Капельный полив овощных культур овощей

Полив овощных культур применяют повсеместно, используя основной способ – дождевание. Различные виды растений и температурные условия определяют неодинаковые требования к влажности почвы. Каждый градус температуры во время вегетации повышает потребление воды на 60–80 мл/м2. В овощеводстве рекомендуются следующие виды поливов.

Предпосевной (100–200 м3/га) и послепосевной (50–100 м3/га), обеспечивающие хорошие всходы семян, особенно мелкосемянных культур при поздних сроках сева; посадочный и послепосадочный (150–250 м3/га), обеспечивающие приживаемость рассады; основные вегетационные поливы для восстановления запасов влаги в почве (200–400 м3/га), в том числе подкормочные для внесения с водой удобрений в растворенном виде; освежительные для увлажнения надземных органов растений и приземного слоя воздуха при его высокой температуре (30–50 м3/га).

Кроме того, бывают противозаморозковые поливы (20–50 м3/га) – для предотвращения и ослабления вредного воздействия заморозков в весенний и осенний периоды, особенно на томатах, огурцах и других теплолюбивых культурах; провокационные – для ускорения всходов семян сорняков и последующего их уничтожения, которые применяют до посева культур позднего срока, а также при полупаровой обработке почвы (150–250 м3/га). При расчете нормы полива нужно учитывать, что 10 л воды, израсходованной на 1 м2, равны 10 мм поливной нормы.

Овощные культуры предъявляют высокие требования к влажности почвы вследствие слабой сосущей силы корневых систем и сравнительно малого объема почвы, в которой они располагаются. Выделяют четыре группы куль- тур, различающихся по способности поглощать и расходовать воду.

Первая группа – капуста кочанная, цветная, пекинская, кольраби, огурец, салат, редис, сельдерей, шпинат и другие салатные культуры, плохо поглощающие воду главным образом вследствие слабого развития корневой системы и неэкономно ее расходующие по причине слабой защиты листьев от испарения. Они особенно требовательны к уровню водообеспечения и отзывчивы на орошение.

Вторая группа – томат, морковь, бахчевые культуры, отличающиеся высокой способностью добывать воду на глубине до 0,8 м и экономно ее расходующие. Эти культуры имеют хорошо развитую корневую систему и хорошую регуляцию транспирации.

Третья группа – лук репчатый, чеснок, лук-батун и некоторые другие луковые культуры с относительно слабой корневой системой, плохо добывающие воду, но экономно ее расходующие. Для них характерно слабое отрастание корней. При сравнительно небольшом расходе воды они требуют высокой влажности почвы в первой половине вегетации.

Четвертая группа – свекла столовая, для которой характерны хорошо развитая корневая система, способность усваивать воду при относительно высокой концентрации солей и интенсивно ее расходовать. Свекла хорошо отзывается на орошение.

Корневая система овощных культур, играющая важную роль в их отношении к воде, определяется не только видовой и сортовой принадлежностью, но и способом возделывания. Так, при безрассадной культуре вследствие сохранения стержневого корня (это замечание не относится к культуре через рассаду) корневая система овощных растений достигает значительной глубины и использует относительно больший объем почвы. Существенное значение для поглощения воды имеет и корневое давление культур, достигающее у томата 539 000 Па, у тыквы – 1 332 800, у кукурузы – 2 107 000 Па.

Вода, потребляемая растением, в основном расходуется на транспирацию, и лишь около 2 % ее остается в биомассе продукции. Транспирационный коэффициент колеблется в зависимости от культуры: капуста кочанная – 250– 600, огурец – 700 и более, томат – 500–650 г израсходованной воды. Недостаток влаги при высокой температуре ускоряет стеблевание зеленных растений, редиса и способствует заболеванию плодов томата вершинной гнилью. Ориентировочная предполивная влажность почвы по периодам роста и развития овощных культур приведена в табл. 1.

