Приведены основные преимущества капельного орошения над дождеванием и поверхностным поливом.
Ключевые слова: капельное орошение, поверхностный полив, капельный полив, оросительная вода, оросительная норма, вод, дождевание.
В южных, а также в восточных районах России, где воды не хватает, и она неустанно дорожает, без орошения вырастить урожай весьма непросто. В связи с этим «дождевальный бум» постепенно сошел на нет. Настало время экономить воду, а следственно, использовать эргономичное капельное орошение. Вода стала слишком дорогим ресурсом. Ее расход при дождевании и поверхностном поливе несопоставим с расходом при капельном орошении.
Капельное орошение является экономически выгодным и экологичным способом полива виноградников, овощей, садов и бахчевых культур в условиях открытого грунта, а также сельскохозяйственных культур в теплицах и на садово-огородных участках. Данный вид орошения позволяет заниматься выращиванием овощей даже там, где из-за нехватки водных ресурсов это было невозможно. Например, в северной Африке более 100 т/га томатов получают на песках с помощью капельного орошения.
Система капельного орошения представляет собой целый комплекс различных технологических узлов, соединенных между собой трубопроводной сетью, в которой последнее звено представлено капельницей. Оттуда вода отправляется порциями в виде капель или струй на поверхность почвы к стеблю растения, откуда она проникает в его активный корнеобитаемый слой. В этом и заключается оригинальность капельного орошения и его отличие от других способов полива.
Исследования ряда отечественных и зарубежных ученых показали, что в результате перехода от методов поверхностного орошения и дождевания к капельному орошению, величина поливных норм снижается на 30–70 %, а урожайность повышается до 50 %, а в некоторых случаях и до 100 % [6]. При данном виде орошения потери воды на сток и сброс практически не наблюдаются. В свою очередь, при поверхностном поливе эти потери могут достигать 30–40 % от оросительной нормы.
Одним из важнейших преимуществ капельного орошения является значительная экономия оросительной воды в результате особого режима увлажнения почвы. Суть этого режима состоит в том, что увлажняется только прикорневая зона растений, от 45 до 60 % объема общей площади. Потери воды на глубокое просачивание, испарение и поверхностный сток значительно снижаются. При капельном поливе не происходит сноса воды ветром, что наблюдается при дождевании и составляет от 10 до 20 % от оросительной нормы. Вода, подаваемая к растению, используется только для транспирации. Кроме того, непроизводительные затраты воды на полив междурядий исключаются, что особенно ценно в жарком и засушливом климате [2].
Локальный полив, подающий воду в затененную часть почвы, препятствует растительности сорняков и облегчает борьбу с ними. Уменьшение доли увлажняемой области поддерживает больший запас влаги в почве, поскольку испарение с поверхности почвы снижается. Это также защищает почву от вторичного засоления пахотного горизонта при высоком залегании грунтовых вод [3].
Системы капельного орошения могут использоваться на участках с неправильной конфигурацией. Малый расход воды является частью принципа капельного полива: в локальной подаче воды в очень малых дозах в зависимости от потребности растений в ней. Расход воды в капельницах может варьироваться от 0,5 до 15,0 л/ч [3].
При капельном орошении величина оросительной нормы для одних и тех же культур оказывается значительно меньше, чем при других способах полива. В среднем оросительные нормы при капельном орошении меньше на 20–50 % по сравнению с обычными способами полива. Это означает, что источниками орошения могут служить водоемы и водотоки с малым дебитом: естественные и искусственные водотоки, озера, пруды, грунтовые воды. Для систем капельного орошения опреснение вод морей и океанов может быть экономически эффективным, что уже было испытано в сельском хозяйстве Объединенных Арабских Эмиратов [6].
Медленная подача воды в корневую зону способствует формированию оптимального водно-воздушного режима, поддерживая его на относительно постоянном уровне без периодического изменения циклов переувлажнения и высыхания почвы от полива к поливу. Все это положительно влияет на рост и развитие растений, позволяя получить значительный урожай при больших показателях экономии воды по сравнению с дождеванием или поверхностным поливом. В тоже время наблюдается улучшение качества продукции, более раннее созревание урожая, благоприятные условия уборки благодаря сухим междурядьям.
