Ziemie nawadniane na całym świecie zajmują około 19% powierzchni uprawnej, ale dostarczają tyle samo produktów rolnych, co nienawadniane. Rolnictwo nawadniane stanowi 40% światowej produkcji żywności i 60% produkcji zbóż.
Rolnictwo nawadniane historycznie było alternatywą dla tradycyjnej produkcji roślinnej, która bezpośrednio zależy od warunków glebowo-klimatycznych regionu oraz czynników meteorologicznych. Nawadnianie (lub nawadnianie) to główny rodzaj działań rekultywacyjnych, który polega na tworzeniu i utrzymywaniu takiego reżimu wodnego w glebie, który jest niezbędny do wzrostu i dojrzewania roślin.
Dzięki sztucznemu nawadnianiu możliwa jest uprawa roślin, które naturalnie doświadczają braku wilgoci, organizowanie upraw na terenach suchych w taki sposób, aby uzyskać gwarantowane wysokie i stabilne plony.
Plony upraw rolnych uprawianych w rolnictwie nawadniającym (takich jak pszenica, ryż, buraki cukrowe itp.) są 2-5 razy wyższe niż wyniki tradycyjnej produkcji roślinnej. W połączeniu z nawadnianiem stosuje się technologie siewu wielokrotnego i zagęszczonego. Pozwala to na wydajne wykorzystanie ziemi, zbierając do 3 plonów rocznie z pól. Eksperci twierdzą, że nawadnianie upraw zwiększa rentowność działalności rolniczej z 12% do 20%.
Rolnictwo nawadniane w naszym kraju
Początki gospodarki wodnej w Rosji związane są z panowaniem Piotra I. A pierwsza krajowa instytucja państwowa zajmująca się kwestiami nawadniania gruntów, a także problemami osuszania bagien, powstała pod koniec XIX wieku przez Departament Melioracji Ministerstwa Rolnictwa. W wyniku trwających prac nad regulacją poboru wody z rzek oraz budową studni nawodniono w Rosji 3,8 mln hektarów ziemi.
Rekultywację, zawieszoną w związku z wydarzeniami rewolucyjnymi 1917 roku, państwo sowieckie wznowiło w pierwszych planach pięcioletnich. Do 1941 roku powierzchnia nawadnianych gruntów wynosiła 11,8 mln ha. W latach powojennych intensywnie odrestaurowano zniszczone budowle hydrotechniczne. Wielkim osiągnięciem okresu sowieckiego była budowa unikalnych systemów nawadniających i odwadniających. Są to kanały Wołga-Don i Kuban-Jegorlyk, budowle hydrotechniczne stepu Barybinsk w zachodniej Syberii oraz kanał irygacyjny Saratowa. Głównymi dostawcami wilgoci na pola były takie drogi wodne, jak Bolszoj Stawropol i kanały Północnego Krymu.
Szczyt osiągnięć w nawadnianiu domowym przypada na 1985 rok, kiedy w kraju nawodniono około 20 milionów hektarów. Na początku lat 90. powierzchnia gruntów melioracyjnych stanowiła prawie 10% ogólnej powierzchni gruntów ornych. Jednak upadek ZSRR i przeprowadzona w tamtych latach reforma rolna wpłynęły negatywnie na powstanie kompleksu rekultywacyjnego. Praktycznie wstrzymano prace nad tworzeniem budowli hydrotechnicznych. Ograniczenie do 4,5 miliona hektarów obszaru pod uprawę nawadniającą miało kluczowe znaczenie.
Zdaniem ekspertów, aby zapewnić bezpieczeństwo żywnościowe naszego kraju, minimalna powierzchnia nawadnianych gruntów powinna wynosić około 10 mln ha, dlatego Ministerstwo Rolnictwa Federacji Rosyjskiej na podstawie opracowań -Rosyjski Instytut Badawczy Inżynierii Wodnej i Melioracji stworzył państwowy program „Płodność”, który obowiązywał do 2013 roku. Następnie został zastąpiony przez nowy federalny program celowy „Meliration”, zaprojektowany na okres do 2020 roku. Celem obecnych działań jest zapewnienie niezbędnego powiększenia nawadnianych gruntów, a także zmniejszenie o 20% zużycia wody na potrzeby nawadnianego rolnictwa.
