В Политическом докладе XXVII съезду КПСС отмечалось, что научно-технический прогресс в сельском хозяйстве нельзя сводить только к увеличению поставок машин и оборудования, минеральных удобрений и гербицидов, бесконечному увеличению мелиорируемых земель. Достижение высоких конечных результатов зависит не только от наращивания производственного потенциала, но и, в первую очередь, от эффективного его использования. Мелиорация земель определена как важное звено долговременной программы ускоренного развития субтропического хозяйства.
На состоявшемся в сентябре 1987 г. совещании в ЦК КПСС по вопросам увеличения производства и улучшения качества чая Министерству водного хозяйства СССР поручено во всех чаепроизводящих хозяйствах страны обеспечить комплексное строительство мелиоративных систем, в том числе к 2005 году в несколько раз увеличить орошение чайных плантаций.
Значительное количество осадков, выпадающих в чаепроизводящих районах СССР, не гарантирует полной обеспеченности растений влагой. Больше всего их выпадает осенью, тогда как в течение вегетации отмечаются длительные засушливые периоды. По данным М. К. Дараселия (1949), К. Б. Талаквадзе (1949), М. М. Хамзаева и И. Д. Качибая (1957), даже в Аджарской АССР, где годовое количество осадков превышает 2400 мм, засушливые периоды повторяются один раз и 4—5 лет. Однако периодические засухи в Западной Грузии имеют место даже в периоды с большим количеством осадков, но выпадающих не в то время, когда вода нужна чайным плантациям. Часто осадки ливневого характера, отмечающиеся в чаепроизводящих районах в течение вегетационного периода, не дают большого эффекта, так как вода быстро стекает с плантаций и мало попадает в почву.
За последние годы в колхозах и совхозах Западной Грузии и особенно Азербайджана и Краснодарского края введено значительное количество орошаемых земель, на них проведены культурно-технические работы.
Первые опыты по орошению чайных плантаций были напиты в 1934—1936 гг. во Всесоюзном научно-исследовательском институте чая и субтропических культур (М. К. Дараселия), давшие значительный эффект, особенно в чайных районах Имеретин. Последние опыты в различных географических пунктах на базе совхозов с применением дождевальных установок неизменно подтверждали существенные прибавки урожая чайного листа от поливов.
Показатели эффективности полива свидетельствуют о том, что наиболее благоприятные условия среды произрастания чайного растения создаются при поливе, соответствующему нижнему пределу влажности почий равному 90% от ее предельной полевой влагоемкости. При таком режиме полива относительно больше повышается влажность воздуха по сравнению с контролем (без полива), а так же влажность чайного листа, при чем в отдельные сроки определения разница достигает 2—3 процентов. Этот вариант отличается и наибольшей прибавкой урожая, составившей и среднем за 5 лет 5355 кг/га.
Менее эффективным по всем показателям оказался вариант полива при 80% от НВ.
Есть немало примеров, когда при комплексном внедрении научных достижений и передового опыта в области орошения чайных плантаций ряд хозяйств чаепроизводящих республик добивается на орошаемых чайных плантациях высоких и стабильных урожаев. В Западной Грузии особенно следует отметить совхозы Ачигварский, Ингирский, колхозы Дурипш и им XXIV съезда КПСС. В Азербайджане высоких показателей добились при орошении совхозы Мыс и Ленкоранский субтропический совхоз. Дагомысский и Адлерский чайные совхозы Краснодарского края собирают с поливных земель по 70—90 ц/га зеленого чайного листа с высокими его качественными показателями. На сегодняшний день в Западной Грузии орошается около 10% всех чайных плантаций. Более 50% чайных плантаций поливается в Азербайджанской ССР и более 1/3 насаждений в Краснодарском крае. Периодические засухи в летний период отмечаются почти по всему Черноморскому и побережью, а в Ленкоранской зоне Азербайджана — ежегодно. В отдельные годы из-за выпадения в вегетационные периоды минимального количества дождей наблюдаются значительные потери урожая чайного листа, исчисляемые десятками тысяч тонн. В последние 30 лет сильные засухи в чаепроизводящих районах СССР отмечались в 1957, 1963, 1969, 1975, 1982 и 1986 гг. Особенностью засухи 1986 г. была резкая нехватка осадков не только в течение всего вегетационного периода, но и в зимний период. В Сухуми уже в январе при норме 125 мм осадков выпало всего лишь 92 мм. В феврале, марте и апреле при норме 336 мм выпало 250 мм.
