Способы орошения: Основные способы орошения

Содержание

Способы орошения виноградников — Страница 12

Страница 12 из 31

Большую экономию воды и высокую эффективность дают новые способы Орошения виноградников: дождевание, внутрипочвенное, капельное и аэрозольное (мелкодисперсное).

  Дождевание.

Насаждения поливают с помощью специальных установок, разбрызгивающих воду в виде дождя. Этот способ полива проводится также и специальными дождевальными машинами длинноструйными и короткоструйными.

Перед каждым поливом почву рыхлят на глубину 15— 20 см, иногда вносят азотные удобрения. Разрыхленная почва хорошо впитывает воду и увлажняется до глубины 100 см и после полива остается рыхлой, воздухопроницаемой, что важ но для роста корней.

В жаркое время года дождевание повышает оводненность тканей растений. Для полива нет надобности тщательно планировать поля, нарезать борозды. При таком полисе увлажняется приземный слой воздуха (на 2—12%), а температура его снижается (на 2—9°), вода обогащается кислородом, углекислотой и соединениями азота, что благоприятно сказывается на растении. Дождевание экономит воду на 20— 25%, достигается более равномерное ее распределение по всей площади, облегчается внесение минеральных удобрений. Урожай повышается на 15—25% по сравнению с бороздковым поливом. Этот способ полива в виноградарстве пока не имеет широкого распространения, но весьма перспективен, особенно на виноградниках, расположенных на склонах гор и предгорий, холмистой местности.

Опыты, проведенные в Самаркандском филиале НПО им. Р. Р. Шредера по испытанию дождевания на винограднике (А. Н. Насимов), показали, что помимо некоторого увеличения урожая резко повышается его качество, намного увеличивается размер ягод и окраска становится более интенсивной. Все это происходит за счет повышения влажности воздуха, а также усиления фотосинтеза после смывания с листьев пыли. При этом необходимо отметить, что развитие болезней растений не увеличивается.

В последние два года на Северном Кавказе используется на плантациях сконструированный здесь новый тип дождевальной установки на своей механической тяге. Она мобильна и дает хорошее увлажнение возделываемых культур и почвы.

Следует и ее испытать при поливах виноградных насаждений разного возраста.

Внутрипочвенный полив.

Полив виноградника с помощью уложенных в почве труб перспективен и может быть применен при любом рельефе. В середине междурядий на глубине 50 см укладываются полиэтиленовые трубы диаметром 60—90 мм. Вода подается в них под давлением и через боковые отверстия поступает в почву. В трубы-увлажнители поливная вода поступает через подводные железобетонные каналы, сооруженные в периферийной, головной части орошаемого участка поперек рядов, из резервуаров отстойников. На отдельных рядах в нижней части участка устраиваются смотровые колодцы для контроля за прохождением воды по трубам.

В последние годы для укладки труб испытываются специальные трубоукладчики.

Этот способ полива имеет следующие достоинства: позволяет вносить в почву минеральные удобрения и микроэлементы, азотные удобрения в этом случае не вымываются; отпадает необходимость в планировке почвы и нарезке поливных борозд, вода равномерно распределяется и лучше сохраняется в почве, верхний слой которой сухой, как бы мульчированный; практически исключается испарение влаги с поверхности почвы, последняя после полива не уплотняется; экономия воды достигает 25—35% по сравнению с поливом по бороздам; земля не занимается под поливные борозды и подводящие воду каналы; не производится рыхление почвы после поливов; в рядах и междурядьях виноградника не произрастают сорняки, так как верхний слой почвы сухой; создаются благоприятные условия для распределения в почве элементов питания; мощно развивается корневая система и надземная часть куста. В результате урожай повышается на 20—40%. По уровню рентабельности этот способ полива более чем в два раза превышает полив по бороздам. Капитальные затраты на внутрипочвенное орошение выше, но они окупаются в течение примерно двух лет.

Капельное орошение виноградников.

При этом способе вода и питательные вещества подаются по пластмассовым трубам малого диаметра в корнеобитаемую систему куста непрерывно или периодически в соответствии с требованием растений в данный период роста и плодоношения.

В систему капельного орошения входит источник орошения — специальный водоем, где вода в течение 22—24 час осветляется и по полиэтиленовым трубам поступает на виноградник. На высоте 40 см над поверхностью почвы размещают горизонтально полиэтиленовые трубы вдоль ряда винограда и подвязывают к проволочной шпалере. Около каждого куста на расстоянии от него в 0,8—1,2 м устанавливается 1 — 2 капельницы в зависимсти от его возраста и уровня урожайности, а также механического состава почвы. Назначение капельниц — снизить давление воды близко к нулю и способствовать образованию капель или слабых струек, падающих на почву. Распределительные трубопроводы регулируют водомером БК-50, а количество влаги, поступающей к каждому кусту, устанавливают по расходу воды через капельницу. Основные условия при поливе — обеспечить подачу воды по длине увлажнителя и не допускать образования поверхностного стока. Это осуществляется регулированием капельниц. Из капельниц вода каплями или малыми струйками поступает в почву и увлажняет ее.

Вода передвигается под действием капиллярных и гравитационных сил, распределяется на глубину 100 см и ниже при радиусе 90—100 см, т. е. в основной зоне корней куста.

Расход воды на капельницу, продолжительность и сроки поливов зависят от типа почвы, сорта и возраста винограда. На средних и тяжелых почвах расход воды до 4—9 л/ч. Влажность почвы поддерживается на уровне 70—80% ПВ.

К достоинствам перспективной системы капельного орошения относят экономию воды на 35—40% по сравнению с бороздковым поливом, сокращение затрат труда, возможность механизации и автоматизации полива, предотвращения потерь воды на фильтрацию и испарение, возможность внесения удобрений совместно с поливами, отсутствие эрозии почв и ее засоление при высоком стоянии грунтовых вод. Однако при этом способе необходимы большие капиталовложения и потребность в высококвалифицированных специалистах при строительстве и обслуживании.

Аэрозольный, мелкодисперсный полив (орошение туманом).

При данном способе полива увлажняется растение, а с ним и почва.

Мелкие капли воды (туман) смачивают листья. Испаряясь с листьев, влага понижает температуру окружающего воздуха, коэффициент полезного действия возрастает.

Аэрозольный полевой опрыскиватель ОП-450, навешиваемый на трактор, увлажняет насаждения, распыляя воду, которая превращается в мелкодисперсный туман. Облака тумана медленно оседают на растения и почву.

В жаркие и сухие дни насаждения опрыскивают более часто.

Значение мелкодисперсного орошения велико. Оно экономит расход воды в 12—26 раз, улучшает микроклимат насаждений винограда, снижает температуру приземного воздуха, повышает его относительную влажность и продуктивность фотосинтеза, увеличивает урожай’ и окраску ягод винограда, полностью исключает эрозию почвы. Этот способ полива позволяет вносить некорневые подкормки и обрабатывать виноградники пестицидами против болезней и вредителей. Уровень рентабельности мелкодисперсного орошения наиболее высокий по сравнению с другими способами полива. В нашей стране положительные результаты получены еще в 70-х годах при использовании мелкодисперсного полива винограда. С успехом используется при выращивании саженцев винограда и других культур из зеленых черенков под плейкой с применением туманообразующей установки.

Способы и техника орошения зеленых насаждений

Зеленым насаждениям в саду вода жизненно необходима. Только регулярный полив обеспечивает должную степень увлажнения. Он дарит владельцам радость от постоянного цветения на участке. Если хозяева сада имеют возможность оплачивать услуги садовника, то они могут не беспокоиться о своих растениях. Однако практика показывает, что автоматическая система функционирования будет своевременное удаление излишней влаги во избежание образования коррозионных процессов на поверхности. Правильное устройство поверхностного стока заключается в сборе излишней влаги и перенаправлении ее в ливневую сеть.

Современные системы полива

Студия ландшафтного дизайна «Хортус» выполняет услуги по установке автоматических поливальных систем. Мы выполняем данную услугу по стандартной схеме на профессиональном уровне с учетом законов физики и механики.

Специалисты «Хортус» выделяют несколько систем полива зеленых насаждений на индивидуальном участке:

  • Простейшие.
  • Дождевание.
  • Подпочвенное орошение.
  • Капельное орошение.
  • Аэрозольное орошение.

Самым эффективным для приусадебных участков является дождевание. Кроме того, в жаркие дни при недостаточном количестве влаги на участке часто используется аэрозольное увлажнение, которое оседает на растениях микроскопической водяной пылью, создавая вокруг них влажную подушку.

Простейшие способы полива

В эту категорию входят все способы увлажнения растений, для реализации которых не требуются специфические сооружения. Они не нуждаются в механическом распределении потока, для них не нужен учет расхода воды.

В отсутствие централизованной водопроводной в качестве простейших способов орошения можно использовать емкости, находящиеся на участке и наполняемые по мере возможности. Кроме того, обычные автомобильные цистерны также входят в эту категорию. Если на участке имеется водопровод, то он также относится к простейшим системам полива. Для того чтобы им воспользоваться, нужен только обычный шланг.