Таблица 1. Ориентировочная предполивная влажность почвы для овощных культур, % от наименьшей влагоемкости (НВ)

Система агротехнических мероприятий в поливном овощеводстве имеет некоторые особенности. На орошаемых землях необходимо строго следить за выравниванием почвы, чтобы на поле не образовывались лужи, и не было за- стоя воды после поливов. Все мероприятия по подготовке почвы должны быть направлены на улучшение ее водоудерживающей способности. Для экономии воды до полива, а также через 1–2 дня после него, когда почва созреет, проводят рыхление на глубину 5–7 см. Опоздание с послеполивной обработкой между рядий приводит к иссушению верхних слоев почвы, образованию корки, повреждению корневой системы и задержке нормального роста и развития растений.

Слишком ранние поливы разрушают структуру почвы, ухудшают аэрацию и способствуют образованию капиллярности в верхнем слое. В жаркое дневное время овощные растения поливать запрещается. Большой вред им наносит также холодная вода. Оросительные системы, где источник водоснабжения постоянно имеет низкую температуру (водоемы с холодными родниками, водопроводная или артезианская вода), оборудуют специальными бассейнами суточного регулирования с подогревом воды за счет внешнего теплообмена. Оптимальная температура воды для полива – 15–18 оС. Для солнечного подогрева воды приспосабливают пруды, осушительные и водоподводящие каналы, искусственные водоемы и котлованы.

При поливе овощных культур важно учитывать интенсивность искусственного дождя и величину капель. Лучшие условия создаются при дождевании с размером капель не более 1–2 мм и интенсивностью 0,1–0,2 мм/мин. для тяжелых почв, 0,2–0,3 – для средних суглинков и 0,5–0,8 мм/мин. – для легких минеральных и торфяно-болотных. При такой интенсивности, не превышающей впитывающей способности почвы, не образуются застои воды и вредная для растений почвенная корка.

Если образуется поверхностный сток воды, норму полива рекомендуется подать за два раза с перерывом 1–2 ч. При скорости ветра более 4 м/с равномерность полива дождевальными машинами ухудшается, орошение практически нельзя проводить. В этом случае поливы проводят по сектору или приурочивают их к безветренным утренним и вечерним часам суток (нормы полива овощных культур приведены в табл. 2.

Таблица 2. Нормы полива овощных культур для различных типов почв.

* Для центральной зоны нормы орошения применяются в величинах средних чисел для южной и северной зоны.

Оптимальная влажность почвы обеспечивает достаточное поступление элементов питания к растениям, экономный расход их и воды способствует формированию запланированной урожайности овощных культур. Опытные данные свидетельствуют, что орошение капусты, свеклы столовой, моркови и других овощных культур на легких почвах увеличивает урожайность на 11,5–17,5 т/га или на 7–16 %, снижает расход удобрений на единицу продукции. После обработки посевов гербицидами или другими средствами для борьбы с вредителями и болезнями овощных культур поливы прекращают на неделю. Сумма всех поливных норм за вегетационный период составляет ороси- тельную норму, а совокупность числа, сроков и норм поливов – режим орошения.

Наименьшая влагоемкость (НВ) – это наибольшее (предельное) количество воды, которую может удерживать обильно увлажненная почва после прекращения стекания ее под влиянием силы тяжести в более глубокие слои в условиях, исключающих испарение влаги и подпитывание грунтовыми водами. Ее обычно определяют на глубину корнеобитаемого слоя и выражают в процентах от массы сухой почвы или от объема, а также в м3 на 1 га. Величина наименьшей влагоемкости различных почв неодинакова (табл. 3).

Таблица 3. Наименьшая влагоемкость почв различного механического состава (по С. В. Астапову).

Важнейшей составляющей, определяющей величину наименьшей влагоемкости, является гранулометрический состав почвы и содержание в ней органического вещества. Чем больше мельчайших частиц и органического вещества в почве, тем выше ее наименьшая влагоемкость. Величину нормы полива определяют в зависимости от влажности почвы и глубины распространения основной массы корневой системы и рассчитывают по формуле: Т = 100 × Н (ВПНВ – ВО), где Т – величина нормы полива, м3/га; Н – глубина активного слоя почвы, м; ВПНВ – влажность почвы при наименьшей влажности, % от объема почвы; ВО – влажность почвы ко времени полива, % от объема почвы. При дождевании происходит испарение влаги, поэтому норму полива необходимо увеличивать на 10 %.

