CC BY
49Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 8. №4. 2022
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/77
УДК 626.84 https://doi.org/10.33619/2414-2948/77/15
AGRIS P10
КАПЕЛЬНОЕ ОРОШЕНИЕ ЗА РУБЕЖОМ И В АЗЕРБАЙДЖАНЕ
©Алиев Р. Б., канд. с.-х. наук, Азербайджанское научно-производственное объединение гидротехники и мелиорации, г. Баку, Азербайджан, [email protected]
TRICKLE IRRIGATION IN AZERBAIJAN AND ABROAD
©Aliev R., Ph.D., Azerbaijan Scientific and Production Association of Hydraulic Engineering and Land Reclamation, Baku, Azerbaijan, [email protected]
Аннотация. Статья посвящена исследованиям по капельному орошению, проведенных за рубежом и в Азербайджане. Результаты опытов по различным способам орошения даны в таблицах и показана практическая значимость капельного орошения в таких странах, как США, Германия, Россия, Австралия, Израиль и т. д. Также, на основании проведенных исследований в Азербайджане на опытном участке Апшерона, авторами статьи дан сравнительный анализ методов капельного орошения и полива по бороздам на примере виноградника.
Abstract. The article is devoted to studies on trickle irrigation conducted abroad and in Azerbaijan. The results of experiments on various irrigation methods are given in tables and the practical significance of trickle irrigation in countries such as the USA, Germany, Russia, Australia, Israel, etc. is shown. Also, based on the studies conducted in Azerbaijan on the experimental plot of Absheron, the authors of the article give a comparative analysis of the methods of trickle and furrow irrigation on the example of a vineyard.
Ключевые слова: капельное орошение, виноградники, полив по бороздам, коэффициент использования воды, дождевание, внутрипочвенное орошение.
Keywords: trickle irrigation, vineyards, furrow irrigation, water utilization rate, sprinkling, subsurface irrigation.
Основное назначение орошения — получение гарантированных урожаев с/х. культур за счет управления водными и связанными с ним воздушным, тепловым, солевым, микробиологическим и питательными режимами в почве. Способ орошения характеризуется контактами воды с растением, почвой и приземным слоем воздуха, протекающими при этом физическими процессами, длительностью и интенсивностью воздействия на растение и среду. Различают способы традиционного периодического и «непрерывного», по А. Н. Костякову [1], орошения. К первым относятся широко применяемые способы полива по полосам и бороздам, дождевание, при котором интенсивность искусственной водоподачи в 100 ... 1000 раз больше интенсивности водопотребления, а длительность воздействия на растение и среду — кратковременная. Способы «непрерывного» орошения (капельное орошение, синхронно-импульсное дождевание) основаны на малоинтенсивной водоподаче сопоставимой с интенсивностью водопотребления на протяжении всего вегетационного периода.
Различают следующие основные способы орошения: поверхностный полив по
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 8. №4. 2022
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/77
бороздам и полосам; дождевание, когда искусственно созданный дождь с каплями диаметром 0,5 ... 2,0 мм увлажняет надземную часть растений и приземный слой воздуха; аэрозольное увлажнение (мелкодисперсное дождевание); подпочвенный, когда вода распределяется по всей орошаемой площади или на локальном участке по пористым (перфорированным) трубчатым увлажнителям или кротовинам непосредственно в пахотном (подпахотном) слое почвы, увлажняя ее под действием капиллярных сил; подземный (субирригация), когда искусственно поднимают уровень грунтовых вод и увлажнение корнеобитаемого слоя почвы происходит за счет капиллярного подъема влаги; поверхностно-капельный, когда вода подается в виде отдельных капель диаметром 1 ... 2 мм или струй непосредственно на локальный участок поверхности поля [2].
Экономное расходование оросительной воды при сохранении уровня урожайности является основной проблемой орошаемого земледелия. Для решения этой проблемы наряду с применением прогрессивных агротехнических мероприятий основной упор делается на разработку новых способов и техники полива, одним из которых является капельное орошение. Впервые капельное орошение было использовано в теплицах Англии для выращивания овощей в 1948 г. В 1962 г. один из основоположников этого способа полива переехал в Израиль и расширил этот способ полива в производственном масштабе. В 1968 г. капельное орошение достигло 800 га [3].
В последующих годах применение этого способа орошения быстро распространяется во многих других странах мира. Так в 1970 г применение этого способа полива достигло 4,2 тыс га, в 1975 г. 110 тыс га, а в 1980 г. 350 тыс га. Из них 172 тыс га приходилось на долю США.