Дождевание

Орошение дождеванием — это более сложная система полива. Для ее реализации в ландшафтном проектировании специалисты студии «Хортус» используют специальные дождевальные устройства.

К ним относятся:

  • Агрегаты с самоходной опорой.
  • Машины с дождевальным устройством.
  • Установки на стационарных опорах.

Все дождевальные установки различаются по создаваемому напору и принципу осуществления полива. Полив может подаваться либо на неподвижную, либо на вращающуюся оси.

Для дождевальных устройств требуются специальные насадки:

  • Трубодержатели.
  • Дождеватели.

Умело комбинируя насадки, можно создать систематическое орошение всех насаждений на участке.

Все дождевальные устройства различаются радиусом действия:

  • Короткоструйные: до 10 метров.
  • Среднеструйные: до 50 метров.
  • Дальнестройные: более 50 метров.

Равномерность увлажнения

Рациональное распределение влаги по участку зависит и от наличия водопровода, и от ветровой нагрузки. Полив по кругу при использовании дождевальной установки осуществляется, если скорость ветра не превышает 2,5 метров секунду.

Если ветер более сильный, то полив производят по секторам. Как правило, сектор определяется углом в 240 градусов. Равномерность полива может также обеспечить комплект дождевальных насадок.

Выбор дождевальной установки зависит от впитывающих свойств почвы. При этом впитывающая способность почвы должна быть больше интенсивности дождя. Кроме того, существует еще одно обязательное условие для установки дождевальной системы. При ее применении почва на участке всегда должна находиться в рыхлом состоянии.

Предусмотреть все эти нюансы под силу только профессионалам. Поливальных узлов может быть несколько, это зависит от пожеланий владельцев и масштабов участка. Комплексная услуга ландшафтный дизайн под ключ включает в себя и организацию поливальных систем. Она превращает сезонное пребывание на участке в настоящее удовольствие.

Главное об орошении: способы, виды, достоинства и недостатки

Вода – это жизнь. Большинство культурных растений без применения правильной технологии орошения не могут нормально развиваться и плодоносить. Выбор наиболее подходящего способа полива зависит от климатических условий, выращиваемой культуры, рельефа местности, источника воды и имеющихся ресурсов.

Основные способы орошения

Поверхностный полив (полив по бороздам) 
Метод, при котором орошаемый участок увлажняется путем поглощения воды, подаваемой на его поверхность. Характеризуется низкими капиталовложениями и небольшими эксплуатационными затратами. Главные недостатки: большие потери воды, риск вторичного засоления почв и низкая эффективность метода.

Дождевание
Оросительную воду под напором подают в воздух, после чего она опускается на растения и почву в виде искусственного дождя. Это механизированный способ орошения. Он обладает целым рядом преимуществ: например, может применяться на участках с умеренными перепадами высот, где добиться эффективного полива поверхностным способом невозможно. А также позволяет точно контролировать норму полива.
В числе недостатков — значительные начальные капиталовложения, дополнительные затраты на энергию и усложнение проведения сельскохозяйственных работ на орошаемых полях (вспашек, опрыскиваний, уборки урожая).

Капельное орошение

Самый рациональный способ полива. Дает более высокую урожайность по сравнению с другими видами полива и упрощает уход за любой культурой. На сегодняшний день по всему миру насчитывается около 3 млн га сельскохозяйственных угодий, на которых используются системы капельного полива.
Капельное орошение позволяет совмещать полив и подкормку растений, обеспечивая подачу воды и удобрений непосредственно в корнеобитаемый слой. Вода подается под низким давлением к корням каждого растения и на 95% усваивается орошаемыми культурами. Поэтому затраты воды на единицу продукции при капельном поливе в разы ниже, чем при других методах.
Кроме того, “капля” не препятствует проведению сельхозработ. Лишает влаги сорняки, из-за чего те развиваются хуже чем выращиваемая культура. А еще исключает риск солнечных ожогов и развитие болезней растений: ведь вода при таком способе орошения не попадает на листья.

Обратитесь к специалистам

Технологий капельного орошения требует начальных капиталовложений, однако перечисленными выше преимуществами окупается целесообразность ее внедрения. От точного расчета и правильного выбора необходимого оборудования напрямую зависят бесперебойная работа и долговечность системы, удобство и простота ее обслуживания, а также себестоимость производимой продукции. Поэтому очень важно сразу сделать все правильно.

Примеры реализации проектов капельного полива можно найти на сайте ЗАО “Новый Век Агротехнологий” . Компания имеет опыт внедрения систем капельного орошения для овощных, бахчевых и плодово-ягодных культур. Предлагает полный набор качественных комплектующих. Работает на всей территории РФ и стран СНГ – от Калининграда до Владивостока, а также в Республиках Казахстан, Узбекистан, Киргизия и других.

​​​​​​​Хотите рассчитать стоимость системы капельного полива под конкретный участок? Обратитесь к специалистам ЗАО “Новый Век Агротехнологий»

СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ В ОРОШЕНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЗАКРЫТОГО ГРУНТА | Опубликовать статью ВАК, elibrary (НЭБ)

Костромина М. В.

Поволжский государственный технологический университет

СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ В ОРОШЕНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЗАКРЫТОГО ГРУНТА

Аннотация

В статье проанализированы современные подходы по организации полива сельскохозяйственных растений в условиях защищенного грунта. Выявлены достоинства и недостатки применяемых методов орошения.

Ключевые слова: орошение, способы полива, защищенный грунт.

 

 Kostromina M.V.

Volga State University of Technology

MODERN APPROACHES TO IRRIGATION OF CROPS IN GREENHOUSES

Abstract

The article analyzes contemporary approaches to organization of watering crops in a protected ground. The strengths and weaknesses of the used irrigation methods are identified.

Keywords: irrigation, irrigation methods, greenhouse soils.

Строительства крупных хранилищ в местах произрастания плодоовощной продукции и поставками ее в течение всего периода до получения нового урожая является важной составляющей в обеспечении продовольственной безопасности РФ. Исследования в области создании современных высокотехнологичных хранилищ с регулируемой газовой средой, как за рубежом, так и нашей стране показывают, что хранение в искусственной газовой среде – один из самых успешных методов хранения, подходящий для широкого множества сельскохозяйственных и продовольственных продуктов, в частности ограничивается использование других методов химической консервации.

Поддержание оптимального для жизнедеятельности растений режима влажности почвы и воздуха в условиях теплиц возможно только при обеспечении искусственного орошения. Условия сооружений закрытого грунта накладывают определенные ограничения на использование всего разнообразия существующих способов и технических средств полива. В теплицах особо остро стоит вопрос применения ресурсосберегающих методов орошения и возможности внесения с поливной водой питательных веществ [1].

К основным способам полива в условиях закрытых грунтов относятся: поверхностный полив, дождевание, капельное и внутрипочвенное орошение.

Поверхностный полив представляет собой ручной полив из шланга. Применение такого способа орошения в тепличных хозяйствах стараются свести к минимуму; его используют либо как дополнение к основному автоматизированному поливу, либо в аварийных ситуациях. При поливе из шланга вода по поверхности почвы распределяется неравномерно, образуются недостаточно увлажненные и переувлажненные зоны, что приводит к возникновению почвенной эрозии, нарушению ее структурных свойств. При таком поливе образуется дополнительный неэффективный расход воды в результате потерь на фильтрацию и испарение; чрезмерно повышается влажность воздуха в теплице. Это отрицательно воздействует на рост и продуктивность некоторых культур, в частности томатов. Кроме того, при избыточном увлажнении воздуха повышается вероятность развития различных заболеваний растений.

Наибольшее распространение в тепличных хозяйствах получил полив дождеванием. При дождевании вода распределяется относительно равномерно, создается возможность проводить полив малыми поливными нормами, вносить с поливной водой питательные элементы. Чаще всего системы дождевания в теплицах автоматизированы. К недостаткам полива дождеванием можно отнести: избыточное увлажнение воздуха, высокие материальные и энергозатраты, некоторое нарушение структуры почвы.

Все большее распространение в условиях закрытого грунта получает капельное орошение [2]. При таком орошении вода подается к каждому растению с помощью водовыпусков малого диаметра (капельниц). Капельное орошение безусловно относится к числу ресурсосберегающих способов полива. При его применении возможно достижение близких к оптимальным водного и воздушного режимов, экономное расходование поливной воды и удобрений. Широко применимы средства автоматизации. Недостатками капельного орошения являются большая величина как капитальных, так и эксплуатационных затрат в связи с высокими требованиями, предъявляемыми к качеству поливной воды, а также имеют место незначительные потери оросительной воды на испарение.

Капельный способ полива, или порционное удовлетворение потребности растений в воде, используется с давних времен. Но как система получает широкое распространение лишь с середины 20 века. Это связано с индустриализацией различных отраслей народного хозяйства и появлением новых видов материалов. Так, первая система представляет собой перфорированный поливной трубопровод; прогресс последних десятилетий модернизировал ее в высокотехнологическую полностью автоматизированную систему орошения, основными элементами которой являются: водозаборные сооружения, насосная станция, узел очистки воды, узел приготовления удобрений, оросительная сеть, линии связи, система автоматизации, ветрозащитные полосы, дороги.

