Большая энциклопедия нефти и газа. Ирригационная система - это подвод воды на поля

Ирригационная система Египта.

Сочетание благоприятных географических особенностей способствовало успеху древнеегипетской культуры. Главную роль в хозяйственной жизни страны играл Нил. После его разливов на полях оставался ил, который, смешиваясь с почвой, давал прекрасный урожай. Древние египтяне, таким образом, могли произвести изобилие пищи, что позволяло населению уделять больше времени для культурной, технологической и художественной деятельности. Основу экономики Древнего Египта составляли земледелие и ремесла.

Рис.2. Наскальная гравюра эпохи древнего царства. Обработка камня

Египтяне научились строить вдоль берегов реки плотины, в которых делали специальные отверстия с отводами воды на поля. Большой прогресс в развитии ирригационной системы и оросительных работ произошел в эпоху Среднего царства. Площадь орошаемых земель заметно увеличилась, что сразу же повлияло на количество собираемого урожая. Наивысшего подъема земледелие достигло в период Нового царства. На развитие земледельческого хозяйства указывает и наличие различных видов хлебных злаков. Так, в надписях этого времени упоминаются особые виды верхнеегипетского и нижнеегипетского ячменя. Наряду с зерновым хозяйством получало всё большее развитие огородничество и плодоводство. Распространяются виноградарство и льноводство. Некоторое значение имело и оливководство, которое давало возможность изготовлять растительное масло из плодов местного оливкового дерева.

Внешнеполитические достижения фараонов времени Древнего царства основывались на хозяйственных успехах управляемой страны. Основой древнеегипетской экономики оставались высокопродуктивное поливное земледелие и разнообразные ремесла; труд мастеров-ремесленников давал поистине замечательные результаты.

Рис. 3. Обработка земли в древнем царстве

Техническая база сельского хозяйства изменилась мало. Медные и деревянные орудия труда, мотыги и примитивная соха, оросительные каналы и обводные валы, регулирующие орошение полей при нильских разливах, определяли техническую вооруженность египетского земледелия и в пору Древнего царства. Однако новые приемы организации в централизованных царских хозяйствах определили значительные успехи в главной отрасли хозяйства - земледелии, основывающейся на культуре ячменя и в меньшей степени - пшеницы.

Первые земледельцы появились в долине Нила в конце каменного века-около 7000 лет назад. Они пришли в долину из близлежащих степей, которые стали высыхать, превращаясь в пустыню. Долина Нила узкая: всего несколько километров в сторону от берега реки, а дальше – бесплодная пустыня. Дождей там почти не бывало. Только на севере, у моря, долина расширяется и приобретает форму треугольника. Первые жители нильской долины вынуждены были строить дамбы и каналы, чтобы их поля весь год получали воду. Ежегодно эти сооружения приходилось чинить. Это вынуждало земледельцев объединиться в мелкие княжества - сепы, которые, как бусины на нитке, тянулись вдоль Нила с юга на север. Вся жизнь египтян зависела от Реки.

Предки современных египтян выращивали финиковые пальмы, ячмень, пшеницу, виноград и лен, из которого они ткали полотно. Ткани тогда были очень дорогие. Бедняки носили лишь набедренную повязку или короткую рубаху без пояса; только самые знатные люди имели длинные платья, подпоясанные украшенные вышивкой. В связи с развитием монументальной архитектуры, символизирующей величине фараоновского Египта, большое значение приобрели добыча и обработка разных пород камня. Из камня делали самые разнообразные предметы, в частности сосуды. На каменных стенах гробниц камнетесы искусно выбивали рельефные изображения и иероглифические надписи. Для добычи и обработки камня пользовались различными орудиями, в частности заостренными каменными молотами и тяжелыми кувалдами.

Рис.4. Постройка пирамид. Подъем камня на определенный уровень пирамиды

Больших успехов достигли египтяне в строительном деле. Египетские постройки из крупных каменных плит прекрасно сохранились до наших дней. Знаменитые пирамиды 4 династии покрывались роскошной каменной облицовкой. Об искусстве обработки дерева свидетельствует техника кораблестроения. Основой основ экономической жизни древних египтян всегда было сельскохозяйственное производство, прежде всего, хорошо поставленное ирригационное земледелие. Эффективность, которого оставалась высокой даже в периоды политического упадка государства. Ирригационное земледелие преобладало в Верхнем Египте. Плодородные земли, которого использовались главным образом для развития зернового хозяйства, земли же Дельты, отвоеванные у болот, больше годились, как пастбища. Объединение страны в единое государство способствовало строительству и эксплуатации ирригационной сети, создавать которую население начало еще в додинастический сутки, а завершило уже в эпоху Среднего Царства.

Рис. 5 Изготовление кирпича

Древние египтяне построили оригинальную ирригационную систему, не похожую на месопотамскую. Если в долине рек-близнецов система каналов и дамб должна прежде дренажное назначения, то в долине Нила проста и надежна бассейновая система ирригации, призвана как можно дольше, в течение всего посевного периода, задержать воду на полях. Систему искусственного орошения земли можно было только всем миром, согласованными усилиями всех номов, что очень повлияло на политическую организацию древнеегипетского общества. Строить именно Бассейновый систему ирригации египтян побудил рельеф Нильской долины. Дело в том, что на высоких берегах Нила ил во время паводка откладывался более толстым слоем, чем в долине, поэтому египтяне разделили ее продольными и поперечными плотинами, и дамбами на большие и меньшие бассейны, через что она внешне стала похожа на гигантскую шахматную доску.

Рис. 6. Корабли Древнего Египта

Накануне разлива Нила, или когда вода уже начинала прибывать, крестьяне прорывали сквозь высокие нильские берега (их они еще и искусственно наращивали) короткие каналы, по которым пускали воду в бассейны, откуда ее потом распределяли на поля с помощью небольших земляных валов. Когда ил оседал, паводковую воду отводили назад, в реку. Вода заодно промывала грунт, оберегая его от засолки Нильский ил, который оставался на полях, сохранял влагу в течение двух месяцев, однако этого времени вполне хватало для предсказания образования и созревания зерновых культур (нильский ил был настоящим питательным бульоном для растений, он давал быстрые всходы).

Бассейновая система ирригации в Египте оказалась значительно эффективнее, чем дренажная - в Месопотамии. Она оказывала меньшее давление на природу и обеспечивала стабильную экологическую обстановку в стране. Вода в Нильской долине стояла в каналах только во время наводнения, в течение 6-9 недель, остальное время они оставались сухими, по каналам же в Месопотамии приходилось наблюдать на протяжении целого года. Просуществовала эта система ирригации в Египте до середины XIX в, пока ее не разрушила Асуанская плотина. Сейчас она отчасти сохранилась лишь в Верхнем Египте.

Рис. 7. Древнеегипетский корабль

В IV тыс. до н е египтяне изобрели ниломир. Он помогал земледельцам прогнозировать не только время разлива Нила, но и размер паводка. Существовало три типа ниломиру: прибрежные скалы, на которых обозначали уровень паводковой воды, каменные ступеньки к реке, которые использовались с этой целью, и Шахта с колонной посередине. Третий тип Ниломиру был совершенным. Шахта, в которую вели ступеньки, была соединена с Нилом специальным каналом и действовала по физическим законам сообщающихся сосудов: уровень воды в ней (его регулярно обозначали на колонне или стене шахты) был такой же, как и в Ниле.

