Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Мелиоративное земледелие
.pdf
Материалы и оборудование: пипетки, водяная баня, весы, сушильный
шкаф, эксикатор, алюминиевые чашки, вода водопроводная, минеральная
вода, вода с добавлением поваренной соли из расчёта на 1 литр 5,25 и 60 г.
Вопросы для самостоятельной подготовки
1. Вторичное засоление почв и его причины.
2. Возможные изменения химических свойств при осушении.
3. Пути улучшения качества продукции при орошении и осушении.
4. Водный режим почвы и его типы.
5. Водный баланс и его изменения при мелиорации.
6. Критические периоды потребления влаги растениями.
7. Диапазон оптимальной влаги.
8. Поливная и оросительная норма.
51
3. Основы орошения земель Западной Сибири
Специализация поливов
Система орошения включает поливы различного хозяйственного
назначения или различной специализации. Все виды поливов условно
подразделяют на три группы.
Первая – поливы, предназначенные для улучшения
водообеспеченности растений (влагозарядковые, предпосевные,
вегетационные).
Вторая – поливы, предназначенные в основном для улучшения
условий выращивания культур и лишь частично для улучшения
водообеспеченности растений (освежительные, подкормочные, промывные).
Третья – поливы, предназначенные для улучшения условий вы-
ращивания безотносительно к водообеспеченности растений
(противозаморозковые, провокационные, предпахотные).
Это деление в определённой степени условно, поскольку поливы
зачастую выступают одновременно в разном качестве. Например,
влагозарядковый полив может играть роль противозаморозкового,
провокационного и даже предпахотного, подкормочного.
Влагозарядковые поливы предназначены для создания нужных запасов
влаги в почве. Сотрудники лаборатории орошаемого земледелия
СибНИИСХ негативно относятся к таким поливам при условии близкого
залегания грунтовых вод. Но следует отметить положительное влияние
влагозарядковых поливов при залегании грунтовых вод глубже 6 м.
Влагозарядковые поливы способствуют выравниванию графика
водопользования, удлинению оросительного периода, увеличению
выработки на поливную машину, сокращению числа вегетационных
поливов, а также благодаря им отодвигается срок первого полива. Для
Сибири это важно, потому что потребность в оросительной воде
концентрируется на ещё более короткий период, нежели в западных и тем
52
более южных регионах страны. Кроме этого не стоит забывать и о
благотворном влиянии влагозарядки на тепловой режим наших сибирских
почв.
Следующей причиной возможного неприятия влагозарядковых
поливов является опасность задержки посева яровых культур весной. Это
реальное опасение, но на поливных землях Западной Сибири основными
культурами являются многолетние травы, где фактор срока весеннего сева
не играет роли.
Причиной невозможности проведения влагозарядкового полива в
Западной Сибири, даже при глубоком залегании грунтовых вод, может
оказаться наличие на определённой глубине водорастворимых солей, что
приведёт к засолению почв. К сожалению, в зонах с малым количеством
осенних и зимних осадков, прежде всего в степи, где мы ожидаем
наибольшего эффекта от влагозарядки, как раз чаще всего и встречаются
участки с близким залеганием водорастворимых солей.
Если говорить о глубине промачивания почвы при влагозарядковом
поливе, то даже в благоприятных условиях по всем рассмотренным
позициям нужно ограничиться метровым слоем. Причиной этого в Сибири
будет не только опасность подтягивания солей к поверхности, но и слабое
освоение холодного грунта корнями растений, особенно однолетних. Но
даже при промачивании метрового слоя почвы мы создаём в нижнем
полуметровом слое запас влаги, который не расходуется на физическое
испарение и полностью используется корнями растений.
Предпосевные (предпосадочные) поливы предназначаются для
получения полных всходов, обеспечения приживаемости рассады и
хорошего первоначального роста растений. Основной причиной
сдерживания таких поливов в Сибири является излишнее охлаждение почвы
и задержка посева. Однако и в наших условиях он нашёл применение под
культуры позднего посева, в частности, под культуры, возделываемые
рассадным способом (капуста, томаты, перцы, бахчевые культуры).
