Глава XVI. Орошаемые пастбища

Орошение пастбищ производится с различными целями.

1. Для получения с единицы площади большего количества травы более высокого качества.
2. Для выравнивания сезонных колебаний в продуктивности угодий (сюда же относятся резервные сеяные пастбища).
3. Для удлинения периода вегетации кормовых растений.
4. Для поддержания желательного соотношения между бобовыми и злаками в травостое и для продления жизни травостоя на более долгий период.

Фактором, определяющим рентабельность орошения, является превышение стоимости животноводческой продукции в результате обеспечения добавочной пастьбы над стоимостью орошения. Стоимость орошения пастбищ и посевов кормовых культур может оказаться выше стоимости орошения большинства других культур, поскольку у трав и кормовых культур период вегетации более длителен. Стоимость травы и кормовых культур ниже стоимости других культур, поэтому, для того чтобы орошение пастбищ было выгодным, необходимо получать большие урожаи травы при высоком качестве. Орошение должно дополняться использованием высокоурожайных видов кормовых трав, внесением (как правило) минеральных удобрений и проведением почвоулучшающих мероприятий, включая обеспечение стока, борьбу с эрозией и в некоторых случаях нивелирование участков. Следует выбирать систему орошения, подходящую к особенностям и местоположению земель конкретного хозяйства.

Обязательным условием пастьбы на орошаемых пастбищах является пастбищеоборот, поскольку перемещение животных по пастбищу приводит к повреждению растений и распылению почвы. Поэтому поливы следует производить после удаления животных, давая, таким образом, возможность растениям быстрее оправиться благодаря достаточному обеспечению водой.

Организация водоснабжения

Источниками воды для орошения могут служить воды поверхностного стока, водоемов, больших глубоких прудов, ручьев и рек, а также грунтовые воды - глубокие или мелкие (фильтрационные) колодцы в районах с непрерывно поддерживаемым высоким уровнем грунтовых вод.

Во всех случаях, намечая орошение пастбищ, необходимо проконсультироваться с представителем Управления водными ресурсами штата и в большинстве случаев также с представителем местной Службы охраны почвы и воды для того, чтобы выяснить возможность использования предполагаемого источника.

Очень немногие представляют себе количества воды, расходуемые на орошение пастбищ. Так, например, для того чтобы на площадь 0,4 га подать 25 мм воды (без учета ее потерь), требуется около 100000 л воды. Вода из некоторых источников бывает непригодна для орошения вследствие высокого содержания в ней солей.

Сбор необходимых данных

Необходимо знать допустимые нормы полива на той или иной почве, зависящие от ее инфильтрационной и водопоглотительной способности. На легких песчаных почвах, например на супесях и песках, за час можно подать от 12,5 до 19 мм воды, тогда как на тяжелых почвах, таких, как суглинки, пылеватые суглинки и глины, скорость подачи воды колеблется в пределах 2,5-6,3 мм в час.

По мере увеличения крутизны склона, в особенности при дождевании, следует соответственно уменьшать скорость подачи воды. На уклоне 9-12% поливная норма не должна превышать 60%, а при уклоне свыше 20% - даже 25% нормы, принятой для почти ровной площади (0-5%).

Водоудерживающая способность легкой песчаной почвы может составлять приблизительно 25 мм на каждые 30 см глубины, тогда как некоторые тяжелые почвы (глины) способны удерживать в три раза большее количество воды.

Эффективность орошения колеблется от 80% в условиях влажного или прохладного климата до 65% в условиях пустыни.

Различные виды растений имеют неодинаковую общую потребность в воде; неодинакова также и глубина, на которую следует увлажнять почву, поскольку она зависит от характера расположения корневой системы той или другой кормовой культуры.

Сравнительная оценка систем орошения

Поливная вода может быть подана на пастбище одним из следующих способов.

1. Путем затопления, при котором увлажняется вся поверхность участка (при обваловании, при поливе напуском или по контурным канавам).
2. Путем полива по бороздам, при котором увлажняется только часть поверхности участка (видоизменениями этого способа является использование сифонов или перфорированных труб с затворами).
3. Путем дождевания, при котором поверхность почвы увлажняется примерно так же, как при дожде (обычно для этого пользуются переносными перфорированными трубами или вращающимися дождевальными насадками, а также дождевателями большой мощности).
4. Путем подпитывания при подземном орошении, при котором поверхность почвы мало смачивается, но подпочва насыщается водой.

Метод обвалования при поливе напуском пригоден для многих типов почвенных структур, но на почвах с тонкой структурой вода проникает в почву очень медленно. Обычно этот метод применяется для пастбищных, сенокосных и зерновых культур на площадях с уклоном до 3%. При этой системе вдоль затопляемых полос сооружает земляной вал применительно к уклону, причем приходится затем выравнивать поверхность участков.

Дернообразующие культуры требуют большей поливной нормы.

