Эффективность освоения и использования орошаемых земель в значительной, степени определяется принятыми способами и техникой полива. Поэтому при составлении планов водопользования плановый режим орошения должен быть увязан с техническими возможностями применяемых в данном хозяйстве способов полива.
Эксплуатационную оценку при выборе способов полипа чаще всего дают по следующим основным показателям:
Из существующих способов распределения воды в СССР наибольшее распространение получили поверхностные поливы с распределением воды по бороздам и полосам (табл. 7).
Площади полива затоплением с каждым годом сокращаются, в то время как дождевание находит все более широкое применение.
Затопление — один из наиболее, старых способов полива. В настоящее время его применяют при возделывании риса и лиманном орошении, для проведения промывных и в некоторых случаях влагозарядковых или вегетационных поливов.
При орошении риса всю площадь разбивают на отдельные горизонтальные площадки — чеки, оконтуренные постоянными валиками высотой 0,5...0,6 м с пологими откосами. Площадь чеков изменяется от 2 до 6 га Для периодического полива сельскохозяйственных культур затоплением и при проведении промывных поливов всю площадь разбивают временными валиками на чеки размером 0,01... 1 га и более. Полив осуществляется созданием в чеке слоя воды в среднем до 10 см.
Полив затоплением небольших по размерам чеков затрудняет механизированную обработку посевов. Недостатки полива затоплением малых чеков, а также отрицательное влияние на структуру почвы делают его малоперспективным для крупного механизированного хозяйства.
В практике орошения в Нижнем Поволжье на ряде обводнительно-оросительных систем (Среднеахтубинская, Сарпинская, Кисловская и др.) применяют полив затоплением крупных чеков. Орошаемую площадь на таких системах разбивают постоянными валиками высотой U,5...0,6 м на чеки размером 10...30 га и более пределах таких чеков можно проводить все виды механизированных работ. Каждый такой чек оборудуют водовыделом. Задача поливальщика при проведении полива по крупным чекам сводится к открытию щита водовыпуска в начале полива и прекращению подачи воды в чек при наполнении его до заданного уровня.
Поливной ток при поливе покрупным чекам с удельным расходом 80...100 л/(с-га) и более может быть доведен из расчета на одного поливальщика до 2,5…3,0 м3/с. В результате этого производительность труда поливальщика возрастает до 15...25 га за смену.
Увеличение площади чеков влечет за собой резкое повышение поливных норм. За один полив при таком способе на 1 га подается 3...4 тыс. м3 воды и более сопровождается уменьшением числа вегетационных поливов и исключает возможность устойчивого поддержания влажности активного слоя почвы на достаточно высоком уровне в течение всего периода вегетации. Поэтому урожайность сельскохозяйственных культур при орошении затоплением крупных чеков остается низкой. В среднем за пять лет на Среднеахтубинской обводнительно-оросительной системе Волгоградской области урожайность зерновых составила 1,8 т/га при урожайности без орошения 0,65 т/га.
Чрезмерно большие нормы при поливе по крупным чекам приводят к значительным потерям воды на глубинную фильтрацию. Это способствует быстрому подъему уровня грунтовых вод и вызывает опасность засоления и заболачивания орошаемых земель. На той же Среднеахтубинской обводнительно-оросительной системе, где до орошения грунтовые воды на 20% площади залегали на глубине 15...20 м, а на остальной части земель — глубже, через пять лет орошения по крупным чекам уровень их на глубине более 20 м сохранялся только на 6% площади. За десять лет применения полива затоплением крупных чеков уровень, грунтовых вод повсеместно поднялся на 10... 14 м и залегает теперь не глубже 15 м. Коэффициент полезного использования воды при таком способе полива снижается до 0,2...0,4.
Полив затоплением чеков можно применять на малоуклонной площади (i ≤ 0,002) и слабоводопроницаемых тяжелых по механическому составу почвах. При благоприятных природных условиях применение его может быть рациональным в сочетании с дождеванием. Глубокая влагозарядка почвы при этом обеспечивается затоплением чеков, а вегетационные поливы с промачиванием почвы на 0,6...0,8 м выполняются дождеванием.