Передовые фермерские хозяйства России в последние годы активно внедряют капельный полив. За последние 15 лет площади под капельным орошением в России выросли более чем в 50 раз. При этом мировая практика свидетельствует, что капельное орошение применимо и экономически целесообразно при выращивании большинства видов растениеводческих культур — не только картофеля и овощей. В 2014 г. площади под капельным орошением в России достигли 51 тыс га (https://ab-centre.ru/).
В 1975 г. впервые в Азербайджане со стороны Азербайджанского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации под руководством Баширова Н. Б. были начаты научно-исследовательские работы по капельному орошению. На сегодняшний день площади под капельным орошением в Азербайджане составляют около 10 тыс га.
Преимущество капельного орошения (экономия оросительной воды, создание для растений оптимальных условий питания, благоприятное влияние на водно-физические свойства почвы и т. п.) установлены как в Азербайджане, так и за рубежом.
По климатическим условиям Азербайджан отличается от всех других регионов бывшего СССР тем, что 9 из 11 климатических поясов существующих в природе имеет место в нашей республике. Следует также отметить, что выпадение осадков на территории весьма неравномерное, а в ряде регионов недостаточное для обеспечения потребностей с/х. культур в период их вегетации, т. е. имеет место острый дефицит воды. Учитывая дефицит воды в Азербайджане, а также переход на рыночные отношения в экономике, разнообразным формам ведения сельского хозяйства, для фермерских и частных хозяйств большое значение имеет разработка одной из разновидностей водосберегающей техники и технологии полива, таких как капельное орошение небольших участков. Научно-исследовательские работы по капельному орошению проводились Башировым Н. Б., Алиевым Б. М., Алиевым Б. Г., Мамедовым И. М., Шахмалиевой С. М. и другими учеными Азербайджана [4-6].
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 8. №4. 2022
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/77
Преимущество новой техники и технологии полива заключается в том, что при подаче воды в соответствии с потребностями с/х. культур, они создают условия для равномерного распределения влаги на всей орошаемой площади, образуют очаги увлажнения для более интенсивного развития растений и значительно повышают урожайность с/х. культур. Применение капельного полива приводит к экономии оросительной воды в 2,0-2,5 раза и увеличению урожаев в 1,3-1,5 раза. Поэтому, в наиболее развитых странах мира, таких как США, Франция, Германия, Австралия, Израиль, Россия и др. весьма широкое применение находит капельное орошение. Так, 100% орошаемой площади в Израиле осуществляется с помощью капельного орошения, в Германии — 96% во Франции — 85%, в США — 35% и т. д. Капельное орошение получило большое распространение за рубежом (Израиль, Германия, США и т. д.), и в некоторых республиках бывшего Союза. Особенно оно распространено в Молдове, России и Украине.
Результаты исследований показывают, что самая большая урожайность получается при капельном орошении. Это объясняется тем, что применение капельного орошения создает условия поступления воды к корневой системе растений из точечного источника и предотвращает отток воды [7].
При бороздовом поливе практически невозможно обеспечить ежесуточную норму за длительный период времени, так как вода подается в почву большими дозами. При высокой интенсивности подачи воды происходит неравномерное увлажнение почвы, что отрицательно сказывается на увеличении продуктивности с/х культур. При капельном же орошении имеется возможность поддерживать влажность почвы на оптимальном уровне для увеличения роста и развития с/х культур. Фирмой «Нетафим» (Израиль) с начала 60-х годов проводились исследования на фруктовых деревьях и виноградниках с применением капельного орошения. Эффективность при капельном поливе выше, чем при использовании других способов орошения, в Израиле капельный полив виноградника полностью заменил все другие способы орошения [8]. Для апробации экономической целесообразности капельного орошения в условиях США, Израиля и Австралии проводились научно-исследовательские работы над культурами: виноградников, яблоневых деревьев, груши, и т. д., результаты исследований приведены в Таблицах 1-6.
Таблица 1
СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ ОРОШЕНИЯ (Кадет Нафтали, Израиль, 1975 г.) _(Выращиваемая культура — виноград, урожай т/га) [8]_
Способ орошения Годы и урожайность, т/га
1973 1974
Капельное орошение 25 26
Дождевание 13 14
СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ ОРОШЕНИЯ (Австралия-1985 г.) (культура — виноград) [9] Таблица 2
Способ орошения Кол-во воды для полива, мм Кол-во поглощаемой воды, мм Эффективность использования воды, в % Урожайность, т/га
Борозды 1030 340 33 25
Дождевание 980 320 33 35
Дождевание под лозой 840 360 43 41
Капельный полив 1170 1150 98 44
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 8. №4. 2022
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/77
Таблица 3
СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ ОРОШЕНИЯ
(Сде Элиягу, долина Бет Шеан, Израиль, S — 120 га, средняя температура 35 °С, 1985 г.)
