Поливное земледелие исторически является альтернативой традиционного растениеводства, которое напрямую зависит от почвенно-климатических условий региона и метеорологических факторов. Ирригация (или орошение) – это основной вид мелиоративных мероприятий, заключающийся в создании и поддержании такого водного режима почвы, которое необходимо растениям для роста и вызревания.полив капусты

Благодаря искусственному орошению возможно возделывать сельскохозяйственные культуры, которые в естественных условиях испытывают недостаток влаги, организовывать посевы на засушливых территориях таким образом, чтобы получать гарантированно высокие и устойчивые урожаи.

Урожайность выращиваемых в ирригационном земледелии сельскохозяйственных культур (таких, как пшеница, рис, сахарная свекла и др.) в 2-5 раз превосходит результаты традиционного растениеводства. В сочетании с орошением применяются технологии повторных и уплотнённых посевов. Это позволяет продуктивно использовать землю, собирая с полей до 3-х урожаев в год. Специалисты утверждают, что ведение ирригационного земледелия повышает рентабельности сельскохозяйственного бизнеса с 12% до 20%.

Орошаемое земледелие в нашей стране

Истоки водохозяйственной деятельности в России связывают с временем царствования Петра I. А первым отечественным госучреждением, в ведении которого были вопросы обводнения земель, равно как и проблемы осушения болот, был созданный в конце 19 века отдел земельных улучшений Министерства земледелия. В результате проводимых работ по регулированию водозабора из рек и строительству скважин, в России орошалось 3,8 млн га земель.

Мелиоративная деятельность, приостановившаяся в связи с революционными событиями 1917 года, была возобновлена советским государством в годы первых пятилеток. К 1941 году площадь орошаемых земель составила 11,8 млн га. В послевоенные годы разрушенные гидротехнические сооружения интенсивно восстанавливались. Огромным достижением советского периода было строительство уникальных гидромелиоративных систем. Это Волго-Донской и Кубань-Егорлыкский каналы, гидротехнические сооружения Барыбинской степи в Западной Сибири, Саратовский оросительный канал. Главными поставщиками влаги на поля стали такие водные артерии, как Большой Ставропольский и Северо-Крымский каналы.

Пик достижений в отечественной ирригации приходится на 1985 год, когда в стране орошалось около 20 млн.га. К началу 90-х годов площадь мелиоративных земель составляла почти 10% от общей площади пашни. Но распад СССР и проводимая в те годы земельная реформа оказали негативное воздействие на формирование мелиоративного комплекса. Работы по созданию гидротехнических сооружений были практически остановлены. Снижение до 4, 5 млн га площадей, занятых под ирригационное земледелие, было критическим.

По оценкам специалистов, чтобы обеспечить продовольственную безопасность нашей страны, минимальная площадь орошаемых земель должна находиться на отметке 10 млн га.Именно поэтому Министерством сельского хозяйства РФ на основе разработок ВНИИ гидротехники и мелиорации была создана государственная программа «Плодородие», которая действовала до 2013 года. Затем на смену ей пришла новая федеральная целевая гос­программа «Мелирация», рассчитанная на период до 2020 года.  Цель проводимых в настоящее время мероприятий  - обеспечить необходимый прирост орошаемых земель, а также снизить на 20% водопотребление для нужд поливного земледелия.

Актуальность ирригации очевидна, поскольку дефицит осадков в России наблюдается на 80% всей пашни. Основные площади орошаемых земель сосредоточены в засушливых районах страны: Нижнее и Среднее Поволжье, Заволжье, Северный Кавказ и Краснодарский край, Крымский полуостров, Западная и Южная Сибирь, Забайкалье и Дальний Восток.

  • К традиционным регионам ирригационного земледелия относятся Саратовская, Волгоградская, Астраханская области, Татарстан и Калмыкия. Засушливое лето здесь было и остается нормой.
  • Немыслимо без орошения земледелие на Северном Кавказе и в Краснодарском крае из-за незначительного количество выпадающих там осадков.
  • Актуальным на сегодня является ирригация крымской степной зоны в связи с проблемами водозабора из Северо-Крымского канала.
  • Кроме того, требуют полива овощные, плодовые, кормовые культуры, луга и пастбища в районах, которые ранее не знали засухи. Это Алтайский край, Центрально-Чернозёмный регион и некоторые территории Нечерноземья.

По данным статистики, сегодня в России на мелиорированные земли приходится 8% от общей площади пахотных земель. А дают они около 15% валового производства продукции. С использованием ирригационной системы земледелия производится около 70% овощей, 100% риса, более 20% кормовых культур. В условиях орошения выращивают в основном зерновые (пшеница, кукуруза, просо, рис и др.), зернобобовые, технические (подсолнечник, хлопчатник, и др.), овощи, плодовые, а также различные виды грубых и сочных кормов.

Способы ирригации земель

Гидротехнические системы в поливном земледелии можно классифицировать по типу открытости и по способу полива.   В открытых системах подача воды осуществляется с помощью каналов, траншей и лотков. Системы, в которых используют трубопроводы, называются закрытыми.

В зависимости от способа подачи воды для орошения (по земле, под землей или по воздуху) все ирригационные системы подразделяются на группы.

