Эффективное ведение сельхозпроизводства невозможно без применения орошения, в особенности в Южных регионах Украины с засушливым климатом и недостаточным количеством осадков, в так называемых регионах рискованного земледелия, где без орошения выращивать высокие урожаи очень тяжело. По оценкам специалистов,около 80% всего водоснабжения или водоиспользования на планете приходится на сельскохозяйственные потребности. Большой вред причиняется водным ресурсам. Они быстротечно и невосстановимо используются. Итак, разработка эффективных технологий орошения приобретает большое значение. Любые технологии имеют право на существование, если не наносят ущерба природе.
В теплый летний период, когда физиологические процессы в растениях достигают своего максимума, они в особенности требуют влаги. Она необходима деревьям и кустарникам, а также растениям на грядках. В особенности привередливы к воде овощи. Например, огурец на 98% состоит из воды, перо лука содержит 88% воды. Для формирования кочана капусты весом 2 кг корни поглощают, а листва испаряет около 200 литров воды!
растений, в особенности у овощей, потребность в воде зависит от развития корневой системы и величины поверхности листвы. Чем глубже корень проникает в землю, тем больше может вобрать влаги. Чем больше листовой аппарат, тем больше испаряется влаги. А если влаги недостаточно, то надо поливать, но каждое растение по-разному. В стадии рассады овощным культурам постоянно необходима влага. Да и потом растения, особенно скороспелые, используют много воды. Очень привередливы к влаге салат, редис, капуста, огурцы, кабачки, перец, баклажаны. Немало воды перекачивает лук и чеснок, так как корневая система у них локализуется в верхнем пласте почвы. Свекла, морковь, картофель, хрен, фасоль, горох, петрушка меньше страдают от засухи. Наиболее засухоустойчивыми культурами считаются: арбуз, дыня, кукуруза, тыква, которые способны добывать влагу из нижних пластов почвы и экономно ее тратить. В особенности много воды овощи требуют во время формирования клубней, корнеплодов, кочанов и луковиц. Непременно нужно учитывать, что прямой солнечный свет (в особенности в жару) усиливает водопоглащение в несколько раз, а ночью его интенсивность снижается.
Виды орошения
В современном сельхозпроизводстве существует множество видов поливки или орошения. Они отличаются между собою принципом применения в зависимости от выращиваемых растений, географии использования, стоимости, затрат водо- и энергоресурсов и т.п.. В основном различают поливку по бороздам или по лункам (полив затоплением), дождевание (в том числе микродождевание), шланговый полив, капельное орошение и др. Все вышеприведенные виды имеют свои преимущества и недостатки (табл. 1). Например, поливку по бороздам применяют на хорошо спланированных участках с очень незначительным наклоном. Несмотря на привлекательно небольшие затраты, эта система не имеет широкого распространения и не обеспечивает запланированной равномерности распределения влаги. Дождевальное орошение целесообразно при выращивании зерновых, овощей, кукурузы при достаточно высокой густоте стояния растений. Это пока что наиболее распространенный способ орошения. В последнее время появилось множество новых, в том числе самоходных, дождевальных систем с современными распылителями. И несмотря на широкий спектр применения, дождевальные системы приводят к весьма большим потерям воды, уплотнению верхнего пласта почвы, образованию поверхностной корки с ухудшением водно-воздушного обмена. Для дождевания существуют ограничения относительно применения удобрений и средств защиты растений. При дождевании увеличивается опасность заболеваний растений.
|
||||||||||||||||
Капельное орошение – экономически обоснованный и экологически безопасный способ полива садов, виноградников, ягодников, овощей и бахчевых культур в условиях открытой почвы, а также других сельскохозяйственных культур в теплицах и на приусадебно-огородных участках.