Основным достоинством капельного орошения является экономное расходование оросительной воды на единицу полученной прибавки урожая от полива. Возможность малого расхода воды заложена в самом принципе капельного полива: в локальной подаче воды в очень малых дозах (каплями или струйками) непосредственно в зону произрастания растений в соответствии с их потребностью. Такая подача осуществляется с помощью специальных устройств – дозаторов-капельниц.

Особый интерес представляет внутрипочвенное орошение [3]. Принцип этого способа полива заключается в том, что вода подается непосредственно в корнеобитаемый слой: Особенностью внутрипочвенного орошения является почти полное отсутствие увлажнения верхнего слоя почвы, за счет чего предотвращается образование корки и потерь оросительной воды на испарение. На тех участках, где применяется такое орошение, отсутствует разрушение почвенной структуры, создается оптимальный водновоздушный режим, улучшаются условия жизнедеятельности микроорганизмов. Существует возможность регулирования питательного режима при внесении в почву растворов удобрений. Системы внутрипочвенного орошения могут быть автоматизированы без применения сложной дорогостоящей техники. К недостаткам внутрипочвенного орошения относятся: высокие капитальные затраты, вероятные потери воды на фильтрацию, ограниченность его применения на участках, где почвы засолены, и возможность заиления увлажнителей.

Несмотря на отмеченные недостатки, внутрипочвенное орошение является одним из самых эффективных способов орошения сельскохозяйственных культур в закрытых грунтах. При его применении наблюдается повышение урожайности и снижение затрат на производство продукции, создается значительная экономия материальных и трудовых ресурсов.

Литература

  1. Овчинников, А.С. Инновационные технологии орошения овощных культур / А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, О.В. Бочарникова, М.П Мещеряков. // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2011. № 4. С. 13-17.
  2. Ясониди О.Е.. Капельное орошение / Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, ФГОУ ВПО “Новочеркасская государственная мелиоративная академия”. Новочеркасск, 2011.
  3. Camp, C.R. Subsurface drip irrigation: A review  (Review) / Transactions of the American Society of Agricultural Engineers ,Volume 41, Issue 5, September 1998, Pages 1353-1367.

References

  1. Ovchinnikov, A.S. Innovacionnye tehnologii oroshenija ovoshhnyh kul’tur / A.S. Ovchinnikov, V.S. Bocharnikov, O.V. Bocharnikova, M.P Meshherjakov. // Izvestija Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vysshee professional’noe obrazovanie. 2011. № 4. S. 13-17.
  2. Jasonidi O.E.. Kapel’noe oroshenie. /Ministerstvo sel’skogo hozjajstva Rossijskoj Federacii, FGOU VPO “Novocherkasskaja gosudarstvennaja meliorativnaja akademija”. Novocherkassk, 2011.
  3. Camp, C.R. Subsurface drip irrigation: A review  (Review) / Transactions of the American Society of Agricultural Engineers ,Volume 41, Issue 5, September 1998, Pages 1353-1367.

Особенности полива по перепадам высот

На сегодняшний день порядка 12-15 млн. га пахотных угодий в России находятся в условиях склоновых земель с уклоном от 0,02 до 0,05 – такой рельеф классифицируется, как сложный макро- и микрорельеф с сильной расчлененностью тальвегами и балками, с повышенными уклонами. В отдельных регионах удельный вес таких угодий может быть весьма существенным. Так, например, в Волгоградской области на долю территорий с уклонами 0,02…0,05 приходится более 30% всех пахотных земель, а в Самарской области – почти 50%.

С точки зрения орошения, наиболее сложными будут земли, которые помимо уклона характеризуются низкой влагопроницаемостью. Как правило, их площади весьма значительны – в той же Волгоградской области из 227,6 тыс. га угодий со сложным рельефом, слабой водопроницаемостью характеризуются 207,8 тыс. га, а в Самарской – 50,24 тыс. га из 114,94 тыс. га.

Способы орошения полей

Орошение пахотных земель с уклоном может стать серьезной проблемой. Впрочем, этого можно избежать, если скрупулезно подойти к вопросам планирования и подготовки орошения.

Как известно, сегодня в мелиоративной практике выделяют пять способов орошения: поверхностный, дождевание, мелкодисперсное дождевание (увлажнение), внутрипочвенное и подземное орошение (см. рис.1).

 

В соответствие с СП 100.13330.2016 (СНиП 2.06.03-85 «Мелиоративные системы и сооружения») внутрипочвенное орошение допускается только на участках с уклоном менее 0,01, а субирригация – при естественном безуклонном рельефе. Таким образом, эти два способа исключаются.

Несмотря на то, что СП допускает применение поверхностного орошения на участках с уклоном до 0,05, эффективным будет применение способа при уклонах — 0,0005…0,02.

Касательно оставшихся способов, как показывает практика, наименее зависящим от рельефа является дождевание. Кроме того, данный способ позволяет увлажнить и почву, и воздух, а также вносить жидкую фракцию навоза, удобрения и сточные воды (см. табл.1).

Дождевальные машины Reinke

Наиболее эффективными вариантами дождевания являются шлангово-барабанное (катушечное) дождевание и орошение с использованием дождевальных машин (широкозахватных, фронтальных или круговых).

Катушечные системы орошения подойдут в первую очередь для небольших площадей (до 40 га), в то время, как полностью автоматизированные дождевальные машины будут отличным решением для больших полей.

При выборе конкретной модели для орошения полей с уклоном, следует учитывать особенности их конструкций, в частности те или иные решения, делающие систему более устойчивой и маневренной.

Рис. 2. Трехколесная опора.

Одно из решений Reinke для сложных рельефов – трехколесная опора (см. рис.2), которая может быть, как гибкой, так и жесткой. Использование трех колес позволяет дождевальной машине эффективно работать при сложном рельефе. При этом, в отличие от ряда конкурентов, применяющих четырехколесную систему, конструкция дождевальной машины Reinke не становится тяжелой и не оказывает большой нагрузки на почву, остается маневренной и не требует дополнительных энергозатрат.

Видео дождевальной системы Reinke

Способы полива: поверхностное орошение

Полив растений

 В Средней полосе России применяется так называемое орошаемое земледелие.

 В наших климатических условиях естественных осадков не хватает для поддержания оптимальной влажности почвы, хотя бывают и дождливые годы, когда наблюдается ее переизбыток. Поэтому с весны до осени нам приходится поливать наших питомцев.

 Этот трудоемкий процесс не так прост, как может показаться с первого взгляда. Перелив не менее вреден растениям, чем засуха. Поливать часто и понемногу так же не лучший способ полива: вода проникает только в верхний слой почвы и быстро испаряется. Основная корневая система находится на глубине 40 см. При частых и небольших поливах воде не попадает основным корням, растения все равно страдают от недостатка влаги.

 Поливать растения нужно обильно. Частота поливов зависит от потребности конкретного растения в воде, типа почвы и погодных условий.

 Существует несколько способов полива. Самый распространенный  — поверхностный полив.

Поверхностное орошение.

 Этот способ полива применяется повсеместно, особенно среди владельцев небольших участков земли.

  Вода наливается из поливочного устройства в грядку или лунку. Эти способом поливаются все огородные, садовые и цветочные культуры.

 Для поверхностного орошения в качестве устройств используют лейки, ведра, шланги.

 Для культур, которые посажены в грядки, бороздки или лунки рассекатели не используются. Более того, ряд культур, например томаты, не рекомендуется поливать по листьям. Их поливают под корень, стараясь не замочить листья.

 Растения, посаженные сплошным способом (морковь, свекла, редис, зеленые) используются рассекатели или насадки на шланг. С их помощью увлажняется сразу большая поверхность поливной площади.

 Такой способ полива применяется на ровных участках, чтобы не вода не скапливалась в низинах.

Несмотря на повсеместное применение, данный способ имеет недостатки. Он очень трудоемкий. Для полива большой площади лейкой нужно много сил и времени, земля уплотняется и ее нужно рыхлить, чтобы воздух беспрепятственно поступал к корням.

 Существуют и другие способы полива, о которых мы расскажем в следующих статьях.

Орошение сельскохозяйственных земель. Поверхностное орошение. Дождевание. Оросительная система.-© ООО «ЭКОГИДРОПРОЕКТ»


Под орошением понимается искусственное введение воды в почву, испытывающую постоянно или периодически недостаток влаги, для получения устойчивых и высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Орошение состоит из комплекса технических, агротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий, в основе которых лежат гидротехнические приемы нормированного поступления воды в почву.


Орошение получило наибольшее распространение в южных засушливых районах страны, где без него земледелие практически невозможно. Оно часто осуществляется с обводнением, которое проводится путем строительства водохранилищ, каналов, колодцев и направлено на водоснабжение населенных пунктов, промышленных предприятий, животноводческих ферм и др.


В зависимости от требований, условий проведения орошение классифицируют по трем основным признакам: времени действия, способу проведения, цели орошения.


