Орошение — основа высоких урожаев
Орошение — один из важнейших факторов повышения урожайности овощных растений, причем независимо от погодных условий. Основная его задача — восполнить дефицит почвенной влаги в зоне распространения основной массы корней при отсутствии существенных осадков. Различают орошение (ирригацию) регулярное и периодическое — один раз в год (лиманное).
В 1980 году мировая площадь орошаемых земель составляла свыше 230 млн га. Наибольшие площади таких земель были в Китае, Индии, США, Италии, Болгарии, Франции. В бывшем СССР в 1984 году орошалось 19,5 млн га (Средняя Азия, Юг Украины, Молдавия, Северный Кавказ). Для осуществления широкомасштабного орошения создается оросительная система, представляющая собой земельную территорию с расположенными на ней гидротехническими (водозаборные и водонапорные сооружения, каналы, трубопроводы и др.) и эксплуатационными (дороги, мосты и др.) сооружениями, обеспечивающими ее орошение. Наиболее прогрессивны закрытые оросительные системы (каналы заменены трубопроводами). Одним из основных элементов оросительной системы является оросительная сеть, представляющая собой постоянные и временные каналы, трубопроводы, подающие воду из источника орошения (река, озеро, пруд, водохранилище, скважина и др.) на орошаемые земли.
По назначению поливы бывают влагозарядковые, предпосевные, послепосевные, посадочные, вегетационные, подкормочные, противозаморозковые и промывные. Влагозарядковые поливы проводят с целью создания надежного запаса влаги в слое почвы, где размещается корневая система. При этом поливная норма для овощных растений рассчитывается для увлажнения слоя почвы на глубину 80-120 см и составляет 800-1200 м3/га. Такие поливы проводят осенью или весной, по мере необходимости. Под повторные посевы влагозарядку проводят обычно летом, если почва иссушена. Предпосевные поливы выполняют за 3-4 дня до высева семян или высадки рассады с целью получения своевременных и дружных всходов. Поливная норма — 250-300 м3/га. Вегетационные поливы для овощных растений являются основными. Они обеспечивают растения влагой на протяжении всего периода их вегетации. В начале роста растений поливная норма обычно находится в пределах 200-300 м3/га, в зависимости от культуры, во второй период вегетации эта величина возрастает до 400-500 м3/га. Подкормочные поливы способствуют равномерному распределению вносимых в качестве подкормки растений удобрений. Противозаморозковые поливы применяют для защиты растений от возможных заморозков. Их осуществляют, как правило, перед заморозками и во время них. Поливная норма — 150-200 м3/га. Промывочные поливы (обычно не менее двух-трех раз осенью при холодной погоде) применяют на засоленных почвах. Поливная норма — 2500-5000 м3/га. Существуют различные методы определения очередного срока полива: по состоянию растений, фазам роста и развития, морфологическим признакам, физиологическим показателям, влажности почвы и др. Однако наиболее распространенным является последний.
Почва — единственный источник влаги для растений. Вода в ней находится в трех видах: свободная, связанная и парообразная. Свободная вода заполняет связанные между собой поры. Часть ее, заполняющая крупные поры, называется гравитационной водой. Из всех форм воды в почве последняя является наиболее доступной для растений. Она наблюдается в почве непосредственно после выпадения обильных осадков или полива с соответствующим расходом воды, используется растениями непродолжительное время, так как быстро уходит под силой собственной тяжести за пределы корнеобитаемого слоя. Более мелкие поры в почве заполняет капиллярная влага, которая из-за слабой (менее 1 атм.) удерживаемости почвенными частицами силой и хорошей подвижности является основой постоянного водоснабжения растений. Связанная вода не способна к передвижению. Она не растворяет в себе вещества, легко растворяемые в свободной воде, и не может быть использована растениями. Эту недоступную растениям часть почвенной влаги принято называть «мертвым запасом». Парообразная вода заполняет поры, не занятые жидкой влагой. Эта влага не используется растениями, но при конденсации паров она превращается в росинки, которые могут поглощаться корневыми волосками растений. Критической для растений является влажность почвы, при которой вследствие недостаточной подачи воды корнями прекращается прирост сухой массы. Напомним, что овощи содержат от 75 до 97% воды. Сильное разрастание первичной ткани, образующей толстые мясистые корни, гигантские кочаны капусты, крупные сочные луковицы, нежные листья салата, сочные плоды и т. д., возможно лишь при достаточном водоснабжении. При недостатке воды в овощах они интенсивно одеревенивают, становятся грубыми, нередко приобретают горький вкус, снижается их урожайность. И наоборот, при чрезмерном избытке воды овощи становятся водянистыми, малоароматными, с низким содержанием сахара, солей и т. д. Следовательно, необходимо поддерживать влажность почвы перед поливами на оптимальном уровне. Так, для нормального роста и развития капусты и огурца влажность почвы не должна быть ниже 80-75% НВ (наименьшей влагоемкости) в течение всего периода вегетации. Для томата и баклажана этот показатель составляет 70-80% НВ. На луке влажность почвы от появления всходов до начала образования луковицы должна быть не менее 80-75% НВ, а в период ее формирования и созревания — 70-65% НВ. В посевах столовой моркови влажность почвы не должна опускаться ниже 80% НВ до начала формирования корнеплода и ниже 70% НВ — в период его нарастания. Словом, можно сказать, что для большинства овощных растений влажность почвы нужно поддерживать перед поливами на уровне 80% наименьшей влагоемкости. Уместно будет напомнить, что наименьшая влагоемкость — это количество воды, которое почва способна удержать в своих капиллярах после стекания гравитационной воды.
