Основы орошения земель в Западной Сибири

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВО Государственный аграрный университет Северного Зауралья

Агротехнологический институт

КАФЕДРА ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Реферат на тему:

Основы орошения земель в Западной Сибири

Выполнил: студентка 4 курса

Б-ААГ 41 группы

Коваленко Евгения Валерьевна

Проверил: Харалгина О.С.

Тюмень 2017 г.

Содержание

Введение

1. Классификация орошения

2. Специализация поливов по их назначению

3. Требования к поливу

4. Поливные нормы и сроки поливов

5. Основные показатели водных свойств

Список литературы

Введение

полив сибирь водный орошение

Орошение сельскохозяйственных земель. 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

Перспективы развития производительных сил Западной Сибири и комплексного использования её природных богатств, требуют ускоренного развития сельскохозяйственного производства, ведущей отраслью которого является животноводство.

Возможности расширения кормовых угодий за счёт земель, не требующих мелиорации, крайне ограничены, особенно в зоне достаточного увлажнения, где болота и заболоченные почвы занимают свыше 50 % территории. Поэтому в этом регионе мелиорация болотных геосистем в современных условиях и на перспективу особенно актуальна и рассматривается как один из решающих факторов устойчивого увеличения производства продукции сельского хозяйства.

Региональные особенности почвенно-климатических условий Западной Сибири, глубокое длительное промерзание, недостаточная теплообеспеченность в период активной вегетации сельскохозяйственных культур, а также слабая изученность вопросов мелиорации и отсутствие научно обоснованных рекомендаций по осушению и освоению торфяных почв создают значительные трудности для их эффективного использования.

Одной из сложных задач является разработка надёжных, экологически безопасных способов осушения болот, создающих минимальное отрицательное воздействие на окружающую природную среду, обеспечивающих оптимизацию почвенных режимов, в частности эффективность действия мелиоративных комплексов в ранние весенние периоды. Заимствование рекомендаций по этим вопросам из других регионов страны (без учёта местных условий и соответствующей проверки) не всегда даёт положительные результаты.

В настоящее время значительная часть осушаемых торфяных почв, которых насчитывается в Западной Сибири свыше 300 тыс. га, не используется в сельскохозяйственном производстве и на довольно большой площади требуется проведение ряда мелиоративных мероприятий с целью обеспечения проектной урожайности сельскохозяйственных культур. Всем этим определяется необходимость научного подхода к решению сложных задач, возникающих при мелиоративном освоении таких угодий.

Мелиоративные мероприятия должны быть направлены на создание устойчивых и продуктивных агроландшафтов, отвечающих требованиям не только экономической, но и экологической эффективности. Основными критериями при этом, выступают комплексность, ландшафтность, экологичность и ресурсосбережение.

1. Классификация орошения

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.

Дождевальные устройства вместе с оросительной сетью, насосными станциями и другими элементами образуют дождевальные системы, которые делятся на передвижные, стационарные и полустационарные; В передвижных дождевальных системах все ее звенья перемещаются по орошаемому участку, а в стационарных - только дождевальные аппараты. В полустационарных системах насосно-силовое оборудование, главный и чаще всего распределительный трубопроводы имеют стационарное положение, а полевые - с дождевальными устройствами перемещаются. Для орошения дождеванием применяют дальнеструйные дождевальные машины ДДК-45, ДДК-70, ДД-80; среднеструйные широкозахватные дождевальные установки «Фрегат», КП-50 и короткоструйные дождевальные машины ДДА-100М

