воды по всему полю. Эта форма включает капельное орошение, которое обеспечивает попадание влаги непосредственно к корням растений. Внутрипочвенный полив состоит из методов, с помощью которых вода для орошения распределяется ниже поверхности почвы. Что такое капельное орошение? Этот тип варьируется в зависимости от глубины грунтовых вод. Когда их уровень находится значительно ниже поверхности, то устройства для выброса могут быть спрятаны под поверхностью почвы, как правило, это корневая зона растений.
3. Что такое орошение полей путем дождевания? Этот тип визуально схож с разбрызгивателями, поливающими газон. Дождевание представляет собой систему труб под давлением, отводящую воду на посевы. Разновидности этой системы могут включать роторный полив, осуществляющийся по окружности.
4. Центральный стержень — это еще один вид полива, который использует пульверизатор, способный вращаться, меняя свое направление. Спринклеры монтируются на механические треки, которые перемещают их по кругу, так осуществляется равномерное распыление воды на посевы.
Орошение сельхозугодий: режим
Для создания благоприятного увлажнения земли в период вегетации, то есть по окончании зимней спячки определяется специальный режим полива, то есть сочетание показателей: количества, сроков и объемов жидкости. Он должен создавать в почве необходимый для соответствующей культуры гидробаланс в конкретных климатических условиях и хозяйственных целях. Этот процесс требует неукоснительного выполнения требований агротехнических мероприятий.
Поливной режим любой культуры в определенных агроклиматических условиях должен соблюдать следующие требования:
Следовательно, для определения режима полива той или иной культуры необходимо знать общий объем поливной воды, который необходим растениям за период вегетации при предполагаемой (или используемой) агротехнике и природных условиях. Этот объем воды может быть определен по результатам анализа климатических, почвенных и некоторых иных условий.
Как работала первая ирригационная система?
Самая первая ирригационная система земледелия в мире была придумана у подножья реки Нил. Люди стали замечать, что когда Нил разливается, он приносит на засеянные участки воду и ил, которые способствуют ускоренному росту растений и повышенному урожаю.
Уже тогда люди стали прокладывать специальные каналы и дренажные стоки к земельным участкам. Благодаря этому вода при разливе не просто затапливала весь участок, а поступала именно туда, куда было необходимо.
Также со временем люди стали выкапывать особые резервуары, где вода могла сохраняться и использоваться немного позднее для полива или других целей, поскольку известно, что дождей можно было ожидать подолгу, и Нил был единственным источником воды.
Ирригационная система Древнего Египта называлась системой бассейнового типа. А называется именно так, потому как по каналам, окружавшим земельный надел, постоянно шла вода. И доступ к культурам ей открывали тогда, когда это было необходимо. Так получалось, что когда доступ открыт, земельный участок заливался водой и выглядел как бассейн. Когда, по мнению земледельцев, поле насыщалось влагой в достаточном объеме, вода спускалась через специальный сточный канал. Первое время вода выпускалась куда придётся – на соседние поля. Но вскоре система была улучшена, и вода возвращалась в каналы, откуда она поступила.
Примечания
Особенности конструкции капельных систем
При использовании такой методики вода подается к растениям в виде тонких струй диаметром 1-2 мм. Увлажнение почвы при капельном орошении происходит только на отдельных участках под действием капиллярных сил. Распространяться вода в такой системе может как горизонтально, так и вертикально.
При обустройстве такой схемы орошения по участку предварительно прокладывается трубопровод. К нему присоединяются капельницы особой конструкции. Такое оборудование выпускается промышленным способом и оснащается устройством для снижения напора и водоспусками.
В сельском хозяйстве сегодня используется два вида подобных оросительных систем:
В последнем случае водовыпуски выводятся на поверхность с помощью отводных питателей. Собственно сам трубопровод укладывается в траншеях на глубине 45-50 см. Над землей при использовании второй методики магистрали тянут вдоль рядов сада.
Вода при применении такой технологии орошения перед подачей в трубопровод должна отстаиваться. Если процедура очищения производиться не будет, система быстро потеряет в производительности из-за засорения капельниц.