С июня по октябрь, т. е. в самый напряженный период вегетации, недобор осадков по сравнению со средней многолетней составил 473 мм. В Гали, где расположены основные чайные плантации Абхазии, недобор осадков также находился в пределах 400 мм. Резкий недобор осадков отмечался и в других районах Западной Грузии, Краснодарского края и Ленкорани.
В целом по Грузии в результате сильной засухи в середине июля план сбора листа мая и июня был выполнен всего лишь на 49%. К концу августа было собрано 320 тысяч тонн листа или 58% годового плана. Разрыв по сравнению с тем же периодом 1985 года составил около 100 тысяч тонн чайного листа.
Большинство чаепроизводящих хозяйств, имеющих орошение, оказались не подготовленными к экстремальным условиям. Несмотря на то, что в совхозах Грузии на сооружение оросительных систем в свое время были вложены большие траты, отдача от орошаемых участков во многих хозяйствах невысокая. Часть оросительных систем устарела и требует реконструкции, при орошении не всегда достаточно полно использовалась оросительная вода, отмечались ее большие потери. Часто поливы проводились на глазок, без определения влажности почвы и, соответственно, соблюдения поливных норм. В Гульрипшском районе, в колхозе Эстонка Абхазской АССР из 66 га чайных плантаций поливалось в 1986 г. только 22 га. Из шести дождевальных установок в самые засушливые периоды работало здесь 2 или 3 агрегата. Напор воды в поливных системах был как правило недостаточный. Такое же положение отмечалось и в других хозяйствах, где проводилось орошение. В результате таких поливов прибавка урожая, как правило, была минимальной, хотя в сильные засухи увеличение урожая при орошении должно превышать контроль в 2—3 раза.
В. Е. Джакели (1984) считает, что низкая культура орошения чайных плантаций во многом объясняется недостачной квалификацией кадров, занимающихся этими вопросами, плохим снабжением колхозов и совхозов запасными частями для поливных систем, несоблюдением хозяйствами поливных и оросительных норм. Таким образом, эти цифры наглядно показывают на необходимость уделять вопросам орошении самое неослабное внимание.
Дефицит почвенной влаги, а нередко и влажности воздуха заметно проявляются на чайных плантациях в зоне красноземных почв, приуроченных к холмистому рельефу. При высокой скважности, водопроницаемости и большом водопотреблении растениями влаги, запасы последней в верхнем полуметровом слое быстро уменьшаются.
Несколько лучшие условия в этом отношении складываются на субтропических подзолистых почвах. За вегетационный период здесь выпадает меньше осадков, чем в зоне красноземов, но они почти не теряются на поверхностный и внутренний стоки, вследствие выравненного рельефа и слабой проницаемости нижнего профиля почвы, где вода нередко задерживается, образуя зеркало (верховодка).
К этому следует еще добавить, что при сравнительно небольшой разнице в величине наименьшей полевой влагоемкости подзолистых почв по сравнению с красноземами, процент труднодоступной влаги у первых в два раза меньше, чем у красноземов. Так, влажность завядания субтропических подзолов составляет около 10—11%, в то время как у красноземов эта величина достигает 21—23%. И поэтому из-за нехватки воды менее страдают чайные плантации, расположенные на подзолах.
Следует отметить, что на чайных плантациях Западной Грузии резкое падение влажности часто наблюдается лишь в верхних слоях почвы и очень редко оно бывает во всей толще корнеобитаемого слоя. В данной толще почвы влажность в течение вегетационного периода обычно бывает ниже наименьшей влагоемкости, но всегда, за исключением поверхностного слоя, выше влажности завядания.
Такое состояние влажности, в соответствии с утверждением некоторых зарубежных ученых, должно обеспечивать нормальное снабжение растений влагой. Однако исследования не подтвердили в отношении чайного растения эти утверждения об одинаковой доступности всей почвенной влаги в пределах наименьшей влагоемкости и влажности завядания. Было подтверждено, что с уменьшением влажности почвы снижается доступность влаги растениям. Это было убедительно показано в полевых опытах Института чая (1936) при поливе чайных плантаций и многократно подтверждено в последующих исследованиях. Поэтому создание благоприятного водного режима почвы и чайного растения требует постоянного внимания.
Создание оптимальной влажности для растения рассматривается как благоприятное соотношение воды и воздуха в почве. Это, в основном, правильное толкование некоторые авторы считают односторонним и требующим дополнения, оно должно обеспечить нормальное оводнение клеток растительного организма, для чего необходимо не только достаточное содержание влаги в почве, но и подвижность ее, обеспечивающая приток воды к корням растений, требуемой для транспирации. Подвижность воды будет зависеть от степени ее насыщенности в почве, замедляясь по мере снижения ее количества.
