Планирование орошения в 4 шага

Внедрение системы орошения на сельскохозяйственном участке требует тщательного планирования и значительных вложений. Поэтому, прежде чем приобретать и устанавливать систему орошения, необходимо составить план орошения для вашего участка. Планирование орошения может служить своего рода страховкой от недостатка осадков и стресса растений.

Что такое планирование орошения?

В общем смысле планирование — это совокупность операций и решений, позволяющих удовлетворить потребности возделываемой культуры в воде и орошении за счёт имеющихся сооружений и водных ресурсов так, чтобы культура не испытывала дефицита воды.

Этапы планирования орошения

* Изучение пригодности участка и почвы для орошения

* Проверка количества и качества имеющейся воды

* Выбор правильного метода орошения и проверка наличия рабочей силы, оборудования и энергии

* Рассмотрение экономических аспектов

Первый шаг: проверка пригодности участка и почвы для орошения

Из-за таких проблем, как рельеф участка (наличие крутых склонов), низкая водопроницаемость или слабый дренаж, приводящий к накоплению солей, не всякая почва и не всякий участок пригодны для орошения и обработки.

В целом все типы почв можно разделить на три общие категории.

1. Орошаемые почвы

Это почвы, которые благодаря подходящей структуре и идеальному рельефу поверхности не имеют каких-либо ограничений по приёму воды.

2. Почвы, орошаемые при определённых условиях

Эти почвы имеют ограничения для надлежащего орошения из-за наличия водонепроницаемых слоёв, высокого потенциала засолённости, крутого уклона и т. п. Некоторые из таких участков можно улучшить надлежащим дренажом. В подобных условиях важно тщательно обследовать участок перед посевом и орошением.

3. Неорошаемые почвы

Такие почвы имеют серьёзные ограничения по впитыванию воды и успешному орошению и практически теряют способность к возделыванию.

Из чего состоит структура почвы?

В целом структура почвы отражает процентное соотношение минеральной части почвы, то есть компонентов песка, ила и глины.

Сочетание этих трёх составляющих влияет на почву сельскохозяйственных угодий. Частицы, образующие почву, формируют более крупные единицы, которые мы называем агрегатами. Агрегаты слипаются друг с другом и образуют комки. Между частицами, агрегатами и комками имеются поры. Эти поры могут быть крупными или мелкими, и очень важно, как именно они распределены.

По другой классификации почвы можно разделить на три категории:

Лёгкая почва

Состав таких почв таков, что более 80 % приходится на песок и менее 12 % — на глину. В целом такие почвы обладают высокой впитывающей способностью, но низкой ёмкостью удержания. Поэтому они не будут обладать достаточным плодородием. Лёгкую почву также называют тёплой почвой.

Средняя почва

Почвы, в которых доля глины составляет от 12 % до 28 %, относятся к средним почвам. Эта группа почв благоприятна с точки зрения продуктивности, поскольку наряду с высокой ёмкостью удержания обладает достаточной впитывающей способностью.

Тяжёлая почва

В этой группе почв доля глины превышает 28 %, они обладают высокой ёмкостью удержания и хорошо обеспечивают растение влагой. Главная проблема этой группы — отсутствие пор в почве, необходимых для дыхания растения.

Способность удерживать воду и питательные вещества у почв различного состава неодинакова. Например, в лёгкой почве всего 15 % влаги может быть достаточно для цветения растения, тогда как в средней или тяжёлой почве такой же процент влаги оказывается недостаточным даже для выживания растения. Вода собирается вокруг пор и внутри них. Растение сначала впитывает воду из крупных пор, а затем, когда вода в них заканчивается, крупные поры пополняются водой из мелких пор.

Структура почвы влияет на планирование орошения двояко:

1. Текстура почвы определяет её ёмкость и коэффициент водопроницаемости (скорость, с которой почва принимает воду). Прежде чем проектировать систему орошения, следует получить достаточно сведений о структуре почвы, поскольку от этого зависят расход воды, расстояние между дождевателями и капельницами.

