CC BY
33
УДК 671.6 И. H. Алиев
ББК 41.4 Доцент, кандидат селъско-хозяйственных наук
ПРЕДПОСЫЛКИ В СОЗДАНИИ И ПРИМЕНЕНИИ СИСТЕМ МАЛОИНТЕНСИВНОГО ОРОШЕНИЯ ДЛЯ УСЛОВИЙ ГОРНО-ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В
АЗЕРБАЙДЖАНЕ
В настоящее время в области сельскохозяйственной мелиорации недостаточно освещены вопросы орошения склонов в Азербайджане. Недостаточно разработаны вопросы целесообразного применения различных способов полива и усовершенствования конструкции оросительных сетей. Доказано, что на больших уклонах и крутых склонах ширина междурядий должна быть 60 см, а ширина между рядами в 90 см не позволяет увеличить поток орошения (из-за эрозии почв), а также длины борозды.
В этом исследовательском направлении автор провел большую работу по определению оптимального режима орошения площадей с большим уклоном. Так, например, в результате плохого качества орошения в Гянджа-Казахской зоны прореживание виноградников, ежегодно увеличивается, доходность снизилась до 8 лет, после посадки должна быть реконструкция виноградников. В новых виноградниках на этих местах дается направление к борозде на большем склоне. На склонах в 0,03-0,1 плоскости поверхностного орошения борозды целесообразно сократить с наклоном 0.01 ..0,03 поперек склона. Этот склон позволяет двигаться воде в борозду с небольшим заполнением ее. Такая канавка не заливается водой, что является причиной эрозии почвы на склонах.
Ключевые слова: орошение, мелиорация, земледелие, Азербайджан, орошение склонов, совершенствование оросительных сетей, оптимальный режим орошения.
I. N. Aliev
Associate professor, Ph. D. in Agriculture
PREREQUISITES IN THE CREATION AND APPLICATION OF SYSTEMS OF LOW-INTENSITY OF IRRIGATION FOR THE CONDITIONS OF THE MINING-IRRIGATED AGRICULTURE IN AZERBAIJAN
At present, agricultural land reclamation is not enough irrigation of slopes covered issues in Azerbaijan. It is proved that irrigation through furrows between rows of sealed an important moment for irrigation on steep slopes. On steep terrain row spacing, obviously, must be 60 cm increase in width and 90 cm between rows here does not allow to increase the irrigation stream (due to soil
erosion), or the length of the furrow.
In this line of research the author conducted extensive work on determining the optimal irrigation regime for large deviations areas. So, for example as a result of poor quality irrigation in Ganja-Kazakh zone thinning vineyards each year has increased, the yield fell and 8 years after the landing had to be the reconstruction of vineyards. In new vineyards on these sites give direction to the furrows on the largest slope. On the slopes at 0.03-0.1 flat surface irrigation furrows advisable to cut with a slope of 0.01 .. 0.03 across the slope. This slope allows water movement in furrows with small filling them. In this groove does not fill with water and cause soil erosion on slopes.
Key words: irrigation, land reclamation, agriculture, Azerbaijan, irrigation of slopes, improvement of irrigation networks, optimal regime of irrigation.
В настоящее время в области сельскохозяйственной мелиорации недостаточно освещены вопросы орошения склонов в Азербайджане. Недостаточно разработаны вопросы целесообразного применения различных способов полива и усовершенствования конструкции оросительных сетей.
Сегодняшняя задача состоит в освоении земель с повышенным уклоном и крутыми склонами. В этих условиях необходимо, в первую очередь, заменить открытую оросительную сеть в земляном русле с применением приспособлений для распределения воды между бороздами более совершенными поливными устройствами, что позволит коренным образом решить вопрос механизации и автоматизации процессов распределения воды на орошаемых полях.
Учитывая важность этих вопросов, нами разработаны принципиальные схемы применительно к различным уклонам местности. Это дало возможность на одном участке охватить большой диапазон условий, где были испытаны различные способы и техника полива.
Исследованиями доказаны, что на больших уклонах (свыше 80) во избежание прямого попадания на почву дождевальной струи ненарушенной структуры, необходимо переходить на секторное дождевание. Угол сектора рассчитывают в зависимости от угла наклона поливной площади.