Методы определения поливной нормы

Необходимо организовать ежедневный учет испарения воды с единицы площади. Зная запас продуктивной воды в почве на определенную дату и ежедневный ее расход на испарение, определяют поливную норму за определенный промежуток времени. Это составляет обычно 1–3 дня для овощных культур, 7 и более дней – для плодовых и винограда, что конкретно рассчитывается для каждой культуры. Обычно в практике

фертигации используют два метода определения поливной нормы

: эвапориметрический и тензиометрический.

Эвапориметрический метод. На метеопостах устанавливают специальный прибор – эвапориметр для определения суточного испарения с единицы водной поверхности площади, к примеру 1 м2 . Этот показатель – потенциальное испарение Е с 1-го м2 в мм/день, л/день. Однако для перерасчета на фактическую испаряемость растений с единицы площади вводят коэффициент пересчета К раст, величина которого учитывает испаряемость растений по периодам роста, т. е. с учетом степени облиственности растений, а также почвы (см. табл. 3). Например, для томатов в июле Е = 7,6 л/м2, К раст = 0,8. Суточное испарение в этих условиях равно: Еи = Еn × Краст = 7,6 л/м2 × 0,8 = 6,1 л/м2. На 1 га площади это составит 6,1 мм = 61 м3/га воды. Затем делают пере- расчет на фактическую полосу увлажнения в пределах 1 га. Это стандартный метод определения поливной нормы, принятый между- народной организацией FAO. Данный метод отличается большой точностью, но требует внедрения оборудования метеопоста в хозяйстве и ежедневного учета.

Тензиометрический метод. В настоящее время, применяя новые системы капельного орошения на различных культурах, начинают использовать разные типы тензиометров зарубежного производства, определяющие влажность почвы в любом месте поля и на любой глубине активного слоя почвы. Существуют водомерные, электрические, электронно-аналоговые и другие тензиометры. Все они снабжены трубкой, переходящей в керамический пористый сосуд, через которую вода поступает в грунт, создавая разряжение в трубке, герметично соединенной с водомерным устройством – ртутным или другим барометром. При полном заполнении трубки водой и герметически вставленной в нее сверху трубки-вставки ртутный барометр или воздушный манометр показывает ноль (0), а по мере испарения воды из почвы она из керамической трубки переходит в почву, создавая в трубке разрежение, что изменяет показание давления в приборе, по которому судят о степени влажности в почве.

Степень снижения давления манометра определяют в таких единицах: 1 Бар = 100 центибар – примерно 1 атм. (точнее 0,99 Бар). Так как часть объема почвы должна быть заполнена воздухом, то с учетом этого интерпретируют показатели прибора следующим образом: * 0–10 центибар (0–0,1 атм.) – почва переувлажнена; *11–25 центибар (0,11–0,25 атм.) – оптимальные условия влажности, необходимость в орошении отсутствует; *26–50 центибар – имеется потребность в пополнении запасов воды в почве, в зоне основной массы корней, с учетом послойной влажности.

Так как с изменением гранулометрического состава почвы нижний предел необходимой ее влажности существенно не изменяется, то в каждом конкретном случае до полива определяют нижнюю, но достаточную степень обеспечения почвы влагой в пределах 30 центибар (0,3 атм.) и составляют номограмму для оперативного расчета поливной нормы или пользуются, как указано выше, данными суточного испарения воды с учетом коэффициента транспирации. Зная исходную влажность почвы, т. е. с момента начала отсчета – 11 центибар (0,11 атм.), суточные снижения показателя тензиометра до 26–30 центибар – (0,26–0,3 атм.) на овощных и несколько ниже, до 0,3–0,4 атм., на винограде и плодовых, где глубина корнеобитаемого слоя достигает 100 см, определяют поливную норму, то есть количество воды, необходимое для доведения до верхнего уровня оптимальной влажности почвы.

