Способы и виды орошения почвы — преимущества и недостатки

ОРОШЕ́НИЕ (ир­ри­га­ция), ком­плекс ме­ро­прия­тий по под­дер­жа­нию вод­но­го ре­жи­ма почв, оп­ти­маль­но­го для рас­те­ний, ис­пы­ты­ваю­щих в ес­те­ст­вен­ных ус­ло­ви­ях не­дос­та­ток во вла­ге; один из осн. ви­дов ме­лио­ра­ции. Вклю­ча­ет ком­плекс тех­нич., аг­ро­тех­нич., ор­га­ни­за­ци­он­но-хо­зяй­ст­вен­ных ме­ро­прия­тий, в ос­но­ве ко­то­рых ле­жат гид­ро­тех­нич. приё­мы нор­ми­ро­ва­ния по­да­чи во­ды в поч­ву и пре­вра­ще­ния её в поч­вен­ную вла­гу. О. не­об­хо­ди­мо не толь­ко в арид­ных ус­ло­ви­ях, но и в ле­со­степ­ной и лес­ной (пре­им. в под­зо­не юж. тай­ги) зо­нах для пе­рио­дич. по­ли­ва овощ­ных куль­тур и мно­го­лет­них трав (О. па­ст­бищ). Под­дер­жа­ние за­па­сов вла­ги в ве­ге­тац. пе­ри­од рас­те­ний на оп­ти­маль­ном уров­не влия­ет на ка­че­ст­во про­дук­ции рас­те­ние­вод­ст­ва, а так­же по­зво­ля­ет уве­ли­чить уро­жай­ность куль­тур на 15–30% (в за­ви­си­мо­сти от поч­вен­но-кли­ма­тич. ус­ло­вий ре­гио­на), в за­суш­ли­вых ус­ло­ви­ях су­хо­степ­ной зо­ны – в 3–4 раза. О. улуч­ша­ет мик­ро­кли­мат в при­зем­ном слое воз­ду­ха, а так­же об­щую гид­ро­ме­лио­ра­тив­ную об­ста­нов­ку, смяг­ча­ет жё­ст­кие эко­ло­гич. ус­ло­вия с.-х. уго­дий тер­ри­то­рий с арид­ным кли­ма­том. Пра­виль­ное при­ме­не­ние О. спо­соб­ст­ву­ет уси­ле­нию аэроб­ных про­цес­сов в поч­ве, при­во­дя­щих к ус­ко­ре­нию про­цес­са нит­ри­фи­ка­ции.

О. в за­ви­си­мо­сти от дли­тель­но­сти и эф­фек­тив­но­сти воз­дей­ст­вия бы­ва­ет ре­гу­ляр­ным и ра­зо­вым. При ре­гу­ляр­ном О. оро­сит. во­ду в ви­де по­ли­ва по­да­ют на оро­шае­мое по­ле в за­ви­си­мо­сти от со­дер­жа­ния вла­ги в поч­ве, по­треб­но­сти с.-х. куль­ту­ры в ней, ме­тео­ро­ло­гич. ус­ло­вий (зна­че­ний темп-ры, ис­па­ряе­мо­сти, де­фи­ци­та влаж­но­сти воз­ду­ха и др.), на­ли­чия за­па­са во­ды, дос­та­точ­но­го для все­го пе­рио­да ве­ге­та­ции, и др. Ра­зо­вое О. – од­но­крат­ная по­да­ча во­ды на оро­шае­мое по­ле (вла­го­за­ряд­ко­вое О.), осу­ще­ст­в­ляе­мое при вла­го­за­ряд­ко­вом по­ли­ве в на­ча­ле ве­ге­та­ции, или глу­бо­кое ве­сен­нее ув­лаж­не­ние поч­вы во­да­ми ме­ст­но­го сто­ка (та­лы­ми, па­вод­ко­вы­ми и др.), рас­пре­де­ляе­мы­ми по оро­шае­мой пло­ща­ди т. н. сис­те­мой дамб, пе­ре­мы­чек и др. гид­ро­тех­нич. со­ору­же­ний (ли­ман­ное О.). При ли­ман­ном оро­ше­нии в поч­ве соз­да­ёт­ся за­пас во­ды, дос­та­точ­ный для по­лу­че­ния вы­со­ких уро­жа­ев с.-х. (пре­им. кор­мо­вых) куль­тур. Осн. рай­оны ли­ман­но­го О. в РФ: За­вол­жье, Сев. Кав­каз, степ­ные рай­оны Зап. и Вост. Си­би­ри. Для осу­ще­ст­в­ле­ния О. на мас­си­вах зе­мель соз­да­ют оро­си­тель­ную сеть – слож­ную тех­ни­че­скую, в ря­де слу­ча­ев мно­го­функ­цио­наль­ную сис­те­му, це­ле­вое на­зна­че­ние ко­то­рой – обес­пе­че­ние эко­номи­че­ски и эко­ло­ги­че­ски обос­но­ван­ной вы­со­кой про­дук­тив­но­сти оро­шае­мо­го зем­ле­де­лия. Оро­сит. сеть со­сто­ит из ис­точ­ни­ка О., во­до­за­бор­но­го уст­рой­ст­ва, ма­ги­страль­ных, меж­хо­зяй­ст­вен­ных и внут­ри­хо­зяй­ст­вен­ных ка­на­лов, тру­бо­про­во­дов, тех­нич. средств по­ли­ва и дре­наж­но-сброс­ной се­ти. Оро­сит. сеть вме­сте с оро­шае­мы­ми по­ля­ми пред­став­ля­ют со­бой оро­си­тель­ную сис­те­му.

