Место орошения почвы в земледелии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.П. ОГАРЁВА»

Аграрный институт

Кафедра агрономии и ландшафтной архитектуры

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА ПО МЕЛИОРАТИВНОМУ ЗЕМЛЕДЕЛИЮ

Выполнил:

Кочетов В.В.

Саранск 2017

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Влияние орошения на почву, микроклимат, растения и режим грунтовых вод

2. Составление плана водопользования

3. Оптимальные соотношения водного и воздушного режима в активном слое

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Орошение в комплексе с другими агромероприятиями является основным фактором создания оптимальных условий жизнедеятельности плодовых и ягодных культур. Оно способствует более раннему вступлению растений в плодоношение, увеличивает долговечность, повышает зимостойкость и урожайность насаждений.

В РФ на подавляющей площади промышленных садов выпадает только 300--600 мм осадков, что явно недостаточно для создания высоких ежегодных урожаев, поэтому орошение садов является не только желательным, но и обязательным приемом.

Исследования опытных учреждений РФ, а также наблюдения в совхозах и колхозах показали, что орошение повышает урожайность садов в 1,5--2 раза не только в южной, но и в средней и северной зонах странш

Важно своевременно обеспечивать насаждения влагой и поддерживать оптимальный водный режим круглый год. Поэтому большое значение имеет как орошение, так и максимальное сбережение почвенной влаги в течение всего года. Следует максимально использовать местные водные ресурсы -- поверхностные и подземные (артезианские скважины), создавать любого размера водохранилища, пруды, а также сберегать весенние паводковые и ливневые стоки.

1. Влияние орошения на почву, микроклимат, растения и режим грунтовых вод

Влияние орошения на почву, растения и урожай сельскохозяйственных культур. Поливная вода оказывает глубокое, многосто­роннее воздействие на почву, растения и их урожай.

Под ее влиянием существенно изменяются агрономические свойства почвы, водно-воздушной, тепловой и питательный режимы, микробиологическая активность почвы, микроклимат над орошаемой террито­рией. Все это обязывает тружеников орошаемого земледелия выполнять все работы высококачественно, квалифицированно, на научной основе.

Поливная вода оказывает не только положительное, но и от­рицательное воздействие на почву, растения и их урожай.

Вода оказывает глубокое воздействие на почвообразовательный процесс, вызывая существенные изменения физического состояния почвы, солевого режима, тепловых свойств и воздушного режима, химических и микробиологических процессов, темпа накопления и разложения органического вещества почвы.

Оптимально увлажненная почва приобретает физическую спе­лость. При обработке такая почва лучше рыхлится и крошится, меньше оказывает механическое сопротивление тяговым усилиям.

С оросительной водой вносятся в почву илистые частицы (кол­лоидная фракция), с отложением которых образуются плодород­ные наносы. Вода является хорошим растворителем, а это способ­ствует мобилизации элементов питания и улучшает питательный режим растений.

При поддержании благоприятного водно-воздушного режима путем орошения в почве активно протекают микробиологические процессы: аммонификация и нитрофикация, деятельность клубень­ковых и свободно живущих азотфиксирующих бактерий, в резуль­тате чего значительно улучшается азотное питание растений.

При орошении значительно усиливаются ростовые процессы, разрастается мощная корневая система растений, что способ­ствует обогащению почвы растительными остатками, органическим веществом.

Наряду с положительным влиянием орошения на почву и ее плодородие, неурегулированные поливы (несвоевременность поли­вов, избыток или недостаток поливных норм) вызывают большие отрицательные последствия. Так, под влиянием потоков воды при наземных способах полива и ударов капель при дождевании раз­рушаются структурные агрегаты, образуется корка на поверхнос­ти почвы, ухудшается воздушный и пищевой режимы.

Вода, просачивающаяся в глубь почвы, переносит илистые и коллоидные частицы из верхних слоев в нижние, в результате чего образуется уплотненная прослойка, которая препятствует проникновению воды, воздуха и корней растений в более глубо­кие слои.

Поверхностные поливы на участках с большими склонами при­водят к смыву и размыву, т. е. к развитию так называемой ирри­гационной эрозии почвы. орошение почва мелиоративный грунтовый

При неурегулированных поливах повышается уровень грунто­вых вод, что может вызвать заболачивание или засоление почвы и резко снизить урожайность. Вредные для растений соли ороси­тельных и минерализованных грунтовых вод вызывают вторичное засоление корнеобитаемого слоя почвы.

