Нерівномірність зволоження ґрунту після поливів відображується на стані посівів та врожаях зрошуваних культур. Наприклад, при поливі по борознах  кукурудзи отриманий врожай в середньому становив 65 ц/га, а на окремих ділянках поля він коливався від 30 до 50 ц/га, а запаси вологи – від 60 мм до 150 мм.

Сумарні витрати вологи ( сумарне випаровування) на зрошуваних полях під ярою пшеницею становить в середньому 6 – 7 мм/доба, на незрошуваних – 1 – 3 мм/ доба. Також співвідношення спостерігається і на полях з кукурудзою ( табл. 9.6).

Ефективність використання води на зрошуваних полях набагато більше, ніж на не зрошуваних. На зрошуваних полях добре розвивається надземна маса рослин і вода використовується на транспірацію рослин. На незрошуваних полях вода витрачається головним чином із поверхні ґрунту і  марні витрати води в середньому складають 50 %, тоді як на зрошуваному полі вони становлять тільки 20 %.

Слід відзначити, що за однієї і тієї ж погоди та одних і тих же початкових запасах вологи у ґрунті витрати її на полях з легкими ґрунтами йдуть значно швидше, ніж на полях з важкими. Різниця складає біля 1 – 2 мм/ добу, інколи 3 мм/ добу, якщо запаси вологи високі ( табл. 9.7).

 

Таблиця 9.6 – Точність визначення запасів продуктивної вологи (мм) з 80 % забезпеченістю при різній повторності буріння ( середня за період вегетації)

 

Поле	Кількість свердловин
	6	5	4	3	2
В шарі ґрунту 0 – 50 см
Зрошення по борознах	11	13	15	18	45
Зрошення дощуванням	4	4,5	5	6	11
Без зрошення	2,5	3,0	3,5	5	8
В шарі ґрунту 0 – 100 см
Зрошення по борознах	21	25	30	34	89
Зрошення дощуванням	10	13	15	16	46
Без зрошення	8	9	10	12	33

 

Для характеристики витрат води на створення одиниці врожаю використовується поняття “коефіцієнт водоспоживання” – кількість води, витраченої на виробництво 1 ц/га продукції

Дослідженнями Л.О. Розумової та Н.Б. Мєщанинової встановлено, що на незрошуваних або погано зрошуваних полях коефіцієнт споживання води значно вищий, ніж на зрошуваних.

 При правильному режимі зрошення, коли врожаї ярої пшениці становлять 30 – 35 ц/га, коефіцієнти споживання води становлять 1200 – 1300. На суходолах при врожаї 3 – 4 ц/га коефіцієнти споживання становлять - 2300 – 3300.

 

Таблиця 9.7 – Сумарні витрати води ( мм/доба) із шару ґрунту 0 – 100 см на зрошуваних і незрошуваних полях під різними культурами.

 

Поле	Між фазні періоди розвитку
	Сівба – вихід у трубку	Вихід у трубку - цвітіння	Цвітіння –молочна стиглість	Молочна – воскова стиглість	Сівба – воскова стиглість
Яра пшениця
Зрошуване	2,8	6,2	5,5	5,1	4,8
Без зрошення	2,4	3,1	1,2	0,6	2,2
Кукурудза
Зрошуване	3,2	4,5	4,8	3,5	3,7
Без зрошення	2,0	1,5	2,1	1,2	1,6

 

Спостерігається відмінність і у темпах розвитку зрошуваних і незрошуваних культур. Розвиток зрошуваних культур трохи уповільнюється у порівнянні з незрошуваними.

В результаті оптимального забезпечення вологою та пом'якшеного фітоклімату при одних і тих же метеорологічних умовах структура та врожаї зрошуваних культур набагато вищі , ніж незрошуваних. Прибавки від зрошення складають від 20 ц/га і більше.

Крім того, раціонально організоване зрошення в декілька разів підвищує ефективність використання добрив. Наприклад, на темно-каштанових легких суглинках від внесення повного мінерального добрива при зрошенні прибавка врожаю зернових становить  біля 16 ц/га, тоді як на не зрошених вона становила 1,6 ц/га.

За даними І.Р. Ільїна, зрошення суттєво впливає не тільки на водний, повітряний  та харчовий режим ґрунту, по мірі підвищення вологості прискорюється коло обіг питомих речовин – відбувається більш інтенсивна мобілізація недоступних для рослин сполучень, збільшується їх рухливість та посилюється надходження в рослини. Покращання водного режиму сприяє  більш інтенсивному розвитку більшості груп мікроорганізмів.

Зрошення зменшує вміст кисню в ґрунтовому повітрі, особливо у перші дні після поливу. Суттєві зміни вмісту кисню спостерігаються в орному шарі ґрунту. Під впливом зрошення склад ґрунтового повітря змінюється до глибини  від 50 см до 1 м.

При високому розташуванні рівня ґрунтових вод співвідношення умов вирощування та стану посівів сільськогосподарських  культур на зрошуваних  та не зрошуваних полях зовсім інше.

Глибина залягання ґрунтових вод та коливання її рівня  мають дуже великий вплив на водний режим ґрунтів, вологозабезпеченість рослин та формування їх врожаю. При високому рівні залягання ґрунтових вод ( 1 – 2 м  від поверхні) і на незрошуваних полях нижні шари ґрунту, де розташоване коріння, добре зволожені за рахунок живлення ґрунтовими водами. Тому і врожаї сільськогосподарських культур не потерпають від посух та суховіїв і бувають досить високими. У зв¢язку з цим деякі дослідники ( С.М. Алпатьєв і ін.) пропонують вводити поправки при організації зрошення полів з високим стоянням ґрунтових вод .Ці поправки залежать від глибини залягання ґрунтових вод і механічного складу ґрунту. Поправки  носять осереднений характер ( табл.9.8).