2. Специализация поливов по их назначению

В засушливых степных и полупустынных районах орошение является одним из самых надежных и действенных приемов повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Основным условием для устройства оросительной системы или поливных участков является наличие надежного водоисточника с необходимым количеством пригодной для полива сельскохозяйственных культур воды. Источниками орошения могут служить воды рек, озер, водохранилищ, а также подземные воды. Если уровень воды любого водоема выше уровня поверхности орошаемого участка, то возможно самотечное орошение, то есть вода на поля поступает самотеком. Если же для орошения воду нужно поднимать до уровня поверхности орошаемого поля, то приходится создавать специальные установки - насосные станции (механическое орошение). В зависимости от способа распределения воды на поле и характера увлажнения корнеобитаемого слоя почвы выделяют следующие виды орошения: поверхностное (наземное), подпочвенное, орошение дождеванием и лиманное. При наземном орошении вода к растениям подается по бороздам или сплошь по поверхности почвы. При этом на поле нарезают специальную сеть оросительных каналов. Такая сеть оросительных каналов с временными оросителями и поливными бороздами обеспечивает широкое использование сельскохозяйственной техники при уходе за посевами и уборке урожая. В наземном орошении применяют следующие способы полива:

Полив по мелким (10-14 см) и глубоким (18-20 см) бороздам (для пропашных культур - сахарной свеклы, кукурузы, картофеля и др.);

Полив напуском по узким полосам (для культур сплошного посева -- пшеницы, ржи, ячменя, многолетних трав и др.)

Полив затоплением чеков (при выращивании риса).

При подпочвенном орошении вода под давлением непрерывно подается к корням растений по специальным трубам, расположенным в подпахотном горизонте на глубине 40-50 см и на расстоянии одна от другой 70-120 см. Трубы или дрены имеют отверстия, через которые вода поступает в почву. Преимущество такого орошения в сравнении с наземным состоит в том, что оно не требует тщательной планировки поля и не затрудняет работу сельскохозяйственных машин. При орошении дождеванием вода разбрызгивается по полю в виде дождя при помощи специальных дождевальных установок (ДЦН-70, ДЦА-ЮОМА, «Фрегат», «Волжанка», «Днепр» и др.).