53
Обычно увлажняются пахотный и подпахотный слои почвы до 0,5 м,
но с таким расчётом, чтобы иметь возможность качественной предпосевной
обработки. Если предпосевной полив выполняет роль влагозарядкового, то
норма полива повышается, но в Сибири это используется крайне редко.
Вегетационные поливы предназначены для своевременного по-
полнения запасов влаги и обеспечения потребности сельскохозяйственных
растений в воде на протяжении всего периода их вегетации. Для Сибири это
преобладающий вид поливов.
Наиболее важными условиями высокой эффективности вегета-
ционных поливов будут правильно выбранные сроки и нормы полива.
Рассмотрим способ полива дождевание. Если на орошаемом участке
поддерживать влажность почвы в пределах НВ - ВРК, то выбор срока
полива этим и предрешён. С величиной нормы полива сложнее. Она будет
зависеть не только от водно-физических свойств почвы, но и глубины
промачивания. Рассматривая водный режим почв при орошении, был
приведён пример расчёта поливной нормы для метрового слоя
среднесуглинистой почвы в среднем для зоны орошения Омской области.
Она оказалась 858 м3/га при доведении влажности почвы от ВРК до НВ.
Однако стоит ли всегда в Сибири вести расчёт на метровый слой? Здесь
наиболее важным будет учитывать глубину проникновения в почву ос-
новной массы корней в ту или иную фазу роста и развития растений.
Данные по этой проблеме получить достаточно трудно. Отбор и отмывка
корневой системы очень трудоёмкий процесс. Воспользуемся данными Н. Г.
Воронина (табл. 4). Соотнося их с условиями Западной Сибири, необходимо
отметить общую тенденцию к уменьшению глубины проникновения корней
в нашем регионе из-за меньшей теплообеспеченности почв.
54
Культура
Фаза роста и развития
Глубина
проникновения
корней
Расчётная глубина
увлажнения почвы
Озимая пшеница
Кущение
0,50-0,60
0,50-0,60
Трубкование
0,70-0,80
0,65-0,70
Колошение
0,90-1,00
0,80-0,90
Яровая пшеница,
ячмень
Кущение
0,40-0,50
0,40-0,50
Трубкование
0,60-0,70
0,60-0,70
Колошение
0,80-0,90
0,70-0,80
Кукуруза
Появление пасынков
0,40-0,50
0,40-0,50
Вымётывание метёлки
0,55-0,65
0,50-0,60
Завядание нитей
початков
0,70-0,80
0,60-0,70
Люцерна
Выход из-под покрова
0,60-0,70
0,50-0,60
Бутонизация - цветение
0,80-1,00
0,70-0,90
Формирование бобов
0,90-1,10
0,60-0,70
Картофель
Ветвление
0,20-0,30
0,25-0,30
Бутонизация
0,30-0,40
0,3-0,4
Цветение
0,50-0,60
0,40-0,50
Сахарная свёкла
Розеточные листья
0,30-0,40
0,30
Усиленный рост
листьев
0,40-0,50
0,40-0,50
Образование
корнеплода
0,50-0,60
0,50-0,60
Подсолнечник
Шесть пар листьев
0,50-0,60
0,50
Образование корзинки
0,60-0,70
0,60-0,70
Цветение
0,80-1,01
0,70-0,90
Таблица 4 – Глубина проникновения в почву основной массы корней
и увлажняемого слоя при поливах, м (по Н.Г. Воронину)
55
В периоды, когда возникает необходимость первых поливов, глубина
проникновения основной массы корней далека от 1 м, например, у
картофеля – 0,2-0,3 м, сахарной свеклы – 0,3-0,4 м, а максимально у
люцерны – до 0,6-0,7 м. На основании этих данных произведён расчёт
глубины увлажнения первыми поливами – от 0,25-0,30 м на картофеле до
0,5-0,6 м на озимой пшенице и люцерне.
По мере развития вегетативной массы растений к периоду максимального потребления влаги глубина проникновения корней достигает 0,5-
0,6 м у картофеля и сахарной свеклы и максимума у люцерны и
подсолнечника. Соответственно расчётные глубины увлажнения почвы
возрастают до 0,4-0,5 (картофель) – 0,8-0,9 м (озимая пшеница).