Капельное орошение - способ поливки, при котором вода небольшими порциями подается к корням растений из наземных трубопроводов сквозь отверстия (с капельницами) в поливных лентах (тейпах) или трубках, проложенных в земле или на ее поверхности (рис. 1). Сущность систем капельного орошения состоит в том, что поливается не земля, а растение. Такой эффект достигается благодаря попаданию воды непосредственно в прикорневую зону растений через эластичные трубки (тейпы), которые имеют по всей длине щелеобразные отверстия (капельницы). При появлении в системе давления отверстия открываются, и вода (при создании условий турбулентного потока) выходит наружу (даже при рабочем давлении воды 0,5-0,7 атмосфер вода все равно капает!); прилегающая земля равномерно увлажняется, становится мягкой. После отключения насосов давление в системе падает, отверстия смыкаются (это предотвращает проникновение в трубку грязи и насекомых). Трубки в поле размещаются параллельно и одним концом присоединяются к общему магистральному трубопроводу, с помощью которого вода подается от насосно-фильтровальной станции. Отверстия между трубками, между отверстиями на трубке, заворачивание в землю и диаметр трубок могут быть разными и зависят от выращиваемой культуры и типа почвы. Таким образом, прикорневое орошение позволяет в 2-3 раза уменьшить затраты воды, благодаря чему появляется возможность заниматься овощеводством даже в тех районах, где за неимением водных ресурсов это было не возможно. Например, в северной Африке на песках с использованием капельного орошения получают более 100 т/га помидоров.
Традиционные способы полива в сравнении с капельным орошением имеют определенные недостатки:
· Перерасход воды и минеральных удобрений, за которыю надо платить, а в особенности в южных регионах вода является дефицитным ресурсом;
· земля после полива покрывается коркой, не пропуская кислород к корневой системе, которая требует дополнительного рыхления ;
· капли воды попадают на листву, создавая своеобразные линзы, и сквозь них солнечное излучение обжигает зелень;
· если поливается сад или ягодник, очень часто оголяются корни растений. В любом случае смывается верхний плодородный пласт почвы;
· из-за перенасыщения влагой в междурядьях сводится к минимуму или вообще не возможно своевременное проведение технологических операций с применением техники и резко возрастает количество сорняков.
Использование систем капельного орошения одновременно с подачей раствора удобрений - фертигация (от англ. fertilizer-удобрение и irrigation-орошение) позволяет постоянно поддерживать влажность почвы в оптимальном соотношении в системе “вода-воздух” в почве. Это приводит к более высокому коэффициенту усвоения удобрений растениями. При использовании систем капельного орошения осуществляется точное дозирование поступления всех элементов, которые находятся в растворе, в том числе контроль количества раствора на единицу площади орошения. Кроме того, такая система позволяет вносить сбалансированное количество азота, фосфора, калия и других элементов подпитки с учетом фаз роста и сезонных потребностей растений. Внесение удобрений с помощью капельных систем повышает коэффициент их использования в среднем на 25-30% и снижает общее использование удобрений на 15-35%. Фертигация в отличие от обычного капельного полива разрешает не только эффективно использовать удобрения, но и предотвращать загрязнение грунтовых вод, не создает условий для повторного засола почвы.
Правильно регулируя режим влажности, можно при необходимости изменять процессы роста и развития растений. Капельное орошение уже довольно хорошо зарекомендовало себя в США, Голландии, Германии, Израиле, Турции. Такие системы уже начинают распространяться по всему миру, где у фермеров возникают проблемы с водой. Например, фермеры северной Индии говорят, что когда у них будет достаточно воды, то они смогут засевать в два раза больше площадей, чем сейчас. Уже теперь капельное орошение дает им возможность использовать имеющийся у них объем воды, но благодаря более высокой эффективности орошения они увеличивают почти в два раза свои урожаи и качество полученной продукции. Всемирно известная компания Каргилл обладает довольно большими плантациями апельсинов во Флориде, США. После добывания фосфоритов, которые направляются на производство фосфора и фосфорных удобрений, компания Каргилл перепахивает все карьеры, где проводилось добыча, согласно с современными стандартами охраны окружающей среды. Именно на этих окультуренных площадях они выращивают чуть ли не лучшие по качеству плодов и урожайности апельсины, хотя и на сплошных песках, именно благодаря применению современных технологий орошения и фертигации (Каргилл использует системы микродождевания: один разбрызгиватель на каждые два дерева).
Калифорнии (США) применяется дифференцированная тарифная сетка относительно водоиспользования. В этом штате находится множество орошаемых земель, и власть решила сократить объем стоков с полей, что ведет к загрязнению окружающей среды. Они ввели тариф (или квоту) на 80% воды, которую использует фермер. Этот тариф не увеличивается, если фермер потребляет воду в том же самом объеме, как и раньше, а если он увеличивает ее использования до 90%, то на разницу, то есть на 10% устанавливается очень высокий тариф. Поэтому фермеры вынуждены сокращать объемы использования воды в среднем на 10-20%, чтобы не платить высокие тарифы. Мы видим, что там, где применяются стимулы, фермеры реагируют на них. Когда у них есть возможность, они вкладывают финансы в более эффективные и экономические технологии.