По времени действия различают регулярное и периодическое орошение. При регулярном орошении воду на поля подают в установленные сроки и в нужном количестве, при периодическом – вода на орошаемую землю поступает один раз, например во время половодья.


По способу проведения орошения выделяют распределение воды по поверхности почвы (поверхностный полив) по бороздам, полосам или путем затопления отдельных участков; распределение воды в воздухе при помощи дождевальных установок (дождевание), увлажняющих почву, растения и приземный слой воздуха; подпочвенное орошение путем подачи воды в почву снизу по трубам, проложенным на глубине 0,4. ..0,8 м от поверхности почвы.


Поверхностное орошение – способ полива, при котором почва увлажняется путем поглощения воды, подаваемой на поверхность орошаемого участка. В зависимости от распределения воды по полю и поступления ее в почву различают следующие способы поверхностного полива: по бороздам, напуском и затоплением.


Дождевание – искусственный полив с помощью дождевальных устройств, при котором оросительная вода под напором разбрызгивается в виде дождя над поверхностью почвы и растениями. Этим наиболее распространенным способом поливают все культурные растения, в том числе сады и питомники.


Сущность подпочвенного орошения заключается в том, что поливная вода поступает в корнеобитаемый слой почвы снизу по заложенным на глубине 40…80 см увлажнителям (керамическим с открытыми стыками или пористым трубам, а также кротовым дренам). В увлажнители вода подается из открытых оросительных каналов или распределительных трубопроводов под напором или без него. В зависимости от характера подачи воды в увлажнители системы подпочвенного орошения делят на напорные, безнапорные и вакуумные.


По своим целям орошение бывает увлажнительное, удобрительное и специальное. При помощи увлажнительного орошения создается и поддерживается в корнеобитаемом слое почвы в течение всего вегетационного периода необходимый режим влажности для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Удобрительное орошение предусматривает внесение в почву вместе с поливной водой питательных веществ (удобрений) или кислорода. К специальным видам орошения относятся отеплительное, проводимое водой более высокой температуры, чем почва, что благоприятно сказывается при борьбе с заморозками и удлиняет вегетационный период; почвоочищающее, имеющее целью очистить почву от вредных для растений солей, а также от вредителей и болезней.


Для осуществления орошения строят оросительные системы – комплекс инженерных сооружений (гидротехнических и эксплуатационных), обеспечивающий орошение территории. Источник орошения обеспечивает водой орошаемый массив в течение всего вегетационного периода в нужном количестве и требуемого качества (реки, подземные воды, водохранилища, пруды, водоемы). С помощью водозаборного (головного) сооружения поливную воду забирают из источника, подают в магистральный канал. Этот канал и его ветви транспортируют воду от водозаборного сооружения до распределителей.


Водосборно-сбросная сеть предназначена для понижения уровня грунтовых вод и. отвода воды и солей за пределы орошаемой территории.


Важнейшим элементом оросительной системы является оросительная сеть – постоянные и временные водоводы (каналы, лотки, трубопроводы). Состоит из проводящей и регулирующей сетей, снабжена устройствами и сооружениями для учета воды (водомерами), поднятия ее уровня в каналах и регулирования расходов (головные регуляторы, сбросы-регуляторы), для сопряжения бьефов каналов (перепады, быстротоки), задержания наносов (отстойники) и др.


Проводящая сеть в открытых оросительных системах состоит из магистрального канала, межхозяйственных, хозяйственных и внутрихозяйственных распределительных каналов (распределителей). Магистральный канал подает воду из реки, водохранилища, скважины в межхозяйственные распределители. Последние подводят ее к отдельным хозяйствам или севооборотным участкам. Внутрихозяйственные распределители подают воду к полям севооборота или полевым участкам.


В закрытых оросительных системах проводящая сеть состоит из магистрального трубопровода, подающего, воду из источника орошения в распределительные трубопроводы.


Регулирующая сеть в открытых оросительных системах состоит из временных оросителей, выводных борозд, из которых вода поступает в поливную сеть – борозды и полосы (поверхностный полив) или забирается дождевальными или поливными машинами.


В закрытых оросительных системах временные оросители и выводные борозды заменены подземными трубопроводами, переносными поливными шлангами с водовыпусками в каждую поливную борозду или разборными трубопроводами с гидрантами для забора воды дождевальными и поливными машинами.


Дождевальные устройства вместе с оросительной сетью, насосными станциями и другими элементами образуют дождевальные системы, которые делятся на передвижные, стационарные и полустационарные; В передвижных дождевальных системах все ее звенья перемещаются по орошаемому участку, а в стационарных – только дождевальные аппараты. В полустационарных системах насосно-силовое оборудование, главный и чаще всего распределительный трубопроводы имеют стационарное положение, а полевые – с дождевальными устройствами перемещаются. Для орошения дождеванием применяют дальнеструйные дождевальные машины ДДК-45, ДДК-70, ДД-80; среднеструйные широкозахватные дождевальные установки «Фрегат», КП-50 и короткоструйные дождевальные машины ДДА-100М.


Значительное внимание уделяется развитию капельного и мелкодисперсного орошения, позволяющего как более рационально использовать водно-земельные ресурсы, так и защищать древесно-кустарниковую растительность и сельскохозяйственные культуры от заморозков.


Массовое строительство крупных животноводческих комплексов по производству продуктов животноводства на промышленной основе определило развитие полей орошения с использованием навозных стоков. Это позволяет защищать водные ресурсы от загрязнений, получать высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур, вовлекать в сельскохозяйственный оборот малопродуктивные, бросовые и другие земли и улучшать санитарное   состояние   сельских   населенных пунктов.

видов использования воды в сельском хозяйстве | Другое использование воды | Здоровая вода

Орошение и дождевое земледелие

Фермеры и владельцы ранчо используют воду для выращивания сельскохозяйственных культур двумя основными способами:

  • Неорошаемое земледелие
  • Орошение

Неорошаемое земледелие — это естественное внесение воды в почву за счет прямых осадков. Использование дождя с меньшей вероятностью приведет к загрязнению пищевых продуктов, но при уменьшении количества осадков может возникнуть нехватка воды.С другой стороны, искусственное использование воды увеличивает риск заражения.

Орошение — это искусственное увлажнение почвы с помощью различных систем трубок, насосов и распылителей. Орошение обычно используется в районах, где осадки выпадают нерегулярно, в засушливые времена или где ожидается засуха. Существует много типов оросительных систем, в которых вода подается на все поле равномерно. Вода для орошения может поступать из грунтовых вод, из источников или колодцев, поверхностных вод, через реки, озера или водохранилища или даже из других источников, таких как очищенные сточные воды или опресненная вода. В результате крайне важно, чтобы фермеры защищали свои источники воды для сельскохозяйственных нужд, чтобы свести к минимуму возможность загрязнения. Как и при любом удалении грунтовых вод, пользователи оросительной воды должны проявлять осторожность и не откачивать грунтовые воды из водоносного горизонта быстрее, чем они пополняются.

Начало страницы

Типы оросительных систем

Существует много различных типов ирригационных систем, в зависимости от того, как вода распределяется по полю. Некоторые распространенные типы ирригационных систем включают:

Поверхностное орошение
Вода распределяется по земле самотеком без использования механического насоса.

Локальное орошение
Вода распределяется под низким давлением по водопроводной сети и подается на каждое растение.

Капельное орошение
Тип локализованного орошения, при котором капли воды подаются к корню растения или рядом с ним. В этом типе орошения минимизируются испарение и сток.

Спринклерное орошение
Вода распределяется потолочными дождевателями высокого давления или пистолетами из центральной точки поля или из спринклеров на движущихся платформах.

Центрально-поворотное орошение
Вода распределяется системой разбрызгивателей, которые перемещаются по колесным опорам по кругу. Эта система распространена в равнинных районах США.

Орошение с боковым движением
Вода распределяется по ряду труб, каждая из которых оснащена колесом и набором разбрызгивателей, которые вращаются вручную или с помощью специального механизма. Спринклеры перемещаются на определенное расстояние по полю, после чего необходимо повторно подключить водяной шланг для следующего расстояния.Эта система обычно дешевле, но требует больше труда, чем другие.

Дополнительное орошение
Вода распределяется по земле путем повышения уровня грунтовых вод через систему насосных станций, каналов, ворот и канав. Этот тип полива наиболее эффективен в районах с высоким уровнем грунтовых вод.

Ручное орошение
Вода распределяется по земле с помощью ручного труда и лейки. Эта система очень трудоемкая.

Для получения дополнительной информации о типах орошения посетите страницу Методы ирригации Геологической службы США (USGS).