Дождевание - наиболее прогрессивный вид орошения, оно все шире применяется при поливе полевых и овощных культур и культурных пастбищ. При лиманном (паводковом) орошении почва увлажняется затоплением талыми водами в период паводка. Талые воды при этом удерживаются на склонах, в поймах рек системой сооружаемых валов, что обеспечивает хорошую весеннюю влагозарядку почв, но исключает возможность применения вегетационных поливов. Лиманное орошение широко применяется в засушливых степных и лесостепных районах страны при выращивании как яровых зерновых, так и озимых культур, а также для повышения продуктивности естественных сенокосов и пастбищ. Количество воды (м3), подаваемое за один полив на 1 га, называется поливной нормой. Значение поливной нормы зависит от вида почвы, глубины увлажняемого слоя и запаса воды в почве. В практике применяют следующие виды поливов: влагозарядковый, предпосевной, подпитывающий, вегетационный, удобрительный, освежительный и промывной. Влагозарядковый полив проводят до посева: осенью, зимой, ранней весной и летом перед повторными посевами. Этот полив, создавая запасы влаги не только в верхних, но и в более глубоких слоях почвы, предотвращает возможность возникновения почвенной засухи. Тем самым сокращается число вегетационных поливов и оттягиваются сроки их проведения. Особенно ценна осенняя влагозарядка. Она улучшает тепловой режим почвы, а следовательно, и перезимовку озимых культур, многолетних трав. Влагозарядковые (осенние) поливы применяются при глубоком залегании грунтовых вод. При высоком стоянии грунтовых вод полезен предпосевной полив малюй нормой, позволяющий избегать смыкания оросительной воды с грунтовой. Осенние влагозарядковые поливы проводят до вспашки или после сева. До вспашки влагозарядку применяют в тех случаях, когда почва после уборки предшественника сильно иссушена и не поддается обработке, которую необходимо произвести для посева озимых. Влагозарядковый полив после вспашки обеспечивает лучшее увлажнение почвы. Влагозарядка в основном осуществляется поливом по бороздам, реже напуском и еще реже дождеванием. Поливные канавы нарезают полосообразователями, поливные борозды--окучниками или бороздоделителями--щелерезами. Последние увеличивают инфильтрационную способность почвы, что позволяет при влагозарядке в более короткие сроки увлажнить почву на глубину 1,0--1,5 м и глубже. В засушливые годы влагозарядка эффективна для всех орошаемых культур. Самые высокие прибавки урожая от нее дает озимая пшеница. Нередко влагозарядковые поливы приобретают и самостоятельное значение. Установлено, что при влагозарядковом поливе урожайность озимой пшеницы возрастает в 1,5--2 раза. Норма расхода воды при влагозарядковом поливе 800--1200 м3/га. Под культуры, высеваемые ранней весной, влагозарядковый полив проводят в первую половину осени, потому что при поздне-осенних поливах почва поспевает для обработки позже. Это может нарушить сроки сева ранних яровых культур. Предпосевной полив делают незадолго до посева. Этот полив ускоряет появление всходов. Глубину увлажнения рассчитывают на слой 0,4--0,5 м. одпитывающий полив проводят после посева в том случае, когда верхний слой почвы иссушен и существует угроза, что семена не смогут прорасти или дадут недружные всходы. В этих случаях рекомендуется дождевание. Норма расхода воды 150-250 м3/га. Вегетационные поливы -- основные при орошении. Их проводят в период вегетации растений. Эти поливы создают благоприятный водный режим во время роста и плодоношения выращиваемых культур. Нормы вегетационных поливов устанавливают исходя из местных условий. Удобрительные поливы -- это поливы растворами минеральных удобрений. Их применяют как самостоятельные подкормочные поливы или совмещают с очередным вегетационным поливом. При самостоятельном поливе норма расхода раствора 100м3/га. Удобрительные поливы лучше всего проводить дождеванием. Для этого, например, на дождевальных машинах устанавливают специальные аппараты-гидроподкормщики, растворенные удобрения из которых вместе с оросительной водой распределяются по полю. При поливе по бороздам или по полосам в голове временного оросителя устанавливают наполненный удобряющим раствором бак с поплавковым сифоном; в результате содержимое бака подается в оросительную воду равномерной струёй. Раствор удобрений в передвижных дождевальных агрегатах подают через гидроподкормщик. Освежительный полив проводят дождеванием в летние месяцы в жаркие часы дня для овощных и других культур в самые ответственные фазы развития растений. Норма расхода воды 50 м3/га. Такие поливы создают благоприятный микроклимат среды обитания растений. Такие поливы позволяют повысить содержание воды в листьях, понизить их температуру и удалить с них пыль в целях интенсификации фотосинтеза. Очень важны такие поливы в засушливых и особенно суховейных ситуациях, когда резко снижается влажность и повышается температура воздуха. Один освежающий полив слоем 7--9 мм способен повысить относительную влажность воздуха внутри травостоя на 15--20% и снизить его температуру на 2--3°. Обычно поливы проводят до наступления дневной жары. В суховейные дни рекомендуется проводить два полива. Сейчас учеными нашей страны изучается возможность использования освежающих поливов как средства борьбы с губительными суховеями не только на орошаемых, но и на богарных полях. В таких условиях растения на богаре могут погибнуть за несколько или даже за один день. Рассматривается вопрос об использовании в этих критических ситуациях всего наличного тракторного парка, снабженного резервуаром с разбрызгивателем. Когда речь идет о спасении урожая от полной гибели, тракторы могут не придерживаться каких-то дорог, а должны увлажнять как можно более обширную площадь посевов. Для реализации этого проекта необходимо изготовить запасные резервуары с разбрызгивателями, устанавливаемые на тракторах, и иметь резервные водоемы для наполнения подвижных резервуаров водой. В последние годы все большее применение находит разновидность освежающих, так называемых импульсных, поливов, продолжительностью в несколько минут по три-четыре раза в час. Такой полив осуществляется обычно стационарными дождевальными установками по заданной программе или с дистанционным управлением. При этом достигается экономия воды, устойчивый и благоприятный микроклимат на полях даже в самые напряженные суховейные дни. Наиболее часто такие поливы применяются пока что на чайных плантациях.