Важным фактором в использовании систем капельного орошения являются требования к качеству воды. Поливная вода не должна содержать естественных органических кислот, пестицидов. Ее следует проверять также на содержание солей кальция, магния, натрия, хлора, бора и тяжелых металлов, а также сульфатов. В сравнении с невысокой стоимостью поливных трубок большую часть затрат на капельные системы составляют затраты на фильтрование воды. И это как раз не тот процесс, на котором можно съэкономить или вообще пренебрегать им. При нормальной фильтрации воды можно предотвратить забивание трубки солями тяжелых металлов и органических остатков.
Об очевидной эффективности применения прикорневого капельного орошения свидетельствуют такие факты:
экономное и экономическое использование водных ресурсов (50-90% экономии сравнительно с традиционными системами полива);
возможность регулирования глубины увлажнения, количества, качества и периодичности орошения;
снижение затрат работы;
снижение риска поражения растений благодаря возможности одновременного объединения фертигации и других агротехнических операций: внесение средств защиты растений, подкормка удобрениями, регулирование уровня рН в почве и т.п.;
во время прикорневого орошения капли воды не попадают на листву овощей, и так значительно уменьшается возможность поражения растений болезнями;
поступая в почву изнутри, вода не образовывает корки на поверхности. Поскольку вообще воды подается меньше, допускается ее применение с большей минерализацией, чем при дождевании;
снижение количества сорняка как результат отсутствия увлажнения междурядий;
благодаря равномерности распределения влаги и удобрений, достигаются высокие показатели урожайности (на 20-50% выше, чем традиционные системы орошения) и качества плодов, способность сохранять свои качества и транспортабельность продукции; плоды имеют “технологическую” форму и равномерно вызревают, что является определяющим фактором для перерабатывающих предприятий;
снижение зависимости получения высокого урожая от состояния почвы и погодных условий;
инвестиционная привлекательность при окупаемости затрат первого сезона.
Но, в свою очередь, использование систем капельного орошения требует множество затрат на свое техническое обслуживание и ремонт. Подключение капельниц, состояние трубок нуждаются в ежедневной проверке. Возможно также чрезмерное орошение, которое может привести к заболеванию корневой системы и всего растения, и таким образом, к уменьшению урожаев. Использование приборов для мониторинга влажности почв поможет хорошо наладить программу орошения.
Капельное орошение также позволяет эффективно использовать мульчу (во многих случаях-это полиэтиленовая пленка). Мульчевание пленкой позволяет:
- повысить температуру почвы на глубине 5 см на 7-9 градусов;
- уменьшить уплотнение почвы;
- улучшить рост корней и кислородный обмен (аэрацию почвы);
- значительно уменьшить количество сорняков и возможность их появления;
- уменьшить затраты удобрений и снизить выпарывание влаги;
- благодаря мульчеванию черной полимерной пленкой можно получить урожай раньше на 2-14 дней. Прозрачная пленка позволяет получить урожай прежде массовой уборки на 21 день.
Рядом с очевидными преимуществами, использование мульчи требует ежедневного контроля. Начальные затраты и затраты на сбор урожая возрастают. Следует помнить, что мульчу и капельные системы нужно убирать с полей каждого сезона.
Капельные системы полива: технология XXI столетия уже в Украине
В Украине все более большего распространения приобретают капельные системы полива. Лидерами по применению капельного орошения выступают Одесская, Херсонская, Днепропетровская, Николаевская, Киевская, Донецкая области. Юг Украины - это зона овощеводства, в особенности раннего, виноградарства и садоводства. Для садов и виноградников специалистами предлагается применение более толстостенных капельных трубок, рассчитанных на 10 лет использования, так как эти многолетние насаждения имеют стационарное размещение. В овощеводстве используются как многолетние трубки, так и односезонные.
В Украине все более большего распространения приобретают капельные системы полива. Лидерами по применению капельного орошения выступают Одесская, Херсонская, Днепропетровская, Николаевская, Киевская, Донецкая области. Юг Украины - это зона овощеводства, в особенности раннего, виноградарства и садоводства. Для садов и виноградников специалистами предлагается применение более толстостенных капельных трубок, рассчитанных на 10 лет использования, так как эти многолетние насаждения имеют стационарное размещение. В овощеводстве используются как многолетние трубки, так и односезонные.