Рис. 8. Наскальная живопись эпохи Древнего царства

Система искусственного полива земли обеспечивала высокий валовой сбор зерновых в стране. По подсчетам египтологов, одна семья земледельцев могла прокормить из египетских почв еще три семьи. Сельскохозяйственный год начинался в Египте в августе сокрытия заблаговременно построенных плотин, чтобы спасти поля и каналы от затопления. В ноябре, когда наводнение спадала, египтяне приступали к посеву с зерновых и посадки огородных культур. Из зерновых они выращивали преимущественно пшеницу-эммер (вид полбы), ячмень и сорго. Из огородных - чеснок, огурцы и т.д., из технических - лен, из волокон которого ткачи произведут ли полупрозрачную ткань, значительно тоньше современный шелк или капрон. Пора жатвы наступала в марте – апреле. В южных номах на месяц раньше, чем в северных.

Рис. 9. Наскальная живопись. Дары для фараона

Государственным характером хозяйства определялось и положение крестьянина. Он жил своим домом со своей семьей и вел свое хозяйство, но даже быков для обработки земли он получал от государства на время. От государства он получал и зерно для посева. Зато и урожай фактически находился в распоряжении государства: крестьянину оставляли столько, сколько было необходимо для жизни его семьи, а остальное шло на государственные склады. В Египте регулярно проводились переписи населения и хозяйства - в основном для раскладки трудовой повинности. Каждый крестьянин должен был определенную часть года отработать на государственных работах - на полях фараона и храмов, на строительстве оросительных систем, пирамид и храмов.

Древние египтяне занимались торговлей с соседними странами, откуда привозили минералы, соль, растения, дерево, кожи, птиц, в частности голубей. Постепенно египетская торговля стала проникать и в более далёкие страны. За последнее время раскопки в Палестине и в Сирии дают возможность утверждать, что некоторые города в этих странах превратились в передовые пункты египетской торговли и вообще экономического и культурного влияния. Таков был древний Гезер, расположенный к северо-западу от Иерусалима. В развалинах Гезера сохранились египетские статуи из песчаника и гранита, а также различные изделия из слоновой кости и других материалов, очевидно, привезённые в Палестину из Египта. Весь этот археологический слой Гезера может быть отнесён к началу второго тысячелетия до н. э., т. е. ко времени царствования фараонов XII династии. Возможно, что жители Гезера вели торговлю с Египтом, что в этом палестинском городе жили египтяне и что здесь были построены здания в египетском стиле, может быть египетский храм.

Рис. 10. Наскальная живопись. Разные виды земледелия

На это указывают сохранившиеся здесь камни от построек с остатками иероглифической надписи. Таков был, например, в Сирии город Библ, в развалинах которого были обнаружены многочисленные египетские изделия, относящиеся, судя по надписям, ко времени Среднего Царства. Здесь найден роскошный обсидиановый сосуд с золотой надписью, содержащий имя фараона Аменемхета III, и драгоценные сосуды с именами Аменемхета IV. Египетские предметы, как, например, сфинкс с именем дочери царя Аменемхета II, были найдены и в другом сирийском городе, в Катне. Наконец, египетские памятники времени Среднего Царства, в частности статуэтки царевны Хнумит, обломки сфинксов с именами Аменемхета III и скульптурная группа с именем «начальника города, везира, судьи Сенусерта-анх», были найдены во время раскопок в Рас-Шамра. В Северной Сирии, в развалинах столицы царства Угарит, что указывает на проникновение египетской торговли вплоть до областей Северной Сирии.

Рис. 11. Египетские боги. Наскальная живопись эпохи Древнего царства

Укрепляются торговые связи Египта с отдельными областями Сирии, откуда египтяне привозят продукты сельского хозяйства - зерно, вино, мёд, а также скот. Из областей Ливана египтяне в большом количестве привозят строевой лес. Египетская торговля проникала и далее на северо-восток, в области Месопотамии. Из государства Митанни, расположенного в северо-западной части Двуречья, египтяне получали бронзу, лазурит, ткани, одежды, масло, колесницы, лошадей и рабов. Аналогичные товары, а также серебро и ценные изделия из дерева, украшенные золотом и слоновой костью, египтяне получали из Вавилона. Устанавливаются торговые отношения между Египтом и Ассирией. Согласно письменным источникам, египтяне получали из Ассирии колесницы, лошадей и лазурит. При раскопках ассирийских погребений XIV-XIII вв. до н. э. в Мари были найдены египетские скарабеи Нового Царства, что указывает на проникновение египетских изделий в эту эпоху в Ассирию. В обмен на все эти товары египтяне отправляли в Переднюю Азию главным образом золото в слитках или в изделиях, слоновую кость, изделия из дерева, украшенные золотом, слоновой костью и лазуритом, ткани и одежды, т. е. главным образом драгоценные металлы и ремесленные изделия. Одновременно с этим расширяются торговые связи Египта с эгейскими племенами, населявшими острова Эгейского моря, а также области материковой Греции. На проникновение египетских изделий в район Эгейского моря указывают скарабеи и обломки глазурованных глиняных сосудов с именем Аменхотепа III (1455-1424 гг. до н. э.), найденные в Микенах. Большое количество изделий египетского ремесла было обнаружено в развалинах Кносского дворца на Крите, а также на Родосе и на Кипре.

Судя по найденным вещам, египтяне вывозили в район Эгейского моря золото, каменные сосуды, слоновую кость, произведения художественного ремесла, в частности изделия из фаянса. Эгейские предметы были обнаружены также в Египте вплоть до самой Нубии. На стенах египетских гробниц этого времени довольно часто изображались эгейские торговцы и данники, несущие на плечах разнообразные товары эгейского происхождения. Эгейское искусство в эту эпоху оказывает некоторое влияние на развитие египетского искусства. Всё это указывает на укрепление торговых и культурных связей между Египтом и странами Эгейского моря.

Рис. 12. Преподнесения фараону. Наскальная живопись.

Рис. 13. Отрывок из древнего сказания. Наскальная живопись

У египтян было много разных животных, часть их которых они приручили первыми, например: гуся, утку, антилопу, а также сокола. Верблюдов в древности не было; в то время они водились только в Аравии. Лошадь попала в Египет поздно. Лошадей запрягали тогда в легкие колесницы; ни ездить верхом, ни пахать на них землю египтяне не умели. Развитие земледелия, ранее создание государства, а также войска, чиновничества, городов послужило быстрому выделению из сельского хозяйства ремесла как самостоятельной отрасли. Уделяли внимание египтяне также садоводству и виноградарству, прежде выращиванию финиковой пальмы, хотя ее хозяйственная роль.

Рис. 14. Обработка земли. Наскальная живопись

Рис. 15. Отправка корабля. Наскальная живопись

Залежи медной руды еще в раннюю эпоху привлекли внимание египтян к Синайскому полуострову, и добыча меди в большом количестве на синайских рудниках стала процветающей отраслью древнеегипетского хозяйства. Добывали на Синае и бирюзу. Золото и в меньшем количестве серебро египтяне получали из юго-восточной пустыни и Нубии. Своего железа Египет не знал, и оно почти не применялось в производстве и обиходе. В Египте было обнаружено несколько кусков метеоритного железа, некоторые изделия из этого металла были привезены сюда из других стран. В гробнице Тутанхамона найден изящный железный кинжал с золотой рукояткой. Грузы разнообразных иноземных товаров доставлялись в Египет из Западной Азии, с Кипра, Крита, из верховьев Нила и с восточного побережья Африки. Специальные экспедиции отправляли по Красному морю к берегам современного Сомали для покупки предметов роскоши и благовоний (ладана, мирры), необходимых для богослужений.