Полив по карте состоит в том, что на ровные или почти ровные участки поля, окруженные валиками, напускают большое количество воды. Эта система может применяться на пастбищах, сенокосах и на посевах зерновых культур, но, как правило, на более или менее ровных площадях во избежание расходов на нивелирование.

При поливах по контурным канавам поле затопляют водой из сравнительно неглубоких канав, проложенных вдоль контура. Вода движется по склону между канавами, и обвалование в этом случае не нужно. Однако подготовка поля для орошения по такой системе и эффективное проведение поливов отнимают много времени.

Полив затоплением применяется главным образом в западных и юго-западных штатах США.

Полив по бороздам обычно применяет для пропашных культур, причем борозды, как правило, проводят вдоль склона, хотя для предупреждения эрозии их лучше прокладывать более или менее по контуру. В посевах пропашных культур поливные борозды располагаются между двумя рядками растений, но на пастбище расстояния между бороздами будут зависеть от крутизны склона, скорости просачивания воды в почву и скорости боковой инфильтрации. Для подачи воды в борозды можно пользоваться сифонными трубами или трубами с затворами.

Рис 14. Система орошения должна выбираться в строгом соответствии с нуждами конкретного хозяйства

Дождевание применяется на неровных площадях, на маломощных почвах, которые нельзя нивелировать, на очень скважных почвах и в таких местах, где воды слишком мало для эффективного затопления. Эта система применима на всех основных культурах. На распределение воды ветер оказывает неблагоприятное влияние. Расход энергии при этой системе больше, чем при остальных, а вода должна быть чистой и свободной от мусора и растительных остатков. Вода подается через перфорированные переносные трубы (часто алюминиевые) или через дождевальные насадки на таких трубах, или из вращающегося дождевателя. Хорошая конструкция дождевальной установки обеспечивает такое регулирование поливной нормы и скорости подачи воды, которые позволяют избежать эрозии от поверхностного стока и просачивания воды на слишком большую глубину. Стоимость энергии, насоса, труб и прочего оборудования, а также рабочей силы при этой системе выше, чем во всех ранее описанных. Вследствие ее маневренности она применима в любых условиях, но используется преимущественно на среднем западе США.

Подпочвенное орошение осуществляется путем создания и сохранения искусственного или поднятия естественного уровня грунтовых вод настолько высоко, чтобы корни растений могли использовать капиллярную воду. Для него необходим водопроницаемый слой для перемещения воды, нижележащая преграда, например уплотненный слой или высокий уровень грунтовых вод, препятствующий быстрому движению воды вглубь, и, наконец, небольшой уклон в сторону от оросительной канавы. Этот метод в ограниченных масштабах применяется на тонких супесях и богатых перегноем почвах Флориды, а также вдоль Атлантического побережья до штата Нью-Джерси.

В любом случае проектирование оросительной системы требует привлечения специалиста с инженерной подготовкой из фирмы по продаже оборудования для орошения, отдела механизации сельскохозяйственного колледжа штата или из Службы охраны почвы и воды.

Орошение должно дополнять другие испытанные приемы ухода за пастбищем и его использования. Их не только следует продолжать применять при орошении, но, возможно, потребуется иногда улучшить, чтобы полностью использовать потенциальные возможности, открывающиеся с введением этого конкретного приема.

Определение затрат и прибылей

Введение орошения в систему мероприятий по уходу за пастбищем должно привести к повышению количества и качества выращиваемой травы, удлинению вегетационного периода, сохранению устойчивых урожаев травы и более длительному выживанию травостоев кормовых трав на орошаемом участке. Применение орошения может быть экономически выгодным лишь в том случае, если оно положительно способствует изменениям в указанных выше направлениях.

Трудно получить статистические данные относительно фактической стоимости орошения, применяемого специально для повышения урожаев травы. Калифорнийской опытной станцией указывалось, что подготовка участка для полива затоплением обходится от 75 до 325 долл. за 1 га.

Ниже приведены некоторые данные относительно систем, применяемых вообще для орошения полевых культур. В циркуляре № 763 Сельскохозяйственного колледжа Университета штата Иллинойс по отношению к системе дождевания указано, что первоначальные затраты при орошении 64 га могут достигать 562 долл на 1 га. Сама система, включая насосы, трубы, насадки и прочее оборудование, для орошения 64 га может стоить до 13000 долл., а стоимость подачи 25 мм воды из колодца составляет 5 долл. на 1 га.

Из Университета штата Мичиган сообщалось, что первоначальные затраты на создание полной системы дождевания колеблются от 700 долл. до 50000 долл. и более, но чаще лежат в пределах 2000-10000 долл. Полная система стоит от 8000 долл. до 20000 долл., если воду берут из глубокого колодца, пользуясь более дорогим турбинным насосом. Ежегодные постоянные расходы (проценты на капитал, налоги, помещение и уход) составляют приблизительно 15% от первоначальной стоимости оборудования.

