Способ орошения при котором вода распределяется по поверхности почвы

Обновлено: 05.10.2024

Орошение — это искусственное увлажнение почвы для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Для подачи воды на поля строят оросительные системы.

В пустынной и полупустынной зонах интенсивное ведение сельского хозяйства невозможно без орошения. Благодаря орошению засушливые районы превращаются в цветущие оазисы, снабжая всех хлопком, рисом, кенафом, джутом, фруктами и др.

Степная зона отличается недостаточным количеством осадков и сильной изменчивостью их во времени, поэтому урожаи сельскохозяйственных культур здесь сильно колеблются. Орошение в этой зоне, дополняя естественные осадки, позволяет получать ежегодно высокие урожаи технических, кормовых, зерновых и овощных культур.

Орошение дает большой эффект не только на юге и в зоне неустойчивого увлажнения, но и в зоне избыточного увлажнения, например в Московской, Ленинградской, Пермской областях, Хабаровском крае и Белоруссии.

Виды орошения земель. Орошение делят на увлажнительное, удобрительное и специальное.

Увлажнительное орошение создает в почве нужный водный и воздушный режимы. Оно нужно везде, где растения не обеспечены требуемым количеством воды в течение всего вегетационного периода или его части. Этот вид орошения является основным в России и других странах.

Разделяют регулярное и однократное увлажнительное орошение. При регулярно действующем орошении почва увлажняется в нужные сроки и в требуемом количестве в течение всего вегетационного периода.

При поступлении воды в оросительную сеть из источника орошения самотеком орошение называется самотечным; при машинном подъеме воды из источника орошения в оросительную сеть (насосами и др.) — машинным. В России регулярно действующее самотечное орошение является основным, а машинное составляет более 1/3 всей орошаемой площади.

При однократно действующем орошении почва увлажняется только раз в год путем затопления площади. Если затопление проводят ранней весной водой весеннего стока, то такое орошение называют лиманным, а если используют воду из каналов в период паводка в реке — паводковым.

Удобрительное орошение применяют для внесения удобрения в почву с помощью воды, которая, являясь растворителем удобрений, транспортирует их в увлажняемый слой почвы. Сюда относится полив сточными водами городской канализации, стоками животноводческих комплексов, а также полив полыми водами, содержащими большое количество взвешенных наносов, которые отлагаются на орошаемых землях и удобряют их.

К специальным видам орошения относят почвоочищающее, отеплительное и др.

Почвоочищающее орошение применяют для удаления из почвы избытка вредных солей, для истребления вредителей сельскохозяйственных растений, например мышей, личинок майского жука и филлоксеры, путем затопления водой очищаемой почвы.

Отеплительное орошение применяют для согревания почвы, поливая ее водой, более теплой, чем сама почва, что позволяет удлинить вегетационный период. К этому виду также относится противозаморозковое дождевание.

Способы полива сельскохозяйственных культур. В зависимости от характера введения воды в почву разделяют пять способов поливов.

Поверхностное орошение, при котором вода распределяется на поверхности почвы путем напуска ее в поливные борозды, полосы или чеки. Этот способ орошения преобладает.

Дождевание, при котором вода выбрасывается аппаратами в воздух, дробится на капли и падает на землю в виде искусственного дождя, увлажняющего приземный слой воздуха, растения и почву.

Внутрипочвенное (подпочвенное) орошение осуществляют по трубам-увлажнителям, уложенным в почве на глубине 0,4…0,6 м. При этом пахотный горизонт увлажняется водой при движении ее по капиллярам, а поверхность почвы практически не смачивается. Этот способ орошения применяют ограниченно.

Капельное орошение непрерывно снабжает растения водой по густо разветвленным трубопроводам через капельницы малыми расходами непосредственно в корнеобитаемую зону.

Аэрозольное (мелкодисперсное) орошение — увлажняется не почва, а воздушная среда и растения очень мелкими каплями. Этот способ орошения применяется для снижения температуры воздуха, растений и повышения относительной влажности воздуха, что повышает фотосинтез растений в жаркое время.

Влияние орошения на почву. Орошение влияет на микроклимат, физические, химические, биохимические и биологические процессы, происходящие в почве.

В результате орошения изменяется влажность, температура, теплоемкость, механический состав, пористость, структура, водопроницаемость и водоудерживающая способность, сила сцепления почвенных частиц, содержание и распределение по горизонтам в почве химических элементов и соединений, уровень грунтовых вод и их минерализация.

