Ороше́ние или иррига́ция — подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение её запасов в корнеобитаемом слое почвы в целях увеличения плодородия почвы. Орошение, вместе с осушением, является основным видом мелиорации — гидротехническимМелиорация земель, стр. 4. Орошение улучшает снабжение корней растений влагой и питательными веществами, снижает температуру приземного слоя воздуха и увеличивает его влажность.
История
Орошение использовалось еще в доземледельческих обществах собирателей; отведение паводковых вод к местам концентрации полезных растений при помощи каналов практиковалось некоторыми австралийскими племенами и индейцами Большого Бассейна, у народа моно в доиспанский период такие каналы достигали 2 км в длину. Однако наибольшее значение орошение имело для развития земледелия.
Первоначально оросительное земледелие в Старом Свете развивалось за пределами первичных очагов земледелия — в засушливых предгорных и речных долинах, куда первые земледельцы переселялись с богарных земель плоскогорий. Самые ранние ирригационные сооружения относятся к периоду керамического неолита (6-е тыс. до н. э.). Первым применяемым способом орошения стал лиманный. Конструкции, свидетельствующие об этом способе орошения, были найдены на памятниках 6-5-го тыс. до н. э. в Средней и Передней Азии. Этот способ до сих пор широко применяется народами Центрально и Западной Азии, Северной и Северо-Восточной Африки. В горной местности развилась система террасового орошения, при которой на пути ручьёв устраиваются ступенчатые запруды, задерживающие воду. Такая система известна в Средней Азии, у индейцев Анд, Северной Мексики и Юго-Запада США, и в других местах.
В древнейшие времена орошение достигло степени искусства, на котором было основано благосостояние целых стран. О проведении воды для увлажнения полей упоминается во многих местах Библии. Местность между Евфратом и Тигром славилась уже в глубочайшей древности сельскохозяйственным прогрессом, достигнутым при помощи систематического орошения. С незапамятных времён существуют образцы оросительных сооружений в странах древнейшей культуры: в Китае, Индии и Египте, а в Новом свете — в областях исчезнувшего царства ацтеков. Египтяне не довольствовались периодическими разливами Нила для оплодотворения своих полей; а провели его во́ды, с помощью разветвлённой системы каналов, по всей своей плодородной области до края пустыни. Впоследствии здесь перешли к водочерпательным колёсам, поднимавшим воду на высоту.
В Европе древнейшими мастерами по части орошения являются этруски. Громадные остатки каналов между реками Адиджем и По свидетельствуют ещё в настоящее время об исполинских сооружениях, исполненных этим народом исключительно для обводнения полей. Своё искусство они передали римлянам. Последние высоко ценили воду, и ещё в настоящее время поражают их гидротехнические сооружения: возвышенные бассейны, водопроводные каналы, искусственные пруды и озёра, великолепная отделка источников и другие совершенные устройства для доставления хорошей воды́ (см. Архитектура Древнего Рима).
Самым широким образом оросительные сооружения развились в Ломбардии. Сеть оросительных каналов в этой области, развиваемая и совершенствуемая со времён римлян, охватывала к началу XX века площадь до 450 000 гектаров. Главные каналы этой сети, в состав которых вошли и древние искусственные водотоки, построены были в начале Средних веков частью монахами, частью городами Миланом, Кремоной и другими под владычеством Висконти, Сфорца, Паллавичино, а в области Мантуи династией Гонзага. Древнейший канал Ветталия построен в 1057 году. Уже в 1216 году в Милане появляется собрание постановлений о пользовании водой, которые впоследствии были усовершенствованы и послужили основанием законодательства об орошении 1747 года. В XI веке монахи аббатства Кьяравалле владели более чем 8 000 гектаров орошаемых лугов и продавали излишек своей воды. Для определения её количества пользовались особыми водомерами, в которых вода пропускалась через определённое отверстие (0,029 м²), при постоянном напоре (0,10 м). В минуту через такое отверстие протекает 2,1835 м³, что называется миланской унцией. Впоследствии вместо водяной унции стали пользоваться для измерения расхода другими устройствами и приборами, называемыми со времен Солдати, первого изобретателя такого прибора в XVI веке, модулями.
Из Ломбардии немецкие солдаты в XVIII веке принесли с собой искусство орошения в область нижнего Рейна, где оросительные устройства особенно развились и укрепились в окрестностях города Зигена, благодаря стараниям бургомистра этого города Дреслера, около 1750 года. В Испании орошение введено было маврами, трудами которых безводные окрестности Валенсии превратились в область роскошнейшего плодородия. Развалины гидротехнических сооружений мавров в Испании до сих пор производят впечатление своим величием. Мавританские оросительные устройства послужили образцом не только в техническом отношении, но и в отношении законодательства и организации, так как здесь явилась самая древняя форма общественного пользования орошением. Подведомственные маврам провинции разделялись на оросительные участки, для которых необходимое количество воды обеспечивалось заграждением горных ручьёв и речек в летнее время. Для этого строились большие плотины. Из образованных таким образом водохранилищ вода проводилась магистральными каналами, а от них ответвлялись боковые каналы, из которых вода для орошения отдельных участков вычерпывалась нориями. Для каждого из орошаемых участков рассчитано было точно потребное количество воды. Пользование ею было строго регламентировано, и за выпуск излишней воды установлены были штрафы. Для контроля расхода воды пользовались стрелочными водомерами. В некоторых местностях Испании устройства эти сохранились ещё в настоящее время. Во Франции большие оросительные системы находятся в долинах Луары и Гаронны, а также в департаментах Савойя, Верхняя Савойя, Буш-дю-Рон, Эро, Гар и других. Англия, по свойствам климата, требует мало орошения, но местами и здесь встречаются обширные местности, пользующиеся искусственным обводнением, например самые древние оросительные устройства, в Уилтшире, созданные в 1690—1700 годах, занимают площадь около 15—20 тыс. гектаров. В 1743 году Дженингс устроил у Хоудена, близ Йорка, первые кольматажные луга.
