Влияние одноразового орошения паводковыми водами и планировки на свойства почв и урожайность в условиях дельты Тубан (НДРЙ)

Народно-демократическая Республика Йемен расположена на юге Аравийского полуострова и занимает 336 869 км или 33 700 800 га. Пригодная площадь для сельскохозяйственного использования очень ограничена и составляет примерно I % от всей территории страны (350 349 га). Однако обрабатываемые земли занимают значительно меньше: — 55 166 га или 15,7% от пригодных площадей.

Сельское хозяйство в экономике страны играет особую роль. За последние годы в республике были проведены определенные социально-экономические преобразованияВ настоящее время в основном завершена аграрная реформа, созданы и действуют 42 госхозов и 59 кооперативов.

Главной задачей, стоящей в области сельскохозяйственного производства на современном этапе является обеспечение устойчивого роста производства основных сельскохозяйственных культур для удовлетворения нужд населения страны в продуктах питания, а отраслей промышленности — в сельскохозяйственном сырье. Для достижения этого необходимо прежде всего решить проблему рационального использования водных и земельных ресурсов и повышения плодородия почв. В стране значительные площади не обеспечены водными ресурсами.

Для многих территорий пригодных для сельскохозяйственного использования ощущается острый дефицит оросительной воды. В связи с этим требуется изыскать дополнительные источники воды, прежде всего путем регулирования стока паводковых вод и рационального их использования. На этой основе необходимо расширить площади обрабатываемых земель и масштабы ирригационных работ. Повышение урожая сельскохозяйственных культур планируется на базе интенсификацш, внедрения прогрессивных технологий я агрономических приемов максимального использования всех земель госхозов (6070 га) и кооперативов (51 126 га) и роста их эффективности.

Мелиорация в стране имеет государственное значение и рассматривается как одно из главных направлений интенсификации сельскохозяйственного производства.

Социально-экономическими планами народного хозяйства на 1981;1985 гг. предусматривается расширение орошаемых площадей. Мелиоративными работами будет охвачена площадь около 17,8 тыс. га, из которых на новые земли приходится 1,3 тыс. га, а под реконструкцию отводится 16,5 тыс. га староорошаемых земель (рис.1). Прежде всего намечается укрупнить мелкие раздробленные поливные участки на основе широкого проведения планировочных работ, с целью повышения коэффициента использования земель. Большие работы предусматривается провести по совершенствованию оросительных систем. Ведется строительство и реконструкция крупных оросительных каналов* Для регулирования поверхностного стока ливневых вод в долинах строятся водозаборные сооружения. Ежегодно водами этого стока орошается примерно 70−80% сельскохозяйственных земель.

В условиях ВДРЙ одним из технически наиболее сложных процессов в системе основных видов строительно-ирригационных работ является планировка поверхности полей. В процессе преобразования рельефа происходит изменение сложения почвенных горизонтов, что нередко приводит к снижению плодородия почв. Однако после планировки создаются благоприятные условия для улучшения технологии сельскохозяйственных работ, которые способствуют повышению производительности труда, равномерности и качества полива при значительной экономии воды. На землях с паводковым орошением созданы условия гарантированного забора воды на поля с возможностью мак.

СаДО'.

I .х раза о^ л.

NN — I.

СГ1 I.

Автомагистраль ——профилированная дорога граница между провинциями ан О долины и дельты, где проводятся мелиоративные работы ен.

Рис. 1. Местопложение мелиоративных проектов планировки земель в ЦДРЙ симального круглосуточного распределения ее по чекам в сжатые сроки прохождения селевых потоков. После реконструкции земель коэффициент использования их под посевы увеличился в среднем на 30%,.

Сохранение и восстановление утраченного почвенного плодородия на реконструированных системах имеет первостепенное значение. При планировочных работах необходимо учитывать свойства почв, возможную глубину срезки и насыпки грунта. Однако до настоящего времени не установлено их влияние на плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур. Также не выявлена роль паводкового орошения в повышении почвенного плодородия.

Ведущей экспортной сельскохозяйственной культурой в стране является хлопчатник. Возделывание его сконцентрировано в основном в дельтах Тубан и Абъян, где он занимает 30−50% всех посевных площадей.

До реконструкции система орошения не обеспечивала рационального использования паводковых вод и получения высоких урожаев хлопчатника. В стране урожайность хлопка-сырца за последние пять лет (1976/1977;1980Д 981 гг.) составила 1,2 т/га. Вместе с тем почти ежегодно в отдельных хозяйствах получают более высокие урожаи хлопка (до 2,0 т/га). Для повышения эффективности производства хлопчатника на орошаемых паводковыми водами землях необходимо разработать систему мер по регулированию стока и обоснованию дифференцированных режимов орошения в зависимости от свойств почв и особенностей планировки.

Одним из важнейших сельскохозяйственных районов Народной Демократической Республики Йемен является дельта Тубан. Общая площадь долины, считающейся пригодной для сельского хозяйства, составляет примерно 16 180 га, причем 8900 га постоянно или периодически орошаются паводковыми водами, из них 1500−2000 га заняты посевом хлопчатника, с которых получают в среднем по 1Д8 т/га хлопка-сырца.

Актуальность темы

" В результате реконструкции несовершенных старых оросительных систем дельты Тубан произошли изменения свойств почв и их плодородие" Следует отметить, что паводковые воды несут в себе большое количество взвешенных илистых частиц, характеризующихся высоким плодородием. Поэтому в конкретных условиях дельты Тубан плодородие почв на реконструированных оросительных системах зависит в первую очередь от величины срезки и насыпки грунта, нормы паводкового орошения и количества ирригационных наносов* Рациональное освоение и использование земель дель ты Тубан будет способствовать дальнейшему расширению посевных площадей и получению высоких урожаев возделываемых сельскохозяйственных культур и прежде всего хлопчатника, как ведущей экспор-, тной. культуры,.

Дель и задачи исследований. Целью наших исследований являлось установление влияния паводкового орошения различными оросительными нормами на свойства, плодородие почв и урожайность хлопчатника в зависимости от особенностей планировки реконструированных оросительных систем,.

В связи с этим перед нами были поставлены следующие конкретные задачи:

1, Изучить изменение свойств почв в процессе реконструкции мелких поливных участков,.

2, Установить влияние величины срезки и насыпки на изменение водно-физических, химических и физико-химических свойств почв.

3, Выявить влияние различных норм паводкового орошения на водный режим почв,.

4, Изучить характер накопления наилка, его свойства и влияние на плодородие почв при различных нормах паводкового орошения*.

5, Определить влияние особенностей планировки и различных норм паводкового орошения на рост, развитие, урожайность хлопчатника и качество хлопкового волокна.

Объектом исследований являлись староорошаемые аллювиальные, тяжелосуглинистые и глинистые почвы госхоза Аль-Араис дельты Тубан провинции Лахеда" Опыты проводились с культурой хлопчатник (средневолокнистый засухоустойчивый американский сорт Ко-кор~Ю0)#.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней на основании выполненных комплексных полевых исследований получены данные по влиянию различных величин срезок и насыпок почвогрун-та при планировке и норм паводкового орошения на свойства почв, их плодородие, рост, развитие, урожайность хлопчатника и качество хлопкового волокна" Выявлено, что наиболее благоприятный водный режим почв и повышение ее плодородия происходит при больших нормах одноразового орошения. Обоснована рациональная величина срезки и насыпки почвогрунта и норма одноразового орошения, Установлены корреляционные связи урожайности хлопчатника от свойств почвы и величины оросительной нормы.

Практическая ценность^ Для условий дельты Тубан разработаны нормы одноразового орошения (7,5 тыс. м3/га), а также рациональные величины срезок и насыпок (+ 20 см) при реконструкции поливных чеков, которые позволяют получать сравнительно высокую урожайность хлопчатника и наибольший чистый доход.

Полученные результаты исследований могут служить основой для восстановления плодородия почв после реконструкции оросительных систем.

Разработанные рекомендации внедрены на площади 1000 га в госхозе Аль-Араис и кооперативе Расс-Альвади.

Степень обоснованности и достоверности научных положений и выводов, сформулированных в диссертации. Диссертация обобщает результаты четырехлетних исследований (1980/1981 — 1983Д984 гг.) по выявлению влияния различных норм одноразового орошения, мощности срезки и насыпки почвогрунта на свойства почв, плодородие их и урожайность хлопчатника.

Исследования выполнялись по общепринятым методикам в СССР и НДРЙ. Основные результаты исследований обработаны на ЭВМ с использованием методов математической статистики и получены достоверные данные, позволяющие считать выводы и рекомендации производству научно обоснованными.

Личное участие автора в получении научных результатов. Основные исследования по диссертации как полевые, так и лабораторные выполнялись самостоятельно. В проведении химических анализов большую помощь оказывали сотрудники лаборатории департамента ирригации. Консультативную помощь при исследованиях оказывали советские специалисты, работающие в дирекции советско-йеменских проектов Министерства сельского хозяйства и аграрных реформ НДРЙ. Всем лицам, оказавшим советы и помощь выражаю свою искреннюю благодарность.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2-Д, Влияние орошения на свойства почв и урожайность хлопчатника.

По данным ФАО, с 1962 по 1985 гг. площадь орошаемых земель в странах Африки в районе Сахары возросла с 1,1 млн до 2,1 млн. га, Азии и Дальнего Востока с 49,5 млн, до 102,7 млн. га, Латинской Америки с 8,2 млн. до 16,2 млн. га, Ближнего Востока и северо-западе Африки с 12,8 млн. до 17,8 млн. га (Diamant, 1985).

В развивающихся странах применяются традиционные способы орошения хлопчатника. В основном используется поверхностное самотечное орошение. В настоящее время начали внедрять более прогрессивные системы орошения (дождевание, а в некоторых странах подпочвенное и капельное орошение).

Хлопчатник в основном выращивают на поливных землях. Он может возделываться без орошения при количестве осадков за вегетацию не менее 500−700 мм. I. Ayalon (1984) указывает, что в гу-мидных регионах мира (ежегодное количество осадков более 2000 мм) хлопчатник можно возделывать без орошения. В субгумидных регионах (1000−1500 мм) орошение необходимо только в критические фазы развития, в полуаридных регионах (250−1000 мм) орошение требуется при жарких и засушливых погодных условиях, в аридных (менее 250 мм) хлопчатник можно возделывать только при орошении.

Под влиянием орошения характер изменений почв неодинаков. В одних из них при орошении плодородие значительно повышается, в других оно может снижаться, в третьих — улучшение как бы тормозится (Ковда, 1967). Под влиянием орошения изменяются не только почвы, но и характер увлажнения их на орошаемой территории. Прежде всего значительно возрастают площади дополнительного грунтового увлажнения, а процессе остепнения почв приостанавливаются.

Влиянию орошения на свойства почв посвящено большое количество исследований (Димо, I9IIОрлов, 1934; Розанов, 1964; Рыжов, 1964; Молодцов, 1964; Красноукова, 1966; Минашина, Пенман, 1967; Ковда, 1967; Минашина, 1980 и др.). Степень влияния орошения зависит от многих факторов: качества воды, типа почвы, климатических условий, глубины залегания грунтовых вод и степени их минерализации и др. В результате взаимодействия оросительных вод с почвой происходят изменения элементов пищевого режима, химических и водно-физических свойств почв.

К.АДавий (1961) показал зависимость изменений химических и физических свойств, их механического состава от интенсивности и длительности воздействия орошения. В процессе орошения происходят коренные изменения всего комплекса динамических свойств почв, меняется степень их окультуренности.

Исследования, проведенные в различных странах мира, указывают на то, что при орошении сельскохозяйственных культур происходят специфические изменения свойств почв (Ковда, i960- Минашина, 1980 и др.)".

При научно обоснованном режиме орошения, правильной технике полива и плановом водопользовании, как правило, происходят существенные улучшения свойств почв (Костяков, i960). Однако, как указывает К. Злобин (1978), несоблюдение плана водопользования приводит к нарушению нормального воздушного и водного режимов почвы. Это нередко является причиной снижения урожайности сельскохозяйственных культур.

A.S.Mu^llem (1984) отмечает, что в условиях паводкового орошения НДРЙ при незначительных размерах поливных чеков (0,42 га), большой высоте валиков (до 2 м) и поливах по цепочке чеков рроисходит процесс закономерного снижения плодородия почвы в зависимости от их расположения по рельефу. Как правило, в нижних чеках происходит избыточное увлажнение почв и значительное накопление наносов, в то время как в верхних чеках наблюдается недостаточное увлажнение и обеднение питательными элементами за счет смыва верхнего горизонта почвы.

Высокий эффект от поливов достигается при строго согласованном их проведении применительно к разным культурам, сортам, фазам развития и почвенно-климатическим условиям на высоком уровне агротехники. По данным Г. И. Григорьева и др. (1983), в результате 8-летнего орошения подзолистых суглинистых почв увеличилось содержание гумуса в пахотном горизонте, заметно возросла аккумуляция обменных оснований в этом же горизонте, увеличилась урожайность в 2 раза. Отрицательные стороны орошения почв тяжелого механического состава обусловлены усилением суффозионных процессов.

По мере увеличения длительности орошения нередко отмечаются случаи ухудшения свойств почв (Коваленко, Михайлов, 1971; Голу-бовский, 1970; Данилова, 1983; Королев, Алпатова, Кролева, 1982 и др.). А. А. Рева (1983) указывает, что при поливах всегда нарушаются естественно сложившийся влагооборот и солевой режим почв в зоне орошения. Чем больше поливные нормы, тем резче проявляются эти нарушения.

Воздействие орошения проявляется также на агрегатном составе, происходит дробление почвенных комочков и их распад. Ю. П. Поляков (1981) отмечает, что при орошении наблюдается смыв почвы в результате разрушения частиц грунта ударным воздействием капель и транспортирование их вниз по уклону. В связи с этим происходит вынос из верхнего слоя гумуса и питательных веществ.

C.Mathieu (1983), изучая морфологические изменения длительно орошаемых почв на равнине Моулуна (Марокко), пришел к выводу, что длительное орошение вызвало уплотнение поверхностного слоя почвы независимо от способа ее обработки.

По данным В. А .Ковда (1967), под влиянием орошения карбонатный профиль почв изменяет первоначальное очертание. Белоглазка, хорошо выраженная в средней части профиля некоторых целинных почв, при орошении исчезает. В древнеорошаемых почвах карбонаты равномерно распределяются по всему почвенному профилю за счет поступления новых количеств карбонатов вместе с оросительными водами. В почвах всегда наблюдается некоторое увеличение содержания карбонатов в нижней части агроирригационного горизонта и на контакте с грунтовыми водами.

Орошение оказывают разностороннее влияние на почвообразование. Затопление паводковыми водами способствует поднятию грунтовых вод, смягчает климат, влияет на направление и интенсивность микробиологических процессов в почве, а также на характер природной растительности и ее продуктивность, на солевой режим почв и почвенно-грунтовых вод. Отложение на поверхности земли взвешенных в воде частиц в виде слоя наилка или аллювия создает новый тип почвыаллювиальный (Кауричев и др., 1982).

J.E.A•0gborn (1961) на основании проведенных на территории ЦДРЙ исследований показал, что в условиях вади Тубан и Абъян при избыточных оросительных нормах происходит поднятие грунтовых вод, вместе с которыми в поверхностные горизонты поступают водно-растворимые соли. По этой причине к 1965 г. площадь засоленных земель в дельте Тубан достигла 3 тыс. га, а в дельте Абъян около 2 тыс.га. При этом уровень залегания грунтовых вод на подверженных засолению землях повысился с 14−17 м до 2−3,2 м. По данным А. А. Мукбиль (1982), в условиях долины Хадрамаут процесс засоления почв значительно возрастал из-за использования на орошение минерализованных грунтовых вод.

Результаты исследований фирмы Italconsult (1973) показали, что степень засоления почв в условиях дельты Тубан (ВДРЙ) находится в прямой зависимости от вида и сроков орошения. Показано, что на землях паводкового ежегодного или через 2−3 года орошения (засол®ае) составили менее 4, при орошении подземными водами — 4−16- подземными + паводковыми водами ежегодно менее 4- подземными + паводковыми водами каждые 2−3 года — 4−16милимос/см.

Свойства орошаемых почв во многом определяются наличием в оросительной воде взвешенных частиц. По данным фирмы Italconsult (1973), количества илистых фракций в паводковой воде Тубан (ВДРЙ) колебаготся от 11,4 до 55,6 г/л, в р. Маджо (Эфиопия) — 14 и р. Мом (Бирма) — 1,8 г/л, В ВДРЙ с давних времен земли дельты Тубан, Абъян, Ахвар и Саба используются под орошение паводковыми водами, содержащими большое количество илистых наносов, К. Ад-tony et al. (1961) указывают, что после каждого паводкового полива осаждается около 1,5 см илистых фракций. При норме орошения 10 000 м3/:га вместе с илом поступают 2,3 кг/га азота, 0,03 кг 3?2°5 и 27,3 кг/га калия.

Период времени, необходимый для достаточного осаждения наносов, по данным B. Edling et al. (1984), зависит от степени диспергирования структуры почвы и степени турбулентности воды в чеке. Плодородие почв Египта многие исследователи объясняют богатством наносов Нила питательными элементами. Средняя мутность воды в период паводка в Главном Ниле равна 1,6, а наибольшая 4 кг/м3. За год Нил транспортирует около 100 млн т взвешенных наносов). Почвы, образовавшиеся на наносах Нила, несмотря на тяжелый механический состав, обладают благоприятными физическими свойствами. Эти наносы малокарбонатны, обменная способность их невелика. В поглощающем комплексе преобладают Са" !4″ и (93 $). Количество полуторных окислов и особенно АЗ^з весьма значительны, что связано с составом материнских пород бассейна Нила (Молодцов, 1964).

А.З.Ми^Иет (1984) отмечает, что высокие нормы паводкового орошения вызывают вымывание питательных веществ из верхних и средних горизонтов в более глубокие. Однако создались условия для поднятия грунтовых вод и появления вторичного засоления. В паводковых водах вади Бана и Хасан содержится от 6 до 10 мг. экв/л солей, в том числе натрий составляет до 50% от общего количества катионов. Анионы в воде содержатся в виде бикарбоната, хлоридов и сульфидов. При глубоком залегании грунтовых вод и проницаемых почвах паводковое орошение оказывает на почву достаточное рассоляющее воздействие.

Нередко при осуществлении водозабора в оросительные системы из рек, транспортирующих большой объем взвешенных наносов, требуется определить концентрацию наносов и размер частиц в зависимости от расположения их относительно дна и кинематических характеристик потока (Бернацкая и др., 1984).

В СССР одной из самых мутных рек является р.Амударья. Среднегодовой сток наносов составляет 243 млн. т, с преобладанием фракций < 0,05 мм (68−85%). Взвешенные наносы содержат элементы минерального питания растений: углекислый кальций, соли калия и фосфора. Карбонаты в наносах составляют 12—22,5 По данным А. Кулова, Б. Балакаева (1975), оросительные системы, забирающие воду из р. Амударья, могут транспортировать до 1,5 кг/м3 взвешенных наносов до орошаемых полей. Для улучшения плодородия почв авторы рекомендуют пропуск наносов, содержащих мельчайшие: пылеватые частицы (0,05−0,01 мм), которые обеспечивают оптимальную мутность (транспортируются на поля без осаждения в оросительной сети).

Длительное орошение вызывает снижение показателей емкости поглощения почв и суммы обменных катионов (Бирюкова, 1962; Поз-няк, 1974). По данным А. Н. Розанова (1961), длительное орошение способствует увеличению этих показателей. Однако В. А. Барановская, В. ИДзовцев (1973, 1974), И. М. Белков (1974) в своих исследованиях отмечают, что под влиянием длительного орошения емкость обмена остается практически неизменной.

Зависимость отдельных водно-физических свойств почвы от состава поглощенных оснований была установлена многими исследователями. Наиболее резко замена С а44″ на Иа+в почв енно-поглощаго-щем комплексе сказывается на фильтрационной способности почв, набухании, связанности почвы и слабее на ее гигроскопичности, пластичности, верхней границе текучести (Антишв-Каратаев, 1940). Особенно ухудшаются свойства почв при использовании минерализованных оросительных вод (Минашина, 1973: 1974). По данным А. Г. Никольского (1982) использование на орошение сероземов минерализованных вод с повышенным содержанием натрия привело к тому, что после 7−10 лет орошения в почвах массива начали проявляться процессы вторичного засоления.

Основной задачей орошения является создание оптимального водно-воздушного режима почв для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур. В зависимости от наличия водных ресурсов, их распределения в течение года, а также природно-климатических условий и биологических особенностей культуры используют одноразовое или регулярное орошение. К разновидностям одноразового орошения относят лиманное, паводковое и влагозарядковое орошение.

По характеру увлажнения и воздействию на почвы лиманное орошение, как отмечает А. Н. Костяков (1961), в некоторой мере можно уподобить созданию искусственных пойм, но расположенных не только в нижних, но и в средних и даже повышенных частях рельефа. Однако В. С. Дмитриев (1980) указывает на то, что это уподобление лиманного орошения созданию искусственных пойм свидетельствует о его большом значении для повышения почвенного плодородия. К достоинствам этого вида орошения А. Н. Костяков (1961) относил также простоту устройства и дешевизну в сравнении с регулярным.

Для обеспечения высокой продуктивности лиманов, как отмечает Н. И. Яковенко (1971), необходимо создавать оптимальные условия увлажнения. Однако эти условия не всегда выдерживаются, что приводит к ухудшению водного режима лиманов.

Наряду с существенными достоинствами одноразового лиманного орошения В. С. Дмитриев (1980) отмечает на ряд серьезных недостатков. Один из них — возможность увлажнения земель только весной. Другие недостатки — большие колебания орошаемой площади, связанные с годичными колебаниями величины стока, неравномерность увлажнения, мало влаги на повышенных частях и избыток в понижениях.

В зонах сухих степей и полупустыни этот вид орошения имеет особенно большое значение. Он позволяет улучшить использование водных ресурсов и ускорить окупаемость оросительных систем.

В некоторых странах мира для орошения используется вода не только стекающая с водосборов, но и паводковая. Так, в Египте и Сирии господствуют разовое бассейновое орошение. Бассейны представляют собой обвалованные участки земли площадью от 400 до.

600 га и более, затапливаемые в паводок слоем в 1−2 м на время до 60 дней. После сброса воды на этих площадях выращивают хлопчатник (Шуравилин и др., 1979).

Наиболее широко паводковое орошение распространено в ВДРЙ и ЙАР. В НДРЙ орошение паводковыми водами проводится в дельтах Бана, Хасан, Тубан, Ахвар и Саба. Общая площадь орошения этими водами в стране составляет около 80% от всех орошаемых земель. Паводковыми водами орошается хлопчатник, кунджут, сорго, арахис, кукуруза и др* Следует к тому же иметь в виду, что направляемые воды местного стока далеко не всегда правильно распределяются с охватом возможно больших площадей при оптимальном их увлажнении.

Исследования C. Logan (1958), Ogborn (I960), А.В.Неаг-ver (1962), H.Q.Parbrother (1962), D.A.Hijks (1963), J*Daniels (1965), проведенные в условиях дельты Абъян, показали, что при орошении паводковыми водами рост, развитие, урожайность хлопчатника и некоторые технологические свойства хлопкового волокна во многом зависят от температурных условий. Для других условий М. Назаровым, 0. Ибрагимовым (1983) получены данные, которые показывают, что рост и развитие хлопчатника зависит не только от температуры, но и напряженности света.

В условиях НДРЙ норма паводкового орошения принимается от 4 до 8 тыс. м3/га (Mu'Allem, 1984) — В опытах D.A.Bijks (1963), проведенных в условиях дельты Абъян с длинноволокнистым хлопчатником Коод-4, испытывались нормы паводкового орошения от 1500 до 9000 м3/га. Было установлено, что наибольший урожай хлопка-сырца (28,4 ц/га) с лучшими качествами хлопкового волокна получен при норме 9000 м3/га. В вариантах, где норма орошения составляла 1500, 4500 и 6000 м3/га, урожай был ниже и соответственно составил 4,9- 12 и 19,5 ц/га. При этом остаточный запас влаги в период уборки в трехметровом слое при нормах орошения 1500, 4500, 6000 и 9000 м3/га соответственно равнялся 1400, 3400, 4600 и 6700 м3Да. Для нормы орошения 9000 и3/та автор установил соотношение между фактической и теоретической потребностью растений хлопчатника в воде (по Пенману), которое составило 1,16. Эти данные свидетельствуют о том, что фактическое потребление воды (при указанной норме) превышало расчетное на 16%.

Во многих странах мира при орошении широко используются вла-гозарядковые поливы как одноразовые, так и в сочетании с вегетационными. В СССР влагозарядковые поливы проводятся ежегодно на площади свыше 6 млн.га. В СМ для обеспечения запасов влаги в корнеобитаемом слое влагозарядковое орошение применяют при выращивании различных сельскохозяйственных культур (Гарюгин, 1979). И.А.КузниК (1974), Г. А. Гарюгин (1977), В. А. Анисимов, В. М. Романов, Б. О. Миленин (1973), Р. Воагка (1983) и др. отмечают, что при влагозарядке происходит повышение влажности почвы, особенно в глубоких слоях, и сохранение ее на высоком уровне длительное время. Изучение динамики влажности почвы показало, что после влаго-зарядкового полива происходит капиллярное подпитывание поверхностного слоя почвы из нижележащих горизонтов.

Наибольшая эффективность за счет одной влагозарядки выявлена в лесостепной и степной зонах СССР при возделывании зерновых культур (Гарюгин, 1979; Анисимов, Романов, Миленин, 1973; Давида ченко, 1974 и др.).

По материалам Н. Н. Давидченко (1974) при влагозарядковых поливах по крупным чекам очень большими нормами (до 4−5 тыс. м3/га) происходит ухудшение мелиоративного состояния земель.

Во многих районах влагозарядка по существу заменяет вегетационные поливы, проведение которых не представляется возможным из-за отсутствия водных источников.

Результатами исследований многих авторов установлено, что одноразовое орошение особенно в полупустынных и пустынных зонах не обеспечивает потребности растений во влаге во все фазы развития и не гарантирует получение высоких урожаев (Burnett, 1983, Xanus et al., 1983; Жаренков, 1983 и др.).

Потребность хлопчатника в воде неодинакова и зависит от почвенно-климатических условий, биологических особенностей сорта, типа увлажнения, агротехнического фона величины урожая и др. (Нега, El jade, 1983; Легостаев, 1983; Щуравилин, 1982).

По многочисленным данным (Суппатов, Шахобов, 1977; Рыжов, Беспалов, 1980; Курашов, Заманмурад, 1981;Нега" Eljade, 1983; Seginer, 1983 и др.) водопотребление хлопчатника варьирует от 4 до 14 тыс. м3/га.

Исследования по водопотреблению хлопчатника в вегетационных сосудах в Индии, описанные B.N.Singh, B.B.Singh, K. Singh (I985), показали, что абсолютная потребность в воде на эвапотранспира-цию составляет 71,88 см. По обобщенным данным K.K.Pramji, Maha-jan (1973), в Индии водопотребление хлопчатника колеблется от 420 до 1200 мм и во многом эти показатели зависят от почвенных и климатических условий. В условиях Австралии водопотребление хлопчатника составляет около 1000 мм (Erie, 1963). Эксперименты, проведенные в долине Хулы (Израиль) в 1962;1963 гг. I. Le vin, I.E.Shmuel (1964) показали, что для максимального производства хлопкового волокна водопотребление должно составлять 635 670 мм.

Исследования, проведенные в США по всему хлопкосеющему поясу, показывают, что потребление в разных местах широко варьирует и может значительно колебаться по годам в одном и том же месте.

Для районов Аризоны и Калифорнии потребление воды хлопчатником за вегетационный период изменяется в пределах 625−1125 мм. При этом для получения максимальной урожайности хлопчатника водопо-требление за 9-летний период (с 1964 по 1962 г.) достигало 1030 мм (Peterson et al., I962- Erie et al., I965).

Наибольшее количество воды (55−65% от общего водопотребле-ния) приходится на период цветение-плодообразование. Среднесуточные расходы воды в это время примерно в 2 раза превышали средние расходы в другие периоды (ШуравшвднДев, 1984). Данные H.F.Blancy (1952), O.W.Israelsen, V.E.Hansec (I962), показали, что с 16 июня по 5 июля (за 19 дней) потребность в воде составила 113,2 мм с 5 июля по 8 августа (за 34 дня) — 211 мм, с 8 августа по 5 сентября — 164,5 мм и с 5 сентября по 7 ноября -138,5 мм. За 144 дня вегетационного периода в общем было израсходовано растениями хлопчатника 727 мм поливной воды и 138,5 мм атмосферных осадков.

Большое влияние на водопотребление оказывает вид орошения. По данным, полученным в 1972 г. фирмой Italconsult (1973) на типичных почвах дельты Тубан (НДРЙ) при проведении паводкового орошения, расход влаги хлопковым полем из трехметрового слоя составил 3785м3Да, а из пятиметрового — 4830 и3/та. Однако одноразовое орошение не обеспечивало оптимальный водно-воздушный режим почвы в течение всего периода вегетации, и не создавало условия для получения высоких урожаев хлопчатника.

Как отмечают многие авторы (Беспалов, 1976; Киселева, 1973, IS79- Медник, 1973; Спицын, Шуравилин, 1977 и др.), водопотребление заметно возрастает при близком залегании грунтовых вод. Отмечается также, что потребность хлопчатника в воде возрастает по мере повышения влажности почвы. Так, в Гиссаре (Индия) водопотребление хлопчатника в период 1966;1968 гг. составляло 90 и 77,5 см, когда орошение проводилось при снижении доступной влаги соответственно на 25,5 и 75% (PramjijMahajan, 1973). Потребность хлопчатника в воде меняется в зависимости от механического состава почв. По данным А. В. Щуравилина (1982), на легких почвах водопотребления возрастают до 30% по сравнению с тяжелыми.

P.Adams, F.J.Veihmeyer, L.N. Brown (1942) на основании опытов, проведенных в долине Сан Джоакуин в Калифорнии (США), пришли к выводу, что примерно 600 мм воды достаточно для нормального произрастания хлопчатника на глинистой или иловато-суглинистой почвах и около 750 мм на опесчаненном суглинке.

Водопотребление изменяется также в зависимости от расположения полей по отношению к рельефу. В сильно увлажненных и мало поднятых над уровнем моря юго-восточных районах США для потребления обычно необходимы 750−880 мм воды. В более возвышенных районах, где вегетационный период короткий, хлопчатник потребляет меньше на 130−250 мм воды (Framjj^Mahajan, 1973).

На эффективность расходы воды в конкретных погодных условиях оказывает плодородие почв. На плодородных почвах выше урожай хлопка, но ниже коэффициент транспирации (Рыжов, Беспалов, 1980).

Большинство данных исследований показывают линейную зависимость между урожаем и эвапотранспирацией (Gardner I., Gardner Н., 1985)¦

Урожайность хлопчатника и качество волокна во многом определяется водным режимом почвы (Беспалов, 1983). Величина оптимальной предполивной влажности почвы изменяется по фазам развития в диапазоне 65−75% НВ, к периоду созревания хлопчатника она должна быть снижена до 60% НВ, чтобы затормозить ростовые процессы. С. Рыжов, Н. Беспалов (1980) установили, что снижение влажности почвы перед поливом до 65% HB ведет к замедлению, а до 60% - к почти полной приостановке роста растений. По результатам исследований, проведенных в различных природно-климатических условиях, большинством авторов рекомендуется поддерживать режим предполивной влажности 70−70 (75) — 60% HB (Назаров, 1973; Дианов и др., 1983; Муслимов, Лифшиц, 1981; Лев, Хасанов, 1978; Искендеров, 1980; Ким, 1975; Дкабаров, Асадов, 1975; Авлиякулов, 1975; Чарыев, Ходжамурадов, 1975; Джалилов, Сафаров, 1976).

Для полива тонковолокнистых сортов хлопчатника оптимальная влажность нередко принимается несколько выше, чем средневолокнис-тых. Так, на новоорошаемых землях среднего и тяжелого суглинистого механического состава, в условиях Яванской и:0бй долин Таджикистана, А. Джалилов, Н. Сафаров (1976) поливы тонковолокнистого хлопчатника рекомендуют проводить по влажности 70−70−70% HB для периода с умеренной суммой температур и 70−80−70% HB для жаркого периода вегетации.

Некоторые исследователи на вновь осваиваемых сероземах полив хлопчатника предлагают проводить по влажности 65% HB в период до цветения и в фазу созревания (Домуллоджанов, 1981; Мирзажа-нов и др., 1984).

В маловодные годы Х. Салиев и др. (1978) рекомендуют снижать влажность почвы до 65−65−60% HB.

Проведенные исследования И. Варлевым (1984) показали, что если в течение всего вегетационного периода поддерживается предпо-ливная влажность почвы близко к уровню 90−100 HB, то получают более высокие урожаи.

В условиях жесткого режима орошения и при одноразовом орошении влажность почвы поддерживается на более низком уровне. При этом, как отмечают М, Белоусов и Нгуен Данг Хой (1984), в наиболее критический период (первые 20 дней от начала цветения) при снижении влажности с 70 до 40% HB количество плодовых органов уменьшилось с 55,7 до 36, а после опадения их сократилось с 17 до 8. В последующие 20 дней отмечалось повышенное опадение пло-доэлементов при влажности 40% по сравнению с оптимальной влажностью (70% HB) — При режиме влажности 40% HB на протяжении всего вегетационного периода урожай хлопка-сырца был наименьшим.

В некоторых странах мира поливы назначают по снижению запаса доступной почвенной влаги. В Индии (шт.Гиссара) в 1971;1972гг. сорт хлопчатника H-I4 показал наилучшие результаты при 25% расходовании запаса доступной влаги в опесчаненной суглинистой почве. В Коймбаторе в I970−1971 гг. поливы хлопчатника сорта МСИ-5 при высоком уровне доступной влаги заметной разницы в урожае не показали. В I271−1972 гг. этот сорт дал более высокий урожай при 80% расходовании запаса доступной почвенной влаги (Framji, Ма-hajan, 1973).

В Израиле снижение урожая хлопка-сырца не происходило, если первый полив оттягивался до начала цветения при запасе доступной влаги ниже 50 При проведении первого полива после снижения в почве 75% доступной влаги и последующих частых поливов наблюдается усиленный вегетативный рост, ускоренное цветение, опадение плодоэлементов и заметное снижение урожая волокна (Levin, Shmuel, 1964).

Опытные данные, полученные G.J.Koopman, С.Н.Swan, J.M.Gessel (1969) в Кварбатиахе и Билланахе (Сирия) показали, что урожая хлопка-сырца повышаются при более высоких уровнях влажности и, следовательно, брлее высоких показателях эвапотранспирации. При поддержании в почве 50% продуктивной влаги перед поливами эвапо-транспирация составляла 955−968 мм и урожай — 14,8−19,4 ц/га, что в 1,15−1,75 раза выше, чем при 10% запасе продуктивной влаги.

Исследования, проведенные в США (шт.Аризона) K. Haris, B. S* Hawkins (1942), показали, что растения, которые наиболее быстро росли до цветения, дают наибольший урожай. Более поздние исследования, проведенные L.J.Eria (1959), свидетельствуют о том, что высокая урожайность хлопчатника связана с высотой растения на начало цветения. Растения, которым недоставало влаги в начале сезона, а затем орошались, поздно плодоносили, и в результате урожайность была низкой. В период цветения-плодообразования рекомендуется проводить частые поливы, так как они имеют решающее значение для формирования урожаяПри этом очередные поливы проводятся после расходования 50−65% доступной влаги в слое почвы 0,6 м.

В зависимости от природно-климатических условий, сортовых особенностей хлопчатника и др. факторов, нормы, сроки и число поливов при регулярном орошении изменяется в широком диапазоне (Чарыев, Ходжамурадов, 1975; Лев, Хасанов, 1278- Муслимов, Лиф-шиц, 1981; Умаров и др., 1979; Мухаммадиев, Лактаев, 1979). По данным исследований, проведенных ЮДСурашовым, Х. Заманмурад (1981) на светлых сероземах Туркмении при глубоком залегании грунтовых вод установлено, что оптимальная оросительная норма, обеспечивающая наивысшую урожайность тонковолокнистого хлопчатника с наименьшими затратами поливной воды на единицу продукции, составляет I2I00 мЗ/ГЯв.

В условиях Таджикистана А. Джалилов, Н. Сафаров (1976) рекомендуют поливы тонковолокнистого хлопчатника проводить по схеме 1−5-2 оросительной нормой 6679−7257 м3/та. При этом урожай хлопка был максимальным и составил 37,8−42,4 ц/га.

Опыты, выполненные А. Э. Авлиякуловым (1975) на юге Узбекистана, показали, что для получения высокого урожая тонковолокнистого хлопчатника требуется провести 6−7 поливов по схеме I-4-I или I-5-I с оросительной нормой 8237−9411 м3/га.

Для условий центральной зоны Узбекистана (Салиев и др., 1978; Муслимов, Лифшиц, 1981; Беспалов, 1981) рекомендуют проводить 5−6 поливов с оросительной нормой 5−6 тыс. м3/га. При наличии вла-гозарядкового или запасного полива число вегетационных поливов сокращается до четырех;

В северной зоне Узбекистана Б. Мамбетиазаров и др. (1981), Б. Мамбетназаров (1984) в зависимости от длительности освоения и механического состава почв рекомендуют проводить от 3 до 5 поливов оросительной нормой 2553−3491 м3/га. Для условий Азербайджана Й. Искендеров (1980) считает целесообразным проведение 3−4 поливов по смехам 1−2-0 или 1−3-0, с оросительной нормой 30 504 000 м3/га.

Некоторые авторы (Рева, 1980) предлагают поддерживать оптимальный режим орошения более частыми поливами малыми нормами, при которых создается лучший водно-воздушный и питательный режим для получения высоких урожаев;

О преимуществах частых поливов небольшими нормами неоднократно говорил еще А. Н. Костяков (1951) «Чем чаще и меньшими нормами делаются поливы, тем точнее регулируется водный режим почвы» т. е. тем лучше создаваемый режим влаги приближается к потребному.

Как правило, поливы хлопчатника проводят дифференцированно с учетом эвапотранспирации, фаз развития и лочвенно-мелиоративных условий (Курашов, Заманмурад, 1981; Gill, 1983; De Вгиуп1Д983).

Межполивные интервалы и глубина увлажнения варьируют в зависимости от свойств почв, сортовых особенностей, климатических условий и др.факторов.

В Индии (шт.Арбхави) K.R.Kulkarni, P.V.Hayavadan (1968) получали наивысшие урожаи длинноволокнистого хлопчатника, выращиваемого на черной почве с междурядиями 90×90 см, при орошении на глубину 75 см с 30-дневным межполивным периодом и общей потребности в воде 900 мм за 8 поливов.

Исследованиями S. Singh (1966) в Северной Индии установлено, что поливы необходимы перед наступлением сезона дождей, в случае благоприятного распределения атмосферных осадков их проводить не следует. Потребность хлопчатника в оросительной воде варьирует от 250 до 500 мм. Большее количество поливов проводится на легких почвах в засушливых районах, чем на среднетяжелых почвах в переменно влажных районах. В засушливых районах на черных почвах высокие урожаи хлопка были получены при межполивных периодах в 15 дней.

В Австралии в долине нижнего течения Рио-Гранде C.J.Gerand et al. (1964) на суглинистых почвах получили хорошие урожаи хлопчатника в условиях проведения предпосевного полива. При этом необходимость в следующем поливе возникла лишь спустя 30 дней после появления первых цветов.

В Израиле в зависимости от района проводят до 9 поливов хлопчатника. При изучении влияния одиночного полива на различных стадиях роста и плодоношения A. Marani, M. Horwitz (1963) пришли к выводу, что урожай и качество волокна, выращенного в засушливых условиях, повысились при одном поливе в фазу начала цветения.

A.Marani, T. Fuchs (1954) показали, что оптимальное количество воды, поступившее в почву в результате одиночного полива в начале цветения, должно увлажнять почву до глубины 90 см. Поливы хлопчатника повышенной нормой стимулировала: больший вегетативный рост, но не давали прибавки урожая волокна.

