Виды оросительных мелиорации. Регулярное и разовое орошение.

Сельскохозяйственная мелиорация — комплекс технических, организационно-хозяйственных и социально-экономических меро­приятий, направленных на коренное улучшение неблагоприятных природных условий и повышение плодородия почв с целью полу­чения высоких, устойчивых урожаев сельскохозяйственных куль­тур.

Мелиорация активно воздействует на развитие сельского хозяй­ства, способствует улучшению жизни и деятельности человека. В. И. Ленин впервые указал на огромное социальное значение мелиорации. Он писал: «Орошение больше всего нужно и больше всего пересоздаст край, возродит его, похоронит прошлое, укрепит переход к социализму»*.

Мелиорация, изменяя водный режим почв в необходимом для сельскохозяйственного производства направлении, одновременно воздействует на воздушный, питательный, тепловой и агробиоло­гический режимы почв, повышает их плодородие и создает усло­вия для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Оросительные мелиорации подразделяют на следующие виды: ув­лажнительные, обводнение земель, удобрительные и отеплительные.

Наиболее распространены увлажнительные мелиорации. Назначе­ние их — восполнить дефицит влаги в почве или воздухе путем искусст­венной подачи воды. Применяют увлажнительные мелиорации во всех зонах страны, где имеется постоянный или временный дефицит влаги в почве.

Обводнение земель применяют в засушливых районах, где отсут­ствуют естественные водоисточники или сток воды в них кратковремен­ный и недостаточный. Назначение обводнения земель — обеспечить во­дой территорию для водоснабжения населения, водопоя скота и для других хозяйственных и технических нужд.

Удобрительное орошение проводят речными и сточными водами (хозяйственно-бытовыми, промышленными и животноводческими сто­ками) одновременно с увлажнением почвы.

Отеплительное орошение применяют для согревания почв и рас­тений, используя теплые воды ТЭЦ, ГРЭС, подземные и другие водо­источники. К отеплительным поливам относят также и специальные поливы, применяемые для борьбы с заморозками.

Разовое или однократно действующее орошение осуществляют путем задержания весенних талых вод на участке (лиманное) или додачи воды на участок во время летнего паводка (паводковое). При разовом орошении для создания запасов воды на случай засухи почву увлаж­няют на глубину до 1,5...2 м и более. Разовое орошение не всегда от­вечает требованиям сельскохозяйственных культур, метеорологическим и почвенным условиям. Его обычно применяют для орошения лугов, пастбищ и культур с коротким периодом вегетации. Разовое орошение представляет собой экстенсивный способ использования орошаемых земель и водных ресурсов.

В настоящее время для регулярного увлажнения применяют следу­ющие способы орошения: поверхностное самотечное, дождевание, внутрипочвенное (подпочвенное), капельное, мелкодисперсное.

8. Природная зональность России. Характеристика мелиоративных зон Рос­сии.

Зоны пустынь и полупустынь по природным условиям имеют много общего, резкой границы между ними нет. Общая площадь их составляет около 300 млн. га. Эти зоны отличаются континентальностью, сильной засушливостью, обилием света и тепла. Среднегодовое количество осадков составляет от 100 до 200...250 мм. В летние месяцы осадков выпадает очень мало. Среднегодовая испаряемость 1400... 1700 мм и более. Естественное увлажнение крайне недостаточно.

Температурный режим сильно колеблется в течение года. Средняя температура июля составляет 26...32 °С, а в зимний период она снижа­ется в отдельные периоды до —10 °С и даже —30 °С. Сумма температур воздуха более 10 °С составляет 3600...5500°. Безморозный период длит­ся в разных районах и в разные годы примерно от 195 до 254 дней.

Обилие тепла и света позволяет возделывать ценные теплолюбивые культуры — хлопчатник, рис, виноград и др. Однако выращивать эти культуры можно только при искусственном орошении. Естественное ув­лажнение здесь составляет от 7 до 20% водопотребления сельскохозяй­ственных культур. Поэтому орошение в зонах пустынь и полупустынь — главный фактор водообеспечения растений.

Орошение земель в этих зонах имеет ряд особенностей. В почве не создается достаточных запасов влаги от осенних и зимних осадков, по­этому необходимы поливы до посева сельскохозяйственных культур. Иногда весна бывает неустойчивая, холодная и затяжная, ведущая к пересеву культур, то есть неустойчивому поливному режиму весной. Высокие летние температуры и низкая влажность воздуха значитель­но увеличивают расход воды растениями с полей. Поэтому необходимы частые поливы большими нормами.