Основными факторами, определяющими подвижность влаги в почве и величину влажности завядания, являются ее свойства. В какой-то степени не последнее влияние может оказать вид и даже сорт растения.
Чай — листосборное растение, в течение вегетационного периода у него удаляется значительное количество листового аппарата, весной проводится шпалерная подрезка, после которой количество листьев еще больше сокращается. Поэтому кустам чая для восстановления ассимиляционного аппарата необходимо значительное количество влаги. Под действием засухи растения быстро теряют воду, клетки делаются менее оводненными, что приводит к резкому сокращению роста.
Усиление при этом гидролиза и ослабление синтеза, а в сильные засухи и полное его прекращение приводит к губительным последствиям — прекращается накопление органических веществ — между тем как трата их на дыхание, особенно при высоких температурах, увеличивается, и у растений заметно снижается урожайность. При потере растениями воды в период засух происходит глубокое изменение биохимических процессов. В конечном результате, кроме потери значительной части урожая, засухи способствуют физическому старению растений. Из литературы известно, что чайные кусты под действием солнечных лучей нагреваются выше температуры окружающего воздуха на 6—10°С (А. Д. Александров, 1949). По сообщению Г. В. Лебедева (1961), в условиях Азербайджана сильное повышение температуры листьев чая и невозможность регулировать ее при помощи транспирации при резком дефиците влаги приводит к массовым ожогам листьев и молодых побегов. Наряду с ожогами при сильных засухах имеет место значительное поражение листьев коричневой пятнистостью.
В условиях Азербайджана при отсутствии полива чайные кусты теряют до 3/4 всех листьев, имеющихся на кусте. Аналогичные изменения в чайном растении в сильно засушливые периоды отмечаются и в субтропиках Краснодарского края.
При сильных засухах происходит прекращение тургора у растений, закрываются устьица листьев и прекращается фотосинтез.
По наблюдениям Г. В. Лебедева (1961—1969) в засушливые периоды на неорошаемых чайных плантациях имеет место подавление ферментативной активности растений.
Количество воды, потребляемое чайным кустом в процессе его жизнедеятельности, весьма велико и в значительной степени зависит от температурных условий вегетационного периода, интенсивности солнечной радиации и ряда других факторов. Так, растения чая в период вегетации часто испаряют воды значительно больше выпадающих за это время осадков. Установлено, что при орошении насаждений водопотребление чайных растений заметно возрастало, в то время как шло снижение расхода воды на единицу получаемого урожая. П. М. Бушин определил, что при естественных условиях увлажнения среднесуточный расход влаги чайной плантации колеблется между 3,33—4,47 мм. В летние месяцы возрастает число случаев с расходом влаги, находящейся между 5—6 мм в сутки. Расход влаги растениями чая зависит также от температурного режима, влажности почвы и воздуха, а также от состояния растений.
Различают три типа засух: атмосферную, почвенную и филологическую. Атмосферная характеризуется высокой температурой и низкой относительной влажностью воздуха. При почвенной засухе замедляется (или почти прекращается) поступление воды в корни растений, что сопровождается нарушением транспирации. При физиологической засухе растение лишено возможности обеспечить себя водой, хотя запасы ее в почве достаточны.
Особенно неблагоприятное воздействие на растения чая оказывает атмосферная засуха в сочетании с почвенной. Возникновение таких засух обычно связано с антициклонами, формирующимися в полярных или арктических массах воздуха, которые, как правило, содержат крайне мало влаги.
В прямой зависимости от количества и распределения осадков в течение вегетационного периода находится и урожайность чайного листа.
Передовые специализированные хозяйства Грузии, применяющие орошение и строго выполняющие технологию полива, по валовому выходу и урожайности добились высоких показателей. Например, Цаленджихский, Ингирский и Лайтурский чайные совхозы, систематически применяя орошение, даже в засуху 1986 года добились увеличения валового производства чая высокой сортности. С каждого гектара поливной плантации урожайность высококачественного зеленого листа составила 80—90 ц/га.
Высокая прибавка урожая чайного листа при орошении имеет место в передовых хозяйствах Абхазской АССР, где в летнее время отмечаются довольно частые засушливые периоды продолжительностью в 1—2 месяца. Орошается здесь всего лишь 2240 га плантаций или около 15% всех насаждений. Так орошаемые чайные плантации в Ачигварском совхозе ежегодно с каждого гектара поливного участка дают прибавку урожая свыше 1000 кг/га. В Моквском чайном совхозе «Абхазия» в сильно засушливом 1986 году урожайность чая на всех орошаемых участках повысилась на 15%.
