Орошаемое земледелие - интенсивная отрасль сельского хозяйства. В отличие от обычного земледелия при орошении доступен регулированию такой фактор роста продуктивности растения, как влага. Одновременно решаются и другие важнейшие задачи: повышается содержание в почве доступных питательных веществ, улучшается использование солнечной радиации, ослабляются или полностью устраняются отрицательные воздействия засухи и другие неблагоприятные атмосферные явления.

Орошение - самое активное средство воздействия на микроклимат поля: температуру почвы и приземного слоя воздуха, относительную влажность воздуха, силу ветра и радиационный баланс.

Орошение повышает эффективность всех факторов интенсификации: химизации, комплексной механизации, сортообновления, интенсивной технологии.

Имея возможность использования новейшей техники, и вооружившись пониманием того, что нельзя поднять уровень сельского хозяйства производства без увеличения экономической эффективности орошаемого земледелия, современное Правительство РФ осуществляет меры по улучшению состояния почв, утвердив целевую программу о сохранении и восстановлении плодородия почв. Орошаемое земледелие позволяет увеличить запас влаги в почвенном слое, где находятся корни растений, и тем самым способствует наращиванию плодородия полей. Появление более мощного современного оборудования дает шанс быстро и эффективно поправить положение дел в важнейшей части сельскохозяйственного производства.

1. Осушенное болото как объект сельскохозяйственного использования

Одним из основных путей интенсификации сельскохозяйственного производства является широкое развитие осушаемого земледелия. Болотные массивы после осушения могут быть с успехом превращены непосредственно в пашни, сенокосы и пастбища. Болотные почвы, различающиеся по своему генезису, составу и свойствам, также имеют и различную ценность как сельскохозяйственные угодья. Более важными в сельскохозяйственном отношении являются низинные болотные почвы, обладающие высокой зональностью, большим содержанием азота, а также благоприятной реакцией.

Использование болотных почв в сельском хозяйстве может идти в двух направлениях:

1) как источник органических удобрений;

2) как объект для освоения и превращения их в культурные угодья.

Способы применения торфа в качестве органических удобрений разнообразны; наибольшую ценность торф представляет при использовании его в виде различных компостов; торф можно вносить в почву непосредственно как удобрение и использовать для получения торфяного навоза. Для непосредственного удобрения используется хорошо разложившийся торф низинных удобрений.

Торф для непосредственного внесения как удобрение после разработки тщательно проветривается с целью устранения избыточной влажности, усиления микробиологических процессов и окисления вредных закисных соединений. Торф сфагновых и гипновых болот не применяется в качестве непосредственного удобрения, так как он имеет кислую реакцию, слабо разлагается в почве и не оказывает положительного действия на урожай. Такой торф перед внесением в почву должен быть соответственно подготовлен.

В земледелии существует два способа использования торфа:

1) в качестве подстилки на скотных дворах;

2) для приготовления компостов.

Для подстилки употребляется, как правило, малоразложившийся моховой торф, который хорошо впитывает навозную жижу и газы, устраняя тем самым потерю самых ценных компонентов удобрения (азота). Получающийся при этом торфяной навоз обладает более высокими удобрительными качествами, нежели соломенный.

Компостирование торфа - важный способ получения высококачественного органического удобрения. При компостировании к торфу добавляют известь, фосфоритную муку, растворимые минеральные удобрения или же биологически активные вещества (навоз, фекалии и т.д.).

Болотные почвы представляют ценный земельный фонд, который после осушения и проведения культуртехнических и агротехнических мероприятий может быть с успехом превращен в высокопродуктивные угодья (пашня, сенокосы, пастбища).

В задачу осушения входит не только отвод избытка воды с того или иного болотного массива, но главным образом двустороннее регулирование режима торфяных почв путем шлюзования и строительства водохранилищ, обеспечивающих бесперебойное снабжение сельско-хозяйственных культур водой в период вегетации.

При осушении болотных почв коренным образом изменяется направление почвообразовательного процесса. При этом происходит минерализация органического вещества, резко возрастает аэрация почвы, поэтому интенсивно протекает окисление закисных соединений и болотная почва становится плодородной.

