Подземное орошение
Подземное орошение
Капельное орошение (КО) - прекрасный способ не только сэкономить воду, удобрения и СЗР, но и подавить рост сорняков. Капельное орошение распространено на 7% обрабатываемых земель в США и применяется преимущественно на высокорентабельных культурах, таких как ягоды или овощи. Посредством КО легко управлять системой питания растений, при этом вода и питание не поставляются в междурядья, что ограничивает рост сорняков. Если совместно с капельным поливом применяется пленка и предпосадочная фумигация почвы, проблему сорняков непосредственно в прикорневой зоне растений можно считать решенной. Сорняки в междурядьях легко контролируются прямым опрыскиванием послевсходовыми гербицидами. В засушливых регионах при комбинировании пленки и капельного орошения можно обойтись без гербицидов вообще.
Приоритеты СЗР Капельное орошение - идеальный способ для инсектицидных и фунгицидных обработок. Препараты этих типов быстро достигают нужного места - прикорневой зоны растений. Однако применение гербицидов может не оказать должного действия из-за небольшого количества влаги, используемой при КО. Кроме того, поскольку КО разработано для частых поливов небольшими дозами, почва около растений бывает увлажнена довольно часто, что сводит на нет эффективность от внесения довсходовых гербицидов. Фишер (Fisher) и др. отмечают, что применение микроспринклеров существенно улучшает химический контроль сорняков по сравнению с КО, особенно на виноградниках и в фруктовых садах.
Но иногда гербициды целесообразно применять при КО: эффективность этого метода тем выше, чем точнее расположение капельниц по отношению к тем или иным органам растений. Один из самых точных методов подачи воды при КО - это внутрипочвенное КО, когда вода поставляется непосредственно в корневую зону растений.
Внутрипочвенное орошение
Этот вид КО применяется в разных формах уже более ста лет. В современном исполнении элементы системы внутрипочвенного КО (ВКО) принципиально ничем не отличаются от наземной системы. Однако толщина стенок ленты увеличилась с 0,8-1 до 1,5 мм, а внутренние ходы эмиттеров представляют собой лабиринт, препятствующий проникновению в него корней растений. Недостаток ВКО состоит в том, что испорченный в ходе эксплуатации эмиттер остается таким на протяжении длительного времени. Продолжительность пребывания трубки в почве может быть разной. Так, например, в районе Больших равнин есть поля, где система ВКО находится в земле по 10-20 лет и функционирует при этом без существенных повреждений. Глубина укладки трубок зависит от вида культур, для овощей это 15-25 см, для зерновых культур - до 50 см. Глубокое залегание препятствует случайному повреждению трубок во время обработки почвы и уменьшает негативное воздействие на них грызунов.
Паритет систем
Масштабные исследования, направленные на сравнение двух главнейших экономических характеристик разных капельных систем орошения - урожайности и расхода воды, проведены на более чем 40 культурах и не показали преимущества ни поверхностной (ПКО), ни внутрипочвенной (ВКО) системы орошения. Наверняка удалось выяснить лишь то, что на движение воды вверх, к корням, существенно влияют свойства почвы. На урожайность и расход воды влияет также расписание поливов. Чтобы установить четкие зависимости такого влияния, необходимы дальнейшие исследования. В 2012 г. Центр садоводства Университета Кентукки провел исследования по выращиванию тыквы сорта Тейбл Квин на двух режимах орошения - ПКО и ВКО с заглублением трубки в почву на 15 см. Тип почвы - илистый суглинок, при опытах выдерживалось умеренное увлажнение. Контроль орошения проводился автоматически, на основе данных, полученных из тензиометров, размещенных на глубине 15 см, на расстоянии 20 см от растений и в 15 см от трубки. В таких условиях система ПКО потребила примерно на 19% меньше воды, чем ВКО. Интересно, что в обоих случаях число поливов и их средняя продолжительность существенно варьировались при начальном всасывающем давлении почвы на уровне -40 кПа, но были приблизительно одинаковы при давлении -60 кПа. Похожие результаты были получены при исследовании видов капельного полива на томатах и перце. Поливы при ВКО на показателях от -40 до -10 кПа проводились сравнительно нечасто и в течение более продолжительного времени. При варианте поливов с параметрами от -60 до -10 кПа система ПКО потребляла меньше воды.
Стимуляция корневой системы
Один из основных недостатков ВКО заключается в том, что система не смачивает поверхность почвы, а это не совсем хорошо для культур, высеянных в землю прямым способом. Для доувлажнения верхнего слоя почвы дополнительно применяют микроспринклеры.
В то же время система ВКО стимулирует корни растений, заставляя их прорастать глубже в поисках воды. Так, Фен (Phene) отмечает более развитую и плотную корневую систему сахарной кукурузы на глубине 30 см (трубка размещена на глубине 45 см) и ниже, если сравнивать с корнями растений на ПКО. У болгарского перца, который имеет поверхностную корневую систему, применение ВКО при размещении трубки на глубине 20 см привело к улучшенному развитию корней на глубине 10 см и ниже. Очевидно, что хорошо развитая корневая система повышает засухоустойчивость растения на тот случай, если произойдут внештатные ситуации с поливами. В засушливых климатических условиях применение ВКО ведет к уменьшению роста сорняков на протяжении вегетационного сезона. Это устойчиво наблюдается при выращивании самых разных культур, включая хлопок, кукурузу, томаты и фисташки. Например, при выращивании фисташек в Иране при ВКО сорной растительности было вчетверо меньше, чем при применении ПКО. Преимущество от ВКО в контексте контроля сорняков уменьшается пропорционально количеству сезонных осадков.
Когда поливать и как долго
Эффективное управление капельным орошением (такое, которое позволяет достичь одинакового результата при меньших затратах ресурсов) подразумевает получение ответов на вопросы, когда нужно поливать и как долго. Важное замечание: корректно установленная и обслуживаемая система КО намного эффективнее по сравнению с любой системой спринклерного орошения. Такой вывод делает Дасберг (Dasberg) в своем труде «Капельное орошение» (1999 г.).
Но даже на капельном орошении растения потребляют много воды, в среднем расход составляет более 20 тысяч галлонов на акр (190 куб. м/га.) в условиях вегетационного сезона в центральном регионе штата Кентукки. Плохо управляемая система КО снижает урожайность и затрачивает воды.