При дождевании террасированных склонов, величина интенсивности дождя назначается от уклона и состояния почвы на откосах террас. При уклонах 6-80 можно применять дождевальные машины типа ДДН, с подачей оросительной воды по гибким шлангам, наматывающимся и разматывающимся дождевальными машинами, СИДАД и других видов систем микроорошения. На уклонах 4-5 градусов использовать
полустационарные системы дождевания на базе гибких высоконапорных полимерных шлангов. В этом направление велись исследования ученными Грузии, Таджикистана, Казахстана, РФ и др. Особый интерес проявляют научно-исследовательские работы В.А.Сурина под названием «Разработка технологии орошения земель на склонах Ферганской долины». По описанию автора отмечается, что в орошаемых районах Средней Азии с каждым годом все острее ощущается дефицит земельных и водных ресурсов. В то же время в староорошаемых районах с высокой плотностью населения и рождаемостью возникает проблема занятности трудоспособного населения. Учитывая вышеизложенных считается, что крутые склоны успешно могут орошаться подпочвенным или капельным способом, на сильноводопроницаемых почвах можно применять дождевание. Наиболее распространены в аридной зоне поверхностные самотечные поливы. Однако в существующем виде рекомендовать их для орошения крутых склонов с низкими водопроницаемыми грунтами невозможно.
По результатам многолетних опытов доказано, что ирригационная эрозия на сероземах становится весьма ощутимой уже при уклонах 0,008... 0,03. При дальнейшем увеличении уклонов и применении поливной техники оно резко возрастает. Поэтому, чем больше уклон, тем осторожнее следует подходить к освоению склонов, применяя здесь поливы по бороздам только в усовершенствованном виде.
Проведенные нами исследования (1998-2009) по технике полива пропашных культур (хлопчатник) и многолетних насаждений, виноградники и сады на больших уклонах, крутизной до 170 (уклон 0,3) в предгорьях Шемахинского и Губинском районах, результаты которой показывают, что поверхностные самотечные поливы по бороздам в усовершенствованном виде вполне приемлемы для орошения земель с большими уклонами до 0,3 (угол наклона 170), поливы по бороздам и сельскохозяйственные обработки возможны без устройства террасы. На уклонах более 170 необходимо террасирование. К способам и приемам совершенствования поливов по бороздам на больших уклонах и крутых склонах относятся:
- планировка поверхности склонов;
- выбор оптимального направления поливных борозд;
- полив через междурядье по уплотненным колесами трактора борозд;
- выбор оптимальной длины борозды и расходов поливной струи;
- устройство совершенной внутрихозяйственной оросительной сети и технических средств раздачи воды в борозды, обеспечивающих точное дозирование и регулировку поливной струи во времени;
- оптимизация режима орошения систем орошения;
Как было отмечено выше, планировка является обязательным мероприятием при освоении склонов, но возможные объемы ее зависят от мощности мелькоземистого слоя почвы. На мощных лессовых и лессо-вид-ных почво-грунтах планировкой исправляют рельеф коренным образом, придавая ему ровный характер. Объемы планировочных работ здесь больше величины срезок достигают в отдельных местах нескольких метров (2.3 и более).
На почвах с малой мощностью мелкоземистого слоя, подстилаемого галечниками или скальными породами, планировку выполняют малыми объемами в целях сохранения верхнего мелкоземистого слоя. Поэтому, после планировочных работ рельеф орошаемых участков может иметь спокойный характер, или же оставаться сложным, как при освоении аридных земель, характерных землям Верхней Ширван и Губа-Хачмасских регионах.
Одним из важнейших мероприятий способов и приемов совершенствования поливов на больших уклонах и крутых склонах является правильно выбранное направление поливных борозд.
Направление поливных борозд по отношению к основному уклону местности на крутых склонах выбираются с учетом проведения качественных поливов и возможности механизированных обработок сельскохозяйственных культур. Например, современные трехколесные тракторы могут работать поперек склона на уклонах не более 0,1, а среднемощные гусеничные тракторы - на уклонах не более 0,2. При больших уклонах возникает опасность сползания трактора вниз по склону. Поэтому, на полях при уклонах 0,1 с/х техника должны работать только в направлении наибольшего уклона. При уклонах 0,2...0,3 они могут проводить обработку почвы только спускаясь вниз по склону, а вверх они поднимаются холостым ходом по полю, или по дороге.