Осушенные болота используют для выращивания льна, зерновых, овощных культур, дающих на осушенных землях высокие урожаи. Предпочтение на выращивание сельскохозяйственных культур отдают тем, которые предъявляют повышенные требования к воде и азотной пище: кормовых, картофеля, среднепоздней капусты, корнеплодов.

Практика ведения сельского хозяйства на осушенных землях показала, что на них можно получать стабильные и высокие урожаи. А затраты на мелиорацию окупаются в течении 3-5 лет.

Высокие и устойчивые урожаи дают озимые и яровые зерновые, технические культуры, корнеплоды, картофель и овощные.

На торфяно-болотных почвах преимущественно размещают кормовые культуры, на пойменных минеральных почвах, кроме того и овощи.

На торфяных почвах создаются хорошие условия для культур с большой вегетативной массой, например силосных и многолетних трав. Все культуры здесь высокорослы, у них более широкие длинные рыхлые и сочные листья.

На осушенных и освоенных болотных почвах должна применяться особая агротехника. Например, в первые годы на вновь освоенных болотных почвах, в связи с низким плодородием осваиваемых земель необходимо возделывать малотребовательные культуры. Подойдут: озимая рожь на зелёный корм, викоовсяные смеси, силосные и пропашные (турнепс).

И лишь при дальнейшем окультуривании этих почв значительные площади могут занимать овощные, технические и зерновые культуры. При обработке почвы наряду с глубокой вспашкой широкое применение должны находить фрезерование, дискование и культивация.

Овощекормовые севообороты - вводят на хорошо осушенных низинных болотах, близких к населенным пунктам, транспортным магистралям и рынкам сбыта продукции. Набор и чередование культур в них устанавливают в зависимости от направления хозяйства.

Таким образом, освоенные и окультуренные болотные почвы дают высокие урожаи зерновых, кормовых, овощных и технических культур.

2. Применение удобрений на осушенных землях

При осушении болот коренным образом изменяется направление почвообразовательного процесса: создается аэрация, усиливается минерализация органических веществ, происходит окисление различного рода закисных соединений, и бесплодная болотная масса постепенно превращается в культурную торфяную почву, вполне пригодную для возделывания на ней всевозможных сельскохозяйственных растений. Однако торфяная масса большинства болот бедна калием и фосфором. Поэтому при возделывании сельскохозяйственных культур на освоенных болотах необходимо систематическое внесение фосфорных и калийных, а также азотных удобрений, особенно в первые годы освоения болотных почв.

Применение удобрений на осушенных землях имеет ряд особенностей:

1. Слабая обеспеченность зольными элементами питания растений и часто микроэлементами;

2. Сезонная динамикой азота, фосфора, калия;

3. Возможность вымывания, потерь азота в результате денитрификации;

4. Заделка удобрений на незначительную глубину;

5. Необходимость вносить туки, как правило, весной под дискование;

6. Зависимость эффективности использования удобрений культурами от водно-воздушного режима осушенных почв;

7. Размещение корневой системы растений в поверхностном слое почвы;

8. Различная реакции видов, сортов, гибридов культур на нормы и формы удобрений.

Система удобрений культур в севообороте на мелиорируемых угодьях строится с учетом их особенностей. Она зависит от климатических условий, урожая предшествующей культуры, и, запрограммированной урожайности последующей, влияния предшественника на плодородие почвы, сроков и характера предпосевной обработки пахотного слоя, осушения и др. Учет всех этих факторов дает возможность создать лучшие условия питания всех культур севооборота при внесении удобрений.

Система удобрений на вновь осваиваемых осушенных землях должно предусматривать восстановление и повышение плодородия почв, получение запланированных урожаев с/х культур.

Способы внесения минеральных удобрений довольно разнообразны, отметим следующие: поверхностное с дальнейшей заделкой в почву, внесение минеральных удобрений при посеве, вносится сеялками в рядки; и очень широко применяются различные подкормки. Следует отметить, что на осушаемом участке мощность гумусового горизонта низкая (1,2%), а количество азота, фосфора и калия в доступных формах не значительно. Особая роль в этих условиях принадлежит органическим удобрениям. Они не только обогащают почву питательными веществами, но и улучшают его водный, воздушный и тепловой режимы. Внесение органических удобрений - важный прием в комплексе окультуривания мелиорируемых земель, позволяющий повысить плодородие почв. Особенно велика роль органических удобрений на почвах легкого механического состава с небольшим гумусовым горизонтом.