В Египте рано стала развиваться металлургия. Выплавлялись медь и свинец. Свинец добывался около Ассуана и на берегу Красного моря, медь - на Синайском полуострове и в Восточной пустыне, золото - в Нубии и Восточной пустыне. Появление металлургического производства дало толчок для производства сначала медных, позже бронзовых и железных изделий, предназначенных для сельского хозяйства, строительства, для домашнего быта. Из драгоценных металлов производились великолепные ювелирные изделия, являющиеся и сегодня сокровищами крупнейших музеев мира.

Рис. 16. Поклонения фараону. Наскальная живопись

Ювелирное производство достигло высокого уровня. Наиболее быстро стали развиваться ремесла. Появились новые способы обработки золота: плетение золотых нитей, изготовление золотых цепочек, ковка. Древнеегипетские ювелирные и культовые изделия из драгоценных металлов украшают крупнейшие музеи мира. В Египте впервые была разработана технология изготовления материала для письма - папируса. Для этих целей с начала III тысячелетия до нашей эры использовалось травянистое растение папирус, стебли которого разрезались на полоски и накладывались друг на друга. Перекрещенные слои сдавливались под прессом, а затем высушивались. Как писчий материал папирус использовался на Ближнем Востоке и в Европе даже в Средние века.

Развитое скотоводство обеспечивало сырьем кожевенное производство. Кожа широко применялась в быту (обувь, упряжь, тара для вина, воды, сыпучих материалов). В военном снаряжении (панцири, колчаны, шлемы), как писчий материал, напоминавший пергамент.

Рис. 17. Изображены различные виды земледелия Древнего Египта. Наскальные изображения

На шахтах и рудниках работали в основном пленные иноземцы. На этих и других общественных работах, требовавших приложения больших физических сил, нередко использовались подразделения египетских войск. Существовало и рабство, но о положении и правах рабов сохранилось мало сведений.

Рис. 18. Одна из частей ирригационной системы. Шадуф эпохи древнего царства

Основным богатством египтян считались скот и домашняя птица, однако культура их животноводства и птицеводства была крайне примитивной. Об этом свидетельствует тот факт, что на протяжении длительного времени египтяне на мясо пытались приручить антилоп, газелей, гиен, журавлей, пеликанов, лебедей и т.д. С домашней птицы им больше понравились гуси и утки, хотя держали они и кур, которых называли («птицами, которые рожают каждый день»). Знали египтяне и пчеловодство, причем, скорее всего, именно они и изобрели. Вспомогательную роль в их хозяйстве играли издавна охота и рыболовство Характерно, что в эпоху Древнего Царства египтяне использовали в охоте собак.

Сельскохозяйственное производство развивалось в Древнем Египте на протяжении всей его истории исключительно экстенсивным путем (валовой сельскохозяйственный продукт рос благодаря расширению посевных площадей, а не повышения урожайности) и полностью зависело от состояния ирригационного строительства в стране.

Орошение (ирригация) - подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение её запасов в корнеобитаемом слое почвы в целях увеличения плодородия почвы. Орошение является одним из видов мелиорации. Орошение улучшает снабжение корней растений влагой и питательными веществами, снижает температуру приземного слоя воздуха и увеличивает его влажность.

Орошение улучшает снабжение корней растений влагой и питательными веществами, снижает температуру приземного слоя воздуха и увеличивает его влажность. Вне зависимости от выпадения атмосферных осадков орошаемые земли дают высокие устойчивые урожаи многих сельскохозяйственных культур, возделываемых в зоне недостаточного увлажнения.

К основным способам орошения относится:

полив по бороздам водой, подаваемой насосом или из оросительного канала;

разбрызгиванием воды из специально проложенных труб;

аэрозольное орошение - орошение мельчайшими каплями воды для регулирования температуры и влажности приземного слоя атмосферы;

подпочвенное (внутрипочвенное) орошение - орошение земель путем подачи воды непосредственно в корнеобитаемую зону;

лиманное орошение - глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы водами местного стока.

дождевание - орошение с использованием самоходных систем кругового или фронтального типа. См. также Механизированное орошение.

Площадь орошаемых земель в отдельных странах мира (на конец 1990-х годов), млн. гаСтрана Площадь Страна Площадь

Китай 44,4 Япония 3,3

Индия 42,1 Испания 3,1

США 18,1 Италия 3,3

Пакистан 16,1 Египет 2,6

Россия 5,7 Бразилия 2,5

Индонезия 5,3 Аргентина 1,7

Мексика 5,1 Ирак 1,7

Узбекистан 4,1 Болгария 1,3

Румыния 3,4 ЮАР 1,2

Негативные экологические последствия

Оросительное земледелие вызывает целую цепь негативных экологических последствий. Главными из них являются:

ирригационная эрозия;

накопление агроирригационного культурного горизонта почв;

вторичное засоление грунтов и почв;

заболачивание грунтов и почв;

загрязнение поверхностных и подземных вод;

обмеление рек;

оседание рельефа местности.

Вторичное засоление - главное последствие орошения земель в условиях аридного климата. Оно связано с подъемом минерализованных грунтовых вод к земной поверхности. Грунтовые воды, содержащие соли, начинают при этом интенсивно испаряться, в результате чего почва насыщается избыточным количеством солей. Острая экологическая проблема орошаемого земледелия - загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Это результат полива угодий и использования воды для рассоления почв. Большинство рек, воды которых используются для орошения имеют минерализацию 0,2-0,5 г/л. В настоящее время их минерализация возросла в 10 раз, что привело к росту вторичного засоления. Проблемы засоления почв и вод усугубляются применением минеральных удобрений.

2.24. Оросительные системы поверхностного полива следует проектировать, как правило, в полупустынной и пустынной зонах, а также в районах, где дождевание не обеспечивает требуемого водного режима почв.

2.25. Поверхностный полив необходимо предусматривать по бороздам, полосам, чекам.

2.26. По бороздам следует поливать пропашные культуры и многолетние насаждения при уклонах местности не более 0,05.

2.27. При поливе по бороздам в зависимости от природных условий следует применять продольную и поперечную схемы полива.

При продольной схеме полива направление борозд совпадает с направлением оросителя и уклона местности, при поперечной схеме борозды направлены поперек основного уклона (вдоль горизонталей местности) перпендикулярно оросителям. Условия применения схем полива приведены в рекомендуемом приложении 6.

2.28. Расстояния между оросителями при продольной схеме полива следует принимать в зависимости от длины поливных устройств, при поперечной схеме - от длины борозд.

Расстояния между водовыпусками в поливные устройства (между гидрантами) необходимо принимать равными длине борозд при продольной схеме и длине поливного устройства - при поперечной.

При применении поливных машин расстояние между оросителями и гидрантами должно определяться техническими характеристиками применяемых машин.

2.29. Длина борозд, расстояние между бороздами, расходы поливных струй должны определяться с учетом уклона поверхности земли, водно-физических свойств почв и обеспечивать подачу заданной поливной нормы при минимальных поверхностном и глубинном сбросах, равномерность увлажнения по длине борозды, высокую производительность труда на поливе.

