Мелиорация земель

     Нормы полива. Для определения степени обеспеченности растений водой в данной климатической зоне надо знать, какое количество ее расходуют растения за вегетацию для создания планируемого урожая. Сопоставив расходы воды с естественной обеспеченностью ею данной территории, можно судить о ее достаточности и о необходимости и размерах дополнительного увлажнения.

     Количество  воды, расходуемое растениями на создание единицы урожая основной продукции  той или другой культуры, называется коэффициентом водопотребления. Его величина зависит от зональных условий, агротехники, урожайности возделываемых культур и вида орошения.

     Так, для зоны орошения Ростовской области  профессор Б. А. Шумаков установил следующие ориентировочные значения коэффициента водопотребления: у озимой пшеницы, яровых колосовых культур, подсолнечника он равен 1000, у кукурузы на зерно — 500, у корнеплодов — 100, у картофеля — 150, у многолетних трав — 500.

     Помножив  значение коэффициента водопотребления  на величину планируемой урожайности основной продукции в тоннах с 1 га, получим значение общего расхода воды за период вегетации в кубических метрах с 1 га. Такой общий расход воды называют суммарным водопотреблением.

     Он  слагается из расхода воды на транспирацию (испарение воды листьями), испарение поверхностью почвы и расход на фильтрацию.

     Вычитая из суммарного водопотребления используемое растением количество осадков, выпадающих в данном районе в течение вегетации, а также потребляемый запас воды, накопившейся в почве к началу вегетации за счет осадков осенне-зимнего периода и грунтовых вод, получают так называемую

     оросительную  норму, то есть количество воды (м³), которое надо подать дополнительно на 1 га за весь период вегетации той или другой сельскохозяйственной культуры.  

     Оросительную  норму, м³/га, рассчитывают по формуле

     где Е— размер суммарного водопотребления, м³; Р — количество продуктивных осадков за время вегетации, м³; Л — количество влаги, используемой за счет запасов корнеобитаемого слоя, м³. 

     Количество  воды (м³), подаваемое за один полив на 1 га, называется поливной нормой. Значение поливной нормы зависит от вида почвы, глубины увлажняемого слоя и запаса воды в почве.

     В таблице 14 приведены ориентировочные оросительные и поливные нормы, число поливов за вегетацию для некоторых культур в различных почвенно-климатических зонах России. 

     14. Оросительные и поливные нормы в различных зонах России, м³/га 

     Для установления поливной нормы т (м³/га) необходимо знать: полевую влагоемкость W{ % от массы абсолютно сухой почвы); плотность почвы d (г/см³); глубину расчетного слоя почвы h (м) и влажность почвы V перед поливом (% от массы абсолютно сухой почвы). Имея эти данные, поливную норму рассчитывают по формуле

     m=dh{W~ F)100.

     Во  всех случаях для каждой культуры водный режим устанавливают с учетом предельной полевой влагоемкости - максимального значения влажности, при котором вода удерживается почвой без отекания.

     Расчетный (активный) слой почвы — это слой, в котором располагается наибольшее количество корней растений. Его глубина изменяется в зависимости от фаз развития растений. Для таких культур, как сахарная свекла, кукуруза, она равна 70—100 см, для зерновых и зерновых бобовых культур — 60—70 см. 
 

     Виды  поливов и их назначение. В практике применяют следующие виды поливов: влагозарядковый, предпосевной, подпитывающий, вегетационный, удобрительный, освежительный и промывной.

     Влагозарядковый полив проводят до посева: осенью, зимой, ранней весной и летом перед повторными посевами. Этот полив, создавая запасы влаги не только в верхних, но и в более глубоких слоях почвы, предотвращает возможность возникновения почвенной засухи. Особенно ценна осенняя влагозарядка. Она улучшает тепловой режим почвы, а следовательно, и перезимовку озимых культур, многолетних трав.

     В засушливые годы влагозарядка эффективна для всех орошаемых культур. Самые высокие  прибавки урожая от нее дает озимая пшеница. Нередко влагозарядковые поливы приобретают и самостоятельное значение. Установлено, что при влагозарядковом поливе урожайность озимой пшеницы возрастает в 1,5—2 раза.

     Норма расхода воды при влагозарядковом  поливе 800—1200 м³/га.

     Под культуры, высеваемые ранней весной, влагозарядковый  полив проводят в первую половину осени, потому что при поздне-осенних поливах почва поспевает для обработки позже. Это может нарушить сроки сева ранних яровых культур.

     Предпосевной полив делают незадолго до посева. Этот полив ускоряет появление всходов. Глубину увлажнения рассчитывают на слой 0,4—0,5 м.

     Подпитывающий полив проводят после посева в том случае, когда верхний слой почвы иссушен и существует угроза, что семена не смогут прорасти или дадут недружные всходы. В этих случаях рекомендуется дождевание. Норма расхода воды 150-250 м³/га.

     Вегетационные поливы — основные при орошении. Их проводят в период вегетации растений. Эти поливы создают благоприятный водный режим во время роста и плодоношения выращиваемых культур. Нормы вегетационных поливов устанавливают исходя из местных условий.

     Удобрительные поливы — это поливы растворами минеральных удобрений. Их применяют как самостоятельные подкормочные поливы или совмещают с очередным вегетационным поливом. При самостоятельном поливе норма расхода раствора 100м³/га. Удобрительные поливы лучше всего проводить дождеванием. Раствор удобрений в передвижных дождевальных агрегатах подают через гидроподкормщик. 

