Ирригация и орошение

Ирригация (активное орошение) - это необходимый для земледелия автоматический полив земли, используется для выращивания сельскохозяйственных культур в засушливых районах и территориях, подвергшихся естественному или искусственному осушению почв. История появления ирригационных систем
Первые ирригационные системы располагались на засушливых территориях Азии и Египта еще в 3000 годах до н. э.. Такие системы представляли собой оросительные каналы и водоемы, которые использовались в качестве систем полива для удаленных от рек полей. С целью автоматизации процесса орошения и преодоления рельефных особенностей местности применялись различные механические средства, например "архимедов винт".
В византийскую эпоху Прокопий называл процесс ирригации «товариществом по совместному орошению» и наделял его следующим смыслом: «Река стекает с гор, достигая равнины. Она орошает землю в соответствии с желаниями жителей, ибо они регулируют движение воды так, как считают наиболее выгодным для себя. Люди создали множество каналов, по которым устремляются воды реки. Часть пути реки проходит под землей, а затем вновь появляется на поверхности, сливая свои воды в единый поток, таким образом, на большей части равнины эта река находится в распоряжении людей, которые то закрывают каналы, делая перемычки, то снова открывают их, используя воду по своему усмотрению».

Современные технологии ирригации
Современные технологии позволяют избежать перерасхода воды и засоление почв. Наиболее перспективный способ современной ирригации - это капельное орошение. Капельный полив позволяет создавать рукотворные оазисы. Таким образом, капельное орошение позволяет выращивать овощи и фрукты, плодовые и декоративные деревья , кустарники , многолетние цветы и розы , осуществлять озеленение и создание газонов и клумб , практически в условиях полупустыни и пустыни.

В настоящее время для ирригации используют поверхностные или подземные воды. Поверхностные воды - это ручьи, реки и озера. Возведение дамб через реку позволяет накапливать большое количество воды, создавая искусственное озеро или резервуар. Эта вода и используется для ирригации в засушливый сезон. Грунтовую воду берут из колодцев, редко из неглубоких скважин. В районах сильно удаленных от источников пресной воды используют системы опреснения, доставляя полученную воду на поля через систему каналов, канав, насосов и труб. Современные технологии позволяют избежать перерасхода воды и засоление почв. Наиболее перспективный способ современной ирригации - это капельное орошение .

Капельное орошение – это организация полива, когда вода (часто вместе с питательными элементами) вносится малыми дозами непосредственно в прикорневую зону. При поливе малыми порциями и несколько раз в день растения усваивают влагу и питательные вещества наиболее эффективно. При этом сохраняется воздушная проницаемость почвы, что позволяет корням «дышать». Так как при капельном поливе внесение воды и удобрений происходит в прикорневую зону культурных растений, то для прочих растений (сорняков) создаются неблагоприятные условия, и развитие их замедляется, или же вовсе останавливается. Равномерность, которую обеспечивают системы капельного орошения (разброс менее 10%), позволяет забыть о возможном при обычном поливе переувлажнении одних участков (растений) и недоувлажнении других.

Капельный полив позволяет при малом расходе воды производить работы по укреплению склонов и откосов автомагистралей путём посева многолетних трав , предотвращающих поверхностный смыв почвы в период дождей.

Преимущества капельного полива:
• Значительное преумножение урожайности в теплицах и на грунтах (для томатов, огурца, капусты, картофеля, лука в 2 раза);
• Существенное снижение трудозатрат на полив и обработку, как на открытом грунте, так и в теплицах (с 30-40 до 2-4 чел-час/га);
• Улучшается «качество» продукции, товарный вид;
• Экономия воды и удобрений (в 2-3 раза);
• Эффективное потребление растениями удобрений (до 80%), не происходит засоление почвы;
• Возможность поливать в любое время, не рискуя вызвать солнечный ожог.

При малообъёмной технологии выращивания (объём корневой системы ограничен и существенно меньше зеленой массы растения). Питательные элементы к растению поступают только с водой. Цена ошибки в таких системах очень высока из-за малой емкости субстрата и для обеспечения точности используют компенсированные внешние капельницы . Некомпенсированные внешние капельницы часто используются там, где длина магистрали невелика и падение давления по длине несущественно влияет на расход капельницы.