Осн. спо­со­бы О. (рис.): по­верх­но­ст­ное, до­ж­де­ва­ние, внут­ри­поч­вен­ное, ка­пель­ное и аэро­золь­ное (мел­ко­дис­перс­ное). Ка­ж­дый из них вклю­ча­ет свой ком­плекс приё­мов рас­пре­де­ле­ния во­ды на оро­шае­мом по­ле и ха­рак­те­ри­зу­ет­ся спе­ци­фич. осо­бенно­стя­ми на­сы­ще­ния по­лив­ной во­дой рас­чёт­но­го слоя поч­вы до оп­ти­маль­но­го уров­ня. При по­верх­но­ст­ном О. по­лив­ная во­да по­да­ёт­ся на по­верх­ность поч­вы по се­ти ары­ков, бо­розд, по­лос или за­то­п­ле­ни­ем че­ков. При дож­де­ва­нии по­да­ча во­ды в ви­де ис­кусств. дож­дя на по­ве­рх­ность поч­вы и ра­сте­ния осу­ще­ст­в­ля­ет­ся с по­мо­щью раз­но­об­раз­ных дож­де­валь­ных ус­та­но­вок, ма­шин, ап­па­ра­тов. О. внут­ри­поч­вен­ное осу­ще­ст­в­ля­ет­ся сис­те­мой под­поч­вен­ных ув­лаж­ни­те­лей (во­до­во­дов), бла­го­да­ря че­му обес­пе­чи­ва­ет­ся рав­но­мер­ность по­ли­ва, под­дер­жи­ва­ет­ся влаж­ность кор­не­оби­тае­мо­го слоя поч­вы, со­хра­ня­ет­ся струк­ту­ра поч­вы, пре­дот­вра­ща­ет­ся по­яв­ле­ние на ней кор­ки, умень­ша­ет­ся рас­ход по­лив­ной во­ды и её по­те­ри на ис­па­ре­ние с по­верх­но­сти поч­вы, соз­да­ют­ся ус­ло­вия для ав­то­ма­ти­за­ции все­го тех­но­ло­гич. цик­ла О. Ка­пель­ное О. – ло­каль­ная по­да­ча во­ды в при­стволь­ное про­стран­ст­во пло­до­во­го де­рева или кус­тар­ни­ка в ви­де ка­пель ма­лым рас­хо­дом (до 0,4 л/ч) че­рез спец. во­довы­пус­ки, ка­пель­ни­цы (с по­верх­но­сти зем­ли из тру­бо­про­во­дов с ка­пель­ница­ми, рас­по­ло­жен­ны­ми на вы­со­те до 0,5 м, или не­по­сред­ст­вен­но в кор­не­оби­тае­мый слой поч­вы из тру­бо­про­во­дов, рас­по­ло­жен­ных на глу­би­не до 0,3 м), что обес­пе­чи­ва­ет хо­ро­шую аэра­цию поч­вы. При этом спо­со­бе во­да рав­но­мер­но па­даю­щи­ми ка­п­ля­ми по­да­ёт­ся не­пре­рыв­но к ка­ж­до­му рас­те­нию на про­тя­же­нии все­го ве­ге­тац. пе­рио­да в ко­ли­че­ст­ве, со­от­вет­ст­вую­щем во­до­по­треб­ле­нию дан­ной куль­ту­ры. Аэ­ро­золь­ное О. осу­ще­ст­в­ля­ют пу­тём рас­пы­ле­ния по­лив­ной во­ды (диа­метр её ка­пель ме­нее 0,5 мм) для по­вы­ше­ния влаж­но­сти воз­ду­ха и сни­же­ния тем­пе­ра­ту­ры в по­се­ве с.-х. куль­тур.