По данным газеты “ДЕНЬ”, Херсонская область станет первой в Украине, где на больших площадях планируется ввести капельное орошение с применением оснащения, изготовленного отечественными предприятиями.
“Наша цель – доказать, что мы разработали технологии, которые не уступают ни американским, ни канадским, ни израильским, - отметил директор центра микроорошения и водоснабжения Украинской академии аграрных наук, заслуженный деятель науки и техники Михаил Ромашенко. – Кстати, уже 7 лет успешно работают установленные нами системы орошения XXI века в агрофирме “Совхоз “Білозерський”. Хорошо, что магистрали пластиковые, и они не привлекают охотников за металлом. Таким образом, речь идет об учреждении своеобразного мелиоративного полигона. По мнению ученого, это позволит уже в ближайшее время массово заменить убыльное традиционное орошение засушливых южных степей более экономным и эффективным.”
Где приобрести оснащение для капельного орошения?
В Украине успешно работают фирмы, которые поставляют системы капельного орошения, но наряду с этим они предлагают интегрированные системы относительно целесообразности выращивания тех или других культур, систем защиты и подкормки растений.
Например, компания “Баеркропсаенс Украина”, посредством основанной ею системы фермерских магазинов-сервисных центров “Зеленый Мир”, вводит системы капельного орошения EuroDrip греческого производителя трубок для орошения. Также “Зеленый Мир” предлагает высококачественные семена, средства защиты растений, удобрения и т.п..
Еще один лидер в Украине среди поставщиков систем капельного орошения, успешно работающий на рынке Украины уже на протяжении семи лет, - компания “Терра Лтд.”. Компания является официальным представителем и дистрибьютером мирового лидера в области капельного орошения, американской компании T-Systems (производителя трубки T-Tape). "Терра Лтд." является также эксклюзивным представителем греческой компании “Drop-N.Kiosidis” - одного из мощнейших производителей оснащения для орошения и фильтрационных систем; бельгийской “NutriSI”, которая специализируется на производстве водорастворимых удобрений для закрытой почвы и систем капельного орошения открытой почвы; французской “АQUА'TЕС” - одного из наибольших производителей гидравлических клапанов и средств автоматизации полива. Известны также другие компании - производители и поставщики систем современного орошения, в том числе капельного орошения: израильские Netafim, A.І.K и Jerusalem Hi, итальянская Irritec и прочие.
Необходимо отметить тот факт, что в 2002 году компанией „Аквавита” совместно с израильской компанией „А.І.К. Ltd.” был начат инвестиционный проект „строительство и введение в эксплуатацию цеха по собиранию оснащения для капельного орошения” в АР Крым. Во время реализации проекта ООО „Аквавита” собирается довести объем производства до 5 тыс. га комплексных систем орошения в год. Также предполагается сформировать собственную сеть сбыта продукции под торговой маркой „Аквавита”.
Специалисты "Терра Лтд." подсчитали, что для интенсивного ведения овощеводства в каждый гектар необходимо вложить $1-3 тыс. (по крайней мере в первый год, когда внедряется система капельного орошения). Цена варьируется в зависимости от вида культур, которые выращиваются, площади, качества воды, которая используется для орошения, и т.д. При выращивании растений с помощью капельного орошения вносятся необходимые питательные вещества в определенном количестве и тогда, когда следует. Итак даже при высоких затратах рентабельность, например, выращивания томатов составляет не менее 20%. Увеличение урожайности огурцов и помидоров при капельном орошении, в сравении с дождеванием, может достичь 4-5 раз. В Европе фермеры выращивают огурцы 140-160 т/га (6-9 см длиной), мы же пока имеем в лучшие годы 20 т/га этих овощей. Урожаи овощных культур у тех фермеров, которые решили использовать системы капельного орошения, возросли в несколько раз (табл. 2): томатов - 80-120 т/га, лука - 60-120 т/га, перца - 50-60 т/га, картофеля - до 40 т/га. При этом также можно получать два урожая с одного поля на протяжении года. Это дает возможность существенным образом снизить затраты на технологическое переоборудование и себестоимость продукции, и таким образом, получить дополнительную прибыль.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Итак, используя системы капельного орошения как элемент интенсивной технологии, можно существенным образом повысить культуру земледелия, войдя в новое тысячелетие умелыми хозяевами, которые ориентируются на современные, передовые технологии.