(трубки с вмонтированными внутрь капельницами) благодаря простоте производства (малой стоимости) и применения, а также возможности скрытного размещения в почве получили широкое распространение, преимущественно, в открытом грунте. Компенсированные капельные линии применяют при значительных длинах линии или значительных уклонах (грядки, поливного участка). В таких условиях применение компенсированных капельниц более чем оправдано. Некомпенсированные капельные линии с успехом справляются с задачами полива при незначительных уклонах и длинах капельные линии (для капельниц различных производителей это может быть от нескольких десятков до сотен метров при разбросе расхода менее 10%).

Другим обязательным элементом систем капельного полива является трубопровод , доставляющий воду к участкам орошения и разводящий воду внутри него. А также, запорная арматура. Трубопровод должен быть рассчитан с учетом конкретных условий полива и размера участка. На больших площадях орошения осуществляют разбивку на более маленькие, а полив каждого из них осуществляют поочерёдно. Краны и клапана позволяют изолированно орошать один или несколько участков.

Не маловажным является применение в капельном орошении системы фильтров . Дело в том, что даже применение чистой воды (например, водопроводной) не гарантирует отсутствие микрочастиц в ней. Тем более если используется емкость предварительного хранения поливной воды и/или удобрений. Применение фильтров позволяет очистить воду от вредных микрочастиц , тем самым защитив растения от поражения и возможных заболеваний.

Для формирования удобрений , на промышленных предприятиях применяются специализированные автоматические растворные узлы, которые самостоятельно готовят питательный раствор в соответствии с программой питания, разрабатываемой агрономами. Автоматизированные растворные узлы обязательны при использовании малообъёмной технологии.

Последствия применения систем ирригации
Самое распространенное и неприятное явление при орошении - это засоление почв . В почвах и подстилающих их грунтах много легкорастворимых солей. В результате утечек воды из каналов и подачи на поля чрезмерного количества воды начинает подниматься уровень грунтовых вод. От этого уровня по системе капиллярных пустот к поверхности почвы поступает вода и включается в процесс испарения. Грунтовая вода, промочив толстый слой подпочвы и почвы, выносит к поверхности растворы солей, которые после испарения остаются вблизи или на поверхности почвы. Почва таким путем засоляется, меняет свои свойства и структуру и теряет плодородие. На месте оазиса возникает засоленная пустыня, созданная руками человека. Когда-то в личных владениях царей Романовых в Голодной степи, где управляющие царским имением учинили такой переполив, что быстро превратили в бесплодные солончаки десятки тысяч гектаров земли. Уже в наше время, бездумная ирригация привела к известной всем экологической и социальной катастрофе связанной с использованием в качестве источника пресной воды рек Амударьи и Сырдарьи, которое нарушило питание Аральского моря и привело к его осушению и дальнейшему засолению почв региона.
Нельзя сказать, что ситуация сильно изменилась за прошедшее время, за исключением того, что орошаемая территория сейчас сильно расширилась, и это привело к столь же большому расширению площади заселяемых земель. В целом в России значительная часть орошаемых земель засолена или засоляется. Не лучше обстоят дела и в других странах; в США, например, засолению подвержено около 40% орошаемых земель. Таким образом, из 260 млн. га орошаемых во всем мире земель до 100 млн. га требует проведения мероприятий по рассолению или защите от засоления. Много засоленных земель заброшено. Во всем мире заброшенных из-за ирригации засоленных земель в настоящее время больше чем орошаемых, так как при бездренажном орошении и без использования специального севооборота 70-80% орошаемых земель полностью или частично теряют плодородие. В грунтах под черноземами практически повсеместно установлено существование 3-5 древних солевых и солонцеватых горизонтов, которые свидетельствуют о прошлых увлажнениях этих территорий. Поэтому переполив и потери воды из оросительных систем на глубокое просачивание - это основная проблема орошаемых черноземах. Подъем уровня грунтовых вод до 2-2,5 м от поверхности приводит к быстрому засолению почвы и выходу ее из земельного пахотного фонда.

В настоящее время считается, что наиболее эффективным решением проблемы засоления почв является хороший дренаж , который позволяет опустить уровень грунтовых вод гораздо ниже уровня залегания корней. При этом ирригационная вода вымывает соли из верхнего слоя почвы, восстанавливая её плодородие.