Особливості вирощування сільськогосподарських культур при зрошенні показують, що зв¢язки, встановлені для суходолу, не можуть бути використані при зрошувальному землеробстві. Виникає необхідність самостійних методів  агрометеорологічного обслуговування зрошуваного землеробства з обов¢язковим врахунком в них глибини залягання ґрунтових вод.

Оптимальна вологозабезпеченість сільськогосподарських культур у значній мірі залежить від волого зарядкових поливів. Волого зарядковий полив – це одноразовий полив поза межами вегетаційного періоду, за рахунок якого зволожується певний шар ґрунту.

 

Таблиця 9.8 – Середні поправочні коефіцієнти сумарного випаровування з полів, зайнятих сільськогосподарськими культурами ( за даними С.М. Алпатьєва)

 

Характеристика ґрунту          (за механічним складом)	Глибина ґрунтових вод , м
	1	1 - 2	2 – 3	3 – 4
Легкі	-	0,66	0,86	1,0
Середні	0,41	0,62	0,84	0,96
Важкі	-	0,60	0,77	0,90

 

У південних та південно-східних районах України волого зарядкові поливи рекомендується проводити перед сівбою озимих  та повторних  культур,  на полях, зайнятих багаторічними травами, в садках та виноградниках. Це викликано тим, що восени та рано навесні опадів випадає дуже мало, що сприяє висушування верхніх шарів ґрунту.

 Дослідами Молдавського науково-дослідного інституту зрошуваного землеробства та овочівництва  встановлено, що проведення волого за рядкового поливу озимих культур восени забезпечує значну прибавку врожаю навіть при відсутності вегетаційних поливів. Крім того, волого за рядкові поливи  сприяють більш економному  витрачанні води для зрошення.

При проведенні волого зарядкових поливів необхідно правильно встановити глибину зволоження ґрунту. Н.О.Шев′яковим встановлено, що норми волого за рядкових поливів залежать від типу року ( вологий чи сухий)  і по-різному впливають на ефективність використання  зрошуваної води. Так, найбільший вихід зерна озимої пшениці спостерігається при волого за рядкових поливах малими нормами  дощуванням.

У сухі роки глибина промочування при волого зарядкових поливах на  південно-каштанових ґрунтах  дощуванням становить 80 см,  по борознах – 1 м. Взагалі норми волого зарядкових поливів диференціюються в залежності від метеорологічних умов та початкових волого запасів у ґрунті. В роки з вологою осінню волого зарядковий полив  під озиму пшеницю становить 800 – 1000 м3/га, в дуже сухі роки – 1000 - 1200 м3/га.

Значний ефект дають осінні волого зарядкові поливи на  полях з багаторічними травами.

Під ярі та овочеві  культури значний ефект дають передпосівні волого за рядкові поливи.

Основою поливного режиму більшості сільськогосподарських культур є вегетаційні поливи, які підтримують оптимальну вологість у шарі розповсюдження коріння.

Врожаї сільськогосподарських культур особливо зменшуються при нестачі вологи у критичні періоди їх розвитку. У різних культур настання критичних періодів  по відношенню до забезпечення вологою різне. У польових культур : зернові культури – вихід у трубку – налив зерна;  кукурудза – за 10 днів до викидання волоті та 20 днів після викидання волоті;  цукрові буряки – інтенсивний ріст листя та утворення коренеплоду;  овочеві – томати солодкий перець, баклажани – утворення  суцвіть – масове плодоносіння;  соняшник – утворення кошика – цвітіння,  капуста – утворення і ріст качана;  горох – поява зав¢язі. Навіть короткочасне зменшення  вологості ґрунту  в  критичні періоди   різко зменшує врожаї цих культур.

Для правильної організації зрошення велике значення має встановлення  нижньої межі оптимальної вологості ґрунту. Критерієм оцінки оптимальної нижньої межі зволоження та глибини зволоження  ґрунту для кожної культури є її врожай, коефіцієнт сумарного випаровування, приріст врожаю на 1000 м3 поливної води, залишкові волого запаси та економічні покажчики. Різні потреби рослин у воді обумовили розвиток диференційованого режиму зрошення окремих культур ( табл.9.9). 

Слід зазначити, що дотримання рекомендованих норм зрошення має велике значення для економії зрошувальної води: при зменшених дозах значно підвищуються витрати води на випаровування, а при збільшених – спостерігаються великі витрати води на фільтрацію за межі шару розповсюдження коріння. Найбільший економічний ефект при вирощуванні сільськогосподарських культур на зрошуваних землях спостерігається при оптимальному сполученні раціональних поливних режимів, технології поливів та доз органо-мінеральних речовин.

 

Таблиця 9.9 – Перед поливна вологість та розрахований шар зволоження деяких сільськогосподарських культур

 

Культура	Період вегетації	Глибина розрахункового шару, см	Вологість ґрунту перед поливом, % НВ
Озима пшениця	Весь період вегетації	70	70
Кукурудза весняного посіву	“   -    “	70	70
Кукурудза Пожнивна	“    -    “	50	70
Цукрові і кормові Буряки	До початку росту Коренеплоду	50	80
	В період росту Коренеплоду	70	70
Соняшник	Весь період вегетації	70	70
Люцерна	“   -   “	70	70
Томати ранні	До початку достигання В період  плодоносіння	50      70	75     85
Томати середні	Весь період вегетації	50	70
Перець солодкий	До плодоутворення В період утворення плодів	30         50	70       70
Баклажани	До початку достигання В період плодоносіння	30      50	70      70
Горох овочевий	Весь період вегетації	50	70
Картопля	До початку утворення бульби У період утворення Бульби	50          50	80          75