Отсюда вывод о том, что далеко не под каждую культуру и не во все
фазы развития требуется промачивание метрового слоя почвы. На полях
Западной Сибири, где грунтовые воды расположены близко от поверхности
почв, уменьшение нормы вегетационных поливов будет способствовать
сдерживанию возможного поднятия грунтовых вод.
Подкормочные поливы, хотя и относят ко второй группе поливов,
проводимых в основном для улучшения условий выращивания культур и
лишь частично для улучшения влагообеспеченности растении, в Западной
Сибири чаще всего являются разновидностью вегетационных поливов, но с
внесением растворённой в воде подкормки. Жидкая подкормка в отличие от
сухой, имеет то преимущество, что растворенные соли проникают в почву
глубже и усваиваются большим количеством корней. При правильно
выбранной концентрации рабочего раствора происходит и внекорневая
подкормка за счёт усвоения питательных растворов через листья и стебли.
В настоящее время остро встал вопрос о грамотном использовании
для подкормочных поливов органических удобрений. Если на
больших комплексах крупного рогатого скота разработана хоть какая-то
система внесения жидкого навоза на поля соответствующими
машинами, то на свиноводческих комплексах это сделать невозможно
56
из-за низкого качества свиного навоза и его зараженности болезнетворными
микроорганизмами.
Освежительные поливы устраняют воздушную засуху благодаря
распылению в воздухе воды дождеванием. В настоящее время уже
разработаны более эффективные способы освежительных поливов,
например аэрозольное (мелкодисперсное) орошение с тонким распылом
воды, импульсное дождевание, сущность которого состоит в дождевании
растений небольшими нормами в самые жаркие часы дня в
течение вегетации (по 2 мин через каждые 15-20 мин), медленное
дождевание, осуществляемое ежедневно в самые жаркие дни. Прибавки
урожая весьма существенные. Однако в Западной Сибири
орошают не столь доходные культуры, как на юге, и при современном
экономическом положении трудно надеяться на окупаемость затрат
при освежительных поливах.
Промывные поливы применяют для растворения содержащихся в
активном слое почвы солей и отвода их вместе с водой за его пределы
или даже за пределы орошаемого массива. Промывку осуществляют
осенью или ранней весной в прохладное время, когда восходящие токи
воды в почве и испарение с поверхности минимальны, а грунтовые
воды устанавливаются на наибольшей глубине.
В Западной Сибири промывные поливы не получили
распространения, хотя необходимость в них уже возникает. Основным
препятствием для этого остаются отсутствие дренажа и мест сброса
дренажных вод. Если же потребуется организовать промывку, то следует
обратить внимание на подготовку участка к этому мероприятию.
Конкретные приёмы могут меняться в зависимости от зоны, типа
почв, выравненности и целого ряда других факторов, но общая их
направленность сохраняется. Это создание условий для впитывания воды на
требуемую глубину, равномерное смачивание почв и, как результат,
растворение солей, а затем удаление промывных вод. Мелиораторы решают
57
техническую сторону, агрономы обеспечивают глубокое рыхление почвы
(плоскорезами-глубокорыхлителями или отвальной обработкой) с
предварительной планировкой (если в этом есть нужда), последующим
прикатыванием (с целью равномерного поступления воды и смачивания
почвы).
Нормы промывных поливов зависят от степени засоления и глубины
промывки, обычно 2-8 тыс. м3 воды на 1 га.
Далее рассмотрим третью группу поливов, применяемых для
улучшения выращивания растений безотносительно к их
водообеспеченности.
Противозаморозковые поливы предназначены для защиты растений от
заморозков. Эти функции могут выполнить специально проведенные
поливы, а можно их возложить на другие виды – влагозарядковые и т.п. В
разделе по тепловому режиму почв об этом мы вели речь и дали свою
оценку их возможного применения в сибирских условиях.