2.30. Оптимальные элементы техники полива по бороздам следует назначать согласно рекомендуемым приложениям 7, 8 или по данным специальных исследований.

2.31. Распределение воды по бороздам должно производиться с применением поливных трубопроводов (передвижных, стационарных), лотков, каналов, машин.

Передвижные поливные трубопроводы (жесткие и гибкие) допускается применять на спланированных территориях с уклонами более 0,003 при поперечной и продольной схемах полива.

Жесткие трубопроводы следует применять преимущественно при поперечной схеме полива.

Полив из стационарных поливных трубопроводов надлежит применять при продольной схеме полива преимущественно для полива садов и виноградников при уклонах более 0,008.

2.32. Диаметр поливного трубопровода надлежит определять из условия обеспечения подачи расчетного расхода воды в борозды. Напор по всей длине трубопровода должен быть для работы:

передвижных поливных трубопроводов - не менее 1,0 м;

стационарных закрытых поливных трубопроводов с применением патрубков-водовыпусков при поливе:

многолетних насаждений:

постоянной струей.................. 0,5 - 1,5 м

переменной струей................. 3,0 - 4,0 м

пропашных культур:

постоянной струей................. 1,5 - 2,0 м

переменной струей................ 6,0 - 7,0 м

2.33. Поливные лотки (каналы) с непосредственным выпуском воды в борозды должны применяться на массивах с уклонами до 0,003 и с почвами средней и слабой степени водопроницаемости, на которых возможно проведение полива по бороздам длиной 300 - 400 м.

Поливные лотки (каналы) следует применять, как правило, при поперечной схеме полива.

2.34. Полив по полосам следует применять для орошения сельскохозяйственных культур преимущественно сплошного сева (зерновые, травы) на спланированных участках при уклонах поверхности земли: поперечных - не более 0.002, продольных (в направлении полива) ¾ не более 0.015.

2.35. Узкие полосы ширимой 1,8-7,2 м и длиной 200-400 м следует применять при поперечных уклонах местности 0,001-0,002.

Широкие полосы шириной 25-40 м и длиной до 600 м следует применять на спланированной поверхности с продольным уклоном не более 0,001-0,003 при отсутствии поперечных уклонов.

Полив по бороздам земляники

АЭРОЗОЛЬНОЕ ОРОШЕНИЕ, мелкодисперсное дождевание, способ увлажнения приземного слоя воздуха, наземной части р-ний и частично поверхности почвы водой, раздробленной на мельчайшие капли. Осуществляется с помощью машин, работающих на газодинамич. принципе дробления жидкости, дождевальных машин и установок со сменными рабочими органами. А. о. применяют только в жаркое время.

Внутрипочвенное орошение - орошение земель путем подачи воды непосредственно в корнеобитаемую зону изнутри.

ВНУТРИПОЧВЕННОЕ ОРОШЕНИЕ, способ орошения, при к-ром оросит. вода поступает в корнеобитаемый слой почвы из системы подпочвенных увлажнителей (водоводов). При этом обеспечивается равномерность полива, поддерживается влажность корнеобитаемого слоя почвы, сохраняется структура почвы, предотвращается появление на ней корки, снижается расход поливной воды и уменьшаются её потери на испарение с поверхности почвы, создаются условия для автоматизации всего технологич. цикла орошения. В. о. применяют при возделывании овощных и плодовых культур, винограда, хлопчатника на плоских участках с хорошо водопроницаемыми незасоленными почвами, на склонах с рыхлым почвенным покровом, подстилаемым водонепроницаемыми или слабопроницаемыми грунтами.

При В. о. используют закрытые оросительные системы с оросительной сетью из трубопроводов. По способу подачи воды системы В. о. подразделяют на вакуумные, или адсорбционные, безнапорные и напорные. В вакуумных системах вода поступает к р-ниям под действием сил поверхностного натяжения (по мере расходования воды в трубах-увлажнителях создаётся вакуум, вследствие чего поддерживается их наполнение), в безнапорных - вследствие капиллярного движения воды, в напорных - искусственно создаваемого напора. В систему В. о. входят: головной водозабор; водорегулирующий блок, блок подачи в систему растворённых минер. удобрений; распределит. трубопровод, распределяющий воду по подпочвенным увлажнителям; подпочвенные увлажнители, подающие воду в корнеобитаемый слой почвы; система датчиков, " осуществляющих обратную связь и контролирующих создаваемый водный режим в почве. Увлажнители изготавливают из гончарных труб, из к-рых вода поступает в почву через стыки, и пластмассовых гладких и гофриров. труб (вода поступает через отверстия - перфорацию). Наиб. распространены системы с перфориров. увлажнителями, к-рые закладывают на глуб. 45-55 см с расстоянием между ними 100-150 см (оптим. дл. 100-200 м, диам. труб 16-32 мм). Расход воды в головной части увлажнителя 0,2-0,6 л/с при миним. напоре 0,5 м. Разновидность В.о.- капельное орошение. Употребляемый иногда вместо В. о. термин “подпочвенное орошение” менее точен.

Лиманное орошение, глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы водами местного стока. В СНГ наиболее распространено в западных, северных и центральных районах Казахстана, в Заволжье и на Северном Кавказе, где обеспечивает высокие урожаи трав, кукурузы и др., преимущественно кормовых, культур. Для Л. о. используют талые воды, стекающие с выше расположенной территории, паводковые, а также излишки воды из водохранилищ и каналов. Воду на орошаемой площади - лимане - удерживают системой валов и дамб. Излишки её сбрасывают через водоспуски. Лиманы бывают простые и ярусные - несколько ярусов дамб или валов (наиболее технически совершенны); мелководные (глубина затопления 25-35 см) и глубоководные (до 1,5 м). Оросительная норма при Л. о. - 2,5-4,5 тыс. м3/га воды. Продолжительность затопления лимана зависит от растительности или орошаемой культуры, влагоёмкости почвы и глубины увлажнения (обычно 10-20 сут).

Дождевание, способ полива с.-х. культур, при котором вода разбрызгивается в виде дождя над поверхностью почвы и растениями. Опыты по Д. проводились во многих странах ещё в 19 в. Производственное значение оно получило в начале 20 в. в Германии (свыше 100 тыс. га), США, Италии, Чехословакии и др. В России Д. впервые (1875) применил в Саратовской губернии агроном Г. И. Аристов. В 1913-14 по инициативе А. Н. Костякова исследования по Д. проводили на Костычевской и Безенчукской опытных станциях. В СССР площади полива Д. составляли (тыс. га): 180 в 1962; 357,7 в 1964; 760,6 в 1966; 1477 в 1969. Д. распространено в Болгарии, Венгрии, Италии, Чехословакии, США, ФРГ, ГДР и др. странах.

По сравнению с поливами поверхностными Д. имеет ряд преимуществ. Оно улучшает условия произрастания растений, т.к. увеличивает влажность не только почвы, но и приземного слоя воздуха, понижая их температуру, потери на испарение с поверхности почвы. При Д. с растений смывается пыль, что усиливает их дыхание, ассимиляцию углерода, развитие и накопление органического вещества. После Д. структура почвы менее разрушается и послеполивную обработку можно начинать раньше, благодаря чему в почве сохраняется больше влаги. Д. даёт возможность вместе с поливной водой вносить удобрения. Д. можно проводить в любое время суток и давать любые поливные нормы, начиная с самых малых (30 м3/га). Оно позволяет поддерживать оптимальную для растений влажность почвы на землях со сложным рельефом и на участках с маломощными почвами, расположенными на сильно водопроницаемых породах (песок, галечник), на которых поверхностные поливы требуют большого объёма планировочных работ или связаны со значительными потерями воды на фильтрацию. При поливе Д. обычно нет мелких каналов и борозд, поэтому более полно используется земельная территория и производительнее работают с.-х. машины. Иногда этот способ полива экономически менее выгоден, чем поверхностный, например при орошении большими поливными нормами (более 700 м3/га) и значительном числе поливов.

