Морозов
А.Н.
Лекция
14. Как и чем поливать "правильно"?
| Того, кто не задумывается о далеких
трудностях, непременно поджидают близкие неприятности. |
|
КОНФУЦИЙ
|
| |
| Заблуждающихся следует подвергать единственному
наказанию - заставлять их учиться. |
|
ПЛАТОН
|
Мы в предыдущих разделах рассказали о том,
сколько воды потребно для различных сельскохозяйственных культур (лекция
№ 3), и каков режим орошения нужен для поддержания наиболее благоприятного
для растений режима влажности почвы (нормы отдельных поливов и их
сроки, лекция № 13). Цифры, приведенные в лекциях № 3 и № 13 сильно
отличаются в меньшую сторону от тех, которые наблюдаются на практике.
И это не случайно, ибо мы говорили вначале
о истинной потребности растений с учётом недопущения переувлажнения
почвы, а потом стали рассматривать размеры вынужденных потерь при
поливах и доставке воды к полям.
В лекции № 12 мы немного рассказали о существующих
способах полива. Должны сказать, что любой из них хорош, пока мы не
задумываемся о том, сколько будет стоить полив нашего дачного участка,
поля, или всех полей целой оросительной системы, и самое главное,
- к каким последствиям это может привести.
Давайте поговорим об особенностях существующих
способов полива, их преимуществах и недостатках, применительно к нашим
полям, фермерским или дачным участкам (ведь многие из дачников уже
стали почти настоящими фермерами!)
Совершенно без шуток, можно утверждать, что
полив кружкой или ведром, а где надо - обычной садовой
лейкой для многих дачников является самым лучшим по той причине,
что потерь воды при доставке практически нет, а равномерность увлажнения
зависит только от поливальщика. Вот только таскать надо много воды,
да ещё если источник далеко, то это отнимает много сил и времени,
которое нужно для других дел или отдыха. По этой причине поливальщики
часто, вольно или невольно начинают "халтурить" и недополивать
почву. Если при этом поверхность почвы не имеет дернины или мульчи,
влага смачивает только верхний слой почвы, не проникая быстро глубже,
создавая видимость хорошего полива. Этот верхний слой
раскисает как кисель, кажется, что мы хорошо полили почву, но… спустя
день, самое большее два, он высыхает с образованием трещиноватой корки,
а растения, как нуждались во влаге, так и продолжают в ней нуждаться.
Если у вас участок достаточно большой, то таким
способом полить его будет неподсилу.
Хоть и говорят, что все механизмы и приспособления придумали ленивые
люди, мы считаем, что их придумали разумные люди, которые не хотели
всё своё время тратить на скучную и однообразную работу по перетаскиванию
тяжестей, в данном случае - в виде вёдер с водой! В древнем Риме до
нашей эры, (и не только в нём одном!), по этой причине уже были водопроводы.
Самый простой способ более производительного
полива для маленького участка - это устройство почти горизонтальных
борозд (канавок) между грядками, рядами ягодников или деревьев
с подводом воды из распределительного трубопровода трубками или шлангами
в их головную часть. Их можно соединить "змейкой", укрепив
от размыва перепуски из верхней борозды в нижнюю, и тогда это будут
"джояки" (так по среднеазиатски называется этот вид поливных
борозд).
Борозды желательно располагать в горизонтальном направлении (поперёк
уклона). Это кажется не всегда красиво и эстетично, поскольку границы
участков могут по отношению склона располагаться произвольно, но зато
обеспечивает достаточную равномерность полива.
Замерив минутный или секундный расход воды в подводящей трубке или
шланге, легко сориентироваться, сколько времени потребуется, чтобы
влить желаемую норму полива. Может оказаться, что для этого придётся
заполнить борозды водой несколько раз.
Хотим обратить внимание, что пока вода по такой
"змейке" добежит до конца, почва в начале борозды будет
переполита, а в конце - недополита. Значит что? Надо продолжать полив?
Значит, перерасход воды? А если земли склонны к заболачиванию? Вот
тут и стоит подумать…
Если ваши поля имеют размеры, превышающие пол
гектара, то тут уж точно, лейкой не обойдёшься! Можно, конечно применить
полив по бороздам, напуском по полосам, затоплением делянок,
но в этом случае начинаются проблемы, последствия которых могут быть
очень неприятными, как мы уже говорили, и для вашего кошелька и для
ваших почв (и не только ваших, но и соседских!).
На больших площадях решение, как и чем поливать,
будет зависеть от госпожи Экономики, и об этом мы поговорим ниже в
лекции № 16.
Таким образом, одна из главных проблем орошаемого
земледелия - как равномерно полить всю площадь поля. При длине борозд
или полос свыше 15…20 м, да ещё при достаточно большом уклоне поля,
равномерно полить его очень трудно, скажем больше, теоретически невозможно
без значительных потерь воды.