Промывные поливы применяют на засоленных почвах. Цель этих поливов -- удалить из почвы водорастворимые соли. Промывные поливы широко распространены в старых районах орошения СНГ и служат эффективным средством мелиорации засоленных почв. При такой промывке необходимо предусматривать отвод воды с растворенными в ней солями, чтобы она не могла снова причинить ущерб плантациям. Перед поливом поле глубоко распахивают, боронуют, выравнивают и разбивают на чеки с помощью земляных валиков. Промывную воду подают порциями с небольшими интервалами. С целью растворения солей первой порцией увлажняют почву до предельной толевой влагоемкости, последующими порциями обеспечивают промывку почвы. Операцию по промывке обычно производят период, когда грунтовые воды устанавливаются на минимальной отметке (чаще всего осенью). Поливы производят с интервалом два - четыре дня при норме в 100--150 мм. Противозаморозковые поливы предназначены для борьбы с вредными воздействиями заморозков на растения. Часто от заморозков особенно весенних с температурой до -2, -3°) страдают сады, бахчевые и теплолюбивые овощные (огурцы, помидоры) культуры. Чаще всего заморозки бывают в ночное время за счет радиационного выхолаживания поверхности почвы и растений. Предварительный или проведенный во время заморозков полив культур может предохранить их от гибели. Такие поливы повышают теплопроводность почвы, что снижает глубину инверсии температуры и повышает температуру припочвенного воздуха. При опрыскивании растений водой во время заморозков повышается температура поверхности почвы и листвы растений, возрастает влажность почвы и воздуха. Даже в тех случаях, когда поданная на листья вода замерзает, она выделяет при этом теплоту замерзания (80кал/г), предохраняющую лист от дальнейшего понижения температуры. Практически наиболее приемлема интенсивность дождя при противозаморозковом поливе 1,5--3,0 мм/ч. Кроме упомянутых поливов в сельском хозяйстве для очистки полей от сорняков проводят «провокационные» поливы, стимулирующие дружное произрастание сорных трав с последующим их уничтожением.

3. Требования к поливу

Требования условно разделены на агробиологические, агропочвенные и мелиоративные, организационные.

Агробиологические требования предусматривают оптимальное снабжение растений водой. Для этого поливная техника должна обеспечить подачу воды в нужном количестве, необходимого качества и в требуемые сроки в соответствии с биологическими фазами развития растений, равномерное распределение воды на поле и по почвенным горизонтам в соответствии с размещением корневой системы растений, положительное воздействие полива на окружающую растение среду и создание требуемого воздушного, теплового и пищевого режимов в почве и микроклимата, соответствующих физиологическим особенностям развития растений, исключение механических повреждений растений (поломка стеблей и др.) и отрицательной воздействия на них водного тока или дождевых капель (полегаемости угнетение всходов, нарушение цветения и опыления).

Агропочвенные и мелиоративные требования сводятся к сохранению и улучшению микрорельефа, структуры, механического става почвы и мелиоративного состояния земель. Для этого поливная техника и технология полива не должны допускать водной эрозии почвы, разрушения структуры и уплотнения почвы; потерь воды на глубинную фильтрацию и сбросы, вторичного засолении заболачивания орошаемых земель.

Организационно-хозяйственные требования сводятся к рациональной организации территории, высокоэффективному использованию поливной техники, воды и труда на поливном участке. Полив проводят в наиболее благоприятные агротехнические сроки без ухудшения условий работы других сельскохозяйственных машин при рациональной организации территории, использование поливной техники при требуемом уровне надежности, высокий уровень производительности труда на поливе, а также прогрессивное изменение характера и условий труда по сравнению с ранее применявшейся техникой.

Агротехнические оценка поливов :

1. Повреждение растений при орошении не допускается;

2. Размер капель при дождевании не должен превышать 1…2 мм.

3. Интенсивность дождя должна быть не более 0,1…0,2 мм/мин для тяжелых почв, 0,2…0,3 мм/мин для средних суглинков, 0,5…0,8 мм/мин для легких почв;

4. При подаче поливной нормы должна быть обеспечена требуемая глубина увлажнения почвы, соответствующая глубине залегания основной массы корней растений;

5. Неравномерность распределения воды по поверхности должна быть не более ±25%.