Много лет назад в одном из номеров журнала «Химия и жизнь» была опубликована заметка о выращивании малосольных огурцов - дескать, путем селекции удалось получить сорт огурцов, способный расти на солёных почвах, который дает готовые к употреблению малосольные огурчики. Журнал завалили письмами с просьбой указать, где можно приобрести семена таких огурцов, поэтому редакции пришлось в следующем номере извиниться за первоапрельскую шутку. Теперь же вопрос о том, не будут ли растения с повышенной солеустойчивостью, выращенные на засоленных почвах, солеными на вкус, приобретает научный смысл. Оказывается, растения солёными не становятся. Для того чтобы скомпенсировать осмотическое давление, создаваемое высокими концентрациями соли внутри вакуоли, растениям приходится увеличивать концентрацию растворимых веществ в протоплазме. Для этой цели они используют углеводы. Поэтому вместо того, чтобы быть солеными, такие растения сладки на вкус. Может быть, таким путем можно повысить сахаристость растений, используемых в производстве сахара.

Недавно группа биологов из университета в Торонто предложила ещё один возможный путь решения проблемы засоления почвы. Они обнаружили ген, который позволяет растениям не только противостоять предельной засоленности, но и «высасывать» соль из почвы. По словам руководителя группы учёных Блумвальда их целью была разработка методов выращивания урожаев на землях, более не используемых из-за засоления. Если удастся получить более активный вариант гена, выращивание имеющих его растений на засоленных почвах позволит восстанавливать плодородие этих земель.

Нарушение экологического баланса. История Аральского моря.
Миллионы лет назад северо-западная часть современного Узбекистана и южные области Казахстана были покрыты огромным морем. Когда вода отступила, образовался большой массив очень засоленных почв. Один из остатков древнего моря и стал Аралом, четвертым в мире внутренним морем. Аральское море является внутренним соленым морем без стока воды. Питается за счет двух рек - Амударьи и Сырдарьи. Пресная вода из этих двух рек поддерживает уровень воды и соляной баланс Аральского моря.

В начале 60-х годов правительство взяло курс на превращение Советского Союза в государство, которое сможет полностью обеспечить себя хлопком. Было решено также увеличить производство риса. Правительственные чиновники отдали приказ, чтобы дополнительное количество воды получали из двух рек, впадающих в Аральское море. На обеих реках были построены крупные плотины, было проложено 850 миль центрального канала с системой "питания" каналов, рассчитанной на большие расстояния. Когда система орошения была завершена, миллионы акров по обе стороны основного канала были затоплены. В течение следующих 30 лет Аральское море достигло серьезного снижения воды, его берега отступили, а содержание соли возросло. Морская среда стала угрожать жизни морских растений и животных. Как только морская жизнь сошла на нет, стала испытывать трудности и рыбная промышленность.

Советская система была основана на строительстве серии плотин на двух реках. Цель была одна - создать водохранилище, каналы которого (протяженностью 40000 км), орошали бы поля. Поля процветали, но наличие таких обширных площадей монокультуры вынуждало фермеров использовать огромное количество пестицидов. А ирригация была такова, что соли выступили на поверхность почвы и все больше и больше накапливались.

Когда на Амударье близ Нукуса была построена Тахиаташская плотина, вода в русле реки пересохла на сотни километров вокруг. К удивлению жителей Муйнака Арал начал сокращаться. Вначале они предположили, что это временное явление, и рыли канал к удаляющемуся берегу, поскольку лодки продолжали курсировать, а в доках, на причалах кипела работа. Но сточные воды, достигающие моря, уже были отравлены смертельной смесью соли и пестицидов с хлопковых полей. Популяция рыб резко сократилась и, наконец, когда канал достиг 30-ти километровой длины, и море еще больше ушло, лодки стали напоминать больших чудовищ, лежащих на песке, который когда-то был морским дном.

