Морозов
А.Н.
ВЛИЯНИЕ ТЕХНИКИ ПОЛИВА
НА МЕЛИОРАТИВНОЕ СОСТОЯНИЕ ЗЕМЕЛЬ
Попробуем внести ясность
в вопрос - как и на что влияют различные статьи потерь (затрат воды)
при поливах с помощью различной техники полива.
А) Глубинный сброс (ГС)
- под этим термином обычно понимают просачивание воды ниже расчетного
корнеобитаемого слоя почвы. Вредно или полезно оно, включает ли оно
(или должно ли включать) так называемую "промывную долю"
на эти вопросы сегодня сколько исследователей - столько ответов. Мы
будем считать, что это количество воды сверх необходимой расчетной
нормы, включающей и промывную составляющую.
При разной технике полива
ГС существенно отличается качественно, как по пространственному распространению
по площади поля, так и по эффекту рассоления корнеобитаемого слоя.
Так, ГС при дождевании, вообще явление очень трудно достижимое и может
быть организован, разве что, специально. При бороздковом поливе ГС
возникает в первой половине борозд из-за необходимости прогона воды
в концевую часть для увлажнения до заданной нормы и весьма отрицательно
сказывается на общем мелиоративном состоянии территории. При этом
создаётся местная напорность на нижележащую территорию поля и соседние
поля из-за так называемого "растекания бугра грунтовых вод"
(за счет передачи гидростатического давления). Это явление трудно
изобразить на плоскости, здесь надо иметь возможность применения трехмерной
графики. При поливах затоплением и напуском по полосам это явление
проявляется наиболее ярко и последствия его очень трудно устранимы.
Б) Поверхностный сброс
ПС не отъемлем от всех способов поверхностного полива и его роль в
ирригационной эрозии и ухудшении мелиоративного состояния земель из-за
заиления водоотводящих дрен и коллекторов трудно переоценить. По данным
некоторых авторов смыв плодородного слоя при поливах может достигать
очень больших размеров (оцениваемых по потере плодородия). ПС может
возникнуть и при неправильно выбранной интенсивности дождя или технологии
полива дождеванием.
В) Очень спорная статья
затрат, которой спекулируют многие дилетанты от науки и инженерии,
- расход воды на испарение при поливах дождеванием. Попробуем рассмотреть
её в сравнении с испарением при проведении поливов другими способами,
чтоб вычленить собственно затраты воды превышающие таковые при других
способах полива и оценить их с точки зрения влияния на мелиоративное
состояние почв. Для начала напомним, что вода испаряется, поглощая
при этом тепло в размере 2,45 Мдж/кг. Это значит, что при наличии
воды лимитирующим испарение фактором является тепло. В условиях юга
Средней Азии (40 градусов северной широты) приходящая солнечная радиация
способна, по данным ФАО в самый жаркий месяц года - июнь испарить
в среднем 17,3 мм/сут, или 173 м3/га/сут. Если учесть, что в этих
климатических условиях в дни полива и в первые дни после полива расход
воды полем, поливаемым поверхностными способами, достигает величины
испаряемости (то есть, величин того же порядка 150 - 170 м3/га/сут),
то разница, приходящаяся на долю испарения в воздухе за время полива
составляет ничтожную величину, обусловленную несколько изменённой
геометрией испаряющей поверхности при дождевании. (Более подробно
с результатами оригинальных исследований по этому вопросу можно познакомиться
в монографии Виталия Константиновича Севрюгина). Рассмотрим теперь
это явление с точки зрения влияния на мелиоративное состояние территории.
Во-первых, дождевание резко снижает угнетение растений жарой, во-вторых,
испаряющаяся в воздухе вода отнимает тепло, нужное для испарения почвенной
влаги, то есть, как бы экранирует её от испарения. В этом отношении
очень интересен вопрос о так называемых "эффективных" и
"неэффективных осадках". Мы считаем, что осадки любого размера
эффективны, даже если они полностью испаряются, не попадая на почву,
поскольку они сохраняют от испарения равное им количество почвенной
влаги.
Но давайте предположим,
что и авторы, и ФАО серьезно заблуждаются, и на самом деле испарение
в воздухе при поливах достигает 30% и более, как утверждают ненавистники
способа полива дождеванием. Даже в этом случае лучше испарить эту
воду, чем потерять её на ГС (который на сильно водопроницаемых почвах
достигает 50% и выше), а потом ломать голову как бороться с заболачиванием
и засолением почв и куда и как отводить рассолы!
Большое влияние на мелиоративное
состояние слабо дренированных территорий оказывают перетоки воды,
сформированной ГС при равнинном рельефе от орошаемых и промываемых
полей к соседним. И чем выше коэффициент земельного использования
и слабее дренированность, тем серьёзнее эта проблема, поскольку в
этом случае из-за передачи гидростатического давления попеременная
подача воды на какое-либо поле вызывает подъём минерализованных грунтовых
вод на соседних. То есть, ситуацию образно можно охарактеризовать
как "перелив из одного в другой сообщающийся сосуд". Опасное
влияние этого явления на мелиоративное состояние земель отмечали Аверьянов
С.Ф., Шаумян В.А., Федоров Б.В., Михельсон Б.Н. На рис. 1 показаны
схемы влияния грунтовых потоков на соседние территории в различных
природных условиях.
Рис.1. Влияние рельефа
и зон питания грунтовых вод на соседние территории.
Еще более серьёзные последствия
вызываются ГС воды при поливах на местности с большими уклонами поверхности,
а так же с пересеченным рельефом (см. рис. 2). Здесь могут быть рассмотрены
случаи как увеличение зон выклинивания грунтовых вод, существовавших
до орошения, так и возникновение новых, особенно при орошении возвышенных
частей рельефа. Такие явления проявляются ярко на конусах выноса рек,
на полого-покатых предгорных равнинах и при орошении так называемых
адыров - останцовых возвышенностей и всхолмленных территорий. Применение
совершенных средств полива на таких землях могло бы решить одновременно
несколько задач:
Рис.2. Схема формирования
зон выклинивания грунтовых вод на пресечённом рельефе местности и,
в частности, на адырах. Сократив до минимума потери воды на возвышенной
части, можно значительно снизить их выклинивание внизу.
Следует обратить внимание
на то, что если применение совершенной техники полива на адырах или,
вообще, в автоморфных условиях, решает перечисленные проблемы, то
в условиях полуавтоморфных и гидроморфных почв локальное применение
совершенных средств полива будет намного менее продуктивно, с точки
зрения экономии воды. (Рис. 3). Здесь придется подавать объёмы воды
не меньшие, чем на соседних территориях, где не используется совершенная
техника полива, иначе засоление станет неминуемо, по причине подземного
перетока в сторону этих локальных участков, которые начнут играть
роль "сухого дренажа".
Рис. 3. Схема, иллюстрирующая
неэффективность локального применения совершенной техники полива.
Что касается солевого
режима почв и сомнений насчёт того, можно ли использовать совершенную
технику полива на подверженных засолению почвах, то со всей определённостью
ответим, что любые способы полива, улучшающие равномерность распределения
воды по полю могут только приветствоваться. Более подробно об этом
можно прочитать на странице "Техника
полива - ключ к мелиорации засолённых земель"
22 февраля 2004 года.
Как
с нами связаться
Вернуться
на главную страницу