6. Сток воды с орошаемой площади не допускается.

7. Для предупреждения водной эрозии почвы скорость движения потока воды в поливной борозде должна быть меньше критически допустимой из условия неразмываемости почвы.

4. Поливные нормы и сроки поливов

В течение вегетационного периода оросительную норму подают частями в соответствии с изменением мощности корнеобитаемого слоя, потребностью растений в воде, естественным увлажнением, допустимыми пределами влажности. Чем чаще и меньше по величине поливы, тем точнее может быть выдержан требуемый режим влажности в расчетном слое, но при этом возрастают технические и организационные трудности и экономические затраты. Непрерывная подача воды, согласованная с режимом водопотребления, в настоящее время возможна только на автоматизированных системах капельного и подпочвенного орошения, которые пока не достигли достаточного уровня технического совершенства и не получили распространения из-за дороговизны. Традиционные способы полива (поверхностный и дождевание) позволяют осуществлять только периодические поливы.

Количество воды, подаваемой на 1 га поля за один полив, называют поливной нормой т, ее измеряют в м3/га или мм. Сумма поливных норм за период вегетации равна оросительной норме. Норму отдельного полива определяют, как разность запасов воды в расчетном слое после и до полива, м3/га:

т = W2- W1; 

где W2и W1 -запасы влаги, м3/га, до и после полива в расчетном слое Н, м.

Предполивная влажность почвы определяется требованиями растений, при ее снижении возможно кратковременное угнетение растений; послеполивная влажность зависит от водоудерживающей способности почвы, обычно ее не доводят до ППВ (предельная полевая влагоемкость) во избежание потерь воды на просачивание.

Чем меньше диапазон регулирования влажности, тем меньше нормы, что благоприятно для растений и почвы, но поливы должны быть чаще. На поливные нормы влияют также мощность почвенного слоя и литологическое строение подстилающих грунтов. На маломощных почвах, подстилаемых хорошо проницаемыми грунтами, нормы уменьшают для снижения глубинной фильтрации оросительной воды. Оказывает влияние и рельеф местности: при больших уклонах поверхности земли поливные нормы принимают меньшими ввиду опасности эрозии почвы. На засоленных почвах поливные нормы больше, чем на незасоленных. Из опыта орошения земель установлены пределы поливных норм при разных способах полива: при поверхностном поливе 60... 100 мм, при дождевании - 20...70, при капельном -- 5... 10, при подпочвенном - 40...80 мм.

Сроки и нормы поливов устанавливают различными методами. На работающих оросительных системах даты поливов назначают, измеряя влагозапасы в ключевых точках, или по состоянию растений, что менее точно; поливные нормы - исходя из опыта.

При проектировании оросительных систем разрабатывают проектный режим орошения для года расчетной обеспеченности. Нормы и сроки поливов определяют по балансовому методу А. Н. Костякова, в котором анализируются балансы запасов влаги в расчетном слое последовательно по коротким расчетным периодам - фазам развития растений, декадам, неделям. Определяют запасы воды в расчетном слое в конце каждого расчетного периода и, если запасы становятся меньше допустимых, назначают полив, это удобно делать графически.

В начале вегетационного периода влажность почвы обычно выше оптимальной, но постепенно она снижается . В момент приближения к допустимому минимуму, следует дать первый полив, что увеличит влажность на некоторое время, пока не потребуется через промежуток времени t повторный полив если не выпадут осадки. Процесс продолжается до конца вегетационного периода.

Продолжительность одного полива, т. е. время от начала до конца полива, называют поливным периодом, который зависит от техники и технологии полива, организации и производительности труда, площади поливных участков, вида культур. Продолжительность поливного периода может быть от 3...5 до 12... 15 сут.

5. Основные показатели водных свойств

Основные показатели водных свойств и степени увлажнения почвы предельная полевая влагоемкость, влажность разрыва капилляров, влажность завядания.

