Контрольная работа по "Ботанике"

-6-

4.(72) Значение орошения. Требование к режиму  орошения плодовых  пород и насаждений  разных типов. 
 

Без воды невозможна жизнь, все живые организмы содержат воду. Вода играет огромную роль в процессах жизни на земле, в жизни, как отдельного человека, так и всего общества. При участии воды невозможны многие сложные биохимические процессы в живых организмах. Вода является основополагающим элементом для всех тканей растений, животных и человека.

Своевременное увлажнение почвы не только создает  необходимый запас воды в почве, но создает необходимый для растений тепловой, солевой и питательный  режим. Полив вносит существенный вклад  в развитие и произрастание растений. Немаловажную роль при этом играют химические и физические свойства почвы - её структура, влагоемкость и многие другие параметры.

Автоматический  полив является удобным, престижным и современным способом решения  проблем ухода за садом. Ведь благодаря автоматической дождевальной установке дождь будет идти именно тогда, когда это необходимо, в самое подходящее время, причем даже в скрытых уголках Вашего сада. С помощью небольшого микропроцессора автоматическая система позволяет регулировать все циклы полива по Вашему желанию, например, устанавливать необходимую норму расхода воды, время и продолжительность полива. Это поможет защитить Ваш сад, грамотно дозировать количество воды для растений и сэкономит Ваше свободное время.

Различные виды почв по разному сохраняют влажность в течение относительно длительного периода времени. Способность почвы сохранять необходимую влажность характеризуется коэффициентом или скоростью фильтрации, то есть скоростью движения воды в нижележащие слои почвы. Для глинистых видов почв скорость фильтрации воды значительно меньше, чем, например, для песчаных видов. Поэтому в глинистых грунтах снижается интенсивность испарения и дольше сохраняется влага, что позволяет реже производить увлажнение почвы (орошение), чем в песчаных грунтах.

При проектировании эффективной автоматической дождевальной системы в первую очередь следует  определить расчетную пропускную способность  системы - количество воды, которое  требуется для полива.

Корневая  система выполняет роль снабжения  растения необходимой влагой, питательными веществами и минералами. Если почва содержит достаточное количество влаги, то, благодаря обеспеченности растений питательными веществами, температурным режимом и фотосинтезу,  

-7-

происходит  рост корневой системы и всего растения в целом. По мере истощения запасов влаги в корнеобитаемом слое уменьшается и доступ ее к растениям. Рост корней происходит за счет проникновения их в другие слои, где доступность почвенной влаги выше. Даже временный недостаток влаги может замедлить последующий рост или даже привести к гибели растений.

Но опасен не только недостаток воды, для растений также опасен и избыток воды. Избыток  воды в корнеобитаемом слое почвы (причины  могут быть разные: избыточный полив, несвоевременный полив, высокий уровень грунтовых вод и тому подобные причины) затрудняют доступ к растению питательных веществ и кислорода, что пагубно складывается на его развитии, растение может зачахнуть.

В естественных условиях влажность почвы подвержена сильным колебаниям, она зависит от атмосферных осадков, структуры почвы и многим другим природным факторам. А там, где осадки не обеспечивают необходимую влажность почвы, где сложная структура почвы, необходимо регулярное искусственное орошение (полив). Такая ситуация характерна для лета средней полосы России, да и ряда других территорий. Регулярное искусственное орошение может осуществляться различными способами: дождеванием, капельным орошением, орошением путем регулирования грунтовых вод и другими способами. Рассмотрим эти три самых распространенных способа орошения.

Дождевание  – наиболее современный и прогрессивный  способ орошения. При таком способе  орошения можно точно регулировать водный режим почвы. Также при  таком способе орошения увлажняется не только почва, но и воздух, что благотворно влияет на развитие растений. Для некоторых растений увлажнение воздуха необходимое условие для нормального развития. Еще одно преимущество этого способа в том что не происходит разрушение структуры почвы, не происходит уплотнение почвы. Особенно эффективно дождевание в районах периодической засушливости и избыточного увлажнения, при орошении участков со сложным рельефом, с сильно фильтрующими грунтами и посадочными породами, с неглубоким залеганием грунтовых вод.