Повторяем, дело в том, что вода в начало борозды
начинает впитываться сразу, как только начинается полив, а в середину
и, тем более в конец её она добегает с большим опозданием. Поэтому,
для того, чтобы влить требуемое количество воды в конеце борозды,
приходится поливать долго. За это время в начале борозды впитается
воды больше, чем нужно, середина будет увлажнена более или менее достаточно,
а чтобы полить концевую часть, придётся либо некоторое время (после
добега воды в конец борозды) продолжать полив, сбрасывая излишки воды
соседям (или в сбросную канаву), либо, если уклон поля не слишком
большой, подпереть концы борозд валиками из земли. На рисунке 14.1
очень схематично показано, что происходит при таком поливе по мере
продвижения воды по борозде.
Рисунок 14.1. Насыщение почвы влагой при поливе
(в долях от поливной нормы). В разное время от начала полива для достаточно
длинной борозды. Синей горизонтальной линией показано,
сколько влаги надо было добавить в почву, светло зелёной - сколько
фактически впитывается влаги для нормального увлажнения 200 м. борозды.
Тёмно зелёным цветом заливки показан объём необходимый, чтобы нормально
увлажнить почву в конце 200 м борозды, а êðàñíûì
- глубинный и поверхностный сбросы, сопутствующие этому процессу.
По расчётам учёных, долго бившихся над проблемами
равномерного полива по бороздам и полосам, при более
или менее достаточном увлажнении полей, имеющих среднюю влагопроводность
(обычно на средне суглинистых субстратах), при таком способе, теряется
минимум 30 % воды. Часть её бесполезно просачивается вниз, а часть
сбрасывается в конце поля. На высоко водопрониаемых почвах эти потери
могут достигать 400 % (мы не описались, именно четырёхсот!), и это
доказано экспериментально.
Если поле имеет горизонтальный рельеф, то есть,
безуклонное, то можно применять "встречный" полив
по бороздам с двух сторон одновременно, с начала и конца борозды
или полосы. Это, как бы сокращает длинну борозды вдвое.
Есть ещё один приём, позволяющий несколько
улучшить распределение поливной нормы по полю. Опытные поливальщики
дают в начале полива большие расходы воды в каждую борозду. Это, так
называемый, полив по бороздам "переменной струёй".
После того, как вода добежит до конца борозды, расходы резко уменьшают,
и затем продолжают полив уменьшенными расходами (в два - три раза,
по сравнению с начальными).
Иногда, даже на
некоторое время прекращают полив вообще, - это уже, так называемый,
"тактовый полив". Что при этом происходит,
можно только предполагать, поскольку доскональных исследований никто
не производил. Скорее всего, при первоначальном прогоне воды и, особенно
в перерыве между подачами воды, комочки почвы размокают и шероховатость
борозд уменьшается, кроме того, при этом "заплывают" крупные
трещины и ходы землероев. Это позволяет быстрее прогонять по борозде
в её концевую часть вторую порцию воды при меньших расходах, подаваемых
в голову борозд.
Полив затоплением делянок
тоже имеет свои недостатки, даже на безуклонном рельефе. Чтобы более
или менее равномерно и без больших потерь воды полить поле, надо чтобы
размер делянок был небольшим, а для этого нужны достаточно высокие
и прочные валики, разветвлённая сеть оросителей и неразмываемых оголовков
для водовыпусков в каждую делянку. При этом, площадь, занятая валиками,
может достигать 10…15 % (то есть потери используемой площади орошения),
а при первых поливах возможен смыв слабо укоренившихся растений у
водовыпусков из-за высоких скоростей струй воды.
Чем больше площадь делянок, тем труднее их
полить равномерно, поскольку здесь возникают те же проблемы, что при
поливе по бороздам и полосам. При больших уклонах неравномерность
полива по делянкам очень существенна, если даже удаётся быстро затопить
всю делянку. Слой воды у нижнего валика намного больше, чем у верхнего,
да и по мере впитывания, вода, по вине Ньютона, открывшего Закон Всемирного
тяготения, скатывается туда же, поэтому верхняя часть делянок остаётся
недополитой, а нижняя переполивается, На рисунке 12.2 в лекции № 12
показано, как это происходит. При близких грунтовых водах это приводит
к вымоканию растений в нижней части, а при глубоких - к капиллярному
сбросу лишней влаги в грунтовые воды в нижней части и подсушке в верхней
части делянок.
Вся теряемая при поливах вода приводит к далеко
не безобидным последствиям, заболачивая ваши или соседские поля, а
там, где в глубоких подпочвенных слоях имеются соли, - к их засолению.
Но об этом отдельный разговор в лекции № 15.