Теплоемкость сухой почвы меньше, чем воды. В жаркое время поливная вода обычно холоднее, а в осеннее теплее, чем воздух и почва. Влажная почва днем поглощает тепла больше, чем сухая, а ночью излучает меньше тепла вследствие увлажнения приземного слоя воздуха, поэтому в летнее время влажная почва обычно холоднее, а в холодное теплее сухой. Увлажнение почвы уменьшает силу сцепления частиц и прочность глинистой и суглинистой почв, а песчаные почвы, наоборот, становятся тверже. В почве, затопленной слоем воды, комочки распадаются и даже расплываются. Высыхая, глинистая почва образует плотную корку с трещинами, которую необходимо своевременно разрушать культивацией.

Оросительная вода содержит взвешенные наносы, которые отлагаются на поверхности почвы и частично вмываются вглубь, изменяя ее механический состав. Например, в районе Бухары за многовековой период орошения слой наносов составил 3,5…5 м, а в Хорезме — 7 м. Многолетнее орошение в этих районах создало новую культурно-поливную почку.

Оросительная вода содержит также растворенные минеральные и органические соединения, причем наиболее высокую минерализацию имеют грунтовые воды, применяемые для полива, речные воды обычно слабо минерализованы. Поступление в почву вместе с поливной водой азота, калия, фосфорной кислоты пополняет запасы питательных веществ. В то же время оросительная вода является хорошим растворителем химических соединений, содержащихся в почве. При поливе из почвы вымываются и вредные соли, что улучшает качество почвы, одновременно легкорастворимые соли калия, азота и другие перемещаются вместе с водой из верхних слоев в нижние, а при обильных поливах или при промывках выносятся за пределы корнеобитаемого слоя, что может ухудшить качество почвы.

При отсутствии подземного оттока воды, обильные поливы повышают уровень грунтовых вод и могут вызвать заболачивание орошаемых земель. Если грунтовые воды сильно минерализованы и содержат вредные соли, то в результате большого испарения воды в верхнем слое отлагается много солей и почва оказывается засоленной (вторичное засоление) и непригодной для выращивания сельскохозяйственных культур.

Орошение положительно влияет на микробиологические процессы, протекающие в почве. Оно замедляет минерализацию растительных остатков, способствует накоплению, гумуса и активизирует процесс нитрификации. Орошение создает также благоприятные условия для жизни и размножения дождевых червей, которые способствуют образованию структуры почвы.

Влияние орошения на микроклимат и растения. Орошение изменяет микроклимат приземного слоя воздуха орошаемой территории, понижая днем максимальную температуру воздуха (на высоте 0,5 м разница достигает 6°С), а ночью повышает минимальную (разница достигает 3°С). В холодную погоду с помощью орошения согревают почву и воздух, что позволяет обезвредить действие заморозков до —3,5 °С.

Поливы повышают относительную влажность воздуха (разность достигает 20…50 %), снижают максимальную температуру поверхности почвы (разница достигает 25°С) и уменьшают амплитуду ее колебания по сравнению с неорошаемой на 10… 15 °С.

Особенно благоприятно действие орошения на микроклимат при поливе дождеванием. В течение 7…10 суток, после полива разница температуры воздуха, почвы и относительной влажности воздуха сглаживается. Полезащитные лесные, полосы усиливают влияние орошения на микроклимат.

При увлажнении почвы ассимиляция идет интенсивнее, чем у неорошаемых растений. Корневая система во влажной почве быстро растет и бесперебойно обеспечивает растения водой и питанием в требуемом количестве.

Однако орошение может и отрицательно влиять на микроклимат и растение. Например, при поливе весной холодной водой и температуре воздуха ниже 20 °С температура листьев растений и воздуха снижается, что снижает фотосинтез, замедляет рост и развитие многих сельскохозяйственных культур. Полив сильно минерализованной водой угнетает растения, снижает количество и качество урожая.

Орошение улучшает питание растения, его внутренние биохимические процессы, рост и развитие. Средние многолетние урожаи на орошаемых землях выше, чем на неорошаемых, в избыточно влажной зоне примерно в 1,2…1,6 раза, в засушливой — в 2…3 и очень засушливой — в 3…6 раз и более.

Обводнение земель. Под обводнением земель понимают совокупность гидротехнических сооружений и мероприятий для водоснабжения и орошения отдельных участков безводных и маловодных районов. Обводнение местности осуществляют устройством колодцев, прудов, каналов, водозаборных сооружений и водоводов, дополняющих естественную сеть водотоков, и во многих случаях совместно с орошением.