Д. применяют для вегетационных, освежительных, подкормочных и утеплительных поливов, провокационных поливов в борьбе с сорняками и др. Его широко используют при выращивании овощных, технических, кормовых, зерновых и плодово-ягодных культур, особенно в зоне неустойчивого увлажнения (рис. 1). Наиболее эффективно Д. на фоне осенней влагозарядки почвы. В засушливые годы Д. даёт большую прибавку урожая в нечернозёмной зоне и даже на севере (например, под Якутском). В Прибалтике Д. орошают сенокосы и пастбища. Оросительные нормы при Д. обычно несколько ниже оросительных норм при поверхностных поливах. Поливные нормы от 30 до 600 (в благоприятных условиях до 800) м3/га; при вегетационных поливах они должны обеспечить увлажнение корнеобитаемого слоя почвы. Проводить Д. нужно таким образом, чтобы вода равномерно распределялась по полю, не образуя луж и стока. Время наступления стока зависит от водно-физических свойств почвы, крупности капель дождя, его интенсивности (слой дождя в мм в единицу времени) и характера поступления - непрерывное и периодическое (с интервалами 1-8 мин и более). Полив хорошего качества можно получить, если диаметр капель не превышает 1,5-2 мм, а интенсивность меньше фактической проницаемости почвы. Для конкретных условий эти величины обычно определяют опытным путём.

Оросительная система, земельная территория вместе с сетью каналов и др. гидротехнических и эксплуатационных сооружений, обеспечивающих её орошение. В состав О. с. регулярного орошения, кроме земельной территории, входят: головной водозаборный узел - забирает воду из источника орошения (из реки, водохранилища, канала, скважины и т.п.) и предохраняет систему от наносов, шуги (внутриводного льда), мусора (см. Водозаборное сооружение); оросительная сеть; сбросная сеть; коллекторно-дренажная сеть - понижает уровень грунтовых вод и отводит воды и соли за пределы орошаемой территории (см. Дренаж сельскохозяйственных земель); гидротехнического сооружения - регулируют забор воды (шлюзы-регуляторы, подпорные сооружения и др.) и распределение её по орошаемой площади; эксплуатационные сооружения - дороги, устройства для наблюдения за мелиоративным состоянием орошаемых земель и др.; лесополосы и пр.

О. с. могут быть: с самотёчным водозабором - вода в каналы поступает из источника орошения самотёком, и с механическим водоподъёмом - подача воды насосной станцией. По конструкции они подразделяются на открытые, закрытые (трубчатые) и комбинированные. Открытые О. с. наиболее распространены; они имеют каналы в земляном русле (обычно с противофильтрационной защитой из бетона, железобетона, асфальта, синтетических материалов) или лотковые каналы. К открытым относятся и рисовые системы, вся площадь которых разбита земляными валиками на карты, а карты на более мелкие участки - чеки (4-10 га). Закрытые О. с. - стационарные, полустационарные и передвижные; каналы в них заменены трубопроводами (обычно подземными). В стационарных системах все звенья стационарные. Техника полива - дождевание (дальнеструйные или среднеструйные дождевальные аппараты, которые закрепляют на поливных трубопроводах). При орошении долголетних культурных пастбищ О. с. может состоять из насосной станции на реке или буровой скважины и дождевальной установки, например типа «Фрегат». Полустационарные О. с. обычно имеют постоянные распределительные и разборные поливные трубопроводы, к которым подсоединяют поливные шланги или дождевальные крылья. В передвижных системах все трубопроводы разборные. Закрытые О. с. обеспечивают высокий кпд системы (отношение расхода воды, поданного на орошаемую территорию, к расходу, забираемому из источника орошения); не ухудшают мелиоративного состояния орошаемого массива, дают возможность экономно расходовать воду, обеспечивают высокий коэффициент земельного использования и использования машин и механизмов на полях, позволяют легко автоматизировать распределение воды по участкам (программное управление), в том числе со сложным рельефом. В то же время закрытые О. с. характеризуются высокой стоимостью строительства, большими эксплуатационными затратами и более сложной эксплуатацией.

Крупные комбинированные О. с. состоят обычно из открытых магистрального канала и межхозяйственных распределителей, чаще с бетонированными руслами и трубчатой внутрихозяйственной оросительной сетью; техника полива различная (дождевание, по бороздам и т.п.). Примером комбинированной системы является Верхнесамгорская в Грузии (площадь орошения 100 тыс. га). Кроме О. с. регулярного орошения, существуют системы лиманного орошения и оросительно-обводнительные (обводнительно-оросительные; см. Обводнение). Конструкцию О. с. устанавливают на основании технико-экономические сопоставления вариантов для конкретных условий проектирования. Эксплуатацию межхозяйственных систем в СССР осуществляют бассейновые, областные районные управления их и управления межрайонных каналов, а внутрихозяйственных систем - гидроотделы совхозов и ирригационные секторы колхозов.

Славилась уже в глубочайшей древности сельскохозяйственным прогрессом, достигнутым при помощи систематического орошения. С незапамятных времён существуют образцы оросительных сооружений в странах древнейшей культуры: в Китае , Индии и Египте , а в Новом свете - в областях исчезнувшего царства ацтеков . Египтяне не довольствовались периодическими разливами Нила для оплодотворения своих полей; а провели его воды, с помощью разветвлённой системы каналов, по всей своей плодородной области до края пустыни. Впоследствии перешли здесь к водочерпательным колёсам , поднимавшим воду на высоту .

В Европе древнейшими мастерами по части орошения являются этруски . Громадные остатки каналов между Адиджем и По свидетельствуют ещё в настоящее время об исполинских сооружениях, исполненных этим народом исключительно для обводнения полей. Своё искусство они передали римлянам . Последние высоко ценили воду, и ещё в настоящее время поражают их гидротехнические сооружения: возвышенные бассейны, водопроводные каналы, искусственные пруды и озёра, великолепная отделка источников и другие совершенные устройства для доставления хорошей воды .

Самым широким образом оросительные сооружения развились в Ломбардии . Сеть оросительных каналов в этой области, развиваемая и совершенствуемая со времён римлян, охватывала к началу XX века площадь до 450 000 гектаров . Главные каналы этой сети, в состав которых вошли и древние искусственные водотоки, построены были в начале средних веков частью монахами, частью городами Миланом , Кремоной и другими под владычеством Висконти , Сфорца , Паллавичино , а в области Мантуи династией Гонзага . Древнейший канал построен в 1057 году . Уже в 1216 году в Милане появляется собрание постановлений о пользовании водой, которые впоследствии были усовершенствованы и послужили основанием законодательства об орошении 1747 года . В XI веке монахи владели более чем 8 000 гектаров орошаемых лугов и продавали излишек своей воды. Для определения её количества пользовались особыми водомерами , в которых вода пропускалась через определённое отверстие (0,029 м²), при постоянном напоре (0,10 м). В минуту через такое отверстие протекает 2,1835 м³, что называется миланской унцией. Впоследствии вместо водяной унции стали пользоваться для измерения расхода другими устройствами и приборами, называемыми со времен Солдати, первого изобретателя такого прибора в XVI веке , модулями .