Площади орошаемых земель в Средней Азии могут быть увеличены за счет собственных водных ресурсов при более эффективном их ис­пользовании. В перспективе намечается переброска сюда воды из си­бирских рек.

Вновь орошаемые земли нередко требуют дренирования и промы­вок от солей. Освоение земель, расположенных высоко от источника орошения, возможно при условии машинного подъема воды, иногда на значительную высот}/. Эти земли обычно имеют большие уклоны, малую мощность каменистых почв, большую водопроницаемость. Орошение новых, высокорасположенных земель иногда приводит к подтоплению староорошаемых земель, расположенных ниже их.

В настоящее время при проектировании и освоении новых орошае­мых земель мелиорация их решается комплексно с учетом социальных факторов. Яркий пример этому — Голодная степь, районы Каракумско­го канала, Каршинская степь и другие объекты.

Степная зона отличается континентальным климатом с теплым ле­том и холодной зимой. Число дней со средними температурами более 10 °С колеблется от 180 на западе до 125 на востоке. Испаряемость до­стигает 700...800 мм и более, значительно превышая осадки. Естествен­ное увлажнение в степной зоне неустойчиво по годам и в течение веге­тационного периода. Осадки в разные годы составляют от 40 до 90% суммарного водопотребления культур. Годовое количество осадков уменьшается в направлении с запада на восток и с севера на юг; в европейской части зоны выпадает 350...500 мм, в азиатской — 250... 400 мм.

В степной зоне преобладает богарное земледелие. Однако она под­вержена действию засух, которые составляют от 20 до 30% лет и бо­лее и длятся от нескольких дней до 2...3 месяцев и даже от весны до осе­ни. Более часты и продолжительны весенние и раннелетние засухи, действующие особенно вредно на культуры весеннего сева. Поэтому для повышения урожайности сельскохозяйственных культур сущест­венное значение имеет влагонакопление в почве за счет осенних, зим­них и весенних осадков в результате проведения агротехнических и ме­лиоративных мероприятий. Орошение в степной зоне лишь дополняет недостающие естественные осадки. Оно также способствует более эф­фективному их использованию.

Орошение здесь носит иногда разреженный (выборочный) характер. Распространено регулярное и одноразовое (лиманное) орошение с ис­пользованием местного весеннего стока. В последние годы стало раз­виваться орошение на крупных массивах с использованием стока боль­ших¹ рек — Волги, Дона, Днепра, Днестра, Терека, Кубани и др. Наи­более рационально здесь орошение садов, сахарной свеклы, овощных, бахчевых, зерновых и кормовых культур.

Во многих районах степной зоны сильно развита водная эрозия почв, ведущая к быстрому заилению прудов, иссушающая почву при образовании оврагов и затрудняющая механизацию полевых работ.

Лесная зона простирается от Балтийского до Охотского и Японско­го морей. Климат зоны в европейской части умеренно влажный, в Сибири резко континентальный, где морозы достигают —50 °С, а летние температуры могут превышать 30 °С. Среднегодовое количество осад­ков 450...650 мм, а на Тихоокеанском побережье — до 800 мм. Испаре­ние с водной поверхности в восточной части СССР составляет 300... 400 мм, увеличиваясь на западе до 400...600 мм и более. Следователь­но в среднем осадки примерно равны испарению, а в некоторых районах (на северо-западе зоны) превышают его.

Земледелие развито во всей лесной зоне. Дальнейшее развитие земледелия должно увязываться с рациональным ведением лесного хо­зяйства. В районах, где имеется избыточное естественное увлажнение и не обеспечен поверхностный или грунтовый сток воды, требуются осушительные мелиорации. Однако во многих районах летом бывают периоды, когда продолжительное время не выпадают осадки и такие влаголюбивые культуры, как овощи, кормовые и травы, нуждаются в искусственном увлажнении почв.

В лесной зоне обычно в почве создается достаточное количество влаги к весеннему периоду, но бывают отдельные годы, когда эти за­пасы недостаточны. Засушливые периоды летом бывают в разное время и различной продолжительности. Практика показывает, что даже в районе избыточного увлажнения овощные культуры испытывают недо­статок влаги весной и в начале лета в среднем один раз в два года. Орошение культур в засушливые периоды значительно увеличивает их урожаи.