Снижение влажности почвы до оптимального для данного растения уровня является сроком очередного полива.
Поливную норму рассчитывают по формуле:
M=100xHxAx(B-Bi),
где М — поливная норма, м3/га; Н — глубина расчетного слоя почвы, м; А — объемная масса почвы, т/м3; В — наименьшая влагоемкость расчетного слоя почвы, % ее сухой массы; Bi— влажность почвы перед поливом, % массы сухой почвы.
Пример: глубина расчетного слоя почвы — 0,4 м; объемная масса этого слоя — 1,25 т/м3; наименьшая влагоемкость почвы в данном слое — 28,5%; влажность почвы перед поливом — 22,8% НВ. Подставляя в формулу ее значения, определяем количество воды, которое необходимо расходовать для того, чтобы довести влажность почвы до наименьшей влагоемкости.
М = 100 х 0,4 м х 1,25 т/м3 х х (28,5% -22,8%) = 285 м3/га. Устанавливая поливную норму, учитывают потери влаги на испарение. Так, при поливе дождеванием при разной погоде испаряется примерно 10-15% воды. Следовательно, соответственно увеличивают поливную норму. Она составит 314-328 м3/га.
Следует при этом отметить, что осадки до 10 мм не должны влиять на срок очередного полива. Осадки от 10 до 25 мм позволяют отодвигать его на 3-6 дней. Осадки в количестве 30 мм и более заменяют очередной полив. Способы полива применяют разные — по бороздам, дождевание, капельный, спринклерное орошение и другие, в зависимости от сложившихся условий и возможностей. В настоящее время наряду с основным способом полива овощных растений — дождеванием перспективными являются капельный и спринклерный, позволяющие экономить воду и энергию. Полив по бороздам при выращивании овощных растений может применяться на небольших участках со слабым уклоном. Борозды нарезают культиватором-окучником по середине междурядий. В зависимости от величины уклона участка и ширины междурядий борозды делают разной глубины. На широких междурядьях (70-90 см и более) их нарезают на расстоянии 20-25 см по обеим сторонам рядка. Величина поливной струи тем меньше, чем больше уклон борозды. Почву увлажняют на ширину всего междурядья и на глубину не менее 40 см. На тяжелых почвах и при больших уклонах для лучшего впитывания и глубокого просачивания воды по центру борозды делают щели (щелерезом) глубиной 20-25 см и шириной 2-3 см. Следует отметить, что полив по бороздам имеет свои специфические преимущества (меньшая поражаемость растений болезнями и др.). Однако низкая производительность труда, большие затраты трудовых ресурсов и пр. не позволяют использовать этот способ в больших масштабах. Расчетная глубина увлажнения в первый период вегетации (до начала образования продуктивных органов) составляет: для лука — 30 см, капусты, огурца, томата, перца и баклажана — 40 см, столовых корнеплодов — 50 см; во второй период (роста и формирования продуктивных органов) — соответственно, 50; 60 и 70 см, то есть глубина увлажнения увеличивается на 20 см. Следовательно, и поливная норма во второй период вегетации возрастает соответственно.