Сочетание осенней влагозарядки затоплением крупных чеков с проведением вегетационных поливов дождеванием в совхозе «Светлоярский» Волгоградской области способствовало повышению урожайности озимой пшеницы до 4,3...4,7 т/га по сравнению с 2,5...2,9 т/га на участках, где применялось орошение только затоплением крупных чеков.
Напуск по полосам чаще всего применяют для полива культур сплошного посева (зерновые колосовые, люцерна и др.). Для этого тщательно спланированную поверхность поля разбивают временными земляными валиками высотой до 0,25 м на полосы. Ширина полос принимается равной или кратной захвату сеялки, то есть 3,6 или 7,2 м. На малоуклонных полях (i≤0,002) при проведении полива крупным током с удельным рас-ходом q = 12...20 л/(с·м) допускается ширина полос до 25...30 м и более.
Полив напуском по полосам позволяет выдавать меньшие по сравнению с поливом затоплением поливные нормы — 600...800 м3/га и более. Поэтому его применяют для проведения влагозарядковых и вегетационных поливов. Общие потери воды на поверхностный сброс и глубинную фильтрацию при этом составляют Ю...30%.
Полосы нарезают полосообразователями, палоделателями, грейдерами. Образующиеся на поле временные валики не создают серьезных препятствий для прохода машин и механизмов.
Наиболее благоприятные условия для применения полива по полосам на массивах с уклонами от 0,002 до 0,007.
Производительность труда поливальщиков при поливе по полосам зависит от выровненности поля, поливной нормы, длины полос, поливного тока и некоторых других показателей.
На хорошо проницаемых почвах длину полос принимают равной 125...200 м, на слабоводопроницаемых ее можно увеличить до 300...400 м. На недостаточно выровненных полях длину полос уменьшают на 20...30% по сравнению с оптимальной.
Сменная выработка поливальщика при поливе по обычным полосам колеблется от 0,5 до 1,25 га. Увеличение длины полос до 300...400 м, применение для распределения воды сифонов, поливных трубок и других вспомогательных устройств позволяют увеличить расход воды на одного поливальщика до 120...150 л/с и более. В результате резко повышается производительность труда, а сменная выработка поливальщика возрастает до 2,5...3 га за смену.
На Кисловской обводнительно-оросительной системе производительность поливальщика при поливе по широким (до 30 м) и длинным (до 800 м) полосам составила 1... 1,5 га/ч и более.
Борозды применяют в основном для полива пропашных и частично культур сплошного посева. При поливе по бороздам увлажнение почвы происходит преимущественно за счет капиллярных токов. Благодаря этому разрушительное действие поливной воды на структуру помпы сводится к минимуму.
Наиболее благоприятные уклоны для полива по пропетым бороздам 0,002...0,007. Этот способ полива применяют на различных по механическому составу почвах поливной нормой от 300 до 1000 м3/га и более.
Производительность труда поливальщика колеблется от 0,5 до 1,25 га за смену. Увеличение длины борозд до 300...400 м и более повышает сменную производительность до 2...3 га и более.
В овощеводческих хозяйствах получил распространение полив по бороздам с террасками. При таком поливе расстояние между бороздами принимают 120, 130 или 140 см.
Для проведения влагозарядковых поливов на недостаточно выровненной площади Б. А. Шумаков рекомендует применять борозды-щели. Их нарезают специальными орудиями — навесным бороздоделателем-щелерезом конструкции ЮжНИИГиМ по вспаханному пли невспаханному полю.
В отличие от обычных борозды-щели ниже дна борозды имеют щель шириной 3...4 см и глубиной 12...18 см. Общая глубина борозды-щели 35...40 см. Борозды-щели способствуют ускорению продвижения поливной воды и более равномерному увлажнению почвы.
Производительность труда поливальщика при таком способе полива повышается в 1,5...2 раза по сравнению с поливом по обычным бороздам.
Дождевание благодаря ряду преимуществ по сравнению с поверхностным орошением получает в последние годы широкое развитие в нашей стране и за рубежом. При поливе дождеванием не надо нарезать поливную сеть и выводные борозды, сам процесс полива полностью механизируется, увлажняется не только почва, но и приземный слой воздуха. Для полива дождеванием не требуется столь тщательная планировка поля и трасс временных оросителей, как для поверхностного орошения.
Поливная норма при дождевании изменяется от 50 до 500 м3/га. Использование для орошения дождевальных машин с низкой и средней интенсивностью дождя позволяет увеличить поливную норму без образования стока до 700...800 м3/га и более.
Дождевание с успехом применяют на малоуклонных и безуклонных массивах. Особенно незаменим этот способ полива на участках с близким залеганием грунтовых вод, с высокой водопроницаемостью почвы и на просадочных грунтах.
Для орошения дождеванием в нашей стране применяют дальнеструйные (ДДН-70, ДДН-100 и др.), среднеструйные (УДС-25, КИ-50 «Радуга», ДКШ-64 «Волжанка», «Фрегат», ДФ-120 «Днепр») и короткоструйные (ДДА-100М, ДДА-100МА) дождевальные агрегаты, ма¬шины и установки. Сезонная производительность их в зависимости от подаваемого на орошение расхода воды изменяется от 25...35 (УДС-25) до 100...144 (ДДА-100MA, ДМ-100-454).
К основным недостаткам полива дождеванием относятся малая сменная производительность дождевальных установок — 1...10 га, высокая металло- и энерго- емкость, большая по сравнению с другими способами стоимость полива 1 га, возникающие трудности полива при скорости ветра более 3...5 м/с.
Эксплуатационная оценка способов полива по вышеприведенным показателям позволяет сделать вывод, что по возможности равномерного распределения воды и увлажнения активного слоя почвы без поверхностного сброса и глубинной фильтрации предпочтительнее из применяющихся способов распределения воды полив дождеванием. Из поверхностных способов к лучшим следует отнести полив по бороздам и полосам. Что касается полива затоплением, то целесообразность его применения оправдывается только при лиманном орошении и орошении риса со слоем воды.
Наиболее благоприятные условия для механизации агротехнических работ создаются при орошении дождеванием, в первую очередь многоопорными дождевальными машинами типа «Фрегат», «Волжанка», «Днепр» и др. Наличие постоянных чековых валиков при поливе затоплением ограничивает возможности маневрирования тракторов, комбайнов и других агрегатов при механизированной технологии возделывания культур. В то же время этот способ полива как при орошении риса со слоем воды на картах инженерного типа, так и при крупночековом орошении обеспечивает возможность круглосуточного полива и наиболее высокую производительность труда поливальщиков. В оросительный сезон один поливальщик может обслужить площадь 40...60 га и более на посевах риса и более 100 га при крупночековом орошении. Бесперебойное проведение полива в течение суток обеспечивается на оросительных системах дождевания с применением для распыления воды стационарных дождевальных аппаратов, использованием дождевальных машин типа «Фрегат», «Бригантина» и др.
По затратам труда и средств на проведение полива предпочтительнее полив затоплением. Орошение дождеванием в большинстве обеспечивает более высокую производительность труда, хотя по затратам средств на гектар политой площади это самый дорогой способ полива из всех получивших распространение в практике орошения. По степени воздействия на структуру почвы наиболее неблагоприятным является полив затоплением, лучшим — дождевание. Наиболее требователен к природным условиям полив затоплением. Он может применяться только на почти безуклонной местности и на тяжелых по механическому составу почвах.
По перечисленным показателям с учетом конкретно складывающихся природных особенностей района орошения, стоящих задач и возделываемых культур дают оценку и выбирают способ полива.
www.aquaspray.ru
www.nasos.pro
www.sprinkler.su
www.nodolini.ru
www.rkd.su