ОРОШЕ́НИЕ (ирригация), комплекс мероприятий по поддержанию водного режима почв, оптимального для растений, испытывающих в естественных условиях недостаток во влаге; один из осн. видов мелиорации. Включает комплекс технич., агротехнич., организационно-хозяйственных мероприятий, в основе которых лежат гидротехнич. приёмы нормирования подачи воды в почву и превращения её в почвенную влагу. О. необходимо не только в аридных условиях, но и в лесостепной и лесной (преим. в подзоне юж. тайги) зонах для периодич. полива овощных культур и многолетних трав (О. пастбищ). Поддержание запасов влаги в вегетац. период растений на оптимальном уровне влияет на качество продукции растениеводства, а также позволяет увеличить урожайность культур на 15–30% (в зависимости от почвенно-климатич. условий региона), в засушливых условиях сухостепной зоны – в 3–4 раза. О. улучшает микроклимат в приземном слое воздуха, а также общую гидромелиоративную обстановку, смягчает жёсткие экологич. условия с.-х. угодий территорий с аридным климатом. Правильное применение О. способствует усилению аэробных процессов в почве, приводящих к ускорению процесса нитрификации.

Всё о дренаже

Что это за технология, для чего нужна?

Далее приведены основные сведения о технологии увлажнения земель, о том, что представляют собой оросительные системы, какие бывают виды полива, как научному называются по-научному.

Работы по обводнению полей

Обводнением является комплекс мероприятий, которые проводятся в безводном и маловодном районе, чтобы обеспечить водой при помощи освоений ресурсов местности или с помощью сооружений гидротехники.

Оно служит первым шагом для проектов сооружения искусственных или по-другому антропогенных систем снабжения водными ресурсами в местности, и связано с проблемой отсутствия источников воды, а также при её непригодности для употребления.

Во время обводнения, вначале осваивают ресурсы на местности, с помощью водозаборных сооружений. При их недостаточности находят водяные внешние источники, где с помощью сооружений гидротехники, воду подают на территорию обводнения и распределяют по ней.

Работы по обводнению будут зависеть от хозяйственных целей, в которых используют обводняемую местность. При многочисленных пастбищах строят колодцы шахтного и трубчатого типа, водопойные пункты. Земли, где есть возможность развития орошения, где возделываются овощи и корма, строят обводнительно-оросительную систему, где воду подают для снабжения водой и полива.

Искусственное увлажнение почв

Орошением считается увлажнение почвы, с помощью искусственных средств и приспособлений, оросительных систем, чтобы получить богатые урожаи.

Причиной должного увлажнения полей в пустынях и полупустынях является то, что там нельзя вести с/х без полива. Орошение позволяет превратить сухие районы в благоухающие оазисы, выращивать:

хлопок;
рис;
кенаф;
джут;
фрукты и овощи.

Ощутимым эффектом обладает южное увлажнение, где присутствует неравномерное увлажнение или его избыток:

Московская;
Ленинградская;
Пермская области;
Хабаровский край;
Беларусь.

Оросительные системы

Система орошения представляет собой площадь земли, с оборудованными сооружениями и устройствами для увлажнения. Они обеспечивают надежную, достаточную подачу жидкости для полива с/х культур, рациональное пользование с/х техникой и землей, повышая производительность труда при поливах.

В зависимости от водозаборного характера выделяют:

самотечные;
с механическим водоподъемом.

В зависимости от конструкций проводящих сетей:

открытые,- канал, лоток;
закрытые,- подземный трубопровод;
комбинированные, – где наиболее крупные элементы — открытые, другие — закрытые.

По способам полива выделяют:

система поверхностного полива;
дождевальная;
рисовая;
капельный;
внутрипочвенное орошение.

Способы увлажнения: как называется, как происходит?

Далее рассказано, какие есть способы орошения почв, даны определения каждому виду. Вода для орошения распределяется 5 способами:

поверхностный;
дождевой;
внутрипочвенный;
капельный;
мелкодисперсный.

Поверхностный вид

Способ поверхностного орошения имеет 3 разновидности:

с полосным напуском;
бороздное орошение;
затопление.

При способе полива с напуском, вода идет тонкой струйкой на поверхности ровных длинных полос, в процессе движения впитываясь почвой.
Проточный полив по бороздам обеспечивает впитывание воды почвой дном и стенками борозд, во время движения, а где есть затопляемые борозды, она впитается в состоянии покоя.
При способе полива затоплением, участок небольшого размера — чек, со всех сторон окруженный земляными валиками, заливают водой, которая затем, в состоянии покоя, просачивается в почву.