Способ орошения Использование воды, мм Урожайность, т/га
Борозды, старая система 1100-1200 25-30
Капельное орошение 800-820 40
Таблица 4
СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ ОРОШЕНИЯ (Ахсу, Азербайджан — 1982 г.) _(культура — виноград, урожай т/га) [9]_
Способ орошения Годы и урожайность, т/га
1980 1981 1982
Капельное орошение 8 14 16
Борозды, старая система 6 12 14
Неорошаемый участок 6 8 10
Таблица 5
СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ ОРОШЕНИЯ (Апшерон, Азербайджан-2009 г.) _(культура — маслина, урожай т/га) [10]_
Способ орошения
Капельное орошение Борозды, старая система
Годы и урожайность, т/га
2006 2007 2008
26 27 27
17 18 18
Таблица 6
СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ ОРОШЕНИЯ (Апшерон, Азербайджан — 2017 г.) _(культура — виноград) [11]_
Способ орошения Использование воды за Урожайность, т/га
вегетационный период, мм
Борозды, старая система 480 3,1
Капельное орошение (новая система) 139 3,6
Из Таблиц 1-6 видно, что самый высокий урожай получается при капельном орошении. Среди этих данных особый интерес представляют опыты, проведенные в Австралии над виноградниками. Несмотря на то, что при бороздовом и капельном поливе подано почти одинаковое количество воды, урожай соответственно составляет 25 и 44 т/га, то есть имеет существенную разницу. Это объясняется тем, что при бороздовом поливе из поданных 1030 мм воды продуктивно использовалось всего лишь 340 мм т. е. 33%, а при капельном поливе из 1170-1150 мм или 98% влаги. Это показывает, что при капельном поливе растения продуктивно используют воду в 3 раза больше, чем при бороздовом способе орошения. За счет большего и продуктивного использования воды при капельном орошении имеют место наиболее высокие урожаи различных с/х культур. Основным преимуществом капельного орошения является экономия оросительной воды за счет локального увлажнения почвы и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур.
Исследования по капельному орошению в Азербайджане проводились авторами этой статьи на Апшеронской опытно-исследовательской станции механизации орошения [11]. В 2017 г. на опытном участке изучалось воздействие капельного и бороздового способов орошения на урожайность молодого плодоносного виноградного сада в условиях Апшерона. Урожайность на участке капельного орошения молодого виноградного сада была 3,6 т/га, а на
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 8. №4. 2022
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/77
участке поверхностного полива — 3,1 т/га. Другими словами урожайность на участке капельного орошения на 14% больше чем на участке поверхностного полива. Коэффициент использования воды для опытного участка виноградника орошаемого капельным и поверхностным поливами вычисляют по формуле:
K =
Wj-W^m+A+Q-S
У
где: К — коэффициент использования воды, м3/т; Wl и W2 — запасы влаги в расчетном слое почвы в начале и в конце вегетации, м3/га; А — атмосферные осадки, м3/га; т — фактическая оросительная норма, м3/га; Q — количество грунтовых вод используемых культурой, м3/га; S — количество воды вытекающей за пределы участка во время полива, м3/га; У — урожайность, т/га. Результаты приведены в Таблице 7.
Таблица 7
КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДЫ НА ОПЫТНОМ УЧАСТКЕ ВИНОГРАДНИКА _ОРОШАЕМОГО КАПЕЛЬНЫМ И БОРОЗДОВЫМ СПОСОБОМ ПОЛИВА [11]_
Запас влаги
Осадки в период Оросительная
До вегетации
После вегетации
вегетации, м /га
норма, м /га
м3/га
м3/га
Коэффициент использования воды, м3/т
На участке капельного орошения
1957
1516
124
1390
545
На участке бороздового полива
2110
1059
124
4802
1926
Как видно из Таблицы 7 коэффициент использования воды на опытном участке виноградника орошаемого капельным поливом составляет 545 м3/т, а на участке орошаемого бороздами 1926 м3/т, то есть в 3,5 раза больше чем на участке капельного орошения.
Результаты исследований за рубежом показывают, что применение капельного орошения приводит к экономии оросительной воды в 2-3 раза и увеличению урожайности в 1,3-1,5 раза. Результаты опытов проведенных в Азербайджане показывают, что применение капельного орошения приводит к экономии оросительной воды в 1,5-3,5 раза и увеличению урожайности в 1,2-1,5 раза.