Арал был богат рыбой. Биологи определили около 20 видов рыбы, в том числе осетровых и сома. Муйнак, расположенный у самого моря, был промысловым городом, что также привлекало туристов. Сегодня Муйнак - пустынный город, расположенный на расстоянии более ста километров от моря. Единственным напоминанием о некогда процветающем рыбном промысле являются ржавеющие остовы и древняя рыбная плантация. Море сократилась до двух пятых от своего прежнего размера, и в настоящее время находится на 10-м месте в мире. Уровень воды упал на 16 метров, а его объем уменьшился на 75%, что эквивалентно количеству воды в озерах Эри и Гурон. Экологические последствия были разрушительными, а экономические, социальные и медицинские проблемы в регионе катастрофические. Все 20 известных видов рыб в бассейне Аральского моря в настоящее время исчезли, им не удалось выжить в токсичной и засоленной среде.

Изменения в одном регионе часто приводит к изменениям экологии и климата в других регионах. Вот некоторые результаты высыхания Аральского моря: Поскольку вода из рек уходила на полив хлопковых полей, концентрация соли в морской воде намного повысилась. Поскольку из рек было изъято очень большое количество воды, уровень моря снизился более чем на 60%. Запасы питьевой воды сократились. Так как в хозяйствах данной области использовались некоторые высокотоксичные пестициды и другие вредные химические вещества , вода была загрязнена пестицидами, сельскохозяйственными химикатами , а также бактериями и вирусами. На протяжении десятилетий эти химикаты сливались в Аральское море.

Озера и моря оказывают смягчающее воздействие на климат. Иными словами, земля рядом с источником воды теплее зимой и прохладнее летом, чем земля, где нет водоемов. Но поскольку Арал потерял воду, климат стал резко континентальным. Так тысячелетний образ жизни людей в данном регионе исчез в течение десятилетий. Обширная площадь иссушенного моря покрыта пестицидами, поэтому, когда дует ветер, пыльные бури распространяют соли и токсичные вещества на сотни, если не на тысячи километров вокруг. Согласно оценкам, ежегодно на Центральную Азию обрушиваются 75 млн. тонн токсических солей и пыли. Если Аральское море высохнет полностью, после него останется 5 млрд. тонн соли.

Различают следующие виды орошения: увлажнительное, удобрительное и специальное.

Увлажнительное орошение применяется для создания в почве нужного водного и воздушного режимов. Этот вид орошения является преобладающим. Увлажнительное орошение может быть регулярным и однократным.

Регулярное орошение увлажняет почву в нужные сроки и в требуемом количестве.

Однократное орошение увлажняет почву только один раз в год путем затопления площади. Если затопление проводят ранней весной водой весеннего стока, то такое орошение называют лиманным, а если используется вода из каналов в период паводка в реке- паводковым. Лиманное орошение составляет 9% всей орошаемой площади.

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

К специальным видам орошения относятся 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 путем полива ее водой, более теплой, чем сама почва, что позволяет удлинить вегетационный период. Этот вид орошения развит слабо.

Способ поливов - это комплекс мероприятий на поле для подачи и распределения воды и увлажнения почвы (прием удовлетворения потребности сельскохозяйственных культур в воде).

В мелиоративной практике различают пять способов полива: поверхностный, дождевание, мелкодисперсное дождевание (увлажнение), внутрипочвенное и подземное орошение.

Поверхностный способ орошения является самым древним и наиболее распространенным. При поверхностном поливе почва увлажняется путем поглощения воды, подаваемой на поверхность орошаемого поля сплошным слоем или в виде отдельных струй. Этот способ орошения имеет четыре разновидности: по бороздам, по полосам, сплошным затоплением, выборочным затоплением

При поливе по бороздам вода движется по нарезанным по полю углублениям (бороздам) не по всей поверхности, а только в междурядьях, при этом под слоем воды находится лишь 20-30% поверхности почвы. Увлажнение почвы между бороздами происходит путем рассасывания воды по капиллярам. Обычно борозды нарезают культиваторами-окучниками. Борозды могут быть мелкими (8-12 см), средними (15-25 см) и глубокими (30-40 см).

Незатопляемые борозды, которые наполняются на 1/4–1/3 глубины, увлажнение почвы в них происходит в основном в процессе движения воды по борозде. Длина таких борозд составляет обычно 100-200 м и более (до 400 м), она тем больше, чем больше уклон поверхности и меньше водопроницаемость почвы (из условия обеспечения достаточно равномерного промачивания почвы по длине борозды).