В Египте, после его оккупации Британией, начался большой проект переустройства оросительных каналов. В результате, если низкий разлив Нила в 1877 году вызвал голод и оставил 947 тыс. акров неорошенными, примерно равный разлив Нила в 1907 году оставил неорошенными 10 % земель по сравнению с 1877 годом. Новая система каналов, в отличие от того что практиковалась ранее, обеспечивала орошение не только во время разлива Нила.
Большой проект орошения был предпринят Британией в конце XIX века и в Индии, где площадь орошаемых земель почти удвоилась за 20 лет и выросла с 5.1 млн акров в 1877 году до 9.5 млн акров в 1896 году.
Принятая президентом США Т. Рузвельтом в начале XX века природоохранная программа, 1902 года и основание Бюро мелиорации США привели к разворачиванию масштабных работ по мелиорации.
В России Впервые в России научно обоснованную программу мелиорации больших территорий предложил в конце XIX века В. В. Докучаев. После засухи 1891 года и последовавшего голода, Докучаев пришел к заключению, что причиной участившихся засух стала деградация территории, вызванная вырубками лесов и вредящими природе методами ведения сельского хозяйства, и предложил программу, включавшую создание сети лесополос, разделяющих безлесную степь на изолированные поля для увеличения влажности почвы, регулирование стока рек и уменьшения весенних разливов путем расчистки и спрямления русл, строительства водохранилищ, закрепления берегов рек посадками деревьев, перекрытием плотинами оврагов для орошения склонов талыми и дождевыми водами, увеличения впитывания талых вод путем снегозадержания, сооружения системы прудов и колодцев, отбор подземных вод из родников. При жизни Докучаева в Каменной Степи (ныне Воронежская область) за 7 лет были созданы 58 лесных полос общей площадью 103 га, начато строительство прудов.
В дореволюционный период и вплоть до Великой Отечественной войны основные мелиоративные работы были сосредоточены на периферии СССР, в Средней Азии и в Закавказье. Техника полива была примитивной, потери на полях и из каналов — значительные, коэффициент использования воды был низким. Распространенной проблемой был подъем уровня грунтовых вод.
Основные сведения
Орошение относится к гидромелиорации, которая представляет собой ряд мер, направленных на долговременное улучшение водного режима почвы с целью повышения её урожайности. Гидромелиорация осуществляется путём строительства инженерных гидротехнических сооружений, с помощью которых осуществляется просчитанное изменение или регулирование водного режима территории. Если орошение требуется осуществлять в местности бедной водными запасами, то предварительно следует провести обводнение территории, так как постоянная транспортировка требуемых для орошения объёмов воды была бы чрезвычайно неэффективной и дорогостоящей. С помощью же обводнения обеспечивается поступление воды естественным ходом, что позволяет её использовать в дальнейшем непосредственно в оросительных системах.
Эффективным является использование орошения вместе с другими видами мелиорации, например, с агролесомелиорацией, которая включает в себя создания защитных лесополос и участков. При этом возможно достичь не только улучшения почвенных условий, но и изменения в лучшую сторону микроклиматических условий, когда улучшается местный влагооборот в целомМелиорация земель, стр. 5. В засушливых регионах только увлажнения почвы может быть недостаточно, так как при действии сухих ветров испарение с поверхности растений усиливается, и скорость подпитки из корневой системы может оказаться недостаточной, что приводит к увяданию. Также можно отметить такие виды мелиорации как опреснительные мелиорации, которые заключаются в выведении из почвы вредных солей, и тепловые мелиорации, когда полив культур производится тёплой водой.
В целом, орошение применяется в самых различных участках по климатическим условиям. Очевидно, что наибольшая нужда в орошении наблюдается в регионах с жарким сухим климатом (аридный климат), характеризующихся малым количеством осадков (200—300 мм в год). Показатель увлажнения (отношение годовой суммы осадков к потенциальной испаряемости) меньше 0,33, а дефицит испаряемости (разница между возможной испаряемостью за вегетационный период и продуктивно используемыми осадками) превышает 5000 кубических метров на гектар. В России к подобным землям можно отнести территорию Астраханской области. Данный климат типичен для государств Средней Азии, где основной культурой, выращиваемой с помощью орошения является хлопчатник.
Также орошение весьма эффективно в субаридных областях. Для них показатель увлажнения составляет меньше 0,77, а дефицит испаряемости — 2000-5000 м³ на гектар. Климат в таких областях более благоприятный, чем в зонах аридного климата, однако раз в несколько лет здесь случаются засушливые периоды, что может наносить большой ущерб сельскому хозяйству. Орошение здесь играет несколько иную роль, служит не столько для создания возможности произрастания, сколько для выравнивания колебаний объёма получаемой продукции по годам и более эффективного использования земель с возможностью снимать урожай несколько раз в год. Определяющими культурами являются кормовые и зерновыеМелиорация земель, стр. 47-49.