Начало страницы

Метод полива — обзор

6.6 Методы полива

Применение соответствующего метода полива способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур и эффективности использования воды. В производстве шафрана наиболее распространенными методами полива являются бассейновые и бороздчатые методы полива, при этом имеется мало результатов исследований по новым методам полива, таким как дождевание, капельное и подпочвенное. Азизи-Зохан и др. (2006) обнаружили, что общее количество клубнелуковиц и количество мелких клубнелуковиц на м 2 2 (<4 г) при поливе по бороздам было значительно выше, чем при орошении бассейнами (паводком), тогда как общий урожай клубнелуковиц и количество и вес крупных клубнелуковиц (> 8 г) в бассейне был выше, чем при поливе по бороздам. Соответственно, при использовании бассейнового орошения цветение значительно улучшилось (Таблица 6.14). Клубнелуковицы недостаточно глубоко залегают в почве для полива по бороздам. Поэтому холодовой стресс зимой и жара летом могут оказать нежелательное воздействие на вегетативный и репродуктивный рост шафрана. Кроме того, водный стресс чаще встречается, когда глубина посадки клубнелуковиц недостаточна из-за более быстрого истощения поверхностных вод почвы (Sepaskhah and Kamgar-Haghighi, 2009).

Таблица 6.14. Производство клубнелуковицы и рыльца шафрана двумя разными методами орошения.

Способ орошения Урожайность стигматизации (кг га −1 ) Урожайность кормов (кг га −1 ) Число крупных клубнелуковиц (& gt; 8 г) на м 2 Урожайность клубнелуковицы (тонн га −1 )
Первый вегетационный период Второй вегетационный период
Бассейновое орошение 1,98 a 3,82 a 604 a 52. 1 a 10,8 a
Полив по бороздам 0,44 b 0,84 b 421 b 17,4 b 17,4 b

В каждом столбце средние по крайней мере с одной похожей буквой существенно не различаются при уровне вероятности 5%.

Источник : Данные Азизи-Зохан, А.А., Камгар-Хагиги, А.А., Сепасхах, А.Р., 2006. Влияние способа и частоты полива на урожайность клубнелуковиц и шафрана ( Crocus sativus L.). J. Water Soil Sci. 10 (1), 45–54 (на персидском языке).

В двухлетнем исследовании с использованием бассейнового метода орошения урожай шафрана составил 2,32 и 5,4 кг га −1 , в то время как урожайность составила всего 0,53 и 1,20 кг га −1 при орошении по бороздам в первом и втором сезоне второй год соответственно. Следовательно, эффективность водопользования была значительно выше при бассейновом орошении (Азизи-Зохан и др. , 2009). Однако место посадки клубнелуковиц внутри или вне борозды важно для полива по бороздам. Например, результаты Yarami и Sepaskhah (2015) по орошению с солоноватой водой показали, что при посеве в борозду урожайность шафрана была в 3,5 раза выше, чем при посеве в бассейне. Это наблюдение было связано с соответствующей температурой почвы для роста клубнелуковиц при посеве в борозду. Кроме того, качественные показатели стигмы, включая концентрацию пикрокроцина и кроцина, при посеве в борозду были выше, чем при бассейновом методе, примерно на 8% и 4% соответственно (Yarami and Sepaskhah, 2016).

Оценка производства клубнелуковиц шафрана с использованием бассейновых и бороздковых методов орошения за 9 лет показала, что количество замещающих клубнелуковиц при обоих методах орошения увеличивалось до 6 вегетационного периода, а затем уменьшалось. В большинство исследуемых лет продуктивность клубнелуковиц при орошении по бороздам была выше, чем при орошении бассейнами. Урожайность клубнелуковицы до четвертого вегетационного периода была выше при бассейновом поливе, но после этого полив по бороздам показал лучшие результаты. Урожайность клубнелуковиц демонстрировала тенденцию к снижению с третьего вегетационного периода при орошении бассейнами и с пятого вегетационного периода при орошении по бороздам (Khazaei et al., 2013).

В исследовании, проведенном в Джолге-Рохе, Иран (регион в Торбат-э-Хидария; 35 ° с.ш., 58 ° в.д., 1770 м. Над уровнем моря), влияние уровней орошения (100%, 75% и 50% потребности в воде) и методы (бассейновое, капельное и дождевальное орошение) были изучены на листовом и замещающем ростковом клубнелуковице шафрана на 4-летнем поле. Потребность шафрана в воде на исследуемой территории была рассчитана по методу Пенмана Монтейта и составила 2730 м 3 га −1 . Снижение уровня орошения со 100% до 50% потребности сельскохозяйственных культур в воде уменьшило количество замещающих клубнелуковиц и их вес.Среди методов орошения лучшим лечением с точки зрения критериев подземного и надземного роста было капельное орошение, за которым следовало дождевание. Например, при бассейновом, дождевальном и капельном методах орошения сухой вес листа составлял 264, 369 и 416 г м -2 , количество заменяющих клубнелуковиц на м 2 составляло 545, 664 и 731, заменяющий клубнелуковицу диаметр составлял 22,2, 22,7 и 24,4 мм, а сухой вес клубнелуковицы составлял 1020, 1119 и 1366 г м -2 соответственно (Karimiferezgh et al., 2018).

В условиях Марокко метод капельного орошения может усилить цветение шафрана при одновременном сокращении расхода воды, но широко не применяется из-за затрат на установку (Filipski et al., 2017). В Иране паводковое орошение (бассейновый метод) более распространено среди традиционных фермеров, но фермеры-первопроходцы также используют новые методы орошения, такие как дождевание и капельное орошение. Искусственный дождь полезен на тяжелых почвах, чтобы избежать удушья корней. Он также равномерно распределяет воду по полю и позволяет внекорневое внесение удобрений в последнюю фазу вегетационного периода (март – апрель), когда корневая система шафрана плохо усваивает питательные вещества.Фертигация (использование удобрений в поливной воде) также возможно при капельном орошении шафрановых полей (Behdani and Fallahi, 2015; Behdani et al., 2018).

орошение | Национальное географическое общество

Орошение означает полив сельскохозяйственных культур путем подачи воды из труб, каналов, спринклеров или других искусственных средств, а не полагаться только на осадки. Места с редкими или сезонными дождями не могли поддерживать сельское хозяйство без орошения. В районах с нерегулярным выпадением осадков орошение улучшает рост и качество сельскохозяйственных культур.Позволяя фермерам выращивать зерновые культуры по согласованному графику, орошение также создает более надежные запасы продовольствия.

Древние цивилизации во многих частях мира практиковали орошение. Фактически, цивилизация, вероятно, была бы невозможна без орошения в той или иной форме. Самая ранняя форма орошения, вероятно, заключалась в том, что люди носили ведра с водой из колодцев или рек, чтобы поливать урожай. По мере развития более совершенных методов общества в Египте и Китае строили оросительные каналы, плотины, плотины и водохранилища.Древний Рим построил сооружения, называемые акведуками, для переноса воды из таяния снегов в Альпах в города и поселки в долинах внизу. Эта вода использовалась для питья, мытья и орошения.

Современные ирригационные системы используют резервуары, резервуары и колодцы для подачи воды для сельскохозяйственных культур. Водохранилища включают водоносные горизонты, бассейны, собирающие талые воды, озера и бассейны, созданные плотинами. Каналы или трубопроводы переносят воду из резервуаров на поля. Каналы и трубопроводы, как и древнеримские акведуки, часто полагаются на силу тяжести.Насосы также могут перекачивать воду из резервуаров на поля.

Сельскохозяйственные культуры поливают несколькими способами: затоплением всего поля, направлением воды между рядами растений, разбрызгиванием воды через большие дождеватели или пропусканием воды на растения через отверстия в трубах.

Капельное орошение считается одним из наиболее эффективных методов полива. Капельное орошение направляет воду на само растение. Другие методы позволяют растрачивать воду, позволяя ей впитываться в землю, где нет растений.Вода также может испаряться в воздух при распылении через разбрызгиватели.

Будущее ирригации

В течение двадцатого века количество орошаемых земель в мире увеличилось вдвое. По оценкам, 18 процентов пахотных земель в мире в настоящее время орошаются. Это расширение произошло в основном в Азии, Африке и Южной Америке. Даже в пустынных экосистемах, подобных экосистемам Иордании, используется орошение. Иордания использует различные методы орошения грунтовыми водами из колодцев и водоносных горизонтов.

Чтобы удовлетворить мировой спрос на продукты питания, может потребоваться больше сельскохозяйственных угодий и больше орошения. Многие эксперты опасаются, что расширение использования орошения в некоторых районах приведет к истощению водоносных горизонтов, уменьшив количество пресной воды, доступной для питья и гигиены.

Аральское море в Центральной Азии почти полностью опустошено в результате орошения. В 1918 году советское правительство решило, что две реки, питающие Аральское море, Амударья и Сырдарья, будут отведены для орошения посевов хлопка, дынь и цитрусовых в пустынях Казахстана и Узбекистана.Каналы были построены плохо, и большая часть воды уходила зря. До того, как в 1940-х годах было введено крупномасштабное сельское хозяйство, площадь Аральского моря составляла 68 000 квадратных километров (26 255 квадратных миль). Сегодня Аральское море представляет собой три отдельных озера, общая площадь которых составляет менее 17 000 квадратных километров (3 861 квадратных миль).

Экосистема Аральского моря практически уничтожена. Районы, когда-то процветавшие рыболовством, были уничтожены. Огромные рыболовные суда теперь заброшены посреди соленой пустыни.