Процесс полива дождеванием заключается  в подаче воды в виде капель искусственного дождя на орошаемый участок. Искусственный  дождь создается специальными устройствами – оросителями. При этом искусственный  дождь может создаваться двумя способами: либо за счет естественного, либо за счет принудительного разбрызгивания воды из форсунок оросителей. Выбрасываемые из форсунок струи воды разрушаются под действием сил тяжести, сопротивления среды и поверхностного натяжения, и как следствие вода разбрызгивается на некоторой площади почвы. 
 

-8-

Радиус  действия или дальность полета струи, которая при своем движении разрушается  на капли, зависит от размера (диаметра) струи, угла наклона (траектории) и напора. Экспериментально установлено, что для струй малого диаметра (менее 20 мм), характерных для существующих оросителей, при постоянном напоре наибольшая дальность ее полета достигается при угле 20°-25°. Применение форсунок с меньшей траектории резко снижает дальность полета струи и возможно лишь для обеспечения перекрытия участка полива в сложных ситуациях.

Как искусственный  так и естественный дождь в  основном характеризуется интенсивностью орошения, крупностью капель и равномерным  распределением дождя по орошаемой  площади. Эти параметры существенно влияют на выбор режима орошения.

Для равномерного увлажнения почвы, сохранение ее структуры  и аэрации интенсивность искусственного дождя для любого момента времени  должна быть меньше значения скорости впитывания воды в почву и составлять для тяжелых грунтов 5-10 мм/час, а для легких почв 20-30 мм/час. Для существующих оросителей роторного типа среднего радиуса действия интенсивность дождя может достигать: 0,6 - 5 мм/час. Эти значения являются косвенным показателем для определения режима орошения. 

Иногда  в целях экономии воды применяют  экономичные оросители с крайне малым расходом воды. Но поскольку  ограниченный расход воды при значительных площадях полива приводит к незначительной интенсивности орошения то чтобы  достичь нормы полива приходятся увеличивать время полива. А время полива увеличивает затраты электроэнергии и времени. Поэтому прежде чем применять оросители с ограниченным расходом воды подумайте о их целесообразности.

Большинство оросителей неравномерно орошают всю  площадь орошения, на которую они рассчитаны. Если рассмотреть интенсивность орошения по длине струи воды можно заменить неравномерность выпадения осадков. Так, например, рассмотрим средний спринклер (ороситель) с радиусом полива в один метр. Для большинства таких оросителей в радиусе до полметра от места установки оросителя осадков практический не наблюдается, и наоборот, на расстоянии 0,7 - 0,9 длины струи выпадает максимальное количество осадков. Таким образом, для исключения не поливаемых участков и равномерности орошения всего поливаемого участка по длине струи необходимо установить другой ороситель на расстоянии радиуса действия первого, то есть произвести перекрытие. Забывать об этом обстоятельстве нельзя. Иначе среди прекрасно зеленого газона будут выделяться пятна желтого цвета в местах установок оросителей.  

-9-

При выборе оросителя учитывают крупность  капель искусственного дождя. Крупные  капли разрушают состав почвы, уплотняют  ее и оказывают негативное воздействие  на растения. При орошении дождеванием  крупность капель не должна превышать 2-3 мм. Все эти моменты учитываются при создании образцов современных оросителей, конструктивных особенностей форсунок, установки рассекателей и др. В частности для орошения растений в зимних садах, в теплицах, обеспечения верхнего и приствольного полива, создания эффекта тумана нашли широкое применение микрооросители и оросители веерного типа со специальными форсунками – микроспреями.