Таким образом, решение задачи управления режимом капельного орошения на основе тензиометрического метода сводится к поддержанию в период вегетации оптимальной влажности почвы и соответствующего ей диапазона всасывающего давления. Установлены величины всасывающего давления для плодовых культур по показаниям тензиометра при различных порогах предполивной влажности в контуре увлажнения на глубине 0,3 и 0,6 м на расстоянии от капельницы на 0,3–0,4 м.

Нижние границы оптимального влагосодержания – 0,7–0,8 (НВ) и, соответственно, тензиометрические показания – начиная от 30–20 сантибар (0,3– 0,2 атм.). Для овощных культур нижняя граница будет на уровне 0,25–0,3 атм. При использовании тензиометров следует соблюдать определенные правила: место расположения тензиометра должно быть типичным для поля. Обычно в одной точке располагают 2 тензиометра. Для овощных культур – один на глубине 10–15 см, а второй – 30 см, на расстоянии 10–15 см от капельницы. Чтобы производительность капельницы не превышала норму, необходимо регулярно следить за тем, чтобы она не была засорена нерастворимыми соля- ми и водорослями. Для проверки производительности капельниц обычно под- считывают количество вытекающих капель за 30 с в разных местах поля и в месте установки тензиометра.

Тензиометры устанавливают после полива участка. Для их установки используют ручной ямобур или трубку диаметром несколько большим, чем стандартный диаметр тензиометра (> 19 мм). Установив тензиометр на нужную глубину, свободное пространство вокруг него осторожно уплотняют, для того чтобы не было воздушных полостей. На тяжелой почве тонкой трубкой делают отверстие на нужную глубину, ждут, когда появится вода, затем размещают тензиометр и уплотняют почву вокруг него.

Снимать показания тензиометра необходимо в ранние утренние часы, когда температура после ночи еще стабильна. Следует учитывать, что после полива или дождей при повышенной влажности почвы показатели тензиометра будут выше предыдущих. Почвенная влага через пористую часть (сенсор) проникает в колбу тензиометра, пока давление в тензиометре не сравняется с давлением воды в почве, в результате чего давление в тензиометре уменьшится, вплоть до исходного, равного 0 или несколько ниже. Расход воды из тензиометра происходит постоянно. Однако могут иметь место резкие перепады при высокой испарительной способности почвы (жаркие дни, суховей), а высокий коэффициент транспирации наблюдается в пери- оды цветения и созревания плодов.

Во время полива или после него добавляют в прибор воду, чтобы восполнить ранее вытекшую. Для полива необходимо использовать только дистиллированную воду, добавляя на 1 л воды 20 мл 3%-ного раствора гипохлорида натрия, который обладает стерилизующими свойствами против бактерий, водорослей. Заливают воду в тензиометр до начала ее вытекания, то есть на весь объем нижней трубки. Обычно требуется до 1 л дистиллированной воды на каждый тензиометр. Нужно следить, чтобы в прибор не попала грязь, в том числе с рук. Если по условиям эксплуатации в прибор доливают небольшое количество дистиллята, то и профилактически доливают в прибор дополнительно 8–10 капель 3%-ного раствора гипохлорида натрия, кальция, что защищает керамический сосуд (сенсор) от вредной микрофлоры.

В конце сезона ирригации вращательным движением осторожно вынимают прибор из почвы, промывают под проточной водой керамический сенсор и, не повреждая его поверхности, протирают 3%-ным раствором гипохлорида чистящей подушечкой. При мытье прибор держат только вертикально, сенсо- ром вниз. Хранят тензиометры в чистой емкости, заполненной раствором дистиллированной воды с добавлением 3%-ного раствора гипохлорида. Соблюдение правил эксплуатации и хранения прибора – основа его долговечности и правильных показаний при эксплуатации.