Избыток поливной воды вызывает потери питательных веществ и загрязнение окружающей среды, особенно естественных или ис­кусственных водоемов, куда переносятся с водой, например, ни­траты.

Орошение оказывает существенное влияние на микроклимат местности -- изменяется температура, влажность приземного слоя воздуха и верхних слоев почвы. Орошаемая вода, задерживаясь на листьях, стеблях растений, снижает их температуру. Увлажнен­ная почва медленнее нагревается и остывает, т. е. теплоемкость ее возрастает, мощная листовая поверхность травостоя культур­ных растений лучше затеняет почву, которая меньше прогревает­ся, улучшается температурный режим почвы.

Положительное влияние орошения на микроклимат лучше всего проявляется при наличии лесонасаждений: полезащитных лесопо­лос, посадок вдоль постоянных оросительных и сбросных каналов. Над полями, защищенными лесными насаждениями, скорость дви­жения воздуха обычно меньше, а относительная влажность при­земного слоя выше.

Орошение оказывает многостороннее влияние на величину и качество урожая. У орошаемых культур формируются мощная листовая поверхность, корневая система, что обеспечивает образо­вание большой общей вегетативной массы, способствует повыше­нию продуктивности сельскохозяйственных культур и качества урожая. Так, опытах Краснодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства урожайность кукурузы (зерна) при орошении в среднем за три года составила 58 ц/га при урожайнос­ти ее без полива 36 ц/га. Имеется много примеров, когда урожай­ность культур при орошении в 1,5--3 раза превышает урожайность без орошения. Во многих районах среднеазиатских стран зем­леделие без орошения вовсе невозможно.

Наряду с урожайностью под влиянием орошения значительно повышается качество урожая. Так, в опытах научно- исследовательского института масличных культур содержание мас­ла в семенах сои повышалось с 21,8 % без орошения до 23,3 % при трех поливах. Под влиянием орошения повышается содержа­ние белка в листостебельной массе люцерны.

Установлено также, что сахаристость корнеплодов сахарной свеклы несколько снижается при орошении, но в результате рез­кого повышения урожайности сбор сахара резко увеличивается. Так, в опытах на Валуйской опытной станции в среднем за четыре года были получены такие результаты: без орошения урожайность корнеплодов составила 102 ц/га, сахаристость -- 22,3%, собрано сахара -- 22,8 ц/га, а при поливах с поддержанием влажности почвы на уровне 70 % полевой влагоемкости урожайность достиг­ла 547 ц/га, сахаристость уменьшилась на 3,5 % (была 18,8 %), но сбор сахара достиг 102,9 ц/га, т. е. увеличился на 80,1 ц/га.

Имеется много примеров, когда под влиянием орошения сни­жается содержание протеина в зерне пшеницы, кукурузы и других культур. В таких случаях причиной снижения качества продукции является низкий уровень обеспеченности растений элементами ми­нерального питания, а не орошение.

2. Составление плана водопользования

Плановое водопользование предусматривает размеры, порядок и сроки подачи воды х-вам, обслуживаемым оросительной системой, а также план использования оросительной воды в х-ве. При составлении плана водопользования учитываются плановая площадь посева на орошаемых землях, нормы и сроки полива, отвечающие требованиям передовой агротехники. План водопользования состоит из двух частей: 1) внутрихозяйственного плана водопользования и 2) плана водораспределения (водопользования) по оросительной системе в целом.