Рис. 15. Наилучшие результаты при орошении получают при увлажнении всей зоны роста корней культуры. Цифры показывают желательную глубину увлажнения (м) для отдельных культур

По данным опытной станции штата Небраска, если орошаемая площадь была достаточно большой для эффективного использования оборудования, то стоимость орошения на единицу площади в случае применения труб с переключателями или дождевальной установки значительно снижается, хотя при очень небольшой площади стоимость этих двух систем значительно) выше стоимости орошения по бороздам с использованием сифонных труб.

На больших площадях стоимость распределения воды; всеми тремя методами была приблизительно одинакова..

Может возникнуть вопрос, окупается ли орошение кормовых культур. По данным Университета штата Мичиган, три полива дождеванием при норме 50 мм повышали урожаи травы на 18%, что как раз покрывало расходы на орошение при стоимости травы 30 долл. за 0,9 т. Увеличение урожая травы привело к повышению выхода молока, в результате чего доход слегка превысил расходы на орошение.

Сообщая о дополнительном орошении постоянных пастбищ для мясного скота, опытная станция штата Виргиния указывает, что увеличение емкости орошаемых пастбищ имело большее значение, чем привесы отдельных животных. На этой станции орошение способствовало сохранению продуктивности пастбища на более длительный срок, благодаря тому, что растения с неглубокой корневой системой, как, например, клевера Ладино и белый, были более продуктивными при благоприятных условиях увлажнения при орошении.

В отношении орошаемых пастбищ молочных хозяйств в долине Уилламетт и на юге штата Орегон, где применяют большие дозы азотных удобрений, Университет штата Орегон указывает, что урожаи составляли 24,75 т/га сена, что совершенно недостижимо без обилия воды и азота.

На опытной станции Диксон-Спрингс в штате Иллинойс было установлено, что орошаемое пастбище со смесью клевера Ладино со злаками давало с 1 га на 2,8 т больше сухого вещества, чем неорошаемое пастбище, что увеличивало емкость пастбища на 71%. Орошение эффективно способствовало сохранению в травостое 23% бобовых до последнего седьмого года опытов. Бобовые в травостое злакобобового пастбища составляли свыше 50% кормов в течение лета.

Сочетание орошения с внесением минеральных удобрений

Многие минеральные удобрения можно эффективно вносить с поливной водой почти под все культуры в любое время вегетационного периода. Поскольку увеличение урожаев благодаря орошению, как правило, требует больших доз элементов питания растений, они могут быть успешно внесены через оросительную систему.

Растворимость в воде и химическая природа большинства азотных солей и растворов позволяют вносить их с поливной водой, если только они не содержат свободного аммиака, как, например, безводный аммиак. Калийные удобрения также водорастворимы, и потому их можно было бы вносить с поливной водой, но этот метод применяется лишь при необходимости добавочного внесения калия, поскольку почти весь требуемый калий был внесен вразброс перед высевом семян трав или внесен лентой при севе. За исключением небольшого количества фосфорных удобрений, которые можно приобрести в почти полностью водорастворимой форме для внесения с поливной водой, фосфорные удобрения, как правило, следует вносить перед севом или во время сева, поскольку многие из них лишь частично растворимы в воде.

Рис. 16. Система алюминиевых труб для орошения с затворами без труда переносится с участка на участок

Минеральные удобрения следует растворить в воде в каком-нибудь сосуде, а затем вводить в систему труб, регулируя их поступление во время полива. Если не учитывать поглощение ионов элементов питания растений коллоидным веществом почвы, глубину, на которую проникает удобрение, можно регулировать, изменяя количество подаваемой поливной воды. Чрезмерно большая поливная норма может вызвать вымывание части питательных веществ за пределы зоны роста корней, но это маловероятно при наличии хороших травостоев кормовых культур.

Выбор оросительной системы для конкретного хозяйства

Выяснив вопрос об экономической целесообразности системы орошения в данном хозяйстве или при проведении отдельного мероприятия в хозяйстве, следует заручиться помощью лица, имеющего опыт в технике орошения, для разработки оросительной системы, отвечающей потребностям данного хозяйства.

Ежегодные расходы на распределение воды при любой оросительной системе следует определять вместе со стоимостью нивелирования площади (там, где это необходимо) и эксплуатационными расходами. Сюда следует включить также проценты на капитал, амортизацию, налоги, ремонт всего оборудования для орошения, а также затраты труда и часы работы тракторов, используемых на поливах.

Кроме того, для эффективного использования оросительной системы необходимо следующее.

1. Высевать приспособленную к местным условиям смесь злаковых и бобовых трав.
2. Вносить требующиеся минеральные удобрения в должном количестве.
3. Предупреждать засорение или уничтожать нежелательные сорные растения.
4. Регулировать пастьбу скота с тем, чтобы полностью использовать дополнительные количества травы.
5. Непрерывно обеспечивать водой используемые виды растений.