При работе тензиометров в первое время после их установки проходит определенный период адаптации, пока в зоне замера не сформируется корневая система и корни не будут контактировать с сенсором прибора. В этот период можно осуществлять полив с учетом факторов транспирации весовым методом с водной поверхности. Когда вокруг прибора сформируется корневая система (молодые корни, корневые волоски), прибор показывает реальную потребность в воде. В это время могут отмечаться резкие перепады давления. Это наблюдается при резком снижении влажности и является показателем для начала ирригации. Если растения хорошо развиты, имеют хорошую корневую систему и достаточно облиственны, то перепад давления, т. е. уменьшение влажности почвы, будет более сильным.

Малое изменение давления почвенного раствора и соответственно тензиометра указывает на слабую корневую систему, слабое поглощение растением воды или ее отсутствие. Если известно, что место, где установлен тензиометр, не соответствует типичности участка по причине заболевания растений, чрез- мерной засоленности, недостаточной проветриваемости почвы и др., то тензиометры необходимо переместить в другое место, и чем раньше, тем лучше. Приборы для экстракции необходимо устанавливать рядом с тензиометрами. В настоящее время все более широкое распространение для орошения овощных плантаций получают передвижные дождевальные установки (рисунок).

Система орошения овощных культур передвижными дождевальными установками в откры- том грунте фирмы «Лукомет» (Польша): I – тракторный насос для полива: 1 – всасывающий патрубок с обратным клапаном; 2 – труба алюминиевая; 3 – труба соединительная полужест- кая; 4 – насос на раме; 5 – соединительное колено. II – магистральный трубопровод: 1 – об- ратный клапан; 2 – труба с муфтой соединительной; 3 – тройник с вентилем; 4 – концевая за- движка с воздушным клапаном. III – оросительная система барабанного типа: 1 – рукав с муфтой; 2 – фильтр; 3 – соединительный шланг с муфтами; 4 – машина для орошения, 4–1 – рама, 4–2 – барабан с шлангом, 4–3 – опорные колеса. IV – тележка с оросительным дождевателем: 1 – тележка; 2 – стойка для колес; 3 – колеса; 4 – дождевальный аппарат с соплом. V – штанга оросительная на тележке: 1 – рама тележки на колесах; 2 – стойка для колеса; 3 – ко- леса пневматические; 4 – консоли с раструбом; 5 – держатель; 6 – штанга; 7 – распылители.

Водозабор. Забор воды может осуществляться из реки, озера или глубин- ной скважины. Объем воды в водоеме должен быть равен или несколько выше производительности дождевальной установки. Если воды недостаточно, нужно дополнительно сделать пруд-накопитель с наличием воды на один полив или на целый сезон. Для одноразового полива 1 га пашни забор воды должен быть не менее 250 м3/га, а для полива в течение сезона – 1000–1500 м3/га. Во время продолжительной жаркой погоды и полного отсутствия осадков в неделю потребляется 350 м3/га воды, что обеспечивает суточную транспирацию растений, а также компенсирует 20%-ную потерю воды во время полива. Следует помнить, что вода, применяемая для орошения овощных культур, не должна содержать химических и биологических загрязнений, быть без запаха, вкуса и механических остатков, примесей.

Насосная станция. Воду для орошения качают тракторным насосом, электронасосом или дизельным насосом из реки, озера или пруда-накопителя. Из глубинных скважин воду экономичнее подавать глубинным электронасосом. Производительность насоса должна обеспечивать расход воды дождевальной установкой, а давление создавать хороший распыл воды распылителями и компенсацию потери давления в магистральной системе.

Магистральный трубопровод должен подавать воду от насосной станции на плантацию с минимальной потерей давления при наименьших финансовых затратах. Диаметр трубопровода зависит от его длины и производительности дождевальной установки. Чем больше производительность и длина магистрали, тем большим должен быть диаметр трубопровода.