     Освежительный полив проводят дождеванием в летние месяцы в жаркие часы дня для овощных и других культур в самые ответственные фазы развития растений. Норма расхода воды 50 м³/га.

     Промывные поливы применяют на засоленных почвах. Цель этих поливов — удалить из почвы водорастворимые соли. Промывные поливы широко распространены в старых районах орошения СНГ и служат эффективным средством мелиорации засоленных почв. При такой промывке необходимо предусматривать отвод воды с растворенными в ней солями, чтобы она не могла снова причинить ущерб плантациям. 

     Сроки полива. Растения нуждаются в постоянном притоке воды и растворенных в ней питательных веществ. В условиях орошения нельзя допускать, чтобы растения завядали от недостатка влаги.

     Показателем начала полива является влажность, соответствующая 65—70 % полной полевой влагоемкости. Этот показатель служит нижним пределом, за которым происходит заметное ослабление роста растений.

     В зависимости  от выпадения осадков сроки поливов  корректируют, руководствуясь следующим: если осадков выпадает 20 мм и больше, очередной полив в данный период отменяют; когда количество осадков составляет 10—20 мм, очередной полив переносят на 3—4 дня; при выпадении осадков менее 10 мм полив проводят в назначенный срок.

     Продолжительность поливного периода (время, в течение  которого на поле подается количество воды, соответствующее поливной норме) для пшеницы, сахарной свеклы, кукурузы, трав и культурных пастбищ 5—7 дней.

     Межполивной период определяется главным образом состоянием погоды. Для сахарной свеклы и кукурузы он длится 20— 30 сут между первым и вторым поливом, а между последующими — 10—15сут.

     При орошении культурных пастбищ поливы согласовывают с циклами стравливания. Начинают дождевание злакового травостоя через 5—бсут после стравливания и повторяют через 15— 20сут. 
 

     Осушение. Основные объекты осушения находятся в Нечерноземной зоне России. Значительные осушительные работы ведут на Дальнем Востоке. Некоторые осушаемые массивы расположены в Западной и Восточной Сибири.

     Для нормальной жизнедеятельности культурных растений необходимо, чтобы в корнеобитаемом слое почвы воздух и вода находились в определенном соотношении. Если вода занимает большую часть пор и содержание воздуха составляет менее 20% их объема, то в почве создаются анаэробные условия, снижающие ее плодородие.

     Осушаемую территорию, оборудованную сооружениями или устройствами для отвода из корнеобитаемого слоя почвы избыточной влаги, называют осушительной системой (система одностороннего действия). Если мелиоративная система, кроме того, подает воду в корнеобитаемый слой почвы в засушливые периоды вегетации, то ее именуют осушительно-увлажнительной (двустороннего действия).

     Осушительная  система включает разнообразные элементы (рис. 3). Регулирующая осушительная сеть (закрытые дрены или открытые осушители, ложбины, закрытые и открытые коллекторы) служит для непосредственного удаления избыточной воды из почвы и отведения ее в коллекторы. Проводящая сеть включает закрытые и открытые коллекторы-собиратели, а также магистральный канал. Водоприемником осушительной системы служат реки, ручьи, озера, водохранилища, балки, овраги. Оградительная сеть — ловчие каналы и дрены — перехватывает поступающие поверхностные и грунтовые воды и отводит их в проводящую сеть или непосредственно в водоприемник. В состав осушительной сети входят также гидротехнические и эксплуатационные сооружения, дороги, оградительные дамбы, насосные станции.

     В осушительно-увлажнительных системах создают также сооружения и устройства, обеспечивающие орошение осушаемых земель. Оросительные системы и их отдельные элементы, применяемые на осушительных системах, называют увлажнительными. Они могут быть совершенно независимыми (автономными) от осушительной системы и частично или полностью совмещенными с осушительной системой (некоторые элементы последней используют и для увлажнения почвы). К наименованию таких элементов добавляют определение «увлажнитель» (например, дрена-увлажнитель, коллектор-увлажнитель).

     По  характеру воздействия на водный режим осушаемой территории осушительные системы подразделяются на системы одностороннего и двустороннего действия.

     Осушительная  система одностороннего действия обеспечивает только отвод воды в водосборники по каналам и другим сооружениям.

     Осушительная  система двустороннего действия (осушительно-увлажнительная) позволяет регулировать водный режим путем отвода, задержания и перераспределения во времени избыточной воды и пополнения запасов ее в почве в засушливые периоды. Применение такой системы дает возможность в течение вегетационного периода поддерживать в корнеобитаемом слое почвы водный режим, близкий к оптимальному для сельскохозяйственных растений. Пополнение запасов воды в почве в засушливые периоды осуществляется подпочвенным орошением (по дренам) или дождеванием. 

     Осушительную  систему создают из открытой отводящей сети и закрытой регулирующей – дренажа.

     Для удаления избытка воды из поверхностного слоя почвы устраивают канавы глубиной 50-60 см и шириной в верхней части 100-120, а в нижней – 20-30 см. Такие канавы располагают поперек общего склона местности на расстоянии одна от другой 50-200 м и более (в зависимости от местных условий). При сооружении сети канав необходимо учитывать, что чем больше в данной местности выпадает осадков и меньше испарение, тем гуще должна быть сеть осушительных канав.