На уклонах более 0,3 механизированные междурядные обработки хлопчатника практически невозможны, и рекомендуется переходить на террасирование, разместив на террасах виноградники и сады.
Исходя из вышеизложенных соображений, предлагается следующая классификация орошаемых земель предгорной зоны в табл. 1.
Тут некоторые диапазоны авторов Б. Г. Алиева, Г. К. Асланова, Н. Баширова, Н. Т. Лактаева, примерно одинаковые, но рекомендации по технике полива существенно отличаются. В частности Алиев Б.Г считает, что на уклонах 0,1 ..0,25 и более, при сложном рельефе местности необходимо террасирование. Автор рекомендует террасирование на уклонах 0,3 и более, а
на уклонах 0,1 ..0,35 полив вдоль склона по коротким бороздам малой струей. Рекомендации автора подтверждены опытами поставленными нами в производственных условиях на ОЭБ НИИ «Эрозии и Орошение» в Шамахинском районе. Проведенные исследования показали, что на больших уклонах местности (0,008 ..0,03) поливные борозды целесообразно направить вдоль склона. Изменение направления борозд на этих уклонах может вызвать увеличение объемов планировочных работ. Кроме того при некачественно выполненной планировке уклоны вдоль борозд на отдельных участках могут быть меньше оптимальных, которые равны 0,02 ..0,03.
Таблица 1
Классификация орошаемых земель предгорной зоны по величине
уклонов поверхности
Характеристика уклонов или склонов Отличительные признаки
Рекомендуемое направление поливных борозд Особенности работы механизмов при междурядной обработке почвы
Большие уклоны 0.008.0,03 Вдоль склона Междурядная обработка, допустимая вдоль и поперек склона
Очень большие уклоны 0.008.0,03 Поперек склона
Пологие склоны 0,05..0,1 Вдоль склона при сложном рельефе При обработке поперек склона возникают небольшие затруднения в управлении трактором, местами происходит сдвиг трактора на несколько сантиметров вниз по склону
Склоны средней крутизны 0,1.. .0,2 Вдоль склона Междурядная обработка допустима только вдоль склона в прямом и обратном направлении
Крутые склоны 0,2.. .0,3 Вдоль склона Междурядная обработка допустима только вдоль склона, вниз по склону
Очень крутые склоны более 0,3 Поперек склона по террасам Междурядная обработка поперек
В результате некачественных поливов в Гяндже-Казахской зоне изреженность виноградных насаждений с каждым годом увеличилась,
урожай падал и через 8 лет после посадки пришлось проводить реконструкцию виноградников. На новых виноградниках на этих участках дают направление борозд по наибольшему уклону.
На уклонах 0,03 ..0,1 при ровном рельефе поливные борозды целесообразно нарезать с уклоном 0,01 .. 0,03 поперек склона. Такой уклон обеспечивает движение воды в бороздах с малым наполнением их. При этом борозды не переполняются водой и не вызывает эрозию почвы на склонах.
При сложном рельефе местности поливные борозды направляют по наибольшему уклону местности. Не рекомендуется направлять борозды поперек склона также на сильно-каменистых землях, так как здесь возможна сильная фильтрация воды через каменистые фракции из вышерасположенных борозд в ниже расположенные. Такое явление наблюдалось на уклоне местности 0,05 и содержании каменистых фракций в количестве 55...85 %. На уклонах 0,1 ..0,3 поливные борозды должны быть направлены по наибольшему уклону, так как на этих уклонах при работе пропашного трактора поперек склона происходит его сползание и не исключено опрокидывание.
Как видно из вышеизложенных, полив через междурядья по уплотненным бороздам является важным моментом для проведения полива крутых склонов. На больших уклонах местности ширина междурядий, очевидно, должно быть 60 см, увеличение ширины междурядий до 90 см здесь не позволяет увеличить поливную струю (из-за эрозии почвы), ни длину борозды.