Pilność nawadniania jest oczywista, ponieważ deficyt opadów w Rosji obserwuje się na 80% wszystkich gruntów ornych. Główne obszary nawadnianych gruntów koncentrują się w suchych regionach kraju: Dolna i Środkowa Wołga, Trans-Wołga, Północny Kaukaz i Terytoria Krasnodarskie, Półwysep Krymski, Zachodnia i Południowa Syberia, Transbaikalia i Daleki Wschód.
- Tradycyjne regiony rolnictwa nawadniającego obejmują Saratów, Wołgograd, regiony Astrachania, Tatarstan i Kałmucję. Suche lata były i pozostają tu normą.
- Rolnictwo na Kaukazie Północnym i Terytorium Krasnodarskim jest nie do pomyślenia bez nawadniania ze względu na niewielką ilość opadów.
- Nawadnianie krymskiej strefy stepowej jest dziś istotne w związku z problemami poboru wody z kanału północnokrymskiego.
- Ponadto nawadniania wymagają warzywa, owoce, uprawy pastewne, łąki i pastwiska na terenach, które wcześniej nie doświadczyły suszy. Są to Terytorium Ałtaju, Centralny Region Czarnej Ziemi i niektóre terytoria Regionu innego niż Czarna Ziemia.
Według statystyk, dziś w Rosji zrekultywowane grunty stanowią 8% całkowitej powierzchni gruntów ornych. I dają około 15% produkcji brutto dóbr. Około 70% warzyw, 100% ryżu, ponad 20% roślin pastewnych produkowanych jest z wykorzystaniem rolniczego systemu nawadniania. Pod nawadnianiem uprawia się głównie zboża (pszenica, kukurydza, proso, ryż itp.), rośliny strączkowe, rośliny przemysłowe (słonecznik, bawełna itp.), warzywa, owoce, a także różnego rodzaju pasze grube i soczyste.
Metody nawadniania
Systemy hydrauliczne w rolnictwie nawadnianym można klasyfikować według rodzaju otwarcia i sposobu nawadniania. W systemach otwartych woda dostarczana jest kanałami, rowami i tacami. Systemy wykorzystujące orurowanie nazywane są systemami zamkniętymi.
W zależności od sposobu dostarczania wody do nawadniania (drogą lądową, pod ziemią lub powietrzem) wszystkie systemy nawadniające dzielą się na grupy.
-
Do zwilżania powierzchni, tzw. nawadniania bruzdowego, stosuje się prostą metodę pompowania wody przez rowy, rowy lub rurociągi.
podlewanie przez brods Dostarczona w ten sposób na pola woda jest zatrzymywana za pomocą zaworów. Ten system nawadniania jest z reguły stosowany na małych obszarach, na których sadzone są wyłącznie rośliny kochające wilgoć. Dystrybucja wody w rowach między rzędami jest wymagana w przypadku buraków cukrowych i warzyw. A ryż uprawia się przez zalanie terytorium. Wady tej techniki nawadniania obejmują wysokie zużycie wody.
-
Nawilżanie dużych powierzchni odbywa się za pomocą mobilnych jednostek nawadniających. Sercem takiego urządzenia jest bęben zamontowany na ciągniku, na który nawinięty jest elastyczny wąż. Przejeżdżając przez pole, ciągnik układa rurociąg, do którego pompowana jest woda za pomocą pompy. Podlewanie odbywa się przez wyloty wykonane w rurociągu w odległości około 20 m od siebie.
pole nawadniane Ze względu na prostotę i mobilność systemu ten rodzaj nawadniania jest dość powszechny w nowoczesnej produkcji roślinnej.
-
Najbardziej wydajne i ekonomiczne maszyny do nawadniania upraw takich jak lucerna, kukurydza, winogrona to maszyny nawadniające.
tryskacz Projekt oparty jest na kratownicy, która najczęściej ma formę trójkąta. Dopływ wody do urządzenia odbywa się za pomocą urządzenia poboru wody zwanego „żabą”. Nawadnianie za pomocą systemów samobieżnych i bez własnego napędu typu kołowego lub czołowego nazywa się „zraszaniem”.
- Zasada nawadniania korzeni polega na spryskiwaniu wodą ze specjalnie ułożonych podziemnych lub naziemnych rur perforowanych. Nawadnianie ze stacjonarnych rurociągów bezpośrednio nawilża system korzeniowy roślin. Systemy nawadniania kropelkowego znacznie oszczędzają wodę i służą do podlewania warzyw (w szczególności pomidorów i ogórków), a także melonów i tykw.