Внутрихозяйственный план водопользования является частью производственного плана колхоза или совхоза и составляется самим колхозом или совхозом при технической помощи колхозам агрономов и гидротехников МТС и управлений оросительных систем. В задачу этого плана входит: правильно распределить воду между бригадами, произвести своевременно поливы и межполивные обработки с тем, чтобы максимально использовать отпускаемую х-ву оросительную воду. Планы водопользования колхозов и совхозов д. б. увязаны с оросительной способностью источников орошения и пропускной способностью лов. В основу внутрихозяйственного плана водопользования кладётся: 1) график норм и сроков поливов с.-х. культур (см. Орошение); 2) суточная площадь полива с.-х. культур, определяемая делением площади посева орошаемой культуры на продолжительность её полива (в сутках); 3) общий производственный план колхоза (совхоза) и бригады. На основе установленной суточной площади полива в производственном плане х-ва предусматривается необходимое число поливальщиков, механизмов для производства механизированной межполивной обработки и рабочих, занятых ручной обработкой. Подача воды х-ву в отдельные декады поливного периода определяется графиком норм и сроков поливов. Каждые 10 - 15 дней составляется график поливов в увязке с механизированными обработками. Воду между бригадами при этом распределяют таким образом, чтобы не допустить распыления воды мелкими токами по постоянным внутрихозяйственным распределителям и тем самым уменьшить потери на фильтрацию в каналах.

План водопользования по колхозу (совхозу) утверждают только после согласования с управлением оросительной системы, к-рое должно заблаговременно подсчитать и сообщить своим гидротехническим участкам примерные возможные размеры подачи воды им в течение всего планируемого периода.

В основу плана водораспределения по оросительной системе кладутся: 1) установленная гос. планом площадь поливных посевов и насаждений; 2) внутрихозяйственные планы водопользования; 3) декадные расходы воды в источнике орошения в месте забора воды в систему; 4) к. п. д. каналов системы. Для плана водораспределения необходимо знать режим источника орошения, требуемые и возможные расходы воды в магистральных и распределительных каналах, размеры подачи воды гидроучасткам и мероприятия по повышению к. п. д. каналов системы.

При составлении плана водораспределения обязательно д. б. увязан баланс водопотребления по системе с тем, чтобы отклонение между необходимым расходом воды и её наличием не превышало 5%. В случаях острой нехватки воды в источнике орошения планом водопользования в отдельные критические периоды предусматривается введение очерёдности полива по каналам системы - водооборот, к-рый позволяет пропускать по каналам укрупнённые токи воды, а следовательно, повысить к. п. д. оросительной системы на 10 - 25%.

Водооборот между одновременно работающими группами каналов намечают так. обр., чтобы: 1) пропускать по каналам укрупнённые расходы воды; 2) одновременно действующие каналы были расположены компактно при наименьшей суммарной длине их; 3) расходы воды в них были по возможности равными. План водопользования по оросительной системе в процессе его проведения может корректироваться в зависимости от изменения размера или состава площадей, подлежащих поливу, показателей водоносности, метеорологических условий (суховеи, дожди и пр.).

3. Оптимальные соотношения водного и воздушного режима в активном слое

Чтобы растения нормально росли и развивались, чтобы были обеспечены благоприятные условия для почвообразовательных процессов, вода и воздух в почве должны находиться в определенном соотношении. Это зависит от поступления в почву воды и воздуха, их передвижения и расходования, т. е. от водно-воздушного режима.

В почву поступают атмосферные осадки, она увлажняется грунтовыми водами, в почвенных порах конденсируются водяные пары, находящиеся в почвенном воздухе. В орошаемом земледелии почва увлажняется в основном поливной водой.

Воздух поступает в почву из атмосферы. Его количество и обмен с атмосферой тесно связаны с водным режимом почвы, так как вода и воздух занимают в почве промежутки между её твердыми частицами. Чем больше в ней воды, тем меньше воздуха, и наоборот. Вот почему водный и воздушный режимы почвы обычно рассматривают во взаимосвязи.

Количество воды неодинаково в почвах разных типов и разного механического состава. Оно обычно выражается в процентах к массе абсолютно сухой почвы (влажность почвы).

Различают связную и свободную почвенную воду. Связная вода в основном входит в состав почвенных минералов, а также прочно удерживается частицами почвы благодаря силам поверхностного натяжения, поэтому она недоступна растениям.

Свободная почвенная влага используется растениями. Она наполняет капиллярные и более крупные, некапиллярные поры почвы. Капиллярная влага под воздействием капиллярных сил может подниматься в верхние горизонты почвы. Это имеет большое агрономическое значение: при расходе влаги из верхних слоев почвы её запасы пополняются благодаря подъему воды по капиллярам из нижних слоев (водоподъемная способность почвы). Капиллярная влага поднимается на большую высоту в глинистых почвах.