В этом направление исследования учеными КазНИИ и ВХ также велись большие работы по определению оптимального режима орошения при больших уклонах местности. Как показывает опыты проведенные учеными КазНИИ и ВХ, что на больших уклонах при междурядье 60 см и поливах в каждую борозду фактические поливные нормы составляют 2..4 тыс. м3/га и более против расчетных 1,2 ..1,5 тыс. м3/га.
В то же время на сероземах Средней Азии ширина контура увлажнения почвы достигает 1,1 ..1,2 м. Еще больше ширина этого контура под уплотненными бороздами. Уплотненный слой играет роль экрана, который способствует лучшему распространению влаги в стороны.
В уплотненных бороздах время добегания до конца борозд меньше, в результате достигается более равномерное увлажнение почвы по длине борозды и меньшая эрозия почвы.
Анализ результатов исследований показал, что на больших уклонах и крутых склонах ширина междурядий должна быть 60 см, а поливы нужно
проводить через междурядье (через 120 см) по уплотненным колесами трактора бороздам.
Характерной особенностью технологии полива на крутых склонах является регулирование поливных струй во времени: в начале полива дают малую струю, затем через 5-7 часов ее увеличивают в 2 раза, после добегания струи до конца борозды и стабилизации сбросного расхода струю уменьшают до первоначальной величины.
Увеличение поливной струи в середине полива позволяет удлинить поливную борозду и повысить равномерность ее увлажнения.
При указанных длинах борозд и поливных струй наблюдается незначительный смыв почвы в начале борозды и аккумуляция смытой почвы в конце борозды.
Вынос почвы за пределы поливного участка незначителен и составляет за оросительной сезон не более 0,8 ..1 мм почвенного слоя или 8..10 см/га. Некоторые нарушения микрорельефа в результате смыва и аккумуляции почвы восстанавливаются эксплуатационными планировками.
Для проведения поливов на крутых склонах необходимо совершенная внутрихозяйственная оросительная сеть.
Внутрихозяйственная оросительная сеть должна обеспечить четкое управление потоком оросительной воды.
Таблица 2
Оптимальная длина борозды и поливной струи
Уклоны борозд Поливные струи л/с. Длина борозд, м
В начале и конце полива В середине полива
0,01 0,12 - 0,1 0,25 -0,2 200 - 150
0,03 0,05 - 0,045 0,1 - 0,09 100 - 85
0,06 0,04 - 0,035 0,08 - 0,07 85 - 80
0,1 0,025 - 0,02 0,05 - 0,04 65 - 55
0,2 0,015 0,03 55 - 50
0,3 0,013 0,025 55 - 45
Больше всего отвечает этим условиям трубчатая оросительная сеть, состоящая из закрытых распределительных трубопроводов и поливных трубопроводов с отверстиями. Например, по описаниям автора по результатам проведенных в Ленинабадской области исследований и внедренной разработки НИИ «Эрозия и Орошение» полностью закрытая оросительная сеть для полива фруктовых садах и виноградников на площади 8,3 га и полустационарная оросительная сеть стала приемлемым для решения проблем. Так как самонапорная полустационарная оросительная сеть
рекомендуется для полива с/х культур на больших уклонах местности (0,008 .0,3).
Здесь для раздачи воды в борозды здесь применяют полиэтиленовые трубопроводы (шланги) диаметром 100-160 мм.
Полустационарная оросительная сеть в сравнении с временной оросительной сетью в земляном русле позволяет на 20-25 % экономить оросительную воду, в 2-3 раза увеличить производительность труда на полях, на 10-15 % улучшить использование земли, поддерживать оптимальный поливной режим и за счет этого на 25-30 % повысить урожайность хлопчатника. Следует отметить, еще более технически совершенна и экономически эффективна закрытая оросительная сеть для полива виноградников и садов.
Техническая сущность заключается в закрытии оросительной сети в земляном русле системой в составе стационарных распределительных и поливных трубопроводов с регулирующей арматурой и прогрессивной техники полива разработанной в НИИ «Эрозия и Орошение».
Закрытая сеть позволяет оперативно и по заданной технологии подать воду на любой участок орошаемого массива.
