В материале отражены возможности влагозарядковых поливов, показано как рассчитывать их нормы для зарядки влагой различных почв, чтобы избежать вымывания из них питательных веществ и добиться должного эффекта в урожайности возделываемых зерновых культур при минимальных затратах.
Влагозарядковые поливы
При рациональном ведении орошаемого земледелия влагозарядка является такой же важной составляющей режима поливов озимых культур, как и вегетационные (весеннее-летние) поливы.
Задачей влагозарядных поливов является накопление влаги в расчетных слоях почвы с целью обеспечения нормальной перезимовки озимых культур в осенне-зимний (межполивной) период вегетации до первого полива весной.
Ниже, в таблице 1, приведены месячные величины осадков и суммарного испарения в межполивной период. Осадки приводятся на основе среднемноголетних данных метеостанций Крыма, суммарное испарение — с различных сельскохозяйственных культур измеренное гидравлическими почвенными балансомерами, по имеющемуся многолетнему ряду наблюдений.
Таблица 1. Осадки и суммарное испарение в межполивной период
Как видно из таблицы, осадки за октябрь-март, компенсируют суммарное испарение. Превышение испарения над осадками наблюдается с 1 апреля и составляет за период от посева до первого вегетационного полива озимых (с 20 апреля) 510 м3/га. Для аккумуляции такого количества активных влагозапасов необходимо увлажнить до наименьшей влагоемкости (верхний предел оптимального увлажнения) слой почвы мощностью 55 см.
Исследованиями установлено, что на маломощных почвах, подстилаемых известняково-щебнистыми отложениями, озимые культуры можно выращивать при мощности перекрывающего известняк слоя не менее 0,8 м.
Расчет нормы влагозарядки на нормальносложенных полнопрофильных почвах и на маломощных карбонатных черноземах, подстилаемых известняково-щебнистыми отложениями, производится по выведенной на основе многолетних научных исследований формуле:
Мвлз = 2000 – В0,7; м3/га (1)
где Мвлз — норма влагозарядного полива, В0,7 — общие влагозапасы в слое почвы 0,7 м, определенные термостатно-весовым методом перед влагозарядкой (м3/га).
Таким образом, теоретически возможная норма влагозарядки, при условии, что из указанного слоя почвы потреблены все продуктивные влагозапасы, т.е. увлажнение почвы находится на уровне влажности завядания, равняется 2000-1015=985 м3/га. Однако такого увлажнения ее в октябре еще не было за все годы исследований. Средняя норма влагозарядки колеблется в пределах 500-600 м3/га, т.е. сравнима с вегетационным поливом. Этой влаги вполне достаточно, чтобы получить дружные всходы и обеспечить нормальную перезимовку в межполивной период.
Что касается почв с близким (менее 2,5 м) уровнем залеганиям грунтовых вод, то для того, чтобы не вызвать развитие процессов вторичного засоления и заболачивания, расчет нормы влагозарядки производится по-другому.
Мвлз = НВа – Ва; м3/га (2)
где Мвлз – норма влагозарядки; НВа – наименьшая влагоемкость в слое (а), рассчитывается 3300´а; Ва — общие влагозапасы в слое (а) перед влагозарядкой.
Слой почвы, подлежащий увлажнению при влагозарядке (а), м, рассчитывается по формуле:
а = 0,4 (Н – 0,5) – 0,2; м (3)
где Н — уровень грунтовых вод в день определения влагозапасов, м.
Рассчитать норму влагозарядки, несмотря на разнообразие почвенно-климатических условий на территории полуострова, как видим, несложно.
Опасность превышения норм влагозарядки состоит, как указывалось выше, в возникновении процессов вторичного засоления и заболачивания на почвах с близким залеганием грунтовых вод, что очень быстро и надолго выводит земли из сельскохозяйственного оборота. Другой проблемой является промывка питательных веществ на почвах с глубоким залеганием грунтовых вод за пределы зоны действия корневой системы, что снижает эффект применения удобрений (в первую очередь, азотных), т.к. под основную обработку вносится 2/3 нормы азота. Исследованиями установлено, что 800 м3/га профильтровавшейся за корнеобитаемую зону воды уносит с собой 65% подвижного азота. Питательные вещества, ушедшие с фильтрационным потоком в нижележащие горизонты почвы, будут потеряны для растений, а это означает, что и часть урожая будет потеряна, как и средства, затраченные на закупку и внесение удобрений.
Доля участия осадков и оросительной воды в формировании урожая озимой пшеницы неравнозначна. Естественное увлажнение (осадки) формирует 23%, влагозарядка — 52%, вегетационные поливы — 25% (первый — 16%, второй — 6%, третий и четвертый, в сумме — 3%) от максимально-возможного урожая при оптимальном режиме орошения. Нужно отметить, что осадки могут сформировать указанную часть урожая только при условии, что их норма за вегетацию будет не менее 2200 м3/га. Если осадков меньше, урожая на богаре может не быть вообще.
В таблице 2 данные об эффективности поливов под озимую пшеницу совмещены с затратами на проведение поливов по типам дождевальных машин.
Таблица 2. Эффективность поливов по озимой пшенице
Данные исследований показывают, что одна влагозарядка нормой 600 м3/га при высоком агрофоне может дать прибавку зерна, по сравнению с богарой, в 30 ц/га и кратность отдачи затрат на полив — 6,9 раз.
Из приведенных цифр видна роль влагозарядки в получении урожая озимых культур, поэтому пренебрегать влагозарядковыми поливами в технологии орошаемого земледелия нельзя ни в коем случае. Подобная экономия оросительной воды и финансовых средств, необходимых для проведения полива, обернется, в лучшем случае, получением урожая наполовину меньшего, чем возможно в условиях конкретного года, а наиболее реально — большими убытками. Средства, потраченные на предпосевную обработку, семена, посев осенью и, возможно, на пересев весной выбракованных площадей яровыми культурами, будут выброшены на ветер.
В. Ляшевский, кандидат технический наук, М. Кудин, кандидат экономических наук, А. Тищенко, кандидат сельскохозяйственных наук, Крымский научно-исследовательский центр Института гидротехники и мелиорации УААН.