Наиболее  эффективный и экономичный способ полива садов, цветочных и декоративных насаждений, овощей, виноградников, в теплицах и парниках это конечно капельное орошение. Механика этого способа орошения заключается в том, что орошение обеспечивается за счет медленной (капля за каплей) и длительной подачей воды в корнеобитаемую зону растений. При капельном орошении в земле поддерживается оптимальная влажность в течение всего вегетационного периода, что очень важно для нормального развития растений.

Через систему трубопроводов вода попадает на территорию где производится орошение. И через специальные устройства - капельницы вода попадает под растение, которое необходимо полить. Конечно, при данном поливе возможен одновременный полив нескольких растений. Также следует отметить достоинство данной системы орошения как возможность одновременной подачи с водой в почву раствора удобрений. Это несомненный плюс данного способа орошения.

При капельном  орошении расход воды в среднем на 20% - 40% ниже по сравнению с другим способоми полива. В некоторых  случаях экономия воды может достигать  все 90%, поскольку потери воды на глубокую фильтрацию и на поверхностный сбор отсутствуют, также отсутствуют и затраты на полив междурядий.

При использовании  такого типа орошения обеспечивается развитие и урожайность растений, прежде всего овощных культур  и плодовых растений, так как в почве поддерживается наиболее благоприятный для растений водно-воздушный и питательный режим почвы. По сравнению с обычным дождеванием она повышается на 40% – 50% и более.

Размещают капельницы обычно на трубопроводах  с различными интервалами. Наиболее часто используют капельницы из пластиковых микротрубок в шлангах капельного полива с различной частотой их расположения. Для различных типов почвы и видов растений применяют различные виды шлангов. Например для орошения одного дерева обычно достаточно не более 5 капельниц.

Существенный  недостаток капельного орошения - требования к качеству воды. Вода не должна содержать  посторонние частицы. Во избежание  

-10-

засорения капельниц особые требования предъявляются  к подбору насосов, применения фильтров, к качеству исходной воды.

Орошение  почвы путем регулирования уровня грунтовых вод способ не распространенный, малоизвестный. Несмотря на это этот способ орошения нашел широкое применение при выращивании сельскохозяйственных культур.

При данном способе орошения периодический пополняются запасы грунтовых вод за счет специально спроектированной оростительной сети из каналов и трубопроводов. Уровень грунтовых вод в этом случаи регулируется уменьшением или увеличением подачи воды по каналам или трубам. Таким образом поддерживается необходимый для растений режим.

Система подачи воды в этом типе орошения территории может быть реализована как временными каналами, так и постоянными. Если используются постоянные каналы то их делают более глубокими примерно около метра или немного больше. Преимущество постоянных оросительных каналов в том, что они могут выполнять роль и дренажной системы, поскольку в случае необходимости они могут отводить избыточные грунтовые воды.

Достоверно  установлено, что на песчаных типах  почв грунтовые воды обеспечивают высокую урожайность при их залегании на глубине от 0,4 до 0,6 м. от поверхности земли. На средних суглинистых почвах высокая урожайность сельскохозяйственных культур достигается при поддержании уровня грунтовых вод на глубине от 0,6 до 0,8 м. Если уровень залегания грунтовых вод меньше (то есть ближе к поверхности) то культуры вымокают, затрудняется и механизированная обработка почвы. По мере роста растений глубину залегания грунтовых вод следует постепенно увеличивать.

Проектирование данного типа орошения требует точности и аккуратности в производстве расчетов. Спроектировать такой тип орошения, да и остальные типы тоже, могут лишь опытные специалисты. В противном случае возможно осушение почвы или наоборот заболачивание почвы, ее подтопление и даже затопление строений.

Рассмотренные способы орошения в той или  иной мере используются при содержании растений при благоустройстве и  озеленении различных территорий. Выбор  одного из них – дело, прежде всего, Заказчика, а также проектировщика-специалиста на основе проведенного технико-экономического обоснования.