Способы регулирования режима влажности

Используют различные виды орошения — дождевание, поверхностное орошение (главным образом — по бороздам), внутрипочвенное, капельное орошение, субирригацию (регулируемое шлюзование).

Дождевание. Наиболее широкое распространение получило дождевание: способ полива растений с применением специальных машин (агрегатов) и других устройств, обеспечивающих поступление на поверхность почвы оросительной воды в виде искусственного дождя Несомненным преимуществом дождевания по сравнению с поверхностными способами полива являются полная автоматизация и механизация полива; орошение строго нормированными и при необходимости — малыми количествами воды; возможность частой подачи воды на орошаемое поле; полив растений по суточному дефициту влажности почвы, а также применения освежительных и удобрительных поливов.

На хорошо проницаемых почвах для полива дождеванием не требуется тщательная планировка поверхности почвы. Дождевание позволяет сочетать полив и подкормку растений, производить внесение гербицидов. Вместе с тем, в ветреную погоду возможны неравномерный полив и снос поливной воды ветром за пределы орошаемого участка; при применении повышенных поливных норм на поверхности почвы образуются лужи, возникает сток, а на больших уклонах (более 0,02) — эрозия.

Основные принятые устройства — дождевальные двуконсольные агрегаты (ДДА-100МА), машины кругового и фронтального действия (Фрегат и Волжанка), дальнеструйные дождевальные агрегаты ДДН-70 и ДДН-100 и др. предназначены преимущественно для полива дождеванием крупных земельных массивов. Они отличаются значительными расходами воды 60-90 л/с, высокой средней интенсивностью дождя (0,25-0,30 мм/мин), сложностью эксплуатации. Однако самым существенным недостатком этих дождевальных устройств является высокая интенсивность дождя, значительный размер капель, удар которых отрицательно влияет на растения и почву.

Поэтому из всех видов дождевальных устройств рассмотрим особенности применения только одного способа дождевания, который по своей технологии и параметрам, по нашему мнению, является наиболее благоприятным для приватного, относительно небольшого по площади, хозяйства.

Учитывая ограниченную площадь фермерского хозяйства, необходимость щадящего (мягкого) полива малыми поливными нормами и мелким дождем, следует обратить особое внимание на весьма перспективное импульсное мелкодисперсное дождевание и устройства для его производства. Импульсное дождевание позволяет осуществлять полив очень малыми поливными нормами и с небольшой интенсивностью дождя. Так, импульсный дождевальный аппарат «Коломна» способен подавать дождь со средней интенсивностью 0,01-0,002 мм/мин. Частые поливы небольшой интенсивности усиливают испарение с поверхности растения и почвы и существенно повышают влажность приземного слоя воздуха.

Импульсное мелкодисперсное дождевание осуществляется путем накопления воды в специальном гидропневмоаккумуляторе (фаза накопления — 4-6 с) и ее выбросе (выстреле) в атмосферу через поворотное устройство и ствол (1,5-2,0 с) под действием сжатого воздуха. Эффективна одновременная работа многих импульсных дождевальных аппаратов, действующих в синхронном режиме. Наиболее интересны комплекты оборудования синхронно-импульсного дождевания на площади одновременного полива 10 и 30 га — соответственно КСИД-10 и КСИД-30. КСИД-10 обслуживает площадь 400x264м; суточная подача воды 20-100м³/га со средней интенсивностью дождя 0,001-0,005 мм/мин.

Система импульсного мелкодисперсного дождевания включает насосную станцию, сеть распределительных и поливных трубопроводов и импульсные дождевальные аппараты. При автоматическом режиме орошения насос включается по сигналу датчика, расположенного на участке орошения. Норма разового полива 100-500 л/га. Радиус выброса струи — 20-40 м. Размер капель — 300-500 мкм. Комплект может действовать автоматически круглосуточно на протяжении всего вегетационного полива. Его успешно применяют для полива цветников, плодовоягодных, овощных и других культур, нуждающихся в регулировании гидротермического режима приземного слоя атмосферы. Этот вид дождевания создает наиболее щадящий режим орошения и ведется в особо благоприятных экологических условиях. Существенно и то, что синхронно-импульсное дождевание — один из наиболее экономных в отношении использования водных ресурсов способов полива. Он позволяет полностью автоматизировать полив и избежать переполивов во время вегетации (рис. 46).

И еще одно очень важное преимущество мелкодисперсного синхронно-импульсного дождевания. Период цветения садов в Нечерноземье нередко совпадает с последними заморозками, особенно в предутренние и раннеутренние часы. Своевременный полив мелким дождем в этот период может оказаться одним из немногих (или единственным) факторов защиты будущего урожая плодов и ягод.

Полив по бороздам. Полив по бороздам — один из способов поверхностного орошения. По сравнению с другими видами поверхностного орошения он является наиболее экономичным по затратам воды. Этот способ может быть использован для орошения плодовых деревьев, ягодников, пропашных культур. В Северной Германии полив по бороздам был использован для орошения помидоров и земляники в открытом грунте.

Глубина борозд определяется гранулометрическим составом почв. На легких хорошо водопроницаемых почвах используются мелкие (15-20 см) борозды шириной по верху 30-45 см. Глубокие борозды (20-30 см) применяют на тяжелых слабоводопроницаемых почвах. Их ширина по верху — 45-60 см. Расстояние между осями борозд определяют контуры смачивания (рис. 47). При правильно выбранном расстоянии между бороздами они должны смыкаться.

Длина борозд зависит от водопроницаемости почв и уклона поверхности. Чем выше водопроницаемость, тем короче борозды, чем больше уклон, тем они длиннее. В средних условиях длина борозд составляет 300-400 м.

Существует ряд способов, повышающих производительность труда при использовании этого способа полива. В частности, с этой целью может быть применен разборный комплект поливной КП-160 А.

Капельное орошение. Капельное орошение — сравнительно новый способ орошения, позволяющий применять минимальные объемы поливной воды. Сущность его заключается в том, что вода по пластмассовым трубам, расположенным на поверхности, над или под землей, поступает непосредственно к корням растений небольшими объемами (капля за каплей) или выплескивается из специальных капельниц малыми дозами. Капельное орошение обычно используют для полива многолетних растений.

Несомненным преимуществом капельного орошения являются экономичное и строго направленное на увлажнение корнеобитаемой зоны (ризосферы) расходование воды, возможность автоматизации полива, нецелесообразность значительных планировочных работ, а также возможность подачи к корнеобитаемой зоне поливной воды с необходимыми элементами питания.

Инженерная система капельного орошения (рис. 48) состоит из контрольно-распределительного блока (КРБ — насос, фильтр, манометры перед и за фильтром, регулятор расхода и давления, бак- смеситель удобрений, инжектор для впрыскивания раствора удобрений), магистрального трубопровода, распределительных трубопроводов различного порядка, полевых трубопроводов, отводов от полевых трубопроводов и капельниц (или дозаторов). Система капельного орошения работает при небольшом напоре, который создается центробежными насосами. Для борьбы с водорослями, которые забивают отверстия капельниц, в воду добавляют медный купорос (1 мг/л).

Системы капельного орошения по характеру использования бывают стационарного и односезонного использования, а по размещению относительно поверхности почвы — наземными, надземными и подземными. Стационарные системы используют для полива Многолетних культур, односезонные — однолетних. Выше было приведено описание капельной оросительной инженерной системы. Однако подобную систему нетрудно сделать и самому для использования ее в своем хозяйстве. В этом случае можно воспользоваться предложением Е. В. Фролова (1989), который построил на своем участке самодельную капельную систему орошения для полива садовых и ягодных культур.