Казахстан и Узбекистан работают с экологическими организациями над сохранением того, что осталось от Аральского моря, при этом позволяя фермерам орошать свои посевы. Казахстан, например, построил плотину для удержания воды в Северном Аральском море, одном из трех озер, находящихся сейчас в этом районе. Рыбы медленно возвращаются. Улучшение оросительных каналов Амударьи и Сырдарьи также снижает потери воды для сельского хозяйства.

Почему все фермы не используют капельное орошение

По разным причинам многие фермеры не могут полностью полагаться на осадки и вынуждены прибегать к орошению для полива своих культур.Хотя капельное орошение может показаться логичным выбором из-за его эффективности, причины, по которым фермеры используют одну систему вместо другой, разнообразны и иногда сложны. Тип системы может повлиять на урожайность сельскохозяйственных культур, а также на водный след данной культуры, независимо от того, насколько эффективна система с точки зрения водопотребления.

Системы капельного орошения — подходят для всех хозяйств?

Как потребители воды, люди должны играть определенную роль в разумном использовании воды. В то время как люди наслаждаются своей калифорнийской продукцией, стоит рассмотреть сложный набор переменных и решений, которые потребовались, чтобы получить эту продукцию на их тарелке.Также полезно рассмотреть различные системы орошения, чтобы понять, почему капельные системы, несмотря на их репутацию эффективных водохозяйственных систем, не всегда подходят для каждой ситуации, и почему продуктивность воды — делать больше с меньшим количеством воды — часто важнее, чем какая система орошения. выбирает фермер.

Эффективность орошения в сравнении с продуктивностью воды

Многие фермеры не могут полностью полагаться на дождевые осадки для полива своих культур, потому что они растут в более сухом климате, испытывают непредсказуемые режимы осадков или хотят увеличить свои урожаи, среди прочего.Для фермеров, которые используют ирригацию, каждая ирригационная система имеет свои плюсы и минусы, которые делают ее более или менее подходящей для конкретной фермы, культуры или климата. Причины, по которым фермеры используют одну систему вместо другой, разнообразны и иногда сложны, а тип системы может повлиять на урожайность сельскохозяйственных культур, а также на водный след данной культуры, независимо от того, насколько эффективна система с точки зрения водопотребления.

Эффективное орошение как мера устойчивого водопользования имеет ограничения в сельском хозяйстве, потому что оно часто приводит к интенсификации, которая, в свою очередь, может привести к таким проблемам, как чрезмерная обработка почвы, плохое состояние почвы, эрозия, чрезмерное использование удобрений и пестицидов и более широкое водопользование, все из которых отменить выигрыш в эффективности.

«Продуктивность воды» — лучший показатель эффективного и устойчивого водопользования, поскольку он сочетает эффективность с другими устойчивыми методами, такими как мониторинг влажности почвы, проведение аудита воды на фермах, соблюдение лучших практик орошения, посев покровных культур, чередование культур, посадка культур, не влияющих на водный климат и т. д.

Во многих случаях капельное орошение является более устойчивым из-за того, насколько точно вода может подаваться без больших отходов. Орошение распылением обычно менее эффективно и приводит к потере около 35 процентов применяемой воды, но его можно сделать высокоэффективным (около 90 процентов), используя подвесные трубы вместо распыления воды под высоким давлением.Полив по бороздам или паводком широко используется во многих частях мира, включая США, но он наименее эффективен, теряя около 50 процентов поливаемой воды. Эти потери могут быть уменьшены путем выравнивания полей, практики паводков, а также сбора и повторного использования стока.

К сожалению, перевести всех фермеров на капельное орошение — нелегкое и простое решение. Как, когда и почему фермеры орошают — это сложный комплекс решений, который становится еще более сложным из-за экстремальных засух, с которыми слишком часто сталкиваются в Соединенных Штатах и ​​во всем мире.

Прямое сравнение водного следа обеих производственных систем затруднено, потому что в исследованиях, проведенных до сих пор исследователями водного следа, расчеты данных выполняются с использованием средних национальных показателей и оценок. Кроме того, в разных исследованиях используются разные предположения и определения о том, что составляет каждый тип системы. Кроме того, существует много различий в способах выращивания крупного рогатого скота от страны к стране, а подробных исследований, специфичных для США, не существует. Таким образом, мы избегаем конкретных цифр при обсуждении компонентов водного следа каждой системы.Тем не менее вот что мы знаем.

Типы оросительных систем

Системы капельного орошения — подходят для всех хозяйств?

Как потребители воды, люди должны играть определенную роль в разумном использовании воды. В то время как люди наслаждаются своей калифорнийской продукцией, стоит рассмотреть сложный набор переменных и решений, которые потребовались, чтобы получить эту продукцию на их тарелке. Также полезно рассмотреть различные системы орошения, чтобы понять, почему капельные системы, несмотря на их репутацию эффективных водохозяйственных систем, не всегда подходят для каждой ситуации, и почему продуктивность воды — делать больше с меньшим количеством воды — часто важнее, чем какая система орошения. выбирает фермер.

Эффективность орошения в сравнении с продуктивностью воды

Многие фермеры не могут полностью полагаться на дождевые осадки для полива своих культур, потому что они растут в более сухом климате, испытывают непредсказуемые режимы осадков или хотят увеличить свои урожаи, среди прочего. Для фермеров, которые используют ирригацию, каждая ирригационная система имеет свои плюсы и минусы, которые делают ее более или менее подходящей для конкретной фермы, культуры или климата. Причины, по которым фермеры используют одну систему вместо другой, разнообразны и иногда сложны, а тип системы может повлиять на урожайность сельскохозяйственных культур, а также на водный след данной культуры, независимо от того, насколько эффективна система с точки зрения водопотребления.

Эффективное орошение как мера устойчивого водопользования имеет ограничения в сельском хозяйстве, потому что оно часто приводит к интенсификации, которая, в свою очередь, может привести к таким проблемам, как чрезмерная обработка почвы, плохое состояние почвы, эрозия, чрезмерное использование удобрений и пестицидов и более широкое водопользование, все из которых отменить выигрыш в эффективности.

«Продуктивность воды» — лучший показатель эффективного и устойчивого водопользования, поскольку он сочетает эффективность с другими устойчивыми методами, такими как мониторинг влажности почвы, проведение аудита воды на фермах, соблюдение лучших практик орошения, посев покровных культур, чередование культур, посадка культур, не влияющих на водный климат и т. д.

Во многих случаях капельное орошение является более устойчивым из-за того, насколько точно вода может подаваться без больших отходов. Орошение распылением обычно менее эффективно и приводит к потере около 35 процентов применяемой воды, но его можно сделать более эффективным, используя подвесные трубы вместо распыления воды под высоким давлением. Полив по бороздам или паводком широко используется во многих частях мира, включая США, но он наименее эффективен, теряя около 50 процентов поливаемой воды. Эти потери могут быть уменьшены путем выравнивания полей, практики паводков, а также сбора и повторного использования стока.

К сожалению, перевести всех фермеров на капельное орошение — нелегкое и простое решение. Как, когда и почему фермеры орошают — это сложный комплекс решений, который становится еще более сложным из-за экстремальных засух, с которыми слишком часто сталкиваются в Соединенных Штатах и ​​во всем мире.

Геологическая служба США определяет ирригацию как «контролируемое использование воды в сельскохозяйственных целях с помощью искусственных систем для обеспечения потребностей в воде, которые не удовлетворяются за счет дождя». Проще говоря, невозможно полностью полагаться на осадки без орошения, чтобы вырастить достаточно еды, чтобы прокормить растущее население мира.Поскольку установка и эксплуатация может быть дорогостоящей, фермеры должны определить, что повышение урожайности и повышение качества приведут к достаточному увеличению дохода, чтобы компенсировать затраты на установку и эксплуатацию ирригационной системы. В засушливых местах многим фермерам приходится выбирать между поливом своих полей или выпуском их под пар. Это трудный выбор, когда нужно оставаться в бизнесе и кормить нацию.

Во всем мире используется множество методов полива, но все они могут быть разделены на четыре класса: капельный, подповерхностный, поверхностный (паводок и борозда) и дождеватель (центрально-поворотный, передвижной пистолет и т. Д.)). Прежде чем решить, какой метод полива использовать, фермеры должны знать количество и качество доступной воды, тип почвы и уклон полей, на которых они выращиваются, и какие культуры они будут поливать.

Основные формы орошения включают:

Капельное орошение

Домашние садоводы могут быть знакомы с этой концепцией. Это водосберегающая система, которая подает воду непосредственно к корням растений через аппликаторы, работающие под низким давлением, либо на поверхности земли, либо под ней.Система подает воду либо на растения, либо вдоль рядов и требует чистой, «мягкой» воды, чтобы форсунки не забивались. Тем не менее, форсунки требуют регулярного обслуживания, чтобы предотвратить засорение из-за роста водорослей или накопления минералов. Количество воды может быть адаптировано к потребностям отдельных культур, и система хорошо работает на наклонных полях или полях необычной формы.

Подземное орошение

В этой системе вода подается ниже поверхности земли либо путем подъема уровня грунтовых вод в корневой зоне или рядом с ней, либо с помощью заглубленной перфорированной трубы, по которой вода поступает непосредственно в корневую зону.Этот тип орошения может быть очень эффективным при доставке воды прямо туда, где это необходимо.