В этом хозяйстве поливается 158 га чайных плантаций. Однако вследствие несвоевременного полива прибавка урожайности зеленого листа, несмотря на сильно засушливый год, не повысилась более, чем на 12—15 ц/га. Однако и эти данные показывают сравнительно высокую эффективность орошения. Одновременно с увеличением урожайности улучшается и качество сырья. В среднем доля нежной фракции в этом хозяйстве повысилась на 6—7%.
Особенно частые засухи отмечаются в Имеретии. Г. Н. Ахвледиани (1975) установил, что на подзолистых желтоземах Цхалтубо прибавка урожая чайного листа при орошении достигает 60—65 ц. По данным Н. И. Кекелидзе (1986), в условиях Имеретии, включая долину р. Риони, эффективность орошения высокая. Прибавка урожая зеленого листа достигает более 40%. Д. М. Кобидзе (1979), изучая в условиях Имеретии на оподзоленных желтоземах влияние орошения на развитие и урожайность чайного куста, установил, что на вариантах полива при нижнем пределе влажности почвы 80 и 90% от НВ и при внесении азота 200 кг/га масса надземной чисти соответственно увеличилась на 23,1 и 17%, а урожайность повышалась на 92—94%. Следовательно, по мере повышения норм полива выше 80% от НВ надземная часть, в том числе и масса листьев, заметно прибавлялась.
М. М. Хамзаев и И. Д. Качибая (1957) показали, что в хозяйствах Батумского района в очень засушливые годы орошение чайных плантаций дало прибавку урожая до 93 и 102%, а в Кобулетском районе Аджарской АССР — до 40—85%.
Орошение приобретает особую актуальность в чайных районах Азербайджана.
Зона прикаспийских субтропиков, где возделывается чай, по своим климатическим условиям существенно отличается от чайных районов Западной Грузии. Минимум осадков в течение почти всего вегетационного периода создает острый дефицит как почвенной, так и относительной влажности воздуха, резко ослабляющие вегетацию чайного растения часто с полным ее прекращением. В этих условиях орошение и в первую очередь дождевание чайных плантаций дает огромный эффект, увеличивая урожай чайного листа в два и более раза, а в сочетании с освежительными поливами еще выше. По данным Ф. А. Кулиева (1986), в период становления чаеводства в республике из-за полного отсутствия орошения чайный лист собирали в основном в мае, а затем сбор урожая почти прекращался до выпадения ранне-осенних осадков, которые вызывали вторую волну роста. В мае собиралось около 60% всего чайного листа.
Количество осадков здесь в летние месяцы составляет всего лишь 9% от годовых, а в течение вегетационного периода не более 34%. Климат Ленкоранской зоны, где находятся в прикаспийских субтропиках основные чайные плантации Азербайджана, характеризуется мягкой влажной зимой и крайне засушливым летом. В этих условиях чайные растения в Ленкорани и Астаре нормально вегетируют только весной, почти полностью приостанавливается рост летом, и вновь возобновляют вегетацию с началом дождей — во второй половине августа — начале сентября.
Первые опыты по орошению чайных плантаций в Азербайджане были проведены в Ленкоранском филиале ВНИИЧиСК Г. А. Талыблы (1936—1937), которые показали высокую эффективность орошения. В дальнейшем работы АзНИИСВиСК (М. А. Али-Заде, 1964) подтвердили большое влияние полива на урожайность чайных плантаций, которая повышалась в 2,0—2,5 раза в сравнении с контролем без орошения. Последующие работы ряда других исследователей (С. Ф. Коробкин, 1950; Г. В. Лебедев, 1954; Н. С. Петинов, Г. В. Лебедев, 1957; Ф. А. Кулиев, 1965, 1969, 1976, 1986 и др.) подтвердили, что в прикаспийских субтропиках интенсивное промышленное возделывание культуры чая возможно только лишь при регулярных поливах. Прибавка урожая при регулярных поливах с соответствующей оросительной нормой достигает 250—300 и более процентов.
Здесь при орошении, кроме повышения урожайности, удлиняются сроки сбора листа, улучшается качество сырья и готового продукта, изменяется и характер побегообразования, увеличивается количество нежных флешей, уменьшается процент глушков.
Урожайность чая при орошении повышается, прежде всего, за счет более усиленного роста побегов, равномерного сбора листа и большей массы флешей. Исследования М. А. Али-Заде (1964) показали, что при орошении ростовые процессы у растений быстро активизируются. Почки поливных кустов раньше пробуждаются и переходят в видимый рост. При поливе флеши получаются почти в два с половиной раза крупнее, чем на неполивных участках. Значительно увеличиваются и размеры листьев на побегах. Так, по его данным, на неполивных участках средний вес 100 листьев составляет 33,3 г, а при орошении — 82,5 г. Соответственно на поливных участках значительно тяжелее и подошедшие к сбору флеши.
В настоящее время в чаепроизводящих районах Азербайджана применяется два способа полива — дождевание и наемный, при котором вода подается в борозды. При самотечном поливе, который пока имеет большее распространение, в междурядьях шпалер на глубину 10—12 см проводятся борозды, куда поступает вода. Однако урожайность чая при таком поливе на 20—25% ниже, чем при всех остальных способах орошения.
Полив дождеванием и синхронно-импульсный дают значительную прибавку урожая. Некоторое снижение урожайности по вариантам опыта объясняется старением плантаций и не соблюдением соответствующей агротехники. Кроме того, полив по бороздам, который широко применяется в республике, имеет большие недостатки. Прежде всего, значительно больше расходуется воды: потери ее часто доходят до 75%. Отмечается переувлажнение почвы, прекращается из-за ее уплотнения доступ воздуха к корням. При сильном напоре воды постепенно смывается плодородный слой почвы. Кроме того, при этом способе полива создаются неблагоприятные условия для деятельности полезных почвенных бактерий. Канавы, расположенные в междурядьях, затрудняют проведение механизированных работ. Поэтому в условиях Азербайджана должна как можно быстрее внедряться наиболее совершенная технология полива, предусматривающая орошение чайных плантаций только дождеванием. В целях увеличения производства чая и улучшения его качества правительством республики принимаются меры по более полному использованию потенциальных возможностей орошения чайных плантаций. В республике были сооружены и вошли в эксплуатацию Лованское и Хонбулончайское водохранилища, водозабор на реке Ленкоран-чай (60 млн. м3 воды), что позволило значительно улучшить орошение чайных плантаций
По данным Т. X. Оружева (1983), для полного обеспечения поливной водой сельскохозяйственных культур, в том числе и чайных плантаций, ведется строительство Вилетчайского водохранилища в Масаллинском районе объемом более 100 млн. м3 воды.
Ощутимый вред чайным плантациям наносят засухи и в субтропических районах Краснодарского края. По данным А. С. Мосияш (1970), в течение вегетационного периода осадки распределяются крайне неравномерно. При общем количестве 500—650 мм за май—сентябрь в отдельные засушливые периоды выпадает в мае 24—40 мм, в июне — 35—50 мм. в июле — 29—40, в августе — 24—30 и в сентябре — 10—20 мм или всего за вегетационные периоды — 122—180 мм, т. е. в 4—5 раз меньше нормы.
Длительные засухи в 1,5—3 месяцев в субтропических районах Краснодарского края повторяются раз в 3—4 года, а продолжительностью около 4-х месяцев отмечались в 1957, 1965, 1986 гг. По данным Сочинской агрометеостанции в засуху 1986 г. при норме осадков за июнь—сентябрь 425 мм выпало всего лишь 113,7 мм или ниже нормы на 74%.
Значительный недобор осадков в указанном году отмечался с января по октябрь, за исключением мая. Такая продолжительная засуха отразилась на урожайности чайных плантаций и на состоянии растений. В целом по субтропическим районам Краснодарского края не был выполнен план сбора чайного листа. При задании 7500 т было сдано в 1986 году 6600 т или 85% плана. Многие растения, особенно расположенные на южных и юго-восточных склонах с неглубокими почвами сбросили листья. Аналогичное состояние насаждений чая отмечалось в засуху 1957 года, когда на неглубоких почвах, кроме сбрасывания листьев отмечались повреждения скелетных ветвей 2-го, 3-го и 4-го порядков.
Как говорилось выше, в субтропиках Краснодарского края сравнительно непродолжительные засушливые периоды повторяются довольно часто. Д. Н. Дасс (1985), приводит следующие характеристики засушливых периодов в условиях Дагомысского чайного совхоза (Краснодарский край) за 1980—1983 гг. В сравнительно благоприятный 1980 г. особенно большой недобор осадков отмечался в летние месяцы (июнь, июль, август). При норме за эти месяцы 292 мм выпало всего лишь 121,6 мм или 41%. В 1982 г. в мае, июне и сентябре при норме 298 мм осадков выпало 153,8 мм