Оро­ша­ют так­же сточ­ны­ми во­да­ми (см. По­ля оро­ше­ния и фильт­ра­ции), во­дой с рас­тво­рён­ны­ми удоб­ре­ния­ми (удоб­ри­тель­ное О.). Вы­ра­щи­ва­ние с.-х. куль­тур при О. име­ет свои осо­бен­но­сти: спе­ци­фич. приё­мы об­ра­бот­ки поч­вы, по­вы­шен­ные до­зы удоб­ре­ний, со­гла­со­ва­ние по­ли­вов с об­ра­бот­кой по­се­вов и т. д. Боль­шое зна­че­ние име­ет пре­ду­пре­ж­де­ние за­со­ле­ния почв, ко­то­рое во мно­гих стра­нах (Иран, Ирак, Си­рия, Ин­дия и др.) при­ня­ло ка­та­ст­ро­фич. ха­рак­тер, и борь­ба с ним пу­тём про­мы­вок и строи­тель­ст­ва дре­наж­ной се­ти (см. Дре­наж сель­ско­хо­зяй­ст­вен­ных зе­мель). В за­суш­ли­вых рай­онах ми­ра оро­шае­мое зем­ле­де­лие яв­ля­ет­ся ос­но­вой для ве­де­ния с.-х. про­из-ва. Пло­щадь оро­шае­мых зе­мель в ми­ре в 1995 310 млн. га (ок. 19% паш­ни), на них по­лу­чи­ли поч­ти по­ло­ви­ну всей про­дук­ции рас­те­ние­вод­ст­ва. Раз­ви­тие О. в ми­ре сдер­жи­ва­ет де­фи­цит во­ды во мно­гих стра­нах. В РФ (2021) оро­шае­мых зе­мель (тыс. га) на­счи­ты­ва­лось 4269,9, из них в не­удов­ле­тво­рит. со­стоя­нии – 860,6, тре­бо­ва­лась ре­кон­ст­рук­ция сис­тем на 1935,9.

О. при­ме­ня­лось в до­зем­ле­дель­че­ских куль­ту­рах, у на­ро­дов, за­ни­мав­ших­ся ин­тен­сив­ным со­би­ра­тель­ст­вом. Прак­ти­ка от­ве­де­ния с по­мо­щью сис­тем ка­на­лов па­вод­ко­вых вод на зем­ли, где рас­тут по­лез­ные рас­те­ния, из­вест­ны не­ко­то­рым ав­ст­ра­лий­ским пле­ме­нам и ин­дей­цам Боль­шо­го Бас­сей­на; у вост. моно в доиспанский период та­кие ка­на­лы дос­ти­га­ли 1,5–2 км в дли­ну. Од­на­ко наи­боль­шее зна­че­ние име­ло О. для раз­ви­тия зем­ле­де­лия. 