Требования овощных растений к водному режиму зависят от мощности корневой системы, ее расположения в почве, поглощающей способности, а также величины и транспирационной способности листьев. Соотношение этих двух элементов — корневой и листовой системы — у разных культур различно. У огурца, к примеру, листовая поверхность большая, и через нее испаряется значительное количество воды, а корневая система слабая, расположена в поверхностном слое почвы и обладает малой всасывающей способностью. Поэтому огурец весьма требователен к влажности почвы. Листовая поверхность у арбуза, дыни и тыквы тоже очень велика, но их мощная глубоко расположенная корневая система охватывает большой объем пахотного и подпахотного слоев. Эти культуры сравнительно менее требовательны к влажности почвы. У моркови листовая поверхность невелика, листья рассеченные, с опушением и поэтому испаряют меньше воды. Корневая система хорошо развита и глубоко расположена. Поэтому морковь относительно более засухоустойчива. Все овощные растения очень требовательны к влаге в момент прорастания семян. Поэтому в течение всего периода от посева до появления всходов почва должна быть умеренно влажной. Кроме того, чем моложе растение, тем хуже развита его корневая система и тем ближе к поверхности почвы расположена, поэтому в начальные фазы развития все овощные культуры, как правило, требовательны к влажности почвы.
Для большинства овощных культур постоянную влажность почвы необходимо поддерживать в течение всего периода вегетации. У некоторых из них, однако, более отчетливо выражены так называемые критические периоды, когда дефицит влаги приводит к значительному снижению урожая. Для фасоли и гороха, например, это период образования зерен, для картофеля — период массового цветения, для томата, перца, баклажана, огурца и других растений — период завязывания плодов. Томат, перец и баклажан растут, цветут и образуют плоды до наступления осенних заморозков. Для формирования полноценного урожая плодов с хорошим качеством эти растения нужно поливать в течение всего периода вегетации. Качество же арбуза, дыни, тыквы, наоборот, снижается, если полив проводится в период созревания плодов. Поливы лука и чеснока тоже прекращают в период начала созревания урожая. Чередование сильного иссушения почвы с увлажнением в целом отрицательно сказывается на всех культурах. У томата, кольраби, редиса, моркови, арбуза, дыни такое колебание влажности является причиной массового растрескивания плодов и корнеплодов и других неблагоприятных последствий. Юг Украины, в том числе и степные районы Крыма, относятся к зоне недостаточного увлажнения. Здесь испарение значительно превышает количество выпадающих осадков, и без искусственного орошения вырастить хороший урожай овощей и картофеля практически невозможно. Водные ресурсы Крыма крайне ограничены. Поэтому использовать их следует рационально. Так, применение капельного орошения позволяет снизить расход воды на полив растений в 2-5 раз по сравнению с дождеванием. Соблюдение оптимального режима орошения овощных растений уменьшает водоподачу на поля, не снижая их урожайности при любом способе полива. По известным причинам овощные растения проявляют высокую требовательность к влажности почвы. Овощные растения на одну часть сухого вещества расходуют (в зависимости от культуры) от 300 до 800 частей воды. Высокая водонасыщенность тканей необходима для биологических процессов, которые в них происходят. Конечным продуктом жизнедеятельности овощных растений являются углеводы — сахара, крахмал, клетчатка. Они могут образовываться только при наличии воды. Бесперебойная подача воды в растение обеспечивает также охлаждение тканей, нагреваемых солнечными лучами в процессе фотосинтеза. В условиях недостаточного естественного увлажнения, в которых находится и Крымский полуостров, выращивать овощные растения без орошения нецелесообразно. При орошении урожайность овощей повышается в два-три раза. Водный режим оказывает большое влияние на рост и развитие растений. При недостатке влаги (в условиях засухи) одни овощные культуры (салат, шпинат, цветная капуста и др.) преждевременно стрелкуются, у других (огурец, перец, томат и др.) опадают цветки и молодые завязи, а у третьих (редис, сельдерей, морковь, кольраби и др.) — грубеет используемая в пищу часть растения. Кроме того, такая культура, как редис, в условиях засухи, минуя стадию формирования товарного корнеплода, начинает стрелковаться. Повышенная требовательность овощных растений к влаге объясняется слабой всасывающей силой корневых систем, крупными листьями, их толщиной, крупноклеточной тканью, увеличенными устьицами, свойством устьичного аппарата расходовать большое количество воды натранспирацию.
Основным видом полива является вегетационный, он позволяет увеличить запасы влаги в корнеоби-таемом слое почвы. Дождевание целесообразно применять на тех культурах, которые не поражаются болезнями при попадании воды на листья, а именно: на капусте, зеленных, столовой свекле, моркови, овощном горохе, редисе, пастернаке, перце, баклажане и др. Капельное орошение можно применять на всех овощных и бахчевых растениях. Универсален и полив по бороздам. Теперь вкратце остановимся на режимах орошения основных овощных культур в Крыму. Томат лучше всего развивается при влажности почвы 70-80% НВ и относительной влажности воздуха 50-60%. Плохо переносит близкое залегание грунтовых вод. Наиболее чувствителен к влаге в период образования завязи — в начале созревания плодов. Томат рассадный. Основная масса корней расположена в слое почвы 0-30 см. Поддерживать оптимальную влажность в этом слое очень важно. Однако лучше увлажнять почву до 50 см в глубину, чтобы вода поднималась вверх по мере подсыхания верхнего слоя. За период вегетации проводят (с учетом осадков) 6-7 поливов (норма расхода воды — 300-450 м3/га), с межполивным периодом 10-12 дней. При высадке и посадке рассады проводят дополнительно два полива (200-250 м3/га). В засушливый период перед высадкой растений выполняют влагозарядковый полив —400-500 м3/га. В период созревания плодов поливы проводят реже, с интервалом 12-14 дней. Поливную норму во второй период вегетации увеличивают до 400-500 м3/га. При недостаточной влагообеспеченности у растений томата скручиваются листья, задерживается образование бутонов, а первые наиболее ценные цветки и завязи опадают, что приводит к существенному снижению урожая. Томат безрассадный выращивают при таком же режиме влажности, что и при рассадном способе. При отсутствии осадков проводят довсходовый полив (поливная норма — 150-200 м3/га). Однако довсходовый полив дождеванием крайне неблагоприятен для получения дружных всходов, особенно на тяжелых, склонных к заплыванию и образованию корки почвах. Перец сладкий наибольшее количество влаги поглощает в период от завязывания плодов до плодоношения. При ее недостатке в это время опадает завязь, задерживается наступление технической спелости плодов, снижается урожай, особенно ранний. В условиях Крыма предполивную влажность почвы от высадки рассады перца до начала плодоношения поддерживают на уровне 85-90% НВ, в период плодоношения — 80% НВ. Данный уровень снижения влажности почвы перед поливами является оптимальным. Для поддержания оптимального режима орошения перца необходимо, кроме двух поливов после высадки рассады и подсадки выпавших растений (поливная норма — 200-250 м3/га), проводить 9-10 вегетационных поливов (250-400 м3/га). Первый вегетационный полив выполняют в первой декаде июня, последующие — через 7-12 дней. До плодоношения осуществляют 5-6 поливов (250-300 м3/га) с межполивным интервалом 7-8 дней; в период плодоношения — 3-4 полива (400-450 м3/га), с межполивным периодом 12-14 дней. Одним из важных условий получения высокого урожая баклажана является соблюдение правильного режима орошения. Оптимальная предполивная влажность почвы для него в Крыму составляет 80-85% НВ. Для этого до завязывания плодов баклажан поливают с интервалом 6-8 дней (поливная норма — 300-350 м3/га), а в дальнейшем — 8-10 дней (400-450 м3/га). Огурец — одна из самых отзывчивых на полив овощных культур. Оптимальная предполивная влажность почвы для роста и развития этого растения — 80-85% НВ в течение всего вегетационного периода. Наиболее благоприятные условия создаются при проведении 8-10 поливов (250-450 м3/га). Причем, интервал между поливами до плодоношения — 8-9 дней с расходом воды 400-450 м3/га, в период плодоношения — 5-6 дней (250-300 м3/га). В жаркое время проводят освежительный полив (80-100 м3/га). Лучшие результаты при выращивании огурца получают при сочетании поливов по бороздам с дождеванием. Кабачок, патиссон. Наиболее благоприятна предполивная влажность почвы для этих растений от появления всходов до начала образования плодов — 80% НВ, а в период плодоношения — 75% НВ. Учитывая выпадающие осадки, проводят 8-9 поливов, расход воды — 250-450 м3/га, межполивной период — 8-10 дней. В период плодоношения поливы выполняют с интервалом между поливами 9-10 дней (расход воды — 400-450 м3/га). Капуста белокочанная ранне-средне-, позднеспелая. Влажность почвы перед поливом должна быть не ниже 80-75% НВ. Поливают ее не менее 9 раз при безрассадной культуре и 6-8 — при рассадном способе. Норма воды — 350-450 м3/га. Интервал между поливами — 8-10 дней. Лук репчатый. Очень требователен к влажности почвы. Предполивная влажность — не ниже 80% наименьшей влагоемкости. При выращивании из севка проводят 4-5, из семян — 8-11 поливов (300-350 м3/га), с межполивным периодом 7-9 дней. За 20-25 дней до уборки урожая поливы прекращают. Корнеплоды (морковь, свекла столовая, петрушка корневая, сельдерей, пастернак и др.) Оптимальная предполивная влажность почвы в период от появления всходов до начала образования корнеплодов — не ниже 80% НВ и в период формирования и роста корнеплодов — 70% наименьшей влагоемкости. В Крыму в первый период вегетации корнеплодов проводят поливы с интервалом 8-10 (300-350 м3/га), в дальнейшем — 12-14 дней, расходуя 450-500 м3/га. Зеленные и пряные растения (салат, укроп, шпинат, зелень сельдерея, петрушки и др.). Влажность почвы перед поливами поддерживают на уровне 70-80% наименьшей влагоемкости. Поливы выполняют по всходам, расходуя 250 м3/га, а в дальнейшем — с интервалом 6-8дней (300м3/га). Картофель. Предполивная влажность почвы — на уровне 80% НВ. Культуру весенней высадки за период вегетации поливают 3-4 раза (350-450 м3Да) с интервалом 9-12 дней (с учетом осадков).
Картофель летней высадки поливают с интервалом 8-10 дней, в зависимости от температуры воздуха. Норма воды примерно такая же, как и при весенней высадке клубней. Однако при высокой температуре воздуха норму при поливе увеличивают с учетом поправки на испарение, доводя расход воды до 500 м3/га. За две недели до уборки урожая поливы прекращают, так как высокая влажность почвы в этот период снижает качество и лежкость клубней.
Арбуз столовый. В орошаемых условиях его поливают 3-4 раза (поливная норма — 350-400 м3/га) в фазах шатрика, начало цветения и плодообразования (два полива). Предполивную влажность почвы поддерживают на уровне 70% НВ. В период созревания плодов поливы прекращают.
Дыня. Предъявляет примерно те же требования к влажности почвы, что и арбуз. В засушливых условиях растения 2-3 раза поливают (норма воды — 300-350 м3/га). Первый полив выполняют по всходам, второй — при образовании стелющихся стеблей и третий — перед началом созревания плодов. Влажность почвы перед поливами — 70% НВ.
Следует отметить, что нормы расхода воды, приведенные в данном обзоре, ориентированы на дождевание — способ полива, который в настоящее время является наиболее распространенным. При капельном орошении поливные нормы, естественно, снижаются в 2-5 раз и более и зависят от культуры, схемы высева, погодных условий и других факторов. Система капельного орошения включает: источник орошения, насосную станцию и другие средства подачи воды, фильтр, манометр, запорную арматуру, инжектор, водомер, магистральный трубопровод, распределительный трубопровод, участковый трубопровод и поливной трубопровод с интегрированными водовыпусками, подающий воду непосредственно к корням растений. Контроль за влажностью почвы осуществляют с помощью тензиометров. Дождевание позволяет проводить поливы на участках с неровным рельефом, а также создать искусственный климат в приземном слое воздуха. Этот способ полива осуществляется с помощью коротко-, средне- и дальнеструйных машин и установок (ДДА-1ООМА, «Фрегат», «Днепр», ДКШ-64, «Волжанка», ДДН-70 и др.).
Лучшее время полива — нежаркое время суток.
Таким образом, поддерживая оптимальную влажность почвы перед поливами, учитывая основные фазы роста и развития растений, особенно их критические периоды, механический состав почвы, применяя наиболее рациональный способ полива, можно на Крымском полуострове, в условиях засушливого климата, получать гарантированные стабильно высокие урожаи овощей, картофеля и бахчевых хорошего качества.