Список литературы:
1. Костяков А. Н. Основы мелиорации. М.: Сельхозгиз, 1960. 622 с.
2. Штепа Б. Г., Носенко Н. Ф. Механизация полива. М., 1990. С. 5-6.
3. Баширов Н. Б. Прогрессивная техника орошения. Баку, 1999. С. 57-60.
4. Баширов Н. Б. Технология капельного орошения садов и виноградников // Обзор. Сельское хозяйство. Баку, 1991. С. 64-69.
5. Баширов Н. Б., Саранди А. К. Подпочвенно-капельное орошение виноградника // Вестник сельскохозяйственных наук. 1984. №6. С. 71-75.
6. Баширов Н. Б., Саранди А. К. К вопросу выбора оптимального варианта систем капельного и подпочвенного-очагового орошения // Вестник сельскохозяйственных наук. 1986. №4. С. 63-67.
7. Баширов Н. Б. Капельное орошение виноградника в Азербайджане // Аграрная наука Азербайджана. 1998. №2. С. 17-20.
8. Алиев Б. Г., Алиев И. Н. Техника и технология капельного орошения в Азербайджане. Баку, 2001. С. 31-48.
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 8. №4. 2022
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/77
9. Баширов Н. Б. Техника и технология орошения сельскохозяйственных культур в горных и предгорных зонах Азербайджана: автореф. дисс. ... д-ра с.-х. наук. Баку, 2003. С. 28-32.
10. Шахмалиева С. М. Разработка техники и технологии капельного орошения маслиновых садов в условиях Апшерона: автореф. дисс. ... д-ра с.-х. наук. Баку, 2010.
11. Алиев Р. Б., Ахмедов С. А. Сравнительный анализ капельного и бороздового способа полива плодоносного виноградного сада в условиях Апшерона // Сборник научных трудов Азербайджанского научно-производственного объединения гидрологии и механизации. Т. 37. Баку: Елм, 2018. С. 192-198.
References:
1. Kostyakov, A. N. (1960). Osnovy melioratsii. Moscow. (in Russian).
2. Shtepa, B. G., & Nosenko, N. F. (1990). Mekhanizatsiya poliva. Moscow, 5-6. (in Russian).
3. Bashirov, N. B. (1999). Advanced irrigation technology. Baku, 57-60.
4. Bashirov, N. B. (1991). Tekhnologiya kapel'nogo orosheniya sadov i vinogradnikov. Obzor, Sel'skoe khozyaistvo, Baku, 64-69.
5. Bashirov, N. B., & Sarandi, A. K. (1984). Podpochvenno-kapel'noe oroshenie vinogradnika. Vestnik sel'skokhozyaistvennykh nauk, (6), 71-75. (in Russian).
6. Bashirov, N. B., & Sarandi, A. K. (1986). K voprosu vybora optimal'nogo varianta sistem kapel'nogo i podpochvennogo-ochagovogo orosheniya. Vestnik sel'skokhozyaistvenykh nauk, (4), 63-67. (in Russian).
7. Bashirov, N. B. (1998). Drip irrigation of a vineyard in Azerbaijan. Agrarian science of Azerbaijan, (2), 17-20.
8. Aliev, B. G., & Aliev, I. N. (2001). Technique and technology of drip irrigation in Azerbaijan. Baku, 31-48.
9. Bashirov, N. B. (2003). Equipment and technology for irrigation of agricultural crops in the mountainous and foothill zones of Azerbaijan: authoref. Dr. diss. Baku, 28-32.
10. Shakhmalieva, S. M. (2010). Development of equipment and technology for drip irrigation of olive orchards in the conditions of Absheron: authoref. Dr. diss. Baku.
11. Aliev, R. B., & Akhmedov, S. A. (2018). Comparative analysis of drip and furrow irrigation of a fruitful vineyard in Absheron. Collection of scientific papers of the Azerbaijan Research and Production Association of Hydrology and Mechanization, 37, Baku, 192-198.
Работа поступила Принята к публикации
в редакцию 11.03.2022 г. 15.03.2022 г.
Ссылка для цитирования:
Алиев Р. Б. Капельное орошение за рубежом и в Азербайджане // Бюллетень науки и практики. 2022. Т. 8. №4. С. 128-133. https://doi.org/10.33619/2414-2948/77/15
Cite as (APA):
Aliev, R. (2022). Trickle Irrigation in Azerbaijan and Abroad. Bulletin of Science and Practice, 8(4), 128-133. (in Russian). https://doi.org/10.33619/2414-2948/77/15