Дождевальные устройства. Наиболее эффективной для орошения овощей открытого грунта является барабанная передвижная дождевальная установка (катушечная). На двухколесное шасси крепится катушка, на которую наматывается полиэтиленовый шланг, заканчивающийся дождевальным аппаратом на тележке. Наматывание шланга после разматывания происходит автоматически под давлением протекающей через турбину воды из гидранта или непосредственно из насосной станции.

Выходящая из аппарата вода под давлением орошает полосу поля шириной несколько десятков метров и длиной, чуть большей длины шланга. Поливную дозу можно регулировать бесступенчато, выбирая соответствующую скорость наматывания. Длина шланга (от 100 до 650 м) подбирается соответственно с учетом длины поля, а внутренний диаметр шланга должен обеспечивать нужный пропуск воды (от 3 до 100 м3/ч).

Оросительные устройства. На узкопрофильных грядах в довсходовый период и на начальных этапах развития растений необходимо проводить мел- кокапельный полив – штанговый через распылители. Для полива в последующие периоды вегетации можно применять оросительные дождеватели.

Ирригация с фертигацией при выращивании овощных культур
Совместное нормированное внесение в почву воды и удобрений

является организационной, технологической и экологической основой оптимизации ус- ловий выращивания высоких урожаев овощных культур и повышения их качества. В основу этого метода положено использование различных систем капельного орошения с одновременной подачей раствора удобрений, что позволяет постоянно поддерживать влажность почвы в оптимальной пропорции в системе «вода – воздух» в почве и подавать растениям удобрения небольшими дозами. Это способствует повышенной их усвояемости, меньшей выщелачиваемости в сравнении с традиционными методами внесения и ирригации и, как результат, более высокому коэффициенту усвояемости удобрений растениями.

Кроме того, такая система ирригации с фертигацией позволяет вносить сбалансированное количество азота, фосфора, калия и других элементов питания, с учетом фаз роста растений. Подача растворов удобрений с поливной водой приводит к более равномерному распределению их во всем увлажняемом слое. Капельно-увлажняемый слой почвы в зоне основной массы корней имеет определенный горизонтальный и вертикальный размеры, в зависимости от типа почв и дозы полива. При фертигации увлажняют не всю поверхность почвы участка, а полосы определенной ширины, что позволяет экономить воду, препятствует росту сорняков в неувлажненных полосах, уменьшает затраты на поддержание почвы в чистом от сорняков состоянии.

При использовании капельного орошения осуществляются точное дозирование поступления всех находящихся в растворе удобрений, в том числе с по- мощью систем автоматического регулирования количества подаваемых удобрений, и контроль электропроводности, контроль показателя заданного уровня рН рабочего раствора, контроль количества раствора на единицу площади орошения. Фертигацию проводят в течение всего цикла полива или в середине – конце его, но так, чтобы в конце цикла фертигации подавать чистую воду для промывки системы капельного полива в зависимости от механического состава почвы.

Основные преимущества фертигации перед традиционными методами внесения удобрений следующие:
• позволяет поддерживать в почвенном растворе необходимый уровень концентрации элементов питания в почвах с низкой поглотительной способностью и бедных запасными питательными веществами;
• экономит затраты труда и энергии на внесение удобрений;
• в отличии от обычной ирригации с использованием больших доз полива позволяет не только эффективно использовать удобрения, но и предотвращать загрязнение грунтовых вод, что не создает условий для вторичного засоления почвы.

Применение фертигации основано на соблюдении определенных требований к использованию удобрений. Для фертигации используют только полностью растворимые удобрения, свободные от высоких доз натрия, хлора и других вредных примесей. Простые и комплексные удобрения, широко используемые для фертигации: KNO, в соотношении N:Р О :К О – 13:0:46, KMgNO, – 12:0:43 2 5 2 2–3 % – MgO, Mg (NO ) 6 Н О – 11:0:0 15 MgO, КН, РО 3 2 2 – 0:52:34, K SO – 4 2 4 0:0:51, Са(NO ) – N–15,5 %, СаO – 28,2 %, полихелаты микроудобрений, комплексные удобрения различных марок, обогащенные микроэлементами в по лихелатной форме.

No related posts.