При поверхностном орошении существуют следующие особенности:

Поливы проводятся по периодам, где запасы воды скапливаются в верхних слоях почвы и тратятся в периоды между поливами.
Увлажняют только почву.
Существует возможность получения различной глубины увлажнения.
Влажность почвы имеет большую разницу колебаний в периоды между поливами.
После поливов может образовываться почвенная корка на всей орошаемой поверхности, она снижает аэрацию, процессы нитрификации, увеличивая испарение с почвенной поверхности. Эта довольно плотная корка преграждает появление всходов растений; сеть поливов (борозда, полоса) затрудняет работу с/х машин.

Процесс дождевания

Принципы дождевания:

во время дождевания поливы делают через определенные периоды, вода скапливается в верхнем слое почвы;
увлажнение затрагивает почву и растения, активизируя их процессы физиологии;
здесь меньшая глубина насыщения водой почвы, в отличие от поверхностного орошения;
частые поливы меньшим объемом жидкости, создают равномерность увлажнения почвы;
дождевание оказывает большей силы влияние на микроклимат приземного слоя воздуха, чем при поверхностном орошении;
когда отсутствует поливная сеть, — это способствует улучшению условий работы с/х машин и орудий.

Внутри почвы

Орошение внутри почвы позволит:

получить лишь капиллярное увлажнение верхнего слоя почвы;
поддержание определенной глубины увлажнения;
значительно уменьшать испарение воды с поверхности почвы;
обеспечивать постоянное водоснабжение растений;
не мешает работе с/х машин.

Капельный

Капельное орошение постоянно дает жидкость через капельницы, доставляя каплями в почву к корневищам.

Мелкодисперсный

При мелкодисперсном (аэрозольном) орошении вода подается на поле поэтапно, в небольшом количестве, в виде мельчайших частиц, смачивая листву, стебли растений, понижая при этом температуру воздуха и растений. В жаркий период времени это повышает фотосинтез растений. Этот способ полива применим комплексно с другими способами полива.

Предъявляют отдельные принципы:

равномерно распределить по площади и глубине корнеобитаемого слоя расчетного количества воды в необходимые сроки, обеспечивать комплексно с агротехникой высокие показатели плодородия почвы для получения хороших урожаев с/х культур;
исключать потерю воды при просачивании в глубокие слои, при сбросах, испарениях, обеспечивая высокие коэффициенты при использовании воды (более 0,95-1);
сохранить почвенную структуру;
способствовать предупреждению её засоления и заболачивания;
обеспечивать высокие показатели производительности труда на поливе, большую механизацию и автоматизацию;
упрощать механизацию с/х работ, рационально используя орошаемые земли.

Важно! Внедрение определенного метода орошения будет зависеть от с/х культур, от условий гидрогеологии, условий климата, почвы, рельефа и с/х производств.

Негативные экологические последствия

Орошаемая схема, забирая грунтовые воды из рек, озер, наземных потоков распределяет её по территории. Гидрологические или прямые негативные эффекты на природу, заключаются:

в снижении нижнего потока реки;
повышенном испарении орошаемой территории;
повышается уровень грунтовой воды, увеличивая подземные воды в этой области, увеличивается течь орошаемой площади;
непосредственное влияние оказывается ирригацией на наличие влаги в атмосфере, вызывая нестабильность в атмосфере, способствуя увеличению количества осадков с подветренной стороны, изменяя циркуляцию в атмосфере, доставляя дождь в различные районы с подветренной стороны.

Повышение или понижение орошения служит главной проблемой при исследованиях осадков. Они значительно влияют на количество осадков с подветренной стороны.

Косвенными эффектами орошения территорий являются последствия, растянутые во времени или более продолжительные. Среди них выделяют:

заболачивание;
засоление почвы;
экологический ущерб;
социально-экономические последствия.

Важно! По размерам площади, орошаемые земли всего мира составляют примерно 16% от общей площади с/х угодий, в то время как урожай с орошаемых земель составит около 40% от общей урожайности. Таким образом, производительность орошаемой земли в 2,5 раза выше, неорошаемой земли.

В нашем достаточно засушливом климате, с резкими перепадами температуры орошение и обводнение являются основными способами для обеспечения растений влагой в достаточном количестве на протяжении всего сезона, что в свою очередь гарантирует высокой урожай.

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 .

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.

Читайте также: