А. Шатковский, к.с.-х.н., ст.н.с., зав. лабораторией микроорошения,
Ю. Черевичный, аспирант, н.с.,
Институт гидротехники и мелиорации НААН Украины
В отечественной практике орошаемого овощеводства и картофелеводства наиболее распространенными являются такие способы полива: поверхностные (за бороздами, щелями), дождевание и микроорошение (капельное, микродождевание и мелкодисперсное орошение). Каждый из них имеет свои особенности, преимущества и недостатки и по разному влияет на растения, температурный, водный, питательный и солевой режимы почвы, а также на влажность и температуру приземных слоев воздуха.
Поверхностные способы орошения – применяют на предварительно капитально спланированных полях, которые имеют уклоны в пределах от 0,002 до 0,008, при глубине залегания грунтовых вод ниже 4 м. Расстояние между бороздами зависит от водно-физических свойств почвы и технологии выращивания культуры, глубина борозд – от рельефа и способа посева овощных культур.
К преимуществам этих способов полива можно отнести низкие начальные капиталовложения на организацию орошения, а к недостаткам – не экономные расходы поливной воды, неравномерный полив по длине борозды, необходимость тщательного планирования поверхности поля, периодического проведения мероприятий по защите почвы от вторичного засоления и постоянной защиты почвы от водной эрозии.
В последние годы эти способы полива мало применяют в больших промышленных агрохозяйствах, но они являются распространенными на приусадебных участках и небольших площадях в фермерских хозяйствах.
Дождевание – на сегодня все еще остается наиболее распространенным способом полива овощей и картофеля в Украине. Точных статистических данных касательно площадей полива овощей дождеваниям нет, но приближенные данные относительно зоны Степи на 2010 г. такие: всего орошалось овощей дождеваниям – 80 тыс. га или 63,5%, капельным орошением – 30 тыс. га (23,8%), поверхностными способами – 15 тыс. га (11,9%), другими способами – до 1 тыс. га (0,8%). В последние годы наблюдается стабильная динамика сокращения площадей дождевания овощей в южном регионе. Кроме того, этот процесс сопровождается переориентацией на новые современные типы дождевальной техники зарубежного производства – широкозахватные дождевальные машины и шланго-барабанные дождевальные установки.
Как свидетельствуют результаты исследований разных научных учреждений, а также передовой производственный опыт, в зоне Степи дождевания является достаточно эффективным, прежде всего, для полива моркови, свеклы столовой, капусты белокочанной, зеленных культур, редиски.
Преимущества дождевания (по сравнению с поверхностными способами полива): обеспечивает более равномерный полив по участку, более экономный расход поливной воды, снижается ирригационная эрозия почвы, обеспечивает больший прирост урожайности; недостатки: много влаги тратится на испарение из почвы ( до70%) и мало на транспирацию, метало и –энергоемкий способ полива, создает благоприятные условия для развития вирусных болезней, равномерность полива зависит от силы ветра.
Микродождевание – является на сегодня малораспространенным способом микроорошения овощей и картофеля в зоне Степи. Состоянием на 2010 г. общая площадь овощей, которые орошали этим способом полива, не превышала 500 га. Принцип микродождевания заключается в подаче поливной воды под давлением (от 0,15 до 0,25 МПа) через сеть поливных трубопроводов и микродождевателей к корнеобитаемому слою почвы в виде дождя с размером капель от 500 мкм до 1000 мкм. При этом увлажняют как поверхность растений, так и поверхность почвы.
Как свидетельствуют исследования Института гидротехники и мелиорации (ИГиМ) и Института южного овощеводства и бахчеводства НААН, в знойную и засушливую погоду применения микродождевания для полива моркови, свеклы столовой, капусты белокочанной, картофеля, арахиса снижает температуру приземных слоев воздуха на 3-80С, а относительную влажность воздуха повышает на 20-30%. Такая особенность микродождевания положительно действует прохождение процессов фотосинтеза, и, как следствие, повышает урожайность с.-х. культур.
Микродождевание также является перспективным способом микроорошения в плане расширения его функциональных возможностей: внесение средств защиты растений с поливной водой и использования микродождевания для борьбы с заморозками в посадках сверхранних рассадных культур.
Мелкодисперсное орошение также является на сегодня малораспространенным способом микроорошения овощей и картофеля: общая площадь под ним в Степи не превышает 100-150 га. Является вспомогательным способом орошения и используется одновременно с капельным орошением. Суть мелкодисперсного способа полива заключается в периодическом смачивании листовой поверхности овощных растений микроскопическими каплями воды. Степень дисперсности воды должна быть такой, чтобы капли не скатывались с листьев на почву, а оставались на них до полного испарения. Исследованиями ИГиМ експериментально установлено, что размер капель не должен превышать 500 мкм (по другим данным – 100 мкм).
Мелкодисперсное орошение проводят только днем, в знойную погоду, когда температура воздуха превышает оптимальную для развития растений. Норма полива – от 0,5-2 м3/га. Вода, постепенно испаряющийся из поверхности листьев, охлаждает их, при этом влажность воздуха повышается на 25-35%, а испарение с поверхности почвы уменьшается. Этим устраняется явление «депрессии фотосинтеза» у овощных растений.
Мелкодисперсное орошение также является перспективным способом микроорошения для борьбы с заморозками в посадках сверхранних рассадных культур.
Капельное орошение – самый прогрессивный на сегодня способ полива овощных культур и картофеля в Украине. Значительное распространение капельное орошение получило благодаря известным и беспрекословным преимуществам по сравнению с дождеванием и поверхностными способами полива, а именно:

• • экономия поливной воды (от 50% до 5 раз); электроэнергии (50–70%) и удобрений (20–50%). Эффективность орошения достигает 90–98%, поскольку вода поступает непосредственно к корневой системе растений;
• существенное (от 30% до 3 раз) увеличение урожайности овощных культур на фоне улучшение качества продукции;
• обеспечение оптимальных расходов воды и удобрений в соответствии с физиологичными потребностями растений на основе создания благоприятного водного и питательного режимов почвы;
• высокий уровень механизации и автоматизации технологических процессов (полив, внесение удобрений, химических мелиорантов, средств защиты растений) и на этой основе высокая степень контролируемости экологических нагрузок на естественную окружающую среду;
• сокращение применения средств защиты растений (25–50%), поскольку существенно уменьшается засоренность (земля между поливными лентами остается сухой) и поражение растений грибковыми и бактериальными болезнями;
• снижение эксплуатационных расходов на 50–70%;
• исключение влияния ветра на процесс орошения;
• снижение требований к системам дренажа;
• возможность использования слабоминерализованных вод, которые являются непригодными для полива другими способами орошения;
• отсутствие поверхностного стока, который исключает эрозию почв и поднятие грунтовых вод; возможность освоения склоновых земель со сложным рельефом (с укнолом до 300), а также малопригодных (маломощных, песчаных, супесчаных, рекультивированных) земель;
• уменьшение трудозатрат на строительство, эксплуатацию и техническое обслуживание систем капельного орошения благодаря высокой заводской готовности узлов и полной автоматизации управления процессом полива.

Благодаря соответствию технологий капельного орошения двум взаимосвязанным условиям устойчивого развития – высокой экономической эффективности и экологической безопасности, оно имеет широкое применение для полива пропашных сельскохозяйственных культур. По оценкам специалистов сегодня в мире орошается локальными способами полива свыше 3,35 млн. га с.-х. угодий.
К недостаткам капельного орошения овощей (по сравнению с дождеванием и поверхностными поливами) можно отнести:

• для стабильной работы капельное орошение требует тщательной подготовки поливной воды, при чем требования к ее очистке растут;
• капельное орошение – способ полива, который требует значительных капиталовложений на начальном этапе;
• проблема утилизации поливных трубопроводов, которые отработали свой эксплуатационный срок;
• при нарушении технологии возможно увеличение удельной водной и пестицидной нагрузки на систему «почва-растение-атмосфера».

При капельном орошении поливы по назначению делят на предпосевные (предпосадочные), послепосевных (послепосадочные), вегетационные, подкормочные, провокационные, промывные и поливы для внесения средств защиты растений и химреагентов.
Предпосевные (передпосадочные) и послепосевные (послепосадочные) поливы проводят с целью создание оптимальной влажности верхнего слоя почвы для получения своевременных и дружных всходов, приживания рассады и лучшего развития растений на начальной стадии вегетации.
Вегетационные поливы являются основными для сельскохозяйственных культур в целом, и для овощных и картофеля в частности. Проводят в течение вегетационного периода растений с целью поддержания уровня увлажнения почвы в оптимальном диапазоне. Количество вегетационных поливов при капельном орошении овощей зависит от многих факторов, основными из которых являются: напряженность метеорологических условий (температурного режима, относительной влажности воздуха, силы ветра), уровня предполивной влажности почвы, биологических особенностей культуры (сорта, гибрида), специфики размещения ее корневой системы (глубины увлажнения), фазы развития, схемы посева (посадки) и, соответственно, размещения поливных трбопроводов (части увлажняемой площади), свойств почвы (гранулометрического состава, плотности строения, наименьшей влагоемкости и др.).
Подкормочные поливы применяют для внесения растворимых удобрений с поливной водой в системах капельного орошения с целью поддержания оптимальной концентрации элементов питания в почвенном растворе. На современном этапе развития овощеводства играют очень важную роль в комплексных интенсивных технологиях выращивания овощных культур. Как правило, подкормочный полив проводят совместимо с очередным вегетационным поливом, что дало название этой операции – fertigation (рус. – «фертигация») (от английских слов «fertilization» – удобрение и «irrigatio