- Nawilżanie powierzchniowej warstwy atmosferycznej najmniejszymi kroplami wody nazywa się nawadnianiem aerozolowym. Dostosowując temperaturę i wilgotność, możesz stworzyć komfortowe warunki do wzrostu i rozwoju roślin.
- Nawadnianie aerozolowe jest szeroko stosowane w sadach, gajach cytrusowych i winnicach. Ten rodzaj nawadniania drobno rozproszonego jest wygodny w użyciu na obszarach o trudnym terenie.
-
Dzisiejsze ogrodnictwo odbywa się przy użyciu zaawansowanej technologicznie metody uprawy roślin w sztucznym środowisku bez gleby, zwanej hydroponiką. Wszystkie potrzebne rośliny uzyskuje się z pożywki otaczającej korzenie. Daje to dobre rezultaty i znacznie zmniejsza zużycie wody.
metody nawadniania gruntów
Zatem rodzaj stosowanych urządzeń i konstrukcji nawadniających zależy od rodzaju uprawianych roślin. Winnice, pola kukurydzy nie mogą obejść się bez zraszania. W przypadku pastwisk i traw dopuszczalne są naturalne metody nawadniania. Rzadkie podlewanie jest wystarczające dla zbóż i roślin pastewnych. Metody nawadniania ze zoptymalizowanym zużyciem wody są uznawane za najskuteczniejsze w sadach i ogrodach warzywnych.
Zastosowanie tej lub innej formy rolnictwa nawadniającego zależy od strefy naturalnej, w której jest prowadzone. Wszak charakterystyka źródeł wody i organizacja ujęcia wody oraz wielkość kanałów na równinach, u podnóża gór czy w terenie górzystym są znacząco różne, dlatego dla każdej strefy specyficzna konfiguracja sieci irygacyjnej, najbardziej odpowiednie urządzenia do regulacji wody itp.
- Na terenach płaskich najczęściej stosuje się duże systemy nawadniania przeciwpowodziowego, a powodzie są obwałowane.
- W dolinach dużych rzek nawadnianie odbywa się za pomocą zapór i zapór. Często łączy się to z metodami siewu wiosennych upraw deszczowych przy opadach wiosenno-zimowych.
- Jednorazowe wiosenne głębokie nawilżanie gleb na rozlewiskach rzek i strumieni lokalnego spływu nazywa się nawadnianiem ujściowym lub uprawą bagienną.
- Na obszarach górskich stosuje się tarasowe systemy nawadniające, w których stosuje się złożone sztuczne urządzenia hydrauliczne.
Ale niezależnie od tego, jaką strefową formę rolnictwa nawadniającego stosuje się, nawadnianie opiera się na zasadzie dozowania wody. W końcu każdej roślinie szkodzi zarówno brak wilgoci, jak i jej nadmiar.
Rolnictwo jest najważniejszym konsumentem zasobów słodkiej wody. Światowe rolnictwo rocznie zużywa ponad 2, 8 tysięcy metrów sześciennych wody. Prawie cała objętość jest wykorzystywana do nawadniania 290 milionów hektarów ziemi. To 7 razy więcej niż zużycie wody w całym światowym przemyśle. Źródłem wilgoci potrzebnej do uprawy roślin są wody powierzchniowe lub gruntowe. Do nawadniania w porze suchej wykorzystuje się wody rzek, jezior i strumieni nagromadzone w zbiornikach lub sztucznych jeziorach. Budowane są studnie do poboru wód gruntowych. Na obszarach przybrzeżnych woda na pola pozyskiwana jest przez odsalanie, jednak niedobór wody w wielu krajach jest czynnikiem ograniczającym rozwój nawadnianego rolnictwa.
Przybliżona ilość wody zużywanej tylko do uprawy (nie wliczając w to przetwarzania i przygotowania) roślin spożywczych, którą jedna osoba spożywa dziennie, to około 17 litrów.
Średnie zużycie wody przez różne rośliny uprawne w celu uzyskania wysokich plonów charakteryzuje się bardzo imponującymi liczbami.
Dlatego oprócz wyboru optymalnej technologii uprawy roślin nawadnianych, zadania stojące przed rolnictwem nawadniającym obejmują stosowanie ekonomicznych metod wydawania zasobów wodnych.