Оро­сит. зем­ле­де­лие в Ста­ром Све­те раз­ви­ва­лось за пре­де­ла­ми пер­вич­ных оча­гов сло­же­ния зем­ле­де­лия – в за­суш­ли­вых пред­гор­ных и реч­ных до­ли­нах, ку­да пер­вые зем­ле­дель­цы пе­ре­се­ля­лись с бо­гар­ных зе­мель плос­ко­го­рий. Наи­бо­лее ран­ние и при­ми­тив­ные ир­ри­гац. со­ору­же­ния от­но­сят­ся к пе­рио­ду ке­ра­мич. не­оли­та (6-е тыс. до н. э.). Пер­во­на­чаль­но по­ля оро­ша­ли ли­ман­ным спо­со­бом. Та­кие кон­ст­рук­ции про­сле­жи­ва­ют­ся на па­мят­ни­ках 6–5-го тыс. до н. э. Сред­ней (Джей­тун) и Пе­ред­ней (Ча­тал-Хю­юк) Азии. Ли­ман­ное О. до сих пор ши­ро­ко при­ме­ня­ет­ся на­ро­да­ми Центр. и Зап. Азии, Сев. и Сев.-Вост. Аф­ри­ки. В гор­ной ме­ст­но­сти при­ме­ня­ет­ся тер­ра­со­вая сис­те­ма О., при ко­то­рой на пу­ти ручь­ёв уст­раи­ва­ют­ся сту­пен­ча­тые за­пру­ды, за­дер­жи­ваю­щие во­ду. Та­кая сис­те­ма О. из­вест­на в Ср. Азии, у ин­дей­цев Анд, Сев. Мек­си­ки и Юго-За­па­да США, на Мар­киз­ских о-вах и др.

Ис­поль­зо­ва­ние па­вод­ко­вых вод в О. дос­тиг­ло со­вер­шен­ст­ва в Древ­нем Егип­те. В до­ли­не Ни­ла на ру­бе­же 5–4-го тыс. до н. э. скла­ды­ва­ет­ся бас­сей­но­вая сис­те­ма О., при ко­то­рой зем­ли вдоль те­че­ния ре­ки раз­де­ля­ли гран­ди­оз­ны­ми дам­ба­ми на бас­сей­ны пл. до 2 тыс. га, ко­то­рые, в свою оче­редь, не­вы­со­ки­ми дам­ба­ми де­ли­ли на уча­ст­ки, за­то­п­ляе­мые во вре­мя па­вод­ка; во­да со­хра­ня­лась на уча­ст­ках до двух ме­ся­цев, из­ли­шек её сбра­сы­вал­ся об­рат­но в ре­ку при по­мо­щи ка­на­лов.

В Ме­со­по­та­мии па­вод­ки час­то но­си­ли раз­ру­ши­тель­ный ха­рак­тер, и сис­те­ма во­до­за­бор­ных ре­зер­вуа­ров, дамб и шлю­зов за­щи­ща­ла от них по­ля. О. осу­ще­ст­в­ля­лось с по­мо­щью ка­на­лов, вы­ве­ден­ных из бо­ко­вых ру­сел ре­ки. Древ­ней­шие не­боль­шие от­вод­ные ка­на­лы об­на­ру­же­ны в Чо­га-Ма­ми, на ле­во­бе­ре­жье р. Дия­ла (6-е тыс. до н. э.). Даль­ней­шее раз­ви­тие О. ста­ло воз­мож­ным толь­ко при ста­би­ли­за­ции реч­ных ру­сел (кон. 6-го – 5-е тыс. до н. э.). В ран­нем эне­о­ли­те (кон. 5-го – 4-е тыс. до н. э.) скла­ды­ва­лись пер­вые про­стей­шие оро­сит. сис­те­мы на Ближ­нем и Ср. Вос­то­ке (Гео­ксюр 1 в Юж. Турк­ме­нии, до­ли­на р. Дия­ла в Ме­со­по­та­мии, верховья Ин­да). В Шу­ме­ре в кон. 4-го – нач. 3-го тыс. до н. э. бы­ли соз­да­ны слож­ные мно­го­сту­пен­ча­тые сис­те­мы ир­ри­га­ции с ре­гу­ляр­ной по­да­чей во­ды с по­мо­щью го­лов­но­го со­ору­же­ния, ма­ги­ст­раль­ных ка­на­лов, вы­ве­ден­ных из дель­то­вых про­то­ков рек Тигр и Ев­фрат, рас­пре­де­лит. и оро­сит. ка­на­лов. Ана­ло­гич­ные оро­сит. си­сте­мы скла­ды­ва­лись в сер. 1-го тыс. до н. э. в Ср. Азии (Хо­резм, Фер­га­на).