Для почв низкого уровня естественного плодородия примерные нормы органических удобрений в первые три года освоения составляют 80-100 т/га ежегодно, среднего уровня в первые два года 60-70 т/га и высокого уровня плодородия в первый год освоения 40-50 т/га. Опытами доказана безусловная необходимость внесения органических удобрений в объеме не менее 60 т/га.

Как правило, минеральные удобрения вносят на осушаемых землях весной. Однако в последнее время установлено, что на заливаемых весной и осенью полыми водами почвах, минеральные удобрения можно вносить и осенью, сочетая с основной обработкой почвы. Таким образом, возможен сверхранний посев некоторых культур (при оттаивании почвы на глубину 8-10 см).

Поскольку основная масса удобрений на осушенных землях вноситься под дискование, то глубина их заделки составляет 12-15 см. Она вполне обоснована, так как большая часть корней располагается именно в этом слое.

На торфяно-болотных почвах в начале освоения органические удобрения, как правило, не применяют. Их рекомендуется применять в небольших дозах на переходных и низинных болотах со слабо разложившимся торфом, с целью его обогащения полезной микрофлорой.

Лучшим органическим удобрением, являются торфо-навозный компост, как готовый продукт питания растений, особенно в сочетании с добавкой фосфоритной муки. Внесение органических удобрений, позволяет повысить количественный и качественный состав получаемой продукции, а также сохранить естественное плодородие почв.

Нормы внесения органических удобрений (навоза, компостов и др.) в первые годы освоения минеральных почв должны быть более высокими, чем на старопахотных почвах. Наиболее эффективны на осушенных болотах калийные и фосфорные удобрения: под их воздействием урожай культур увеличивается в 4-5 раза и более.

Торфяные почвы принято считать богатыми азотом, однако он находится в органической форме и доступен только в процессе окультуривания и минерализации торфа по мере перехода в аммонийные и нитратные формы.

Средние нормы фосфорных удобрений 60-90 кг/га, калийных 120-180, азотных 45-60 кг/га. На многолетних травах нормы азотных удобрений увеличивают до 150-200 кг/га действующего вещества.

Большинство опущенных болот бедны подвижными формами микроэлементов: медных, борных и молибденовых удобрений. Недостаток меди в болотных почвах обычно восполняется внесением медного купороса и пиритных огарков: 2,5-3 ц/га пиритного огарка или 15-25 кг/га медного купороса.

Наряду с медью большое значение при культуре торфяных почв приобретают кобальтовые и молибденовые микроудобрения. По данным О.К. Кедрова-Зихмана, кобальтовые и молибденовые удобрения намного повышают урожай сельскохозяйственных растений при возделывании их на торфяных почвах низинного типа. При внесении их в торфяную почву в дозах, дающих повышение урожая первой культуры, они проявляют значительное последействие и на урожайность второй культуры.

Эффективность молибденовых удобрений резко проявляется на кислых почвах. Их применяют под бобовые культуры, свеклу, капусту и на культурных сенокосах и пастбищах. Высокая эффективность микроудобрений проявляется лишь при обеспечении растений другими элементами питания.

Борные удобрения эффективны на дерново-карбонатных, дерново-глеевых и подзолистых почвах с нейтральной или близкой к нейтральной реакции среде, особенно на посевах сахарной и кормовой свеклы: 1,5-2 кг/га; под остальные культуры 1 кг/га совместно с минеральными удобрениями.

На вновь осваиваемых осушенных почвах, бедных азотфиксирующими бактериями, применяют бактериальные удобрения нитрагии. Для обработки 40-50 кг мелких и 140-180 крупных семян достаточно 0,5 л препарата. На торфяно-болотных почвах эффективны бактериальные удобрения АМБ, нитрагин и фосфоробактерии.