Вода, находящаяся в крупных, некапиллярных порах почвы, передвигается только под воздействием силы тяжести. От величины некапиллярной пористости (скважности) в основном зависит водопроницаемость почвы, т. е. способность впитывать и пропускать через себя определенное количество воды за единицу времени.

При малой водопроницаемости дождевая и особенно талая вода не успевает впитываться в почву, стекает по уклонам, унося с собой мелкие почвенные частицы, вызывая эрозию почв. При отсутствии стока вода застаивается на поверхности поля, закрывая доступ воздуха в почву. Это приводит к угнетению растений, даже к гибели (например, вымокание озимых культур весной) и нежелательным почвенным процессам. У бесструктурных глинистых почв низкая водопроницаемость, а у песчаных -- высокая.

Вода, поступив в почву, удерживается в ней. Свойство почвы удерживать влагу называется влагоемкостью. Чем выше влагоемкость почвы, тем надежнее снабжение растений водой. Почвы с высоким содержанием гумуса и мелких глинистых частиц обладают большой влагоемкостью. Песчаные, малогумусные почвы имеют низкую влагоемкость. Однако, когда почва полностью насыщена водой (полная влагоемкость) , в ней отсутствует воздух, что отрицательно влияет на культурные растения. Воздух необходим корням растений и микроорганизмам. Аэрация -- обмен воздуха в почве -- зависит в основном от наличия в ней крупных, некапиллярных пор. Плодородная почва отличается хорошей водопроницаемостью и повышенной влагоемкостью.

Наиболее благоприятный водно-воздушный режим почвы создается тогда, когда она насыщена влагой примерно до 70-80% полной влагоемкости. Такой режим наблюдается на структурных, богатых гумусом почвах, например черноземах.

Водно-воздушный режим тесно связан с пищевым и тепловым режимами почвы, так как растения потребляют питательные вещества только растворенными. Поэтому почвенную влагу часто называют почвенным раствором.

В зависимости от почвенно-климатических условий в нашей стране различают 3 зоны увлажнения: влажная -- осадки за год превышают испаряемость; засушливая -- осадки меньше испаряемости; сухая -- испаряемость значительно превышает осадки.

Для регулирования водно-воздушного режима почвы в современном земледелии применяют агротехнические, мелиоративные и другие мероприятия (см. Снегозадержание, Защитные лесные насаждения, Мелиорация земель).

Во всех зонах увлажнения для обеспечения благоприятного водно-воздушного режима огромное значение имеют севообороты и своевременная и правильная обработка почвы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Орошение оказывает многостороннее влияние на величину и качество урожая. У орошаемых культур формируются мощная листовая поверхность, корневая система, что обеспечивает образо­вание большой общей вегетативной массы, способствует повыше­нию продуктивности сельскохозяйственных культур и качества урожая. Так, в опытах Краснодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства урожайность кукурузы (зерна) при орошении в среднем за три года составила 58 ц/га при урожайнос­ти ее без полива 36 ц/га. Имеется много примеров, когда урожай­ность культур при орошении в 1,5--3 раза превышает урожайность без орошения. Во многих районах среднеазиатских стран зем­леделие без орошения вовсе невозможно.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Сельскохозяйственные мелиорации. / Колпаков В.В., Сухарев И.П. М.: Колос, 1981. - 192 с.

2. Насосы и насосные станции. / Лысов К.И., Григорьев К.Т. М., 1977.

3. Орошаемое земледелие. / Лысогоров С.Д., Ушкаренко В.А. М.: Колос, 1981. -241 с.

4. Андриишин М.В., Магазинщиков Т.П. Эффективность организации использования земельных ресурсов,- Львов,1981.-172 с.

5. Варламов А.А. Экология землевладения и землепользова-ния:Учеб.пособие/ГУЗ.-М.,1994.-115с.

6. Справочник по мелиорации. / Маслов Б.С, Минаев И.В., Губер К.В. - М.: Росагропромиздат, 1989. - 384 с.

7. Ничиков М.К., Пропастин В.А. / Методические указания по расчету режима орошения сельскохозяйственных культур дождеванием в степной зоне Краснодарского края. - Краснодар: КСХИ, 1989.-37 с.

Размещено на Allbest.ru