Затопляемые борозды применяют реже - на маловодопроницаемых почвах главным образом при малых уклонах местности (менее 0,002), а также для влагозарядковых поливов большой поливной нормой. Процесс увлажнения заключается в быстром наполнении борозды относительно большой поливной струей, впитывание же воды в почву происходит преимущественно после заполнения борозды.

При поливе по полосам вода движется тонким слоем по поверхности выровненных длинных участков (полос) и в процессе движения впитывается в почву.

При поливе сплошным затоплением небольшой участок поля - чек, огражденный по периметру валиком, - затопляют водой, которая, находясь в состоянии покоя, просачивается в почву, увлажняя ее.

При поливе выборочным затоплением водой затапливают небольшие участки у отдельных растений, например плодовых деревьев. Поверхностное орошение имеет следующие особенности: периодичность поливов; расход запасов влаги в почве в межполивные периоды; увлажнение преимущественно почвы; большие колебания влажности почвы в период между поливами.

Дождевание - это способ полива, при котором вода распределяется над поверхностью поля в виде дождя специальными машинами, установками или агрегатами. Особенности дождевания: увлажняется почва, растения и приземный слой воздуха; глубина увлажнения почвы меньше, чем при поверхностном поливе; возможны частые поливы малыми нормами, что создает равномерное увлажнение почвы. Искусственный дождь образуется с помощью короткоструйных насадок (радиус действия до 10 м), среднеструйных (до 35 м) и дальнеструйных (свыше 35 м) аппаратов. Для этого на дождевальном устройстве с помощью насоса создают определенный напор. Широко распространен двухконсольный дождевальный агрегат ДДА-100МА. Короткоструйные дождевальные насадки разбрызгивают воду по кругу радиусом 8-10 м и нормально работают при напоре 15-20 м. Имеются также дальнеструйные доождевальные машины ДДН-70 и ДДН-100 (дождеватели дальнеструйные навесные).

Помимо дождевальных машин и установок, для орошения строят так же стационарные дождевальные системы, в которых все составные части (насосная станция, оросительные трубопроводы с гидрантами-стоянками, кроме дождевальных аппаратов) не передвигаются.

Мелкодисперсное (аэрозольное) увлажнение - новый способ орошения, сущность которого состоит в распылении поливной воды в виде мельчайших капелек (аэрозолей), покрывающих растения. Его особенности: снижение транспирации влаги растениями; создание оптимального микроклимата вокруг растений; устранение влияния атмосферной засухи; сохранение структуры почвы.

Внутрипочвенное орошение осуществляется путем введения воды в пахотный слой почвы. Оно уменьшает испарение с поверхности почвы; сохраняет структуру почвы; поддерживает определенную глубину увлажнения почвы; обеспечивает непрерывное водоснабжение растений.

Подземное орошение (субирригация) представляет собой увлажнение активного слоя почвы путем искусственного подъема и поддержания уровня пресных грунтовых вод. Его особенностями являются: возможность использования только при безуклонном рельефе; воздействие ограничивается только почвенно-грунтовым слоем; не оказывает влияния на микроклимат поля: используется только на незаселенных с хорошими капиллярными свойствами почвогрунтах.

Ни один из способов орошения не может быть универсальным. Применение того или иного способа обосновывается анализом конкретных природно-хозяйственных условий района.

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

ирригация, подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение её запасов в корнеобитаемом слое почвы; один из видов мелиорации. О. состоит из комплекса технических, агротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий, в основе которого лежат гидротехнические приёмы нормированного поступления воды в почву. Оросительная вода улучшает водный режим почвы, увеличивает оводнённость растительных тканей, повышает тургор , растворяет питательные вещества и делает их доступными для растений. О. влияет на тепловой режим, регулируя температуру поверхностного слоя почвы и приземного слоя воздуха, позволяет управлять ростом и развитием растений, усиливать рост тех или иных органов, в том числе генеративных, улучшать качество урожая. У плодовых и ягодных культур, получающих оптимальное количество влаги, увеличивается сахаристость плодов, у масличных ≈ содержание жира в семенах, у пшеницы при дополнительном азотном питании ≈ белка в зерне, у хлопчатника улучшается качество волокна. При правильном оросительном режиме создаются благоприятные условия для микробиологических процессов в почве, в частности для нитрификации. О. даёт возможность капитально улучшить земли засушливой зоны и вовлечь их в с.-х. оборот, более производительно использовать угодья достаточно увлажнённых районов. Оно имеет большое значение для развития хлопководства, рисосеяния, зернового хозяйства (создание крупных орошаемых массивов зерновых культур), животноводства (повторные посевы кормовых растений на орошаемых землях, создание орошаемых культурных пастбищ).