Новая технология полива из закрытой оросительной сети позволяет удачно сочетать необходимую переменность поливных струй с постоянным расходом воды, подаваемой в бригаду. Такая технология достигается при одновременной работе двух-трех или более поливных трубопроводов, один из которых работает с максимальным расходом, а остальные с минимальным расходом.
Расчетные диаметры поливных отверстий позволяют строго дозировать расходы поливных струй в борозды.
Из вышеизложенных следует, что преимуществом полива по микробороздам является снижение размыва почвы, равномерное увлажнение по ширине междурядий и по длине поля, уменьшение поверхностного сброса и увеличение производительности труда.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алиев Б.Г. История мелиоративной науки в Азербайджане, перспективы ее развития и методологии. Баку.: «Зияя», 1999. - 112 с.
2. Алиев Б.Г., Алиев З.Г. Орошаемое земледелие в горных и предгорных регионах Азербайджана. Баку.: Зияя-Нурлан, 2005. - 330 с.
3. Алиев Б.Г., Алиев И.Н. Проблемы эрозии в Азербайджане и пути ее решения. Изд-во. Баку.: 21УА-МПЦ, 2000. - 122 с.
4. Ахундов А.К. Мелиорация и сельскохозяйственное освоение засоленных тяжелых
земель в условиях Ширванской степи Азербайджанской ССР // Автореф. Дисс. Баку, 1969.
5. Бабаев М.П. Орошаемые почвы Кура-Араксинской низменности и их производительная способность / Баку.: Изд-во Элм, 1984. - 175 с.
6. Лактаев Н.Т, В.А.Сурина. «Разработка технологии орошения земель на склонах Ферганской долины» Отчет о НИР. ДЕПОН. № 11853441. Алма-Ата. 2001.
REFERENCES
1. Aliev B.G. Istoriia meliorativnoi nauki v Azerbaidzhane, perspektivy ee razvitiia i metodologii [The story of the reclamation of science in Azerbaijan, the prospects of its development and methodology]. Baku, Ziiaia., 1999. 112 p.
2. Aliev B.G., Aliev Z.G. Oroshaemoe zemledelie v gornykh i predgornykh regionakh Azerbaidzhana [Irrigated agriculture in the mountain and foothill regions of Azerbaijan]. Baku, Ziiaia-Nurlan., 2005. 330 p.
3. Aliev B.G., Aliev I.N. Problemy erozii v Azerbaidzhane i puti ee resheniia [Erosion problems in Azerbaijan and ways of its solution]. Baku, ZIYA-MPTs., 2000. 122 p.
4. Akhundov A.K. Melioratsiia i sel'skokhoziaistvennoe osvoenie zasolennykh tiazhelykh zemel' v usloviiakh Shirvanskoi stepi Azerbaidzhanskoi SSR. Avtoref. Dokt. Diss. [Amelioration and agricultural development of saline heavy land in the conditions of Shirvan steppe of the Azerbaijan SSR. Avtoref. Doct. Diss.]. Baku, 1969.
5. Babaev M.P. Oroshaemyepochvy Kura-Araksinskoi nizmennosti i ikh proizvoditel'naia sposobnost'[Irrigated soils of Kur-Araz lowland and their productive ability]. Baku., Izd-vo Elm, 1984. 175 p.
6. Laktaev N.T, V.A.Surina. «Razrabotka tekhnologii orosheniia zemel' na sklonakh Ferganskoi doliny» Otchet o NIR. [Development of the technology of irrigation of land on the slopes of the Fergana valley» human development Report] DEPON. № 11853441. Alma-Ata. 2001.
Информация об авторе
Алиев Закир Гусейн оглы (Азербайджан, г. Баку) - Доцент, кандидат
сельскохозяйственных наук, академик МАЭП. Заведующий отделом разработки, создания и внедрения водосберегающей техники полива. Институт Эрозии и орошения НАН Азербайджанской Республики. E-mail: [email protected].
Information about the author Aliev Zakir Gusein ogly (Azerbaijan, Baku) - Associate professor, Ph.D. in Agricultural sciences, academician of the IAEP. Head of the Department of development, creation and introduction of water saving irrigation technologies. Institute of erosion and irrigation of the NAS of the Republic of Azerbaijan. E-mail: [email protected].
