Мелиорация земель в комплексе агротехнического возделывания всегда занимала ключевое место по значимости. За последние годы природные катаклизмы с рекордными засухами повысили актуальность применения гидрологических улучшений почвенного покрова. Но и орошаемые земли далеко не всегда обретают нужные сельскохозяйственные качества после стабилизации влажностного коэффициента, требуя и дополнительных мер культивации.
Что такое орошение?
Это один из методов гидромелиорации, целью которого является повышение урожайности почвы за счет улучшения водного режима в грунте. При этом и само орошение вовсе не однородно с точки зрения технологической реализации. Многое в выборе техники гидромелиорации зависит от условий ее применения, требований к регуляции водного баланса и средств доставки жидкостного ресурса. Нередко орошаемые земли испытывают и проблемы другого свойства – например, это может быть нарушение структуры, обветривание или эрозия. Соответственно, оправдывает себя и комплексная агролесомелиорация, в перечень мер которой также входят и средства защиты от сухих ветров. Водный баланс может нарушаться и по другим причинам, не связанным с естественной гидрологической регуляцией в конкретном регионе. Особенно часто это встречается на засоленных и кислотных почвах, когда происходит опреснение плодородного слоя. В таких случаях применяется дренажная мелиорация, заключающаяся в выведении из земли вредных солей.
Компоненты системы орошения
Полноценный оросительный комплекс включает в себя несколько функциональных элементов, в числе которых следующие:
- Источник воды. Это могут быть как естественные природные (река, озеро, пруд), так и рукотворные искусственные (водохранилище, скважина) объекты, обеспечивающие достаточный для орошения объем воды.
- Водозаборная конструкция. Отвечает за регуляцию забора воды из источника к системе доставки.
- Водопроводящие коммуникации. Преимущественно трубопроводы с каналами, запорной арматурой, сливами и лотками. Доставляют воду к орошаемой земле от места забора.
- Поливочная инфраструктура. Может по-разному быть реализована поливочно-оросительным оборудованием с насосами, разбрызгивателями, машинами и управляющей автоматикой.
- Водосборная и дренажная сеть. Коммуникации, обеспечивающие сбор и отвод стоков с участка. Дренажная инфраструктура отвечает за регуляцию жидкостно-солевого баланса непосредственно в почве.
Методы орошения
Среди наиболее распространенных способов реализации орошения можно выделить следующие:
- Аэрозольный. Способ, при котором производится орошение мелкими каплями, позволяющими регулировать влажностный и температурный режимы приземного атмосферного слоя.
- Полив по бороздам. Прямая струя направляется насосом из канала доставки воды.
- Дождевание. Применяются несамоходные и самоходные технические средства полива фронтального или кругового типа.
- Разбрызгивание. Полив осуществляется через сеть перфорированных труб, расположенных на всей целевой территории. Мелкие струйки выбрасываются под давлением с определенной частотой.
- Лиманная система орошения. Обычно проводится в весеннее время и представляет собой разовое, но обильное увлажнение почвы местными водами.
- Внутрипочвенное орошение. Для этого способа предварительно формируются подземные каналы до уровня корнеобитаемой зоны. К ней и доставляется вода напрямую.
Площадь орошения в России
В 2010 г. была принята программа развития мелиорации, рассчитанная на 10 лет. В соответствии с ее направлениями, реализуется комплексная модернизация оросительных систем в два этапа. На первом производится техническое переоснащение и реконструкция существующего арсенала, а на втором будет проводиться внедрение уже новых инновационных технологий. На текущий момент реализация программы увеличила площадь орошаемых земель в России на 50 тыс. га. Расширение касается преимущественно Волгоградской области, но также планируется развитие мелиорационного комплекса в Краснодарском крае, Тиховском хозяйстве, в Каргалинском гидроузле и т. д. При этом орошаемые территории от общего фонда мелиорационных земель занимают всего 8 %. В то время как недостаток осадков наблюдается на 80 % сельскохозяйственных угодий, отведенных под пашню. В целом же на данный момент в России орошаются порядка 4,5 млн га территории.