К началу 19 в. мировая площадь орошаемых земель составила 8 млн. га, к 20 в. ≈ 48 млн. га (ирригационное строительство в Индии, Египте, США, Италии). В России оросительные работы проводились в основном на средства частных предпринимателей; к 1913 площадь О. не превышала 4 млн. га. В 20 в. О. развивается во многих странах, особенно в Китае, Индии, Пакистане, Иране, Японии, АРЕ (орошается вся посевная площадь), США, Мексике, Италии, Болгарии, Франции и др. В 50-е гг. орошаемые земли занимали 121 млн. га, в 1972 ≈ более 225 млн. га. В СССР площадь О. около 12 млн. га (1972), в 9-й пятилетке (1971≈75) получила значительное увеличение (в Средней Азии, Поволжье, на Северном Кавказе, юге Украины и в др. районах). По времени действия О. подразделяется на регулярное (самотёчное и с механическим водоподъёмом насосными станциями) ≈ воду на поля подают в установленные сроки и в нужном количестве в соответствии с орошения режимом; периодическое (однократное) ≈ вода на орошаемую площадь поступает 1 раз, например во время паводка на реке, попуска из водохранилища; см. Лиманное орошение. Для осуществления О. строят оросительные системы. Водозаборные сооружения их забирают воду из источников О. (реки, крупные каналы, озёра, водохранилища, подземные воды, собираемые с помощью колодцев, кяризов) в оросительные каналы, которые транспортируют её к орошаемым массивам и распределяют по поливным участкам. Орошают также сточными водами (см. Поля орошения), водой с растворёнными удобрениями (удобрительное О.). Современное О. характеризуется строительством новых крупных оросительных систем, орошаемая площадь которых достигает десятков и сотен тыс. га (например, Каршинская в СССР, на р. Саскачеван в Канаде, в зоне Асуанского водохранилища в АРЕ), и реконструкцией старых. Техническое совершенствование О. включает: внедрение телемеханики управления и автоматизации забора, распределения, учёта воды и поливов; замену открытых каналов в земляном русле трубопроводами и лотковыми каналами; применение облицовок и экранов в качестве противофильтрационной защиты, использование полимеров (трубы, плёнки для экранов в каналах и водохранилищах); более рациональные способы полива (см. Дождевание, Подпочвенное орошение, Полив поверхностный) и конструкцию поливной техники, развитие О. с машинным водоподъёмом и т.д.

Выращивание с.-х. культур при О. имеет свои особенности: специфические приёмы обработки почвы, повышенные дозы удобрений, согласование поливов с обработкой посевов и т.д. (см. Орошаемое земледелие). Большое значение имеет предупреждение засоления почвы, которое во многих странах (Иран, Ирак, Сирия, Индия, АРЕ и др.) приняло катастрофический характер, и борьба с ним путём промывок и строительства дренажной сети (см. Промывка засоленных почв, Дренаж сельскохозяйственных земель).

Лит.: Костяков А. Н., Основы мелиораций, 6 изд., М., 1960; его же, Избр. труды, т. 1≈2, М., 1961; Аскоченский А. Н., Орошение и обводнение в СССР, М., 1967; Мамедов А. М., Ирригация Средней Азии, М., 1969; Шумаков Б. А., Орошение в засушливой зоне Европейской части СССР, М., 1969; Шубладзе К. К., Мелиорация земель, М., 1970; Орошаемые культурные пастбища, М., 1970.

К. К. Шубладзе.

Википедия

Орошение

Орошение - подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение её запасов в корнеобитаемом слое почвы в целях увеличения плодородия почвы. Орошение, вместе с осушением, является основным видом мелиорации - гидротехническим. Орошение улучшает снабжение корней растений влагой и питательными веществами, снижает температуру приземного слоя воздуха и увеличивает его влажность .