В почве всегда имеется определенное количество воды. Содержание воды в процентах к массе или объему абсолютно сухой почвы характеризует влажность почвы. Запасы воды в почве выражают также в кубических метрах на гектар, миллиметрах. Вода поступает в почву в виде атмосферных осадков, фунтовых вод, при конденсации водяного пара из атмосферы, при орошении. Основным источником воды для растений в неорошаемом земледелии служат атмосферные осадки. Почвенная вода - один из главнейших факторов плодородия почвы. С наличием воды в почве, ее количеством и качеством связаны жизнь растений, деятельность почвенной фауны и микрофлоры, все процессы, происходящие в почве, эффективность агроприемов, направленных на повышение урожаев сельскохозяйственных культур. Границы значений влажности почвы, при которых количественные изменения в подвижности воды переходят в качественные отличия, назвали почвенно-гидрологическими константами.

В агрономической и мелиоративной практике широко используют следующие почвенно-гидрологические константы:

* максимальную гигроскопичность (МГ);

* влажность завядания (ВЗ);

* влажность разрыва капилляров (ВРК);* предельно-полевую влагоемкость (ППВ);

* полную влагоёмкость (ПВ).

Под максимальной гигроскопичностью (МГ) понимают предельное количество парообразной влаги, которое может быть поглощено почвой, эта влага удерживается почвой очень прочно и полностью недоступна для растений. Она представляет собой «мёртвый запас» влаги. Величину МГ используют для нахождения влажности завядания растений.

Влажность завядания (ВЗ) - влажность почвы, при которой у растений появляются признаки завядания, не исчезающие при помещении растений в атмосферу, насыщенную водяными парами, то есть это нижний предел доступности растениям влаги. Первые признаки завядания - потеря тургора. При устойчивом завядании растений тургор не восстанавливается вследствие необратимых изменений в клетках. Следовательно, содержание воды в почве, соответствующее ВЗ, нижний предел влаги, доступной для растений. Вся влага до ВЗ включительно является не доступной для растений. Величина ВЗ возрастает по мере утяжеления гранулометрического состава и составляет: в песчаных почвах 1-3%, в супесчаных 3-6, в суглинистых - 6-15, в глинистых - 20-30, в торфяных - 60-80%. Высокие величины влажности завядания, свойственные торфяным почвам, следует учитывать при их осушении. Слишком глубокое залегание уровня грунтовых вод вследствие осушения торфяников может повлечь за собой чрезмерное их иссушение и соответственно низкие урожаи возделываемых культур. При прочих равных условиях ВЗ заметно возрастает по мере роста засоленности почв. Поэтому на засоленных почвах недостаток влаги для растений проявляется раньше и более резко по сравнению с незасоленными почвами. Зная абсолютную влажность и влажность завядания растений, можно рассчитать запас продуктивной влаги. Продуктивная (активная) влага -- количество воды сверх влажности завядания, используемое растениями для создания урожая. Так, если абсолютная влажность данной почвы в пахотном слое составляет 43 %, а влажность завядания -- 13 %, то запас продуктивной влаги равняется 30 %. Для удобства определения количество продуктивной влаги выражают в миллиметрах водяного столба. В таком виде продуктивную влагу легче сопоставлять с количеством осадков. Каждый миллиметр воды на площади 1 га соответствует 10 т воды. Капиллярная вода занимает капилляры почвы, передвигаясь по ним в любом направлении от более влажных слоев к сухим. Но при определенном уровне влажности, характерном для каждой почвы, восходящее движение влаги по капиллярам резко затормаживается или прекращается вообще. Это обусловлено тем, что в почве нарушается сплошное заполнение капилляров водой, в связи с этим она теряет свою подвижность, оставаясь доступной для растений.

Влажностью разрыва капилляров (ВРК) называют влажность почвы, при которой нарушается сплошное заполнение капилляров почвы водой. Это важная почвенно-гидрологическая константа, характеризующая нижний предел влажности почвы, оптимальной для растений. В почвах величина ВРК довольно вариабельна и в среднем составляет 50-70% от ППВ. При достижении влажности почвы уровня ВРК наступает критический момент в снабжении растений влагой. Свободная вода, остающаяся в почве, сосредоточена преимущественно в наиболее мелких влагопроводящих порах, в углах стыка частиц и не контактирует со значительной частью корневой системы. Поэтому по мере уменьшения влажности почвы от ВРК к ВЗ складываются все более неблагоприятные условия для водного питания растений, в результате чего замедляется их развитие и снижается продуктивность.