Что привлекает использовать поверхностные способы
полива? Это кажущаяся простота и дешевизна. Но тот, кто ими пользуется
должен быть очень осторожен, ибо при неосторожном применении они опасны…
как бритва!
Недостатки, о которых мы говорили, а также
дефициты оросительной воды и рост стоимости её доставки до полей,
во всём Мире привели к необходимости разработки совершенных способов
полива.
Самый универсальный способ полива, отлично
зарекомендовавший себя почти повсеместно на Земле со Дня её Сотворения
это дождь. С развитием техники стало возможно искуственное
его применение. Однако не всегда отличное колесо от автомобиля, можно
применить вместо сломавшегося на телеге… Использование дождевания
на почвах, с нарушенной, многолетними издевательствами над ней вспашкой,
структурой, вызывает ряд затруднений.
Разработчики дождевальных машин стремились
создать как можно более производительные машины, однако интенсивность
дождя на них была такой высокой, что кроме как на песках, применять
их было трудно, поскольку через несколько минут после начала полива
на поверхности почвы начинали образовываться лужи, стекая по уклону
местности, вода начинала размывать и сносить поверхностный слой, а
после полива образовывалась корка, разрушить которую было можно только
вовремя проведя обработку культиватором. Наличие крупных капель при
интенсивном дожде так же раазрушало непрочные почвенные агрегаты и
вызывало "сплывание" почвы. Таких явлений на почвах с естественной
дерниной или имеющих много органики в поверхностном слое не происходит.
Современные дождевальные машины и установки,
(см. раздел 12), имеют характеристики, позволяющие применять их и
на маловодопроницаемых почвах.
Известны и широко применяются в аридных зонах
Мира более дорогие системы капельного орошения.
Есть также комбинированные системы, позволяющие
заменять капельницы на микродождеватели при переходе от пропашных
культур (кукуруза, хлопчатник и др.) к культурам сплошного сева (зерновым).
Трудно дать исчерпывающие и обоснованные рекомендации,
где (в каких природных и хозяйственных условиях) целесообразно и выгодно
применять ту или иную поливную технику. Тем не менее, имеющийся многолетний
опыт использования различной совершенной техники полива позволяет
это сделать, хотя бы в первом приближении.
В лекции № 4 мы рассказали об основных принципах
районирования территории Узбекистана для целей орошаемого земледелия.
Согласно этому районированию, около 25 % орошаемых земель государства
расположены в автоморфных условиях (гидрогеологические зоны "а"
и "а1"), то есть в зонах устойчиво глубоких грунтовых
вод. Это все предгорья (так называемые, "адыры"),
речные террасы и останцовые возвышенности. Здесь полив, практически
всегда, связан с огромными потерями поливной воды, в основном на глубинный
сброс. Это подтверждают многочисленные исследования учёных. Данные
таких исследований косвенно подтверждаются огромными дефицитами воды,
вызванными этими потерями на всех системах машинного орошения в предгорьях,
где воду подают насосами на адыры и возвышенности, несмотря на то,
что общие объёмы водоподачи (по терминологии водников - водоподача
"брутто") в двое и больше превышают нормативы.
Ниже в таблицах 14.1...14.4 приведены рекомендации
по степени применимости дождевания и капельного орошения, разработанные
нами.
Таблица 14.1. Рекомендуемые условия применимости
дождевальной техники в зависимости от автоморфности и степени дренированности.
Таблица 14.2. Рекомендуемые условия применимости
дождевальной техники в зависимости от водопроницаемости почв и интенсивности
дождя.
Таблица 14.3. Рекомендуемые условия применимости
дождевальной техники в зависимости от конструктивных особенностей
дождевальных установок и вида выращиваемых культур.
Здесь
и в других таблицах приняты ограничения, помеченные следующими знаками:
-
(-) - условия, где практически не может быть применено дождевание;
- (*)
- условия, где вполне может быть применено, но по экономическим
соображениям мало приемлемо ;
- (+)
- условия вполне подходящие к использованию дождевания .
Таблица 14.4. Рекомендуемые условия применимости
капельного орошения в зависимости от автоморфности почв, степени их
дренированности засоления.
-
(-) - условия, где практически не может быть применено капельное
орошение;
- (*)
- условия, где вполне может быть применено, но по экономическим
соображениям мало приемлемо;
- (+)
- условия вполне подходящие к использованию капельного орошения.
Совсем просто можно выйти из положения на небольшом
участке в несколько соток. Если в подводящей трубе имеется достаточный
напор (3…5 м и выше), то можно подумать о поливе дождеванием или капельницами.
Четырёх - пяти маленьких тепличных брызгалок, стоящих копейки и одной
10 метровой трубы диаметром 1/2" дюйма достаточно, чтобы навсегда
решить проблему полива 1 сотки.