Провокационные поливы применяют, чтобы вызвать прорастание
семян сорняков для последующего уничтожения их всходов механической
обработкой. С этой целью могут быть специально проведены поливы, либо
эти функции выполнят вегетационные, предпосевные, предпахотные,
влагозарядковые поливы.
Собственно провокационный полив проводят на поле, свободном от
культурных растений. В сибирских условиях это реально провести после
уборки урожая однолетних трав с целью подготовки поля к последующему
(в конце августа) посеву озимых зерновых культур. Иначе при
планировании промежуточных поукосных посевов однолетних трав,
требующих быстрой подготовки почвы и посева, просто не будет времени
для ожидания всходов сорняков, а значит, теряется смысл провокационного
полива.
Предпахотные поливы предназначены для увлажнения пахотного слоя
почвы с целью обеспечения его высококачественной обработки (достаточно
58
увлажнить 30-35 см). В Сибири применяются редко, но заслуживают
гораздо большего внимания. Частично могут выполнять функции
провокационного и предпосевного полива, если планируется посев озимых
культур.
Агротехническая оценка способов полива
В мелиоративной практике применяются следующие способы
орошения: дождевание, поверхностное, внутрипочвенное, капельное,
мелкодисперсное (аэрозольное) и подземное. При выборе необходимого
способа орошения учитывают ряд условий. Во-первых, природные, из
которых обращается внимание прежде всего на климат, рельеф местности,
свойства почв и гидрогеологическую обстановку. Во- вторых,
хозяйственные, в том числе наличие машин, оборудования, рабочей силы и
материально-денежных ресурсов. В-третьих, уже сформировавшиеся и
планируемые системы земледелия с определённым набором культур в
севооборотах для удовлетворения запросов населения в различной
продукции, в том числе плодоовощной и животноводческой. В силу
объективных обстоятельств с учётом этих трёх условий в Западной Сибири
преобладает дождевание.
Дождевание – разбрызгивание воды над поверхностью почвы и
растений специальными устройствами. Уже само определение показывает,
что увлажняется не только почва, но и растения, а также приземный слой
воздуха. Отметим положительные качества этого способа орошения. Для
Сибири с её скудными людскими ресурсами особенно важна высокая
механизация всего процесса. По мере усложнения экономической
обстановки приобретает заметное значение снижение объёма
планировочных работ при дождевании в сравнении с традиционным
орошением.
59
К сожалению, для большинства зон орошения Западной Сибири
характерно близкое залегание грунтовых вод от поверхности. В отличие от
поверхностного прошения, дождевание в этих условиях можно
использовать благодари широкому диапазону норм полива,
обеспечиваемому дождевальными машинами.
При дождевании отмечается слабое разрушение почвенных агрегатов,
хотя следует оговориться - при малой интенсивности дождя, которая может
быть обеспечена более современными дождевальными машинами типа
«Фрегат». Положительной стороной дождевания также является быстрое
восстановление обводнённости тканей, что особенно заметно в жаркие дни,
когда корневая система не успевает подавать требуемое количество воды в
растения даже при её достаточном количестве в почве. Благоприятным
оказывается для растений такое явление, как смывание с листьев пыли,
грязи и вредителей, что характерно для дождевания.
Реально при дождевании эффективное использование удобрений в
небольших дозах для подкормок. При этом, в отличие от поверхностного
орошения, подкормки будут не только корневые но и внекорневые. А это
более эффективное использование удобрений. Выгодно отличается
дождевание и тем, что существенно снижается занос семян сорняков на
поля. Можно отметить и организационные преимущества дождевания:
отсутствие необходимости нарезки мелкой поливной сети и согласования
направления уклона и рядков растений, как при поверхностном орошении.
А в итоге - более экономное расходование воды при дождевании.
У дождевания есть и недостатки, знание которых позволит уменьшить
их влияние на эффективность данного способа орошения. В Западной
Сибири, особенно в полуденные часы, обычно наблюдается усиление ветра.
А при скорости ветра более 3 м/с уже отмечается неравномерное
увлажнение почвы. Необходимо отметить громоздкость и зачастую
несовершенство дождевальных машин при их высокой стоимости. При
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]