Количество воды, содержащееся в почве сверх влажности завядания, называют продуктивной (или полезной) влагой. Обеспеченность растений влагой зависит не только от общего содержания воды, но и от соотношения форм воды в почве. Влагообеспеченность всех культур в период вегетации зависит от способности почвы впитывать и удерживать воду, а затем отдавать ее растениям. Для формирования высокого урожая любая культура должна быть обеспечена достаточным количеством влаги. Для растений очень важно, насколько хорошо почва удерживает поступившую влагу. Свойство почвы поглощать и удерживать воду называют водоудерживающей способностью. Количество воды, которое почва способна удерживать в своих порах, называют влагоемкостью (водовместимостью). Она зависит от гранулометрического состава почвы, содержания в ней гумуса, структурного состояния почвы. С увеличением содержания в почве глинистых частиц и органического вещества влагоемкость возрастает и наибольшей величины достигает на торфяных почвах. Структурные почвы обладают более высокой влагоемкостью, чем бесструктурные. Повышенная влагоемкость почвы приводит к переувлажнению ее при выпадении даже небольшого количества осадков, а низкая (например, песчаной почвы) - к недостатку влаги в засушливые периоды. В зависимости от условий удержания влаги различают следующие основные виды влагоемкости: предельная полевая влагоемкость (ППВ), наименьшая влагоемкость (НВ), капиллярная влагоемкость (KB) и полная (общая) влагоемкость (ПВ). Предельная полевая влагоемкость (наименьшая) -- это максимальное количество капиллярно-подвешенной воды, удерживаемое почвой после обильного увлажнения и стекания гравитационной воды при отсутствии подпора грунтовых вод. Величина ее (в % от массы сухой почвы) у песчаных почв 3-5, супесчаных - 10-12, суглинистых и глинистых - 13-22. В гумусовом горизонте чернозема она может достигать 40-45 %. При наименьшей влагоемкости в почве содержится наибольшее количество доступной для растений влаги, так как 50-75 % пор почвы заполнено водой. Капиллярная влагоемкость -- это наибольшее количество капиллярно-подпертой влаги, удерживаемое почвой над уровнем фунтовых вод. Полная влагоемкость - это наибольшее количество воды, удерживаемое почвой при полном заполнении всех пор водой. Такое содержание воды в почве может быть после снеготаяния, обильных дождей или при избыточном поливе. Наиболее благоприятное увлажнение для сельскохозяйственных растений создается в минеральных почвах при насыщении их водой на 60- 80 % полной влагоемкости.

Список литературы

1. Егоров К.Г. и др. Проведение экологоприродоохранной экспертизы при планировании эксплуатационных мероприятий на гидромелиоративеых системах: Рекомендации. М.: Росинформагротех, 2002. - 88 с.

2. Ермохин Ю.И., Неклюдов А.Ф., Красницкий В.М. Програмирование урожая. Омск, 2000. - 82 с.

3. Кизяев Б.М. (ред.) Режимы комплексных мелиораций земель (рекомендации). М.: ВНИИГиМ, 2000. - 63 с

4. Лысогоров С.Д., Ушкаренко В.А. - Практикум по орошаемому земледелию (1981)

5. Толпышева Т.Ю., Шведчикова Н.К. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. М.: МГУ, 2001.

6. Уфимцева К.А. Почвы южно таёжной подзоны Западной Сибири низменности // Почвоведение. - 1970. - № 4. - С

7. Черников В.А., Чекерес А.И. (ред.) Агроэкология. М.: Колос, 2000. -536 с

8. http://cozyhomestead.ru/Voda_13934.html

9. http://bibook.ru/books/34331/default.htm//Регулирование водного режима почвы и растений путем орошения.

Размещено на Allbest.ru