Площади орошаемых земель в мире
Традиционно с большим отрывом лидирующие позиции по данной характеристике занимают страны азиатского региона, в частности Индия и Китай. Это обусловлено крайне низкими показателями естественного увлажнения с коэффициентом до 0,33, а также дефицитом испаряемости, превышающим 5000 м3 на 1 га. В итоге первое место по площади орошаемых земель занимает Индия (560 тыс. км2), а второе – Китай (545 тыс. км2). Третью же позицию заняли США (220 тыс. км2), где также распространено сельское хозяйство, но климат не позволяет в полной мере отказываться от гидрологической мелиорации. Десятку стран с наибольшей площадью орошаемых территорий закрывают Таиланд, Индонезия и Бангладеш, где увлажнению подвергается порядка 45-50 тыс. км2 земель.
Обработка орошенной почвы
Одного лишь орошения недостаточно для достижения оптимальных агротехнических показателей земли. Поэтому в одном комплексе с гидромелиорацией может выполняться щелевание и культивация подрезанием. Данные операции нужны в том числе для повышения водопроницаемости почвы. На тяжелом почвенном покрове уместно и чизелевание, то есть рыхление земли до уровня 30-40 см с частичным перемешиванием. В весеннее время на орошаемых землях производится выравнивание для эффективного распределения влаги. Эта мера ставит целью исключение заболачиваемости на пониженных участках. Опять же, на орошаемых пашнях для более эффективного поглощения почвой воды междурядья обрабатываются с большим заглублением, по сравнению с участками, которые не требуют дополнительного увлажнения.
Что касается питания, то оно зависит от выращиваемых культур. К универсальным средствам можно отнести азотные и зольные компоненты с минеральными добавками. Их рассчитывают в соответствии с требуемой урожайностью и показателями агрохимических картограмм. В России для зяблевой вспашки вносят суперфосфат, а в рамках посева – нитрофоску и гербицид для борьбы с сорняком.
Какие культуры выращиваются на орошаемой почве?
Теоретически на таких территориях можно выращивать зерновые, кормовые и технические культуры. Остальное уже будет зависеть от других свойств почвы и местного климата. Например, для Средней Азии, Закавказья и Казахстана самым популярным является хлопчатник. На Дальнем Востоке, Северном Кавказе и в низовьях Волги расширяется применение риса на орошаемых землях. Культуры традиционного для России спектра, наподобие свекловичных, картофеля и зерновых, также выращиваются на таких почвах, но требуют уже более глубокого подхода к удобрению. Также и ценные технические культуры дают хороший урожай только при условии достаточного внесения минеральной подкормки с химикатами против болезней, вредителей и сорняков.
Проблемы использования орошения
Несмотря на очевидную агротехническую пользу и экономическое обоснование применения оросительных систем, данный способ мелиорации может иметь и негативные последствия. Например, игнорирование мер по выравниванию уклонов приводит к развитию овражной эрозии. На орошаемых землях образуются борозды, каналы стоков и углубления с размывами, в которые уходит вся поливочная вода. Профилактика подобных явлений заключается в культивации участков рыхлением, повышении водопроницаемости и дождевании разными способами. Также к проблемам экологического свойства, возникающим из-за неправильного орошения можно добавить засоление грунта, оседание рельефа, загрязнение и обмеление рек.
Заключение
Особенности гидро-климатических ресурсов конкретного региона в немалой степени определяет и характер ведения землевладельческого хозяйства. Это наиболее выражено в странах Азии - орошаемые земли этого региона по площади составляют 3/4 от всей земли мира, подвергающейся искусственному увлажнению. Это, к примеру, определило распространенность таких сельскохозяйственных культур, как хлопчатник, рис и чай. В то же время и более благоприятные, с точки зрения водного баланса, территории с субтропическим климатом не избавлены от необходимости искусственной регуляции почвенного увлажнения. Другое дело, что в каждом случае и даже в рамках одного региона тактики применения оросительных систем могут быть разными.