3. Особенности возделывания подсолнечника при орошении

Подсолнечник с мощной корневой системой, проникающей на глубину до 3-5 м, считается засухоустойчивой культурой. Но при возделывании его в засушливых условиях, где наиболее часто лимитирующим фактором является дефицит влаги, урожайность его невелика. Орошение является существенным резервом повышения продуктивности подсолнечника. При орошении подсолнечник дает устойчивые высокие урожаи. Если почва умеренно влажная, прорастание семян начинается при температуре 4-6° и значительно ускоряется с повышением температуры. Цветение наступает через 50 - 60 дней, а созревание; через 70-130 дней после появления всходов. До образования корзинки отмечается слабый рост растений; наибольшая скорость роста стебля совпадает с формированием соцветия; к концу цветения рост стебля почти прекращается.

Особенно важно хорошее увлажнение перед цветением, а также во время цветения и роста семянок. При орошении вегетационный период растений удлиняется на 14-27, иногда до 35 дней. Наиболее увеличивается продолжительность периода от цветения до созревания. Так, масличность семян подсолнечника в опытах составила: без орошения 58,1%, при двух поливах 60,0% и при трех поливах 62,9% веса абсолютно сухого ядра.

Режим орошения подсолнечника следующий. Для создания запаса влаги в корнеобитаемом слое почвы и обеспечения водоснабжения в 1 период вегетации проводят осенний влагозарядный полив нормой от 800 до 1500 м³/га.

Суммарное водопотребление подсолнечника в степных районах колеблется в пределах 3500-4500 куб. м на гектар. По наблюдениям на Северном Кавказе, от всходов до образования корзинок расходуется 20-30% суммарного водопотребления, в период образования корзинок и цветения - 40-50%, в последующий период развития - 20-30%.

Наиболее интенсивный расход воды полем подсолнечника начинается примерно за две недели до цветения и продолжается 2-3 недели после цветения. Слой почвы активного водопотребления составляет около 0,7 м.

Орошение подсолнечника должно строиться с таким расчетом, чтобы растения были хорошо обеспечены влагой в период закладки зачаточной корзинки, затем во время усиленного роста и накопления массы растения и наконец в период цветения и роста семянок. В первый период развития, когда закладывается зачаточная корзинка, растения в достаточной мере обеспечиваются водой в результате осенней влагозарядки или хорошего естественного запаса влаги весной. Так, влагозарядковые поливы в Заволжье повышают урожай подсолнечника на 5-6 ц с гектара. Норма влагозарядкового полива на разных почвах колеблется от 900 до 1500 куб. м на гектар.

На почвах, тяжелых по механическому составу дают повышенную норму, поливы назначают при влажности активного слоя почвы 70% ППВ до цветения и 80% ППВ после цветения до конца налива зерна. На легких почвах соответственно 65 и 75% ППВ.

Влагозарядковые поливы не нужны на почвах с близким залеганием грунтовых вод или с неглубоким залеганием галечника, а также на полях с повышенным запасом остаточной влаги. В более поздние фазы роста подсолнечник использует воду вегетационных поливов. До цветения влажность активного слоя почвы поддерживается поливами на уровне не менее 70%, а в период цветения и налива семян - не менее 75% предельной полевой влагоемкости. Для этого в зависимости от погодных условий и местности требуется от одного до трех вегетационных поливов.

При наличии влагозарядки 1 полив дают в период образования корзинки, 2 - во время цветения подсолнечника. В засушливые годы, а также при отсутствии влагозарядки может понадобиться 3 полив в период налива семян.

В засушливые годы подсолнечник поливают по бороздам поливают 3 раза, в средние по влажности годы - 2 раза, во влажные - 1 раз: поливные нормы колеблются от 600 до 800 куб. м на гектар; чем меньше предполивная влажность почвы и чем тяжелее последняя по механическому составу, тем больше должна быть поливная норма.

Для полива подсолнечника можно использовать и дождевание, применяя дождевальную установку, - 1-2 полива, поливные нормы уменьшаются до 400-500 м³/га. При бороздковом способе полива - 700-800 м³/га.

4. Как практически определить влажность почвы и поливную влагоемкость