Кро­ме ув­лаж­не­ния зем­ли, О. спо­соб­ст­во­ва­ло вос­ста­нов­ле­нию пло­до­ро­дия поч­вы реч­ным илом, по­зво­ляя в те­че­ние со­тен лет воз­де­лы­вать один уча­сток. По­это­му об­лас­ти ре­гу­ляр­но оро­шае­мо­го ин­тен­сив­но­го зем­ле­де­лия в пло­до­род­ных до­ли­нах «ис­то­ри­че­ских рек» ста­ли оча­га­ми 1000-лет­ней осед­ло­сти и раз­ви­тия древ­ней­ших т. н. реч­ных ци­ви­ли­за­ций Древ­не­го Вос­то­ка. Од­на­ко не­уме­рен­ное при­ме­не­ние О. мес­та­ми при­во­ди­ло к за­со­ле­нию почв.

Раз­ви­тие О. в гор­ных об­лас­тях Ма­лой Азии и За­кав­ка­зья тре­бо­ва­ло ино­гда про­ве­де­ния мно­го­ки­ло­мет­ро­вых ка­на­лов. Так, урарт­ский царь Ме­нуа (кон. 9 – нач. 8 вв.) про­сла­вил­ся строи­тель­ст­вом оро­сит. ка­на­лов, не­ко­то­рые из ко­то­рых функ­цио­ни­ру­ют до сих пор, в т. ч. 70-ки­ло­мет­ро­вый ка­нал, про­во­дя­щий во­ду по ак­ве­ду­кам для О. Ван­ской до­ли­ны. В Ира­не, Аф­га­ни­ста­не и Ср. Азии при­ме­ня­ет­ся О. с по­мо­щью под­зем­ных ка­на­лов (кя­ри­зов), со­еди­няю­щих по­ля с во­до­нос­ным сло­ем поч­вы; та­кие же под­зем­ные ка­на­лы из­вест­ны в Юж. Пе­ру пе­рио­да На­ска. Мес­та­ми для О. ис­поль­зу­ют­ся во­до­подъ­ём­ные ма­ши­ны.

В Юж. и Юго-Вост. Азии сис­те­мы О. свя­за­ны с за­да­чей удер­жа­ния мус­сон­ных вод. На Шри-Лан­ке для это­го бы­ла соз­да­на сис­те­ма со­еди­нён­ных ка­на­ла­ми во­до­хра­ни­лищ.

В Ме­зо­аме­ри­ке, как и в Ста­ром Све­те, ли­ман­ное О. ста­ло раз­ви­вать­ся по ме­ре рас­про­стра­не­ния зем­ле­де­лия на при­мор­ские и ал­лю­ви­аль­ные реч­ные до­ли­ны (3–2-е тыс. до н. э.). В за­суш­ли­вых об­лас­тях Сев. Мек­си­ки и Юго-За­па­да США ста­ли скла­ды­вать­ся сис­те­мы О., наи­боль­ше­го раз­ви­тия дос­тиг­шие в куль­ту­рах пу­эб­ло (1–2-е тыс. н. э.). Здесь из­вест­ны оро­сит. се­ти пло­ща­дью до 100 км² с ма­ги­ст­раль­ны­ми ка­на­ла­ми дли­ной до 14 км. Не позд­нее 2-го тыс. до н. э. оро­сит. зем­ле­де­лие раз­ви­ва­ет­ся в Пе­ру. С ру­бе­жа н. э. – в 1-м тыс. н. э. здесь из­вест­ны круп­ные сис­те­мы ка­на­лов, не­ко­то­рые из них функ­цио­ни­ру­ют до сих пор.