В США при возделывании хлопчатника проводят обычно поливы через каждые 10−15 дней. J.H. Stevenson et al. (1964) для условий Великих Равнин Техаса выявили, что для получения высоких урожаев хлопчатника необходимо проведение предпосевного полива и трех более поздних поливов. В нижней части долины Рио Гранде в Техасе при выпадении небольшого количества осадков C.W.Rose, l.B.Stern (1967) рекомендуют проводить до 5 поливов хлопчатника при оросительной норме 500−625 мм. При выпадении осадков за вегетацию в размере 370−600 мм за год оросительная норма может быть уменьшена до 300−450 мм. В этих условиях М.Е. Blood-worth и др. (1956) показали, что при оросительной норме от 300 450 до 625 мм разница в урожае практически отсутствовала.

Приведенные материалы свидетельствуют о том, что при регулярном орошении и подаче воды во все периоды развития растений в необходимых количествах можно направленно регулировать водно-воздушный режим почвы, их плодородие и получать высокий урожай хлопка. Одноразовое орошение паводковыми водами позволяет получать сравнительно высокие урожаи только при больших нормах орошения в благоприятных почвенно-климатических условиях*.

10. ВЫВОДЫ.

1. Многолетнее орошение аллювиально-ирригационных почв дельты $убан паводковыми водами привело к созданию мощного агроирри-гационного горизонта и слоистости профиля. Почвенный покров характеризуется сиалитным составом (отношение Бл-О^: А120=4,8−6,78), относительно высоким содержанием 8×02(56,85−70,32%), а также А^Од и Ре?0з. Почвы относятся к незасоленным и несолонцеватым (местами слабосолонцеватым).

2. Проведение планировочных работ существенно изменяет водно-физические свойства почв пахотного и подпахотного горизонтов: происходит уплотнение почв, снижение пористости и водопроницаемости в местах срезки.

3. Гидромодуль водоподачи в чек при паводковом орошении из.

— 180 меняется в зависимости от оросительной нормы (4,5−7,5 тыс. м3/га) и находится в пределах 208−278 л/с на I га при продолжительности подачи воды от 5 до 9 час.

4. При одноразовом паводковом орошении водный режим почвы является наиболее благоприятным в первые фазы вегетации. В более поздние периоды (плодообразование и созревание) даже при повышенных нормах орошения (7,5 тыс. м3/га) ощущается недостаток почвенной влаги. Наилучшие условия водного режима почв обеспечиваются нормой орошения 7,5 тыс. м3/га в условиях насыпки и срезки грунта на 20 см. Запас доступной влаги в двухметровом слое почвы в период плодообразования был израсходован на 58−77%9 а при созревании растений хлопчатника — сохранился в небольших размерах.

5. Расчетный слой почвы при паводковом орошении следует принимать не менее 2 м. В условиях срезки и насыпки грунта на 20 см и норме орошения 7,5 тыс. м3/га расход влаги хлопковым полем из двухметрового слоя в среднем составил 3456 м3/га.

6. При реконструкции чековой сети содержание гумуса в пахотном слое при насыпке грунта в среднем снижается на 14%, а при срезке — на 33% по сравнению с контролем (без планировки). Содержание подвижных элементов питания при насыпке грунта было близким к контролю, а при его срезке эти величины были незначительными.

7. Наибольшее накопление наилка происходит при норме паводкового орошения 7,5 тыс. м3/га (12,4 мм или 150,7 т/га), что в 1,7 раза больше, чем при оросительной норме 4,5 тыс. м3/га. Наносы характеризуются наличием высокого содержания физической глины (8392%) и карбонатов (10,6−11,8%). В них находится гумуса до 1,5% и подвижных питательных элементов 6,50- 22,8 и 21,8 мг на 100 г почвы соответственно NPK.

8. Для получения высоких урожаев хлопчатника в среднем.

20 ц/га норма одноразового орошения должна составлять 7,5 тыс. м3/га при насыпке грунта на 20 см. Урожай был меньше на 8,04 ц/га или 40,3% при срезке на 20 см. В других вариантах и при разных нормах орошения урожай был ниже до 73,6% максимального.

9. Наибольший чистый доход (177,5 динар/га) был получен на участке с насыпкой грунта на 20 см, где орошение проводилось нормой 7,5 тыс. м3/га при рентабельности 57,8%, Использование той же нормы полива при срезке грунта на 20 см обусловило снижение чистого дохода и рентабельности соответственно до 32 динар/га и 12,4% соответственно.

II. РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

1. Для установления величины срезки грунта при планировочных работах на землях, подлежащих реконструкции, необходимо учитывать мощность агроирригационного горизонта, особенности механического состава почв, наличие прослоек песка и супесей. При проведении планировочных работ величина срезки и насыпки грунта должна приниматься +20 см. В сложных условиях рельефа, когда необходима глубокая срезка, планировочные работы рекомендуется проводить способом «буртования» верхнего плодородного слоя. Учитывая чрезмерное уплотнение земель после завершения планировочных работ необходимо проводить глубокую вспашку (до 35−40 см) для повышения фильтрационной способности почв и лучшего сохранения влаги.

2. Норму одноразового паводкового орошения под хлопчатник на реконструированных чековых системах необходимо принимать в размере 7,5 тыс. м3/га. При этом улучшается не только водный режим почвы, но и ее питательный режим благодаря большему отложению наилка.

3, Для восстановления почвенного плодородия на реконструированных системах, характеризующихся наличием достаточного количества фосфора и калия рекомендуется вносить азотные и органические удобрения в дозах, соответствующих величине планируемого урожая хлопчатника и других культур,.

4, В условиях орошения паводковой водой с концентрацией солей около I г/л, обладающей удовлетворительным химическим составом, на незасоленных почвах с относительно высоким содержанием иона хлора рекомендуется периодически проводить контроль за солевым режимом и регулировать его посредством дифференциации норм орошения.