Полив паводков и борозд

Полив паводком — это то, на что это похоже — вода закачивается на поля, которые залиты водой на определенную глубину, поэтому вся поверхность почвы покрыта затопленной водой. Этот тип системы недорог в установке, имеет низкие затраты на электроэнергию и меньше зависит от качества воды. Полив паводком намного менее эффективен с точки зрения водопотребления, чем другие системы, и может привести к потере большого количества воды, если поля неровные, что позволяет воде стекать в местные водные пути.Плохой дренаж особенно проблематичен в западных штатах, где вода имеет более высокое содержание соли; накопление соли может в конечном итоге разрушить поля.

Полив по бороздам аналогичен поливу полей, при котором вода применяется в бороздах или рядах, содержащих поливную воду между рядами. Плюсы и минусы аналогичны плюсовым и минусам паводкового орошения.

Орошение самотеком

В этой системе вода не перекачивается, а течет по каналам и распределяется под действием силы тяжести от более высоких участков к более низким.Это хороший способ получить воду на небольших полях. Ил в воде канала может действовать как бесплатное удобрение, и качество воды в целом хорошее. Это более дешевая форма орошения, но она неэффективна, и каналы требуют регулярного обслуживания.

Центрально-поворотное орошение

Поля зеленых кружков в фермерских хозяйствах указывают на этот тип орошения. Это автоматизированная спринклерная система с вращающейся спринклерной трубой, которая подает воду из колодца в центре круглого поля.Труба приводится в движение по круговой траектории на колесах, и вода распыляется на растения с равномерной скоростью. Поскольку вода распыляется в воздухе, она подвержена испарению из-за ветра и окружающей среды с низкой влажностью. Количество поливаемой воды зависит от того, как быстро поливочный рычаг движется по кругу. Система с одним центральным шарниром обычно орошает около 130 акров.

Пистолет для полива

В этой системе одна большая форсунка (которая выглядит как большая пушка) вращается и является самоходной, подобно небольшим домашним автоматическим спринклерным головкам.Большие пушки обычно производят от 100 до 600 галлонов в минуту и ​​орошают в радиусе от 80 до 250 футов. Эти системы потребляют больше энергии, чем системы с центральным шарниром, из-за давления, необходимого для «выстрела» воды. К тому же они более трудозатратны. Как и другие системы распыления, они легко теряют воду из-за испарения.

Системы линейного перемещения

Они похожи на системы с центральным шарниром, но вместо того, чтобы вращаться вокруг фиксированной точки, системы перемещаются в поперечном направлении через прямоугольные поля.В большинство систем вода подается из канавы, проходящей по всей длине поля, или из большого шланга, протягиваемого по полю. Они лучше всего подходят для выравнивания полей. Поскольку у них есть внутренние системы наведения, позволяющие удерживать их прямо, эти системы требуют регулярного обслуживания.

Чтобы узнать больше об устойчивом производстве продуктов питания, посетите FoodPrint.org.

Системы орошения | Центр сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды Университета Массачусетса

Ирригационные системы

Орошение тепличных культур осуществляется путем нанесения воды на поверхность среды через капельные трубки или ленты, вручную с использованием шланга, верхних дождевателей и штанг, или путем полива воды через дно контейнера посредством субирригации, или с помощью комбинации этих методов. системы доставки.Верхние оросители и ручной полив имеют тенденцию «тратить» воду, а также увлажнять листву, что увеличивает вероятность заболеваний и травм. Системы капельного орошения и субирригации являются наиболее эффективными и обеспечивают больший контроль над количеством поливаемой воды. Кроме того, поскольку листва не намокает, снижается риск заболеваний и травм.

Капельное орошение

Капельное орошение может быть ценным инструментом для точного контроля влажности среды выращивания. Это также экономит воду и рабочую силу, а также снижает вероятность загрязнения грунтовых вод.Системы капельного орошения устраняют стекание воды, не попадающей в горшок во время верхнего полива, и можно контролировать объем воды, подаваемой в горшок. Теоретически можно значительно снизить или исключить выщелачивание из горшков, просто отключив систему по мере достижения емкости контейнера. Было показано, что контроль капельных систем с использованием тензиометра, помещенного в среду для выращивания, для определения напряжения (уровня) влажности, и небольшого компьютера, запрограммированного на включение или выключение системы при достижении заданного напряжения влажности, снижает сток с горшечных хризантем и пуансетий. почти до нуля.

Овощные культуры при выращивании на грядках, в мешках или горшках обычно поливают капельной лентой. Трубки помещают на землю или на контейнер или пропускают через мешки.

Подносы и блюдца для воды

В этой системе вода подается на поверхность и собирается под контейнером через сборные поддоны или блюдца. Поддоны и блюдца для воды, в зависимости от их формы и расстояния на столе, могут значительно уменьшить сток и выщелачивание, сдерживая воду, стекающую из горшков и удерживание воды, которая не попадает в горшок во время полива сверху.Они недорогие и многоразовые. Перед дальнейшим поливом воде, которая скапливается в них, необходимо дать достаточно времени для испарения или поглощения растением. Избегайте тесного размещения растений и плохой вентиляции, чтобы предотвратить проблемы с болезнями при использовании этого метода.

Дополнительное орошение

Системы субирригации, также известные как нулевой сток, представляют собой экологически ответственную альтернативу, позволяющую экономить воду и удобрения. Они устанавливаются производителями теплиц для улучшения качества продукции, достижения более равномерного роста и повышения эффективности производства.

В системах субирригации вода и питательный раствор, находящиеся на дне контейнера, поднимаются капиллярным действием через отверстия в дне и поглощаются питательной средой. Эти системы можно адаптировать к культурам, выращиваемым в горшках или на квартире.

Преимущества систем субирригации

  • Вода и питательные растворы содержатся и перерабатываются
  • Использование воды и удобрений сокращается как минимум на 50% по сравнению с обычными системами
  • Равномерный полив всех емкостей
  • Размер и размещение банка можно легко изменить
  • Более сильный рост растений
  • Листва остается сухой
  • Снижение трудозатрат
Примеры систем субирригации
Системы капиллярных матов
В системе капиллярных матов горшки устанавливают на циновку, которая постоянно увлажняется питательным раствором.Доступны несколько стилей тканевых ковриков толщиной от ¼ «до ½». Горшки впитывают раствор через отверстия в дне. Коврик укладывается на ровную скамейку поверх слоя пластика. Вода подается из капельных трубок, уложенных поверх ткани.

Чтобы держать водоросли под контролем, поверх мата иногда кладут слой перфорированной пленки. Также используются альгициды. Некоторые гроверы переворачивают циновку при посеве нового урожая. Контейнеры с питательным раствором и трубопроводы должны быть заключены в черный пластик или окрашены в черный цвет, чтобы исключить образование света и водорослей.

Система желобов

В этой системе пластиковые или металлические желоба размещаются на существующих скамьях или опираются на потолок конструкции теплицы. Желоба устанавливаются под небольшим уклоном (от 3 до 6 дюймов на 100 футов) от одного конца до другого. Горшки расставлены по желобу. Питательный раствор, подаваемый из трубок для спагетти, перекачивается в верхнюю часть, проходит мимо дна горшков и собирается в поперечном желобе в нижнем конце. Раствор возвращается в резервуар для хранения под скамейками или под землей для повторного использования.

Одним из преимуществ этой системы перед другими системами приливов и отливов
является циркуляция воздуха между желобами. Еще
— это возможность разложить желоба для горшков разного размера. Системы желоба обычно дешевле, чем настольные, и могут быть легко установлены в существующих теплицах.

Отливы и отливы и передвижные поддоны

В этой системе используются водонепроницаемые скамейки шириной от 4 до 6 дюймов или водонепроницаемые подвижные лотки для хранения питательного раствора.Скамейки, как правило, из пластика или стекловолокна, устанавливаются идеально ровно, чтобы поддерживать равномерную глубину жидкости. Они могут быть установлены как стационарные, так и передвижные, в зависимости от выращиваемых культур. Каналы в нижней части скамейки позволяют воде распределяться равномерно и быстро стекать при отключении подачи воды. Это позволяет столешнице высохнуть, что снижает рост водорослей и снижает вероятность заболеваний.

Во время работы питательный раствор перекачивается из резервуара для хранения на уровень глубины от ¾ ”до 1” в столе и выдерживается там в течение 10 минут или достаточно долго, чтобы среда в контейнере впитала раствор.Затем открывается клапан, и жидкость под действием силы тяжести быстро сливается обратно в резервуар. Используется недорогая труба из ПВХ, так как на нее не влияют удобрения в воде. Фильтр удаляет твердые частицы. Резервуар для хранения, обычно расположенный на полу под скамейками, должен иметь емкость около ½ галлона на квадратный фут площади скамейки.