2. Знание структуры почвы означает знание того, сколько воды находится в корневой зоне, какова водоудерживающая способность почвы и сколько воды доступно корням. Тем самым расчёт потребности в воде и объёма орошения выполняется проще, а растение защищается от водного стресса.

Различные состояния структуры почвы во время орошения

Во время орошения почва может находиться в трёх общих состояниях:

Насыщение

Говорят, что все поры почвы заполнены водой.

Полевая влагоёмкость

Это состояние, при котором почва приняла максимальное количество воды, которое она способна удержать. Наиболее идеальным условием для роста культуры является полевая влагоёмкость. Доступность воды выражается разностью между полевой влагоёмкостью и точкой увядания. Достижение почвой её влагоёмкости имеет ключевое значение благодаря наличию достаточной влаги и воздуха для корней.

Точка увядания

Это состояние, при котором из-за недостатка влаги растение теряет способность впитывать воду из почвы.

На приведённом выше рисунке вы можете проследить разницу между тремя состояниями: насыщением, полевой влагоёмкостью и точкой увядания. Наилучшим условием для роста и выращивания культур является состояние полевой влагоёмкости, при котором и удовлетворяется потребность в воде, и остаётся достаточно места для дыхания корней.

Засолённость почвы

Засолённость означает наличие соли в воде и сельскохозяйственной почве. Соль естественным образом присутствует в почве, поверхностных и подземных водах. Наиболее распространённой солью, вызывающей засолённость воды и почвы, является хлорид натрия, однако к ней могут приводить и другие вещества, такие как магний, кальций, калий и т. д. Чем выше засолённость почвы, тем труднее растению получать из неё воду, и культура достигает точки увядания.

pH почвы

pH почвы выражает её кислотность или щёлочность. В нормальных условиях pH почвы находится в диапазоне от 1 до 14, где в этом диапазоне 7 — нейтральное значение, ниже 7 — кислая среда, выше 7 — щелочная. Наличие некоторых соединений может изменять щёлочность или кислотность почвы. pH считается основной переменной для контроля химических процессов в почве. По сути, pH через процесс регулирования задаёт стандартный диапазон кислотности или щёлочности для выращивания культур. Для большинства растений оптимальный диапазон pH составляет от 5,5 до 7. Однако существует множество растений, способных расти и размножаться за пределами этого диапазона.

Для орошения и посева рассматривается глубокая суглинистая почва с надлежащим дренажом, с уровнем грунтовых вод на глубине от 1,5 до 2 метров от поверхности почвы, с аэрацией в пределах 10–12 % и оптимальной ёмкостью удержания 15 % (15 см воды на каждый метр глубины почвы). Применение метода капельного орошения значительно облегчает перенос питательных веществ и создание в почве кислотно-щелочного баланса. Хотя улучшить слабые физические свойства обрабатываемой почвы бывает трудно и это рассматривается как ограничение для роста культуры, с помощью метода капельного орошения, точно контролируя объём полива, вы сможете решить эти проблемы.

Анализ почвы

Чтобы определить свойства и структуру имеющейся почвы, а затем выбрать подходящий для участка и культуры метод орошения, расстояние между трубами, интенсивность расхода и т. д., необходимо провести анализ почвы. Для анализа почвы с сельскохозяйственного участка отбирают пробы с помощью двух вёдер по 10 литров, лопаты и почвенного бура.

Методы и этапы отбора проб почвы

* Продвигайтесь вдоль всего участка и в зависимости от площади участка отбирайте пробы почвы через каждые 50–100 метров.

* В каждой точке отбора следует взять две пробы (одну с глубины 30 см, другую с глубины 60 см).

* Все пробы, взятые с глубины 30 см, следует поместить в одно ведро, а пробы с глубины 60 см — в отдельное ведро.

* После отбора тщательно перемешайте содержимое каждого ведра.

* Возьмите из каждого ведра по 1,5 кг смеси, поместите в отдельные пакеты и обозначьте на каждом этикеткой глубину отбора пробы.