Основные сведения [ | ]

Насосная станция для забора воды на оросительные нужды

Оросительный канал

Оросительные трубопроводы

Передвижная установка для орошения

Орошение относится к гидромелиорации, которая представляет собой ряд мер, направленных на долговременное улучшение водного режима почвы с целью повышения её урожайности. Гидромелиорация осуществляется путём строительства инженерных гидротехнических сооружений , с помощью которых осуществляется просчитанное изменение или регулирование водного режима территории. Если орошение требуется осуществлять в местности бедной водными запасами, то предварительно следует провести обводнение территории, так как постоянная транспортировка требуемых для орошения объёмов воды была бы чрезвычайно неэффективной и дорогостоящей. С помощью же обводнения обеспечивается поступление воды естественным ходом, что позволяет её использовать в дальнейшем непосредственно в оросительных системах.

Эффективным является использование орошения вместе с другими видами мелиорации, например, с агролесомелиорацией, которая включает в себя создания защитных лесополос и участков. При этом возможно достичь не только улучшения почвенных условий, но и изменения в лучшую сторону микроклиматических условий, когда улучшается местный влагооборот в целом . В засушливых регионах только увлажнения почвы может быть недостаточно, так как при действии сухих ветров испарение с поверхности растений усиливается, и скорость подпитки из корневой системы может оказаться недостаточной, что приводит к увяданию. Также можно отметить такие виды мелиорации как опреснительные мелиорации, которые заключаются в выведении из почвы вредных солей, и тепловые мелиорации, когда полив культур производится тёплой водой.

В целом, орошение применяется в самых различных участках по климатическим условиям. Очевидно, что наибольшая нужда в орошении наблюдается в регионах с жарким сухим климатом (аридный климат), характеризующихся малым количеством осадков (200-300 мм в год). Показатель увлажнения (отношение годовой суммы осадков к потенциальной испаряемости) меньше 0,33, а дефицит испаряемости (разница между возможной испаряемостью за вегетационный период и продуктивно используемыми осадками) превышает 5000 кубических метров на гектар. В России к подобным землям можно отнести территорию Астраханской области . Данный климат типичен для государств Средней Азии , где основной культурой, выращиваемой с помощью орошения является хлопчатник .

Также орошение весьма эффективно в субаридных областях. Для них показатель увлажнения составляет меньше 0,77, а дефицит испаряемости - 2000-5000 м³ на гектар. Климат в таких областях более благоприятный, чем в зонах аридного климата, однако раз в несколько лет здесь случаются засушливые периоды, что может наносить большой ущерб сельскому хозяйству. Орошение здесь играет несколько иную роль, служит не столько для создания возможности произрастания, сколько для выравнивания колебаний объёма получаемой продукции по годам и более эффективного использования земель с возможностью снимать урожай несколько раз в год. Определяющими культурами являются кормовые и зерновые .

В зависимости от местной ситуации возможны разные способы проведения орошений. Во-первых, может орошаться как целиком вся площадь угодий, что характерно для засушливого климата, так и отдельные участки определённых культур, что свойственно для более влажных климатических районов. Во-вторых, орошение может осуществляться единожды за год (так называемое лиманное орошение), при котором в почве создаётся необходимый запас воды, используемый растениями в течение года, или же орошение может производиться постоянно .

Режим орошения [ | ]

В задачу орошения входит определение необходимого количества воды, требуемого для проведения оросительных работ с максимальной эффективностью. Для этого учитывают как местные климатические условия, так и вид орошаемых растений и требуемые ему условия для максимального произрастания и количества воды в разные периоды роста. Следует знать фазы развития той или иной культуры и обеспечивать требуемые условия для каждой из фаз. Можно выделить следующие фазы роста: прорастание, кущение, цветение и созревание. Наиболее водозатратной для злаковых культур является фаза кущения, тогда как, например, для хлопчатника - фаза цветения.

Различают поливную норму - количество воды, требуемое сельскохозяйственной культуре на один полив, и оросительную норму - весь объём воды на период орошения. Коэффициентом водопотребления называют количество воды, израсходованное растениями, на единицу урожая .

Оросительные системы [ | ]

Оросительные системы в общем случае состоят из нескольких компонентов :

• Водоисточник - река, пруд, водохранилище, скважина, обеспечивающие требуемый объём воды
• Водозаборное сооружение - регулирует забор воды в систему
• Сеть линейных водопроводящих устройств - каналы, лотки, трубопроводы
• Поливная сеть и устройства - непосредственно поливные полосы, борозды, чеки, ярусы, поливальные машины и устройства
• Водосборно-сбросная сеть - для сбора и отвода поверхностного стока с участка
• Дренажная сеть - для регуляции уровня подземных вод и отвода солей
• Вспомогательные сооружения - для регулирования напора, расхода и объёма воды, очистные сооружения и пр.
• Инфраструктура - дороги, лесополосы, сооружения энергоснабжения, производственные и жилые здания, пруды-накопители и пр.

Соответственно, можно выделить несколько типов оросительных систем в зависимости от применяемых компонентов. Например, если в качестве водозаборного сооружения используются насосные станции, то система является с механическим водоподъёмом, в отличие от самотечной системы. По типу открытости можно различить системы открытые, где используются каналы и лотки и закрытые, где используются трубопроводы. Также системы различаются по способу полива: поверхностного полива, дождевальные, рисовые, лиманного, капельного или внутрипочвенного орошения.

Почвенная влага [ | ]

Изучение и прогнозирование свойств почвенной влаги является одной из важнейших задач в орошении, так как именно для её регулирования орошение и предназначено. К почвенной влаге относят влагу, содержащуюся в верхнем слое земли в пределах зоны аэрации . Ключевым параметром, характеризующим почвенную влагу, является её подвижность, в зависимости от величины которой почвенную влагу разделяют на кристаллизационную, твёрдую (лёд), парообразную, прочносвязанную, рыхлосвязанную и свободную. Задачей орошения является создание определённой влажности, которая бы обеспечивала максимальный урожай засеиваемой на данном участке сельскохозяйственной культуры. При этом выделяют несколько видов влажности почвы, что позволяет максимально точно рассчитывать её свойства:

• Максимальная гигроскопичность позволяет оценить, сколько влаги может содержать почва прежде чем прекратится процесс впитывания
• Наименьшая влагоёмкость показывает, сколько воды останется в почве, после того как стечёт вся гравитационная вода
• Полная влагоёмкость определяет максимальное количество влаги, способное содержаться в почве
• Влажность завядания - влажность, при которой прекращается процесс усвоения влаги из почвы определённым растением, соответственно, данная характеристика зависит не только от типа почвы, но и от сорта сельскохозяйственной культуры.

Скорость впитывания воды в почву можно определять по формуле :

u = α K t α − 1 {\displaystyle u=\alpha Kt^{\alpha -1}} ,

Проинтегрировав это выражение, можно получить слой впитавшейся влаги за время t {\displaystyle t} :

H = K t α {\displaystyle H=Kt^{\alpha }} .

Для того чтобы не начался процесс ирригационной эрозии, требуется, чтобы вся поступающая влага впитывалась в почву.

