4.1.5. Поверхневий полив

У період до 1970 p., тобто до початку масового впровадження широкозахватної дощувальної техніки, поверхневе зрошення в Україні становило близько 30% площі поливних земель. Перехід на дощування забезпечив підвищення продуктивності праці на поливі, але разом з тим спричинив стрімке зростання енерго- і матеріалоємності зрошення.

У сучасних економічних умовах, коли помітно зросла вартість енергії, а господарства не мають коштів на відновлення дощувальної техніки і утримання її в працездатному стані, питання про поверхневий полив знову набуває актуальності, однак цього разу на іншій техніко-технологічній основі. Перехід від дощування до поверхневого поливу на існуючих дощувальних системах може бути здійсненим у трьох таких варіантах:

як остаточна заміна дощування;

як тимчасовий захід зрошення земель до відновлення і введення у дію дощувальних машин;

як поєднання на майбутнє дощування і поверхневого способу поливу з використанням тієї самої дощувальної техніки, дооснащуваної за потреби поливальними шлейфами або дощувальними насадками.

Поверхневий спосіб поливу найдоцільніше застосовувати на грунтах із середньою і слабкою водопроникністю, що дорівнює 0, 05–0, 15 м/год, або 0, 1–0, 2 л/с на 100 м борозни, при похилах поверхні від 0, 001 до 0, 05, а для садів – навіть 0, 08, а також за наявності доброї природної дренованості земель. Рівні ґрунтових вод повинні знаходитись на глибинах не менше 3– 5 м від поверхні землі. При застосуванні поверхневого поливу на значних масивах необхідно вживати заходи для запобігання підтопленню територій у зоні розвантаження потоку ґрунтових вод. Не рекомендується влаштовувати поверхневий полив на просідаючих грунтах.

У цілому в Україні за умовами рельєфу, характеристиками грунтів та природною дренованістю території придатні для організації поверхневого поливу землі займають трохи менше половини площ зони зрошення.

До переваг поверхневого поливу перед дощуванням належать менші енергоємність і потрібний напір води, нижчі втрати води на випаровування з дощової хмари. До недоліків цього способу слід віднести меншу продуктивність праці на поливі, більші втрати води на фільтрацію і скиди. Але чи не найголовніший недолік цього способу – це необхідність ретельного планування поверхні площ і нерівномірність зволоження грунту вздовж борозен.

Введення поверхневого поливу на застарілих технологічних засадах без організації чіткого водообліку і плати за воду може спричинити перевитрати поливної води і загрозу екологічному стану довкілля.

При організації поверхневого поливу на існуючих дощувальних системах зрошувальна мережа каналів, у тому числі магістральних, міжгосподарських, залишається і функціонує, як і при дощуванні, а переобладнанню підлягає лише кінцева ланка зрошувальної системи, призначена для подачі води на поле і рівномірного її розподілу.

Схеми організації поверхневого поливу на дощувальних системах, розрахованих на різні типи дощувальних машин ("Фрегат", "Волжанка", "Дніпро", ДДА-100МА), розроблено в Інституті гідротехніки і меліорації УААН.

Для механізації поверхневого поливу можна використовувати наявні дощувальні машини після незначного їхнього дообладнання.

До завдань, які необхідно вирішити для широкого освоєння ресурсоощадливих і екологічно безпечних зрошувальних систем поверхневого поливу, належать:

» розроблення надійних конструкцій технічних засобів розподілу води у борозни;

* розроблення для конкретних водно-фізичних властивостей грунтів і характеру кореневої системи сільськогосподарських культур методики визначення раціональних елементів техніки поливу, таких як довжина і глибина борозен, відстань між ними, витрата води, тривалість і норма поливу;

» розроблення технології поверхневого поливу, яка не допускала б поверхневих скидів води й ерозії грунту, забезпечувала рівномірність зволоження грунту вздовж борозни та мінімізацію фільтраційних втрат за межі кореневого шару грунту. У сучасних умовах застосовують такі технології поверхневого поливу по борознах:

» полив постійним струменем. Характеризується значними фільтраційними втратами води на початку борозен і скидами у їхньому кінці;

» полив змінним струменем, коли спершу дають велику витрату, обмежену лише вимогою недопущення ерозії грунту, а після добігання води до кінця борозни витрату зменшують удвічі. Полив зменшеною витратою ведуть до видачі необхідної поливної норми. Фільтраційні втрати і скиди води будуть менші, ніж у першому випадку;

» полив змінною витратою за графіком, що відповідає зміні проникнення води у грунт. Така технологія може бути реалізована в автоматизованих системах поверхневого поливу з регульованими водовипусками в борозни, вона забезпечує незначні втрати води на фільтрацію і скиди;

» дискретний, або імпульсний, спосіб подачі води, який характеризується чергуванням тактів подачі води і пауз. Тривалість тактів може змінюватись.

Дискретний, тобто окремими імпульсами, спосіб подачі води у борозну дає змогу за п'ять-шість, а іноді й більше тактів прогнати воду до кінця борозни і тим самим зменшити фільтраційні втрати, а найголовніше – забезпечити майже рівномірне зволоження грунту по довжині борозни. Після імпульсної прогонки і замочування борозни по усій її довжині видають решту потрібної поливної норми. Такий режим випуску води у борозни широко застосовують у США та в інших країнах. Для його реалізації потрібні автоматизовані клапани-водовипуски з програмним управлінням або інші водовипуски, які працюють у режимі "відкрито-закрито".

Важливою умовою ефективного застосування поверхневого зрошення є необхідна кваліфікація поливальників і суворе дотримання технологічної дисципліни. Для запобігання утворенню кірки на поверхні площа поверхневого поливу повинна відповідати можливостям післяполивного обробітку грунту в господарствах.

Особливості природно-господарських умов значної частини території України, такі як розчленованість рельєфу, незначна глибина родючого шару грунту, недостатнє планування поверхні поливних ділянок, диктують необхідність зменшення довжини поливних борозен і роззосередження потоку води як по фронту поливу, так і по довжині борозни. На відміну від деяких положень нормативних документів, не слід рекомендувати нарізування тимчасових зрошувачів і вивідних борозен у земляному руслі. Тимчасову транспортувальну і розподільчу мережу доцільно влаштовувати з використанням гнучких транспортувальних і поливальних трубопроводів, це забезпечить зменшення фільтраційних втрат води і запобігатиме погіршенню екологічного стану поливних земель.