Орошение (значения)

Орошение (ирригация ) - подведение воды или другой распыляемой жидкости к какому-либо объекту.

• Орошение - подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги.
• Орошение в медицине - подведение распыляемой жидкости к тем или иным наружным частям или полым органам человеческого тела с лечебной или гигиенической целью.

Примеры употребления слова орошение в литературе.

Из физиотерапевтических средств чаще применяют орошение хлористым этилом, криомассаж жидким азотом и снегом угольной кислоты, ультрафиолетовое облучение, дерсонвализацию, вакуумный массаж и массаж воротниковой зоны, косвенную диатермию области шейных симпатических узлов, фонофорез очагов облысения с витаминами и глюкокортикоидами.

Галина Леонидовна, оповестила также, что орошение полости матки йодной настойкой представляется ей не такой уж безвредной процедурой.

Чтобы собирать урожаи в недоступных Андах, народу кечуа пришлось продумать, построить, а потом содержать в идеальном порядке сложную систему искусственного орошения , поскольку на высоте 3.

Тем и мелиорацию, и орошение - все по правилам, нам же получай что есть, а что почем - и не спрашивай.

В этом сообщении проводится резкая грань между нагорными землями с кочевым землепользованием и долинами с постоянным земледелием: в горах рис сеют на неполивных землях, а в долинах применяют орошения .

Рис и опока сохнут на корню, а поля, с которых еще совсем недавно приходилось спускать лишнюю воду, теперь требуют орошения .

Десятки тысяч трудолюбивых семей оказались разрушенными и разоренными, ремесло и промышленность, особенно на юге страны, потерпели страшный урон, и плодороднейшая, цветущая область Испании Андалусия была превращена в иссохшую степь, так как кастильцы, занявшие земли мавров, оказались не в состоянии перенять восточную систему искусственного орошения .

Если для орошения применялись дамбы, каналы, водоемы и шлюзы, а также шадуфы и другие водоподъемные механизмы, ручные и тягловые, то для обработки земли в период зарождения аграрно-технической революции применялись так называемая суковатка и выросшая из нее деревянная соха.

Мы пытались выращивать посевы, не применяя искусственное орошение , с помощью одних лишь органических удобрений, без инсектицидов - и большая часть урожая досталась не людям, а жукам и прочим насекомым!

Тем не менее продуктивность земледельческих хозяйств и оседлость поселений значительно повысились, когда дождевое орошение земли уступило место ирригационным сооружениям.

В другом случае в долинах некоторых рек теплого климатического пояса люди научились поддерживать плодородие земли регулярным орошением .

А ведь известны системы кондиционирования, где снижение влажности воздуха достигается путем его орошения холодной водой.

Обеспечивает кратковременное или длительное замыкание сухих магнитноуправляемых контактов с целью управления низковольтными приборами, например, системами орошения домашних цветов.

Вот почему уже тысячи циклов в пустынях Мара не найти никаких следов мариан, все оазисы засыпаны песком, великое орошение талыми водами полярных льдов заброшено, мариане питаются только тем, что можно получить в недрах.

В Мексике и Перу развивалось террасное земледелие средиземноморского типа с применением акведуков, искусственного орошения и животных удобрений, и даже изоляционисты отмечают удивительное сходство мотыг, корзин, серпов и топоров.

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.

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Surfing the Irrigation Canal Waves on our Miniature Farm

✪ Continuous Bladder Irrigation and Care of a Foley Catheter

✪ L"irrigation.

✪ अब खेतों मैं होगी बारिश | Amazing Sprinkler Irrigation System in India

✪ keleshwaram Lift Irrigation Project || My Shine india Academy - Saeed Sir || Telangana

Субтитры

История

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

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 куб. метров 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

К основным способам орошения относится:

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

См. также механизированное орошение .

Орошение в разных странах

Негативные экологические последствия

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

• ирригационная эрозия ;
• накопление агроирригационного культурного горизонта почв;
• вторичное засоление грунта и почвы;
• заболачивание грунта и почвы;
• загрязнение поверхностных и подземных вод;
• обмеление рек;
• 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