Еще одним важным преимуществом систем капельного орошения является создание относительного экологического равновесия участка, которое выражается в восполнении питательных веществ почвы, выносимых из нее с урожаем, путем внесения минеральных удобрений, растворенных в оросительной воде. При капельном поливе широко распространено внесение минеральных удобрений с поливной водой, что обеспечивает экономию 50 % удобрений по сравнению с внесением вразброс и значительно снижает затраты энергии и средств на их использование.
Также преимуществом капельных систем является их низкое энергопотребление, так как они могут работать при малом давлении — от 15 до 200 кПа, — и для их изготовления не требуются металлические трубы высокого давления. Потребление энергии на водоснабжение не превышают 10 % энергозатрат на дождевание и 50 % на поверхностное орошение [2]. Системы капельного полива являются стационарными и относительно просты в автоматизации, что снижает трудозатраты по сравнению с традиционными способами полива.
Данный вид орошения позволяет непрерывно поддерживать наиболее благоприятный для поливной культуры режим подачи воды и питательных веществ. Корневая зона в течение всего вегетационного периода, особенно в критические фазы развития растений, оптимально увлажнена. В объеме почвы с высоким содержанием влаги происходит формирование основной массы корневой системы, что способствует быстрому и эффективному усвоению питательных веществ.
Капельное орошение создает оптимальные условия для снабжения растений водой и питательными веществами, тем самым оказывая положительное влияние на их рост и развитие, что приводит к значительному увеличению урожайности валовой и прежде всего товарной продукции [4]. Наряду с увеличением урожайности наблюдается улучшение качества получаемой продукции, а также ускорение сроков ее созревания за счет постоянного, в течение всего вегетационного периода, поддержания оптимального водного, воздушного и питательного режимов почвы.
Сразу после начала широкомасштабного использования систем капельного орошения было выявлено значительное снижение трудозатрат по сравнению с существующими способами полива. По данным фирмы Rain-Bird, затраты труда при капельном орошении в Соединенных Штатах Америки такие же, как при использовании автоматизированных дождевальных систем. К тому же, затрат ручного труда эксплуатация автоматизированных систем капельного орошения почти не требует (2,5 чел. ч./га в год по сравнению с 37 чел.-час/га при поливе по бороздам) [5].
Еще одним преимуществом данного способа орошения по сравнению с существующими методами полива заключается в гораздо меньших затратах труда, которые зависят от технического уровня системы. Экономия рабочей силы обусловлена не только созданием технически совершенных оросительных систем, которые требуют минимальных затрат рабочего времени в период эксплуатации, но и значительным снижением потребности в обработке почвы в период вегетации, борьбе с сорняками и вредителями растений. Снижение данных затрат осуществляется за счет формирования жестких условий для жизнедеятельности сорняков в междурядьях и отсутствия увлажнения листовой поверхности. Кроме того, при капельном орошении по сравнению с дождеванием не происходит смыв инсектицидов и фунгицидов с поверхности листьев растений, а значит, растения меньше подвергаются болезням [1].
Литература:
- Бородычев, В. В. Потребность овощных культур в минеральном питании при капельном орошении / В. В. Бородычев, А. И. Болдырь, В. М. Гуренко, О. М. Дмитриенко // Картофель и овощи, 2005. — № 8. — С. 27–28.
- Кружилин, Ю. И. Особенности режима орошения и водопотребления для получения разных уровней урожайности томатов при капельном орошении светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья: Автореф. дис... канд. с.-х, наук /Кружилина Ю. И.- Волгоград., 2002.- 14 с.
- Кружилин, Ю. И. Эффективность использования оросительной воды при капельном способе полива / Ю. И. Кружилин // Водосберегающие технологии выращивания сельскохозяйственных культур: Сборник научных трудов ВГСХА — 2001. — С. 103–106.
- Ясониди, О. Е. Проектирование систем капельного орошения / О. Е. Ясониди // Тр. ин-та. ПИМИ. — Новочеркасск, 1984. — 101 с.
- L'evolution du materiel d'irrigation. — La France Agricole, 1982, v. 37, N 1918, p. 31.
- NETAFIM: Irrigation equipment and drip systems // Product guide. Israel, 2000. — 53 p.