В лесной зоне орошение носит эпизодический характер: в отдель­ные засушливые периоды поливают ценные влаголюбивые культуры и обычно на небольших площадях¹. В последние годы орошение стало развиваться в овощеводческих и животноводческих хозяйствах вблизи крупных городов и промышленных поселков. Для орошения использу­ют также сточные воды: бытовые, промышленных предприятий и жи­вотноводческих комплексов. Развивается орошение культурных паст­бищ и лугов.

В лесной зоне имеются районы с недостаточным количеством осад­ков в летний период, где водопотребление превышает осадки и имеющиеся запасы влаги в почве. Очевидно, орошение здесь будет разви­ваться в связи с быстрым ростом населения, которое необходимо обес­печивать овощами и другими продуктами за счет производства в мест­ных условиях. Перспективно развитие в лесной зоре тепличных хозяйств. Основной способ полива в лесной зоне — дождевание.

 

Требования, предъявляемые к качеству оросительной воды.

Качество оросительной воды

К оросительной воде предъявляют требования в отношении содер­жания в ней наносов, растворенных солей и температуры.

Наносы крупнее 0,1...0,15 мм выпадают из воды и заиливают оро­сительную сеть, а частицы размером от 0,1 до 0,005 мм имеют невысо­кие питательные свойства, но, поступая с оросительной водой на поля, они улучшают физические свойства тяжелых почв, увеличивая их водо­проницаемость. Глинистые наносы с размером частиц менее 0,005 мм представляют большую питательную ценность, однако большое коли­чество их на полях может ухудшить физические свойства почв, снизить водопроницаемость и аэрацию их. Глинистые наносы полезны на легких (песчаных и супесчаных) почвах. По химическому составу взве­шенные наносы приближаются к глинам, где преобладают кремнезем, глинозем, гумус и содержатся соли кальция, магния, натрия и калия. Во многих случаях наносы обогащают почву солями кальция и органи­ческим веществом, что способствует созданию агрегатов и комковатой структуры почв.

В оросительной воде допускается содержание растворимых солей до 0,10%, то есть 1 г/л, при этом в почву поступает около 1000 г раство­ренных солей на каждые 1000 м3 воды. Допустимое содержание солей в оросительной воде зависит также и от химического состава ее и водно-физических свойств почв: на легких почвах оно выше, чем на тяжелых. При минерализации воды от 2 до 5 г/л необходимо учитывать химиче­ский состав солей, свойства почвы и орошаемые культуры.

Оросительная вода с повышенным содержанием солей натрия может вызвать солонцеватость тяжелых почв, если в поглощающем комплексе почв недостаточно или неустойчиво содержание солей кальция. По­вышенное содержание солей в воде допускается в следующих случаях: при выпадении значительных атмосферных осадков и промывке имипочв от солей, небольших оросительных и поливных нормах, соблюде­нии высокой агротехники и применении органических удобрений, при большой насыщенности севооборота травами.

На развитие растений и урожайность сельскохозяйственных куль­тур существенное влияние оказывает температура поливной воды. Очень холодную воду (ледниковую, подземную) при использовании для орошения теплолюбивых культур следует прогревать летом в мелких открытых бассейнах.

При поливах теплой водой (более 20° С) увеличивается мощность корневой системы, быстрее развиваются растения, улучшается качество урожая, снижаются затраты воды на единицу урожая от 6 до 20% и увеличивается общий урожай на 14...20%.

Равнинные реки с облесенным водосбором имеют мало наносов. Горные реки содержат много донных и взвешенных наносов. В речной воде растворенных солей содержится 0,2...0,7 г/л. Количество солей зависит от характера размываемых пород, расхода потока и клима­тических условий. Лишь некоторые реки, например Атрек в Туркмении, имеют повышенную минерализацию. Минерализация речных вод повы­шается вследствие сброса в них засоленных дренажных вод, благодаря чему многие реки Средней Азии получили недопустимое содержание солей.

Речная вода, используемая для орошения, содержит обычно много мелких наносов, которые обогащают почву питательными веществами. В водохранилищах речная вода очищается от донных и крупных взве­шенных наносов, что уменьшает ее удобрительные свойства. В некото­рых водоемах содержание кислорода в воде понижается вследствие использования его водорослями и микроорганизмами.

Подземные и грунтовые воды почти не содержат наносов. Иногда они имеют повышенную и даже недопустимо высокую минерализацию. Поэтому, прежде чем употреблять подземные воды для орошения, про­водят химический анализ их. Подземные воды, имеющие низкую тем­пературу или содержащие закисные соединения, надо улучшать с по­мощью мелких открытых водоемов.