Питательный раствор используется снова, но при добавлении воды может потребоваться корректировка pH и растворимых солей. Некоторые садоводы используют обработку воды хлором, ультрафиолетовым (УФ) светом или озоном для предотвращения болезней.Контроль питательных веществ и расхода может осуществляться вручную или с помощью контроллера. Поливать можно от одного или двух раз в неделю до нескольких раз в день в зависимости от погоды и размера урожая.

Полы наводнения

Затопленные полы работают по тому же принципу и с тем же оборудованием, что и скамейки для отливов и отливов. Поверхность пола должна быть покрыта водонепроницаемым бетоном, и его следует укладывать как можно более гладким, чтобы избежать образования карманов. Лазерный транзит используется для получения идеального уклона, обычно ¼ дюйма на 10 футов.Следует нанять подрядчика по бетону, имеющего опыт работы с системой полов. Бермы могут быть установлены на опорной линии в домах, соединенных водосточными желобами, для создания зон. Труба из ПВХ с прорезями или отверстиями обычно устанавливается в полу в центре отсека для подачи и отвода питательного раствора как можно быстрее.

Необходимы большие сборные резервуары, обычно сделанные из бетона и облицованные пластиком или покрытые эпоксидной краской. Обычно для отсека 21 ‘x 200’ требуется от 2000 до 3000 галлонов раствора.В более крупных теплицах резервуар должен быть достаточно большим, чтобы удерживать жидкость из нескольких отсеков, которые работают как одна зона. Новые заливные полы могут регистрировать высокую щелочность из-за растворения бикарбонатов в полу.

Для транспортировки питательного раствора используется трубопровод из ПВХ

, поскольку он инертен по отношению к удобрениям. Контроль питательного раствора осуществляется с помощью компьютера. Удобрения добавляются, как правило, в виде отдельных элементов, чтобы поддерживать желаемый уровень питательных веществ.

Наилучшие результаты достигаются при установке системы теплого пола.Это обеспечивает равномерный нагрев в области прикорневой зоны и быстрое высыхание пола после слива раствора, чтобы уменьшить образование водорослей и снизить вероятность заболеваний. Система циркуляции горизонтального воздушного потока (HAF) снижает влажность листвы растений. Чтобы сэкономить рабочую силу, можно использовать вилочный погрузчик для транспортировки и разбрасывания.

Список литературы

методов орошения | Колледж сельскохозяйственных наук

Важно проанализировать различия в устойчивости ирригационных систем, которые лучше всего подходят для вашей фермы — определенные методы орошения при правильном внедрении и мониторинге могут повысить устойчивость за счет оптимизации прибыли, использования воды и урожайности лука.Исследования, проведенные экспериментальной станцией Malheur, среди прочего, показали, что капельный метод орошения является наиболее устойчивым методом полива для выращивания лука, поскольку он сводит к минимуму потери почвы и питательных веществ за пределами участка, снижает риск возникновения луковой гнили и болезней и экономит воду при более точном внесении по сравнению с дождевальными и бороздковыми (паводковыми) системами полива (Shock, CC, Flock, R., Feibert, E., Shock, CA, Jensen, L., & Klauzer, J., 2013; Shock, CC, 2013).

Капельное орошение можно использовать для оптимизации качества лука и минимизации водного стресса для лука.Капельное использование может также обеспечить более высокие урожаи и более крупные луковицы, что снижает вероятность заболевания лука из-за прямого подземного полива (Shock et al., 2013). Таким образом, капельное орошение может минимизировать использование фунгицидов и снизить затраты. Капельное орошение также делает борьбу с сорняками более эффективной, поскольку между грядками лука используется меньше воды для насыщения сорняков, сводя к минимуму использование гербицидов и затраты. Когда капельное орошение используется с фертигацией, это может уменьшить использование избыточных азотных удобрений с его точностью.Существующие конструкции ирригационных систем, уже существующие, системы автоматизации полива и количество доступной воды — это другие факторы, которые необходимо учитывать при принятии решения о том, как лучше всего применять капельное орошение для сельскохозяйственных культур и максимизировать эффективность. Установка капельного орошения требует больших начальных затрат; однако экономия воды и рентабельность капельного орошения лука могут окупить инвестиции (Shock, 2001).

Дождевание распыляет воду довольно равномерно по верхушкам растений, что делает его менее полезным для выращивания лука по сравнению с капельным орошением.Спринклеры распыляют воду прямо на листья лука, повышая риск развития грибковых и бактериальных заболеваний, снижая при этом товарность. Они также опрыскивают почву вокруг лука, обеспечивая идеальные условия для прорастания семян сорняков. Дождевание увеличивает потребность в пестицидах и фунгицидах, что в конечном итоге увеличивает затраты на производство лука по сравнению с капельным орошением. Если у производителя уже есть система полива по бороздам, системы капельного полива и дождевания увеличивают капитальные затраты и сокращают затраты на рабочую силу по сравнению с поливом по бороздам; Кроме того, затраты на рабочую силу, связанные с дождеванием с центробежным оросителем, ниже, чем затраты на капельное орошение.Обе системы также могут быть успешными в качестве удобрений.

Полив по бороздам (паводок) направляет воду вниз по рядам сельскохозяйственных культур на полив растений. Это наименее эффективный метод орошения для выращивания лука, потому что больше воды, верхнего слоя почвы и питательных веществ вымывается и теряется со стоком, чем при капельном или дождевальном орошении. Внесение воды в борозду не так легко контролировать или регулировать, как капельное или дождевальное, и не так равномерно. Тем не менее, при интенсивном мониторинге и поливе с помощью всплесков борозды можно сделать более устойчивыми, чтобы минимизировать потери за пределами участка.

Обратитесь к дополнительным ресурсам в зависимости от географического положения и текущих активов вашей фермы для получения дополнительной информации.

Ирригационные системы и зоны засоления

В засушливых и полузасушливых регионах основными препятствиями для сельского хозяйства являются нехватка воды и пахотных земель, суровые климатические условия и низкая эффективность водопользования. Это часто требует использования соленой / солоноватой воды, чтобы частично восполнить нормальные потребности сельскохозяйственных культур в воде.Чтобы свести к минимуму влияние соленой воды на засоление почвы корневой зоны, необходимо выбрать подходящий метод орошения, который не увеличивает опасность засоления почвы. Метод полива, выбранный для конкретной фермы / поля, определяется глубиной поливной воды, потерями воды за счет промывки и стока, зонами накопления солей и равномерностью подачи поливной воды.

В общих чертах, системы поверхностного орошения можно разделить на два основных класса: поверхностное орошение самотеком (паводковые, бордюрные, нагонные, бороздчатые и т. Д.)), и « орошение под давлением ». Практика поверхностного орошения является преобладающей и охватывает почти 95% орошаемых площадей мира. Устойчивость поверхностного орошения зависит от использования инновационных методов, подходящих для различных систем орошения и широко применяемых фермерами. Дождевание и капельное орошение вместе представляют широкий класс методов орошения « под давлением ». При капельном орошении вода по трубопроводу подается к точке орошения, где вода, наконец, становится доступной для корневой системы для поглощения растениями.Поверхностное орошение может привести к большим потерям из-за выщелачивания при транспортировке к (и в точке) орошения.

Каждая ирригационная система вырабатывает засоление в определенной почвенной зоне и, следовательно, требует тщательного контроля. Шахид (2013) недавно ввел зоны развития засоления почв для ряда различных ирригационных систем. Обсуждаются общепринятые методы орошения и возможные зоны развития засоления почв. В этом контексте предлагаются безопасные зоны с относительно низким уровнем засоления, куда можно поместить семена для проращивания или где можно пересаживать рассаду.

Зона накопления солей зависит от способа полива и формы семенного ложа. Используемые оросительные системы включают в себя:

  • Паводковое орошение

  • Бассейновое орошение

  • Пограничное орошение

  • Нагнетательное орошение

  • Полив по бороздам

  • Засоление

    9000 солей в каждой оросительной системе варьируется.В системах паводкового, бассейнового, пограничного и спринклерного орошения чистое движение воды направлено вниз при отсутствии высокого уровня грунтовых вод. В таких условиях поверхностное накопление солей маловероятно. Скорее, соль накапливается в более глубоких слоях почвы в зависимости от окончательной «увлажненной зоны». Каждый цикл орошения растворяет поверхностную соленость, а затем концентрирует эти соли в зоне окончательного увлажнения. Таким образом, здесь наблюдается более низкая поверхностная соленость и увеличение подповерхностной солености.

    В конце каждого цикла орошения (паводок, бассейн и граница) почва высыхает, и соли концентрируются, что отрицательно сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур.Частое орошение может снизить соленость, но затрачивает впустую воду. Альтернативами, повышающими эффективность использования воды, являются капельное или дождевальное орошение. При барботажном орошении (бассейновом) небольшой фонтан воды применяется для затопления небольших бассейнов, вырытых вокруг основания дерева или на поверхности почвы, прилегающей к отдельным деревьям. В странах Персидского залива эта система обычно используется для орошения финиковых пальм (рис. 4.1). Табл. 4.1

    Бассейновое орошение финиковой пальмы

    Этот переход от обычного поверхностного орошения к более современной системе орошения является дорогостоящим и требует гарантий высокой степень приспособляемости посевов.

    Related Posts

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.