* Сдайте пробы в аккредитованную и сертифицированную лабораторию.

Основные показатели при анализе почвы

* Механический состав почвы

* Засолённость почвы и pH

* NPK (азот, фосфор и калий)

* Кальций

* Магний

При необходимости в лаборатории можно заказать самые разнообразные анализы почвы. Что касается глубины отбора проб, то отбор может продолжаться до глубины двух метров и выполняться в три этапа.

Второй шаг: определение необходимого количества и качества воды

Вопрос воды при орошении — это сердце любой системы орошения. Учёт и контроль необходимого количества воды — одна из самых основных вещей, способных помочь в успешной работе системы орошения и, в конечном счёте, в надлежащем выращивании культур. Чтобы убедиться в пригодности воды для сельского хозяйства, вы можете обратиться за помощью в специализированные водные лаборатории, работающие в этой области. Изучение совместимости типа почвы с водой важно для определения того, что следует использовать при орошении.

Водный баланс

Цель составления водного баланса — поддерживать влажность почвы на оптимальном уровне, чтобы восполнять воду, потребляемую культурой. Количество воды, используемой культурой, также называют показателем эвапотранспирации (ET). Объём используемой воды меняется в зависимости от стадии роста растения и погодных условий. Растения обычно потребляют больше воды в жарких и сухих условиях. Ветер и облачность также могут влиять на показатель эвапотранспирации.

Метод составления водного баланса для орошения сравнительно прост. Однако для каждой стадии развития растения необходимо составлять отдельный план. Важнейший вопрос, учитываемый при эффективной программе и оптимальном балансе, — удовлетворение потребности культуры в воде за счёт имеющихся водных ресурсов. Показатель эвапотранспирации можно получить из данных регионального метеорологического центра. При этом величина эвапотранспирации (ET) зависит от таких факторов, как температура, интенсивность солнечного света, относительная влажность воздуха, скорость ветра и т. д.

Третий шаг: проверка наличия энергии и оборудования для орошения

Источник энергии

Если имеется электричество, приоритет отдаётся использованию этого источника энергии. По сути, у электроснабжения есть преимущества перед дизельными двигателями. Одни из важнейших преимуществ этой энергии: более низкая стоимость перекачивания, более экономичное обслуживание, большая надёжность и удобство эксплуатации.

Оборудование

Выбор системы орошения (насосы, станция фильтрации, трубопроводы, оросительное оборудование и т. д.) должен производиться в соответствии с вашими потребностями в орошении. При приобретении этого оборудования необходимо учитывать такие аспекты, как площадь посева, рельеф участка, потребность в рабочей силе, источник энергии, требуемое рабочее давление и т. д. Одним из важнейших аспектов при выборе системы орошения является севооборот по годам возделывания. Внедрение и применение оросительного оборудования обычно обходится фермерам очень дорого. Поэтому перед подготовкой и внедрением рекомендуется проверить все аспекты.

Посетите системы орошения других фермеров и воспользуйтесь их опытом, изучите преимущества и недостатки различных систем орошения и приобретайте оборудование предпочтительно у официальных торговых представителей компаний. По возможности покупайте всё оборудование одной марки и у официальных дилеров. Это в значительной мере решает проблемы установки и эксплуатации системы орошения.

Мощность насоса

Давление водяного насоса должно соответствовать участку и потребностям системы орошения. При покупке обращайте внимание на диаметр труб, толщину стенок, допустимое рабочее давление и т. д.

Четвёртый шаг: рассмотрение экономических аспектов

Прежде чем высевать культуры, следует проверить, при какой комбинации можно получить наибольшую урожайность. Наибольшую урожайность даст одна культура или несколько? Чтобы ответить на этот важный вопрос, следует изучить и исследовать такие вопросы, как рынок продукции, отпускная цена продукции, возможность экспорта и импорта, затраты на выращивание и уборку урожая. При выборе комбинаций культур необходимо также оценить осуществимость посева, чтобы комбинация посева была подходящей с точки зрения имеющихся сооружений и рабочей силы.