  1. Для поверхностного увлажнения, так называемого полива по бороздам, используют  простой способ перекачки воды по канавам, траншеям или трубопроводным системам.полив по броздам  Подаваемая таким образом на поля вода удерживается с помощью задвижек. Применяют эту систему полива, как правило, на небольших участках, где высаживают исключительно влаголюбивые культуры. Распределение воды в канавах между рядами требуется сахарной свекле и овощам. А рис выращивают методом затопления территории. К недостаткам этой методики ирригации относится большой расход воды.
  2. Увлажнение значительных по размеру площадей  производят с помощью передвижных поливных агрегатов. В основе такого устройства -навешиваемый на трактор барабан, на который наматывается гибкий шланг. Проезжая по полю, трактор раскладывает трубопровод, в который с помощью насоса нагнетается вода. Полив производится через выпускные отверстия, сделанные в трубопроводе на расстоянии порядка 20м друг от друга.орошаемое полеВвиду простоты и мобильности системы этот вид орошения достаточно распространен в современном растениеводстве.
  3. Наиболее эффективными и экономичными при орошении таких культур, как люцерна, кукуруза, виноград, являются дождевальные машины.дождевальная машина В основе конструкции - ферма, имеющая чаще всего вид треугольника. Подвод воды к агрегату производится с помощью водозаборного устройства, называемого «лягушка». Орошение с использованием самоходных и несамоходных систем кругового или фронтального типа носит название «дождевание».
  4. Принцип прикорневого орошения состоит в  разбрызгивании воды из специально проложенных подпочвенных или наземных перфорированных труб. Полив из стационарных трубопроводов увлажняет непосредственно корневую систему растений. Системы капельного орошения ощутимо экономят воду и применяются для полива овощей (в частности, томатов и огурцов), а также бахчевых культур. 
  5. Увлажнение мельчайшими каплями воды приземного атмосферного слоя называется аэрозольным орошением. Регулируя температуру и влажность, можно создать растениям комфортные условия для роста и развития.
  6. Аэрозольное орошение широко применяют в садах, цитрусовых рощах и виноградниках. Такой вид мелкодисперсной ирригации удобно применять на территориях со сложным рельефом.
  7. Ведение огородничества сегодня осуществляется с использованием высокотехнологичного способа выращивания растений на искусственных средах без почвы, называемого гидропоникой. Всё необходимое растения получают из питательного раствора, окружающего корни. Это дает хорошие результаты и значительно снижает расход воды.  способы ирригации земель                                                                               

Таким образом, вид используемых ирригационных приспособлений и сооружений зависит от типа выращиваемых культур. Виноградники, кукурузные поля не могут обойтись без дождевания. Для пастбищ и трав приемлемы естественные способы ирригации. Зерновым и кормовым культурам достаточен редкий полив. Наиболее эффективными для садов и огородов признаны способы орошения с оптимизированным расходом воды.   

Применение той или иной формы ирригационного земледелия зависит от того, в какой природной зоне оно осуществляется. Ведь и характеристики водных источников, и организация водозабора, и размеры каналов на равнинах, в предгорьях или горной местности существенно отличаются.Поэтому для каждой зоны выбирают определенную конфигурацию оросительной сети, наиболее подходящие водорегулирующие устройства и т.п.

  • В равнинных местностях чаще всего используют крупные паводковые системы полива, производят обваловку паводковых разливов.
  • В долинах крупных рек ирригация осуществляется с помощью плотин и дамб. Зачастую она сочетается с методиками богарных посевов яровых культур на весенне-зимних осадках.
  • Одноразовое весеннее глубокое увлажнение почвы на разливах рек и ручьев местного стока именуется лиманным орошением или болотным земледелием.
  • В горной местности применяются террасные системы орошения, в которых   используются сложные искусственные гидротехнические приспособления.

Но какая бы зональная форма ирригационного земледелия не применялась, в основе орошения -  соблюдение принципа дозированной подачи воды. Ведь любому растению вредит как недостаток влаги, так и её переизбыток.полив поля

Земледелие– наиболее значимый потребитель запасов пресной воды. Мировое сельское хозяйство ежегодно расходует более 2,8 тыс. куб км воды. Практически весь объем идет на ирригацию земель площадью 290 млн га. Это в 7 раз больше, чем водопотребление всей мировой промышленности. Источниками влаги, необходимой для возделывания сельскохозяйственных культур, являются поверхностные или подземные воды. Для полива в засушливый сезон используют воду рек, озер и ручьев, накопленную в резервуарах или искусственных озерах. Для забора грунтовых вод сооружают колодцы. В приморских районах воду для полей получают путем опреснения.Однако, де­фи­цит во­ды во мно­гих стра­нах служит фактором, сдерживающим развитие ирригационного земледелия.

Примерное количество воды, затрачиваемое только на выращивание (не включая переработку или приготовление) пищевых культур, которое  потребляет ежедневно одни человеком составляет около 17 литров.

Среднее потребление воды разными культурами  для получения высоких урожаев характеризуется весьма внушительными цифрами. потребность воды

Поэтому к задачам, стоящим перед ирригационным земледелием, помимо выбора оптимальной технологии возделывания поливных растений относится и применение экономных способов расходования гидроресурсов.