Экспериментальное внедрение периодичного (цикличного) орошения на базе мобильных оросительных систем

ПРОБЛЕМЫ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

УДК 629.36

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ВНЕДРЕНИЕ ПЕРИОДИЧНОГО (ЦИКЛИЧНОГО) ОРОШЕНИЯ НА БАЗЕ МОБИЛЬНЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

© 2008 г. Е.А. Васильева

Высокая степень освоенности земель Ростовской области и чрезмерные техногенные нагрузки привели к тому, что степи стали природной зоной, имеющей значительную площадь нарушенных земель и прогрессирующих негативных процессов. Для достижения максимума воспроизводящих свойств орошаемых ландшафтов необходимо рациональное использование всех природных элементов в едином комплексе. Требуется защита результатов мелиоративной деятельности от негативных последствий, возникающих в результате изменения среды и других побочных явлений, снижающих положительный расчетный эффект. Повышение эффективного использования земельных ресурсов должно проводиться путем внедрения новых водо- и почвосберегающих технологий орошения, адаптированности гидромелиоративных систем для ландшафта. К таким системам в полной мере можно отнести мобильные оросительные системы, у которых все элементы оросительной сети (водозаборное сооружение, насосные станции, оросительная сеть, поливная техника) перемещаются в процессе полива непрерывно с участка на участок или работают пози-ционно в течение поливного периода. Такие системы позволяют использовать водосберегающие технологии орошения. Мобильные оросительные системы позволяют производить индивидуальное оптимальное планирование поливов, что повышает урожайность орошаемых культур в среднем на 12-14 %, экономится 8-12 % оросительной воды и соответствующих затрат энергии и труда; уменьшается отрицательное влияние орошения на гидро-геолого-мелиоративную обстановку на орошаемых и смежных с ними землях и на плодородие почв [1].

Предварительно благоприятные условия опытных участков (40 га каждый) для организации циклического орошения определили по рекомендациям [2] - уровень залегания грунтовых вод (не менее 3 м) и наличие близких источников местного стока и ороситель-но-обводнительных каналов. Почвы участков представлены южным мицеллярно-карбонатным черноземом. Границы участков расположены вблизи постоянной оросительной сети (канал БГ-Р-7). Длительность временного орошения участка ограничили поднятием уровня грунтовых вод до критического уровня - 2 м. Экологическую надежность циклического орошения увеличили за счет биологического дренажа культурами с соседнего неорошаемого участка.

Для проведения исследований были выбраны дождевальные шлейфы ШД-25-300 и ШД-25-30-А, предлагаемые специалистами ФГНУ «РосНИИПМ», и комплект КСИД-10А, выпускаемый АО «Автополив» г. Тирасполь. В состав комплекта мобильной оросительной сети на первом контрольном участке вошли: передвижная насосная станция СНИ-50/80 1 шт; трубопровод разборный РТ-180, РТШ-180 - 1200 м; дождевальные шлейфы ШД-25-300 и ШД-25-30-А. Второй контрольный участок орошался серийно выпускаемым комплектом технологического оборудования синхронно-импульсного дождевания КСИД-10А. Импульсные аппараты работали одновременно на всей площади в режиме непрерывно чередующихся пауз накопления воды в гидропневмоаккумуляторах и периода его выплесков под действием сжатого воздуха.

Участки обрабатывала арендная бригада из 12 человек. Направление сельскохозяйственного производства на участках обусловлено разбалансированностью цен на продукцию и энергоносители. Поэтому выращивались культуры, которые можно отнести к продуктам первой необходимости, пользующиеся постоянным спросом у населения и не требующие организации перерабатывающих предприятий. На первом контрольном участке выращивали: капусту - 10 га; лук - 30 га. На втором: капусту - 10 га; лук - 20 га и арбузы - 10 га. Но, как выяснилось, такая традиционно рентабельная культура, как арбузы, оказалась убыточной в связи с поставкой на рынки более дешевых и обладающих высоким товарным видом сортов из Турции. Поэтому урожайность арбузов не учитывалась - как нерентабельной культуры.

Агротехника на контрольном участке была общепринятой. Влажность почвы не опускалась ниже 0,650,8 наименьшей влагоемкости в расчетном слое.

Расчет норм и сроков полива проводили по специально разработанным методикам [3], которые основываются на изменении динамики влагозапасов корне-обитаемого слоя. На основании этих методик определены экологически безопасные нормы для сельскохозяйственных культур в севооборотах на южных черноземах. Оросительные нормы по вариантам были одинаковы. Число поливов при импульсном дождевании составило 142 при среднеструйном дождевании -17. Интенсивность дождя составила 0,2 - 0,23 мм/мин. Периодическое орошение культур производилось качественной оросительной водой I класса по

С.Я. Бездниной (минерализация 0,43 - 0,45 г/дм3). Диапазон регулирования влажности почвы на контрольном участке находился в пределах 0,75 - 0,8 наименьшей влагоемкости. Активный слой орошения составлял 0,3 - 0,4 м. Экологически безопасная поливная норма (достоковая) определена в 350 м3/га для капусты и 500 м3 /га для лука. Средняя урожайность овощных культур на первом контрольном участке составила: капусты - 237 ц/га; лука - 174 ц/га; на втором - 238 ц/га и 178 ц/га соответственно.

Улучшение водного и температурного режимов растений при импульсном дождевании способствовало увеличению урожайности капусты на 0,42 % , а лука на 2,23 %. Это можно объяснить тем, что 2003 г. был достаточно влажным, по сравнению с годами проведения контрольных испытаний КСИД. Импульсное дождевание позволило снизить оросительную норму на 18,1 % для лука и на 15,2 % для капусты, но затраты на приобретение и эксплуатацию комплектов КСИД оказались на порядок выше, чем при использовании дождевальных шлейфов. Такое положение вещей делает широкое использование комплектов КСИД практически недоступным для большинства малых и средних хозяйств Ростовской области, несмотря на высокую экологичность. К тому же, поскольку небольшой расход при значительных площадях полива приводит к небольшой интенсивности дождя и чтобы достичь нормы полива, целесообразно в несколько раз увеличить продолжительность орошения, а это затраты электроэнергии и времени.

Более низкая энергоемкость и стоимость эксплуатации дождевальных шлейфов, а также преимущества по сравнению с традиционно используемой техникой

орошения заставили обратить внимание на целесообразность их применения в периодическом орошении. Поддержание влажности почвы на необходимом уровне без доведения ее до верхнего предела создает возможность аккумулирования части естественных осадков в слое активного влагообмена. Такой подход позволяет повысить коэффициент продуктивного использования естественных осадков, уменьшить оросительную норму и соответственно снизить величину угнетающего воздействия искусственного орошения на формирование естественного режима развития почв.

Экспериментальное внедрение периодичного (цикличного) орошения на базе мобильных оросительных систем обеспечило прирост овощных культур, улучшились водно-физические и химические свойства почв на опытных участках.

Литература

1. Шумаков Б.Б., Остапчик В.П. Оптимальное управление -непременное условие эффективности и экологической безопасности в орошаемом земледелии // Вестн. сельхоз. науки. 1989. № 6.

2. Аксенов Ю.И Пути экологического совершенствования

мелиоративного и водохозяйственного строительства // Экологические аспекты мелиоративного строительства: Сб. науч. тр. / Южгипроводхоз. Ростов н/Д., 1990.

3. Айдаров И.П., Голованов А.И., Никольский ЮН. Оптими-

зация мелиоративных режимов орошаемых и осушаемых сельскохозяйственных земель. М., 1990.

Южно-Российский государственный технический университет

(Новочеркасский политехнический институт) 10 октября 2007 г.