Для оценки водоотдающих свойств тех или иных почв можно использовать коэффициент водоотдачи, который равен отношению объёма свободновытекающей из грунта воды к объёму этого грунта, выраженный в процентах. Значения коэффициента водоотдачи составляют от 0,01 для глин до 20 у мелкозернистых песков.

Способы орошения [ | ]

Круговая оросительная установка
на полях ГДР (1967)

К основным способам орошения относится:

• полив по бороздам водой, подаваемой насосом или из оросительного канала;
• разбрызгиванием воды из специально проложенных труб;
• аэрозольное орошение - орошение мельчайшими каплями воды для регулирования температуры и влажности приземного слоя атмосферы;
• подпочвенное (внутрипочвенное) орошение - орошение земель путём подачи воды непосредственно в корнеобитаемую зону;
• лиманное орошение - глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы водами местного стока.
• дождевание - орошение с использованием самоходных и несамоходных систем кругового или фронтального типа.

См. также механизированное орошение .

Орошение в разных странах [ | ]

Негативные экологические последствия [ | ]

При ошибках в организации мелиорации оросительное земледелие может вызывать целую цепь негативных экологических последствий. Главными из них являются:

Вторичное засоление - одно из главных последствий орошения земель в условиях аридного климата . Оно связано с подъемом минерализованных грунтовых вод к земной поверхности. Грунтовые воды, содержащие соли, начинают при этом интенсивно испаряться, в результате чего почва насыщается избыточным количеством солей. Острая экологическая проблема орошаемого земледелия - загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Это результат полива угодий и использования воды для почв. Большинство рек, воды которых используются для орошения имеют минерализацию 0,2-0,5 г/л. В настоящее время их минерализация возросла в 10 раз, что привело к росту вторичного засоления. Проблемы засоления почв и вод усугубляются применением минеральных удобрений .

Сведение негативного экологического эффекта к минимуму возможно при правильном планировании и проведении орошения, так как большая часть недостатков не является органически ему присущей .

Технико-экономическое обоснование орошения [ | ]

Экономическая эффективность мероприятий по орошению зависит от того, смогут ли дополнительные доходы, получаемые в результате проведения оросительных мероприятий, превзойти затраты на их осуществление. Соответственно, требуется иметь информацию о том, сколько средств потребуется вложить в строительство мелиоративной системы, представлять получаемый дополнительный объём продукции, а также рассчитать величину расходов, затрачиваемых на само производство сельскохозяйственной продукции.

Следует учитывать, что объём капитальных вложений в оросительные системы включает в себя не только средства на сами эти системы, но также и средства на создание соответствующей инфраструктуры, например, на создание внутрихозяйственной сети дорог, электрификацию, строительство дополнительных зданий для производственных нужд и проживания обслуживающего персонала и пр .

Годовые издержки на производство продукции при введении оросительных систем возрастают. Помимо обычных затрат на удобрения, посев, уборку и транспортировку урожая и т. п. появляются расходы на обслуживание самих оросительных систем, которые могут включать в себя затраты на оплату рабочих, на амортизацию оборудования , на дополнительные земляные работы (например, очистку каналов, нарезку временных оросительных сетей), на поливы.

В связи с этим перед введением систем орошения требуется тщательный анализ, сопровождающийся экономическими расчётами и технико-экономическим сравнением нескольких вариантов . Для этого могут потребоваться данные о видах и площадях предполагаемых к орошению земель, оценка их мелиоративного состояния, геодезические работы по съёмке местности, с целью составления топографических планов и профилей угодий, данные о физико-химическом составе почв, геологические данные о грунтовых основаниях и уровне подземных вод.

Создание крупномасштабных оросительных систем требует участия специализированных проектных институтов и научной поддержки ввиду как значительных затрат, так и возможного кардинального влияния на природу и население региона. Извлечь максимальную выгоду из внедрения мелиорации возможно при общем развитии сельскохозяйственной отрасли, когда происходит внедрение современной сельхозтехники, создаются профессиональные кадры работников, а также развивается социальная сфера на селе .

Нормативно-техническое обеспечение орошения в Российской Федерации [ | ]

В настоящее время работы по строительству, эксплуатации и содержанию оросительных систем регулируются сводом строительных норм и правил (СНиП) с сопутствующими нормативно-методическими документами (ведомственные строительные нормы (ВСН), пособия к СНиП, методические указания, большая часть которых сохранилась со времён государственного регулирования вопросов мелиорации. Стоит задача по созданию новых норм, отвечающих как современным требованиям и ситуации, так и находящихся в соответствии с требованиями Международных ассоциаций по стандартизации (ИСО). Однако появление в ближайшее время единого технического российского регламента по мелиорации в ближайшее время маловероятно. В настоящее время ведутся работы по разработке научно-методической основы для создания национальных стандартов, которые бы регулировали мероприятия по орошению, как составной части мелиорации в целом

В можно полагаться на дожди, надеясь при этом получить хороший урожай, и такие годы действительно случаются. Однако в большинстве случаев засушливый месяц летом может свести к нулю все старания аграриев, поэтому такой необходимой становится ирригационная система. успешного выращивания пищи: зерна, овощей, фруктов. Только благодаря искусственному орошению многие местности, лишь условно пригодные для сельского хозяйства, превратились в пышные сады. Орошение имеет свои тонкости и нюансы, и в них стоит разобраться.

Что такое ирригация

Сама по себе ирригация является частью более обширной науки, мелиорации, то есть преобразования земель для наилучшего использования. В мелиорацию входит как осушение болотистых местностей, так и обратный процесс — обводнение. По большому счёту, - это комплекс сооружений и механизмов, позволяющий доставить воду в местность, которая крайне нуждается в дополнительном поливе.

Кроме того, ирригацией называют весь комплекс мероприятий, призванных доставить воду для полива в любое место, где она требуется, независимо от методов — от сооружения прудов и каналов до подъёма грунтовых вод к поверхности. Человечество во все времена нуждалось в воде, поэтому такой нужной является ирригационная система. Определение в данном случае крайне лаконично — любая система, позволяющая доставить воду для полива растений, может считаться ирригационной.

Эволюция ирригационных систем

Самым примитивным методом полива является ручной труд без использования механизации. То есть если воду в сосудах доставляют от естественного источника. Несмотря на развитие технической мысли, этот способ применяется до сих пор, и не только в развивающихся странах Африки — многие дачники в нашей стране до сих пор носят воду вёдрами, чтобы полить грядки. Это труд с крайне малым КПД, поэтому люди всегда стремились механизировать процесс. Так появились всевозможные ирригационные сооружения, от среднеазиатских арыков до римских акведуков, которые до сих пор поражают воображение своей продуманной техничностью.

Доставка воды самотёком была возможна не везде, и скоро появились ветряные и которые не только могли молоть зерно, но и поднимать воду, направлять часть потока вопреки гравитации — вверх. На данный момент применение насосов и трубопроводов позволило свести участие человека к минимуму, ведь современная ирригационная система - это в первую очередь автоматизация процесса.

Поверхностный полив

По-прежнему популярный, но достаточно рискованный и неразумный вид ирригации - это поверхностный полив. Если подвод воды на поля осуществляется по поверхности земли, по бороздам, арыкам и каналам, существенно увеличивается испарение. При этом не исключены некоторые другие негативные явления.

Для поверхностного полива применяется простейшая ирригационная система. Это проточные канавы, борозды, в которые направляется вода из центрального канала или иного источника. Также к поверхностному поливу условно можно отнести лиманный метод ирригации, когда полые воды задерживают на ограниченных пространствах по аналогии с заливными лугами.

Дождевальные установки

Более приближена к природным явлениям оросительная система, в которой используется Вода из проложенных вдоль поля каналов поднимается в дождевальную установку, которая потом рассеивает влагу, имитируя дождь. По сути, это движущийся вдоль канала большой насос с длинной трубчатой системой для формирования облака водяных капель.

По сравнению с поверхностным поливом, такая схема орошения меньше размывает почву, щадит посадки и способствует равномерному увлажнению почвы на нужную глубину. К недостаткам этой системы относится больший на испарение.

Капельный полив

В условиях, когда приходится экономить воду, но при этом имеется настоятельная необходимость выращивать продукты питания, более экономичной и разумной является капельная оросительная система. Особенность капельного полива заключается в том, что вода не разливается по поверхности. Могут также полностью отсутствовать ее открытые источники.

Вода подаётся каплями через отверстия в специальном поливочном рукаве, который стационарно уложен вдоль ряда растений. Таким образом можно поливать строго те растения, которым необходимо внимание. Междурядья остаются практически сухими. Такие ирригационные сооружения обычно снабжаются автоматическими системами, включающими полив в определённое время и отключающими за ненадобностью.

Прикорневой полив

Ещё один интересный способ снабдить растения влагой - это прикорневой полив, когда несущий поток воды находится не на поверхности земли, а в заглублении, практически у корней. Условно можно считать прикорневым поливом мероприятия, связанные с подъёмом уровня грунтовых вод, чтобы растения получали влагу исключительно к месту требования. У этих двух подвидов есть существенное отличие: прокладка прикорневых труб не подходит, если необходимо орошение полей большой площади. А вот поднятие уровня грунтовых вод вполне подойдёт и способно превратить умеренно засушливую местность в урожайные земли.

Позитивные и негативные последствия искусственного орошения

К сожалению, ирригация не только несет положительные моменты, но имеет довольно серьёзные последствия для состояния почвы, поэтому бездумный полив в результате может только навредить. Землепользование следует рассматривать в долгосрочной перспективе, по мере возможности сохранять и улучшать сельскохозяйственные почвы, это даст неплохой задел на будущее. Каким же образом обычное орошение полей может навредить?

Сразу стоит упомянуть о положительном моменте. Именно ирригация даёт возможность существенно расширить площади земель, пригодных для выращивания сельскохозяйственных растительных культур. В мире становится больше пищи, и это хорошая сторона искусственного орошения.

К негативным же последствиям относятся такие явления, как ирригационная и стремительное засоление земель, и это не пустая угроза. Именно поэтому специалисты постоянно исследуют методы орошения на предмет сведения возможного ущерба к минимуму. Сюда же следует отнести бездумное расходование пресной воды, что в некоторых районах более чем расточительно. Поверхностный полив, по сравнению с капельным, убыточнее в разы, при этом он очень быстро приводит к эрозии почвы и её засолению. Если же при земледелии фермеры и агрофирмы злоупотребляют минеральными удобрениями, что даёт кратковременный всплеск урожайности, то засоление приобретает катастрофические темпы.

Разработка новейших методов ирригации - это инвестиции в будущее. Человечество существенно продвинулось в этом вопросе, но наверняка использовало ещё не все возможности. Остаётся надежда, что хищническое земледелие и примитивная ирригация рано или поздно уйдут в прошлое.

Ирригация – это искусственное внесение воды в почву, с целью улучшения условий для роста растений. В самом широком смысле ирригацией можно назвать даже полив сада или газона. Однако обычно этот термин применяется для обозначения процесса доставки воды в больших объемах для выращивания сельскохозяйственных культур в засушливых областях.

В сильно засушливых районах ирригация заменяет естественные дождевые осадки. В условиях с небольшим количеством осадков орошение даст альтернативу сухому земледелию. Где осадки обильные ирригация позволит избежать периодов засухи, которые происходят случайным образом. В любых условиях орошение дает возможность контролировать процесс выращивания растений строго не меньше требуемых объемов.

Выращивание любой культуры будет более эффективным с орошением. На огромных низменных равнинах раскинулись на миллионы гектаров рисовые поля, дающие пищу для практически половины населения Земли, заливаются водой. Сахарная свекла, картофель и большая часть фруктовых растений – также влаголюбивые растения.

Быстрый рост населения нашей планеты резко обостряет проблему производства продуктов питания. Орошение дает возможность вовлекать в земледелие все больше ранее непригодных для этого засушливых земель. Кроме того, орошение позволит повысить урожай на уже освоенных сельскохозяйственных условиях.

Орошение используется по всему миру. Наиболее оно распространено в районах, где выпадает менее 500 мм осадков в год. Также орошение используется в некоторых областях с количеством осадков от 500 до 1000 мм в год. Большинство орошаемых территорий находятся В западных странах и в США.

Система ирригации состоит из различных устройств и путей подачи воды. Обычно оросительные системы принадлежат отдельным фермерам, группам фермеров или сельскохозяйственному предприятию. Также существуют государственные ирригационные системы, находящиеся в ведении министерств и ведомств.

Наиболее часто в качестве источника воды для оросительных систем применяются поверхностные водоемы. В их роли выступают озера, ручьи и реки. Также часто используются грунтовые воды, добываемые с водоносных слоев из-под поверхности земли с помощью скважин. Однако естественные источники воды в засушливых районах имеют свойство пересыхать в разгар лета. Поэтому часто строятся искусственные водохранилища, которые задерживают воду на весь сельскохозяйственных работ.

Для транспортировки воды применяются искусственные каналы открытого или закрытого (обычно в виде трубопровода) типа. Для предотвращения потерь воды поверхность каналов открытого типа часто цементируется или обкладывается каким-либо влагозащитным материалом.

Способ орошения может сильно разниться в различных ирригационных системах и сильно зависит от доступности воды.

В районах, где доступ к воде практически неограничен, используют способ орошения типа «наводнение». При этом вся площадь, где выращивается сельскохозяйственная культура, затапливается на короткое или длительно время, в зависимости от выращиваемой культуры.

Там где вода не столь доступна, применяют более экономные способы. Один из способов предполагает высадку растений в специальных канавках, в которые потом поступают водные потоки. В другом способе, может быть использована другая схема, когда вода пускается по глубоким канавам между рядами растений. Поступающая вода проникает затем в корневую систему растений с боку, а не сверху.

В еще более экономичных системах вода распрыскивается под давлением с помощью специальных оросительных установок. Для использования такой схемы требуется уже прокладка разветвленной трубопроводной системы и установка специальных насосов.

Самой экономичной схемой ирригации является капельная оросительная система. При этом к каждому растению подводится отдельная тонкая трубка, доставляющая очень ограниченные объемы воды. Обычно такие системы компьютеризированы и распределяют объемы воды в соответствии с заданным расписанием в зависимости от окружающих условий. Капельные системы применяются в районах близких к пустынным, где вода на вес золота.

Орошение может не только помочь земледелию, но и навредить ему и даже разрушить плодородный слой. При чрезмерном увлажнении земля может покрыться коркой, которая будет препятствовать дыханию растений. Кроме того, вода должна быть очищена от вредных примесей и соответствовать химическому составу грунтовых вод данного региона, иначе может произойти гибель существующей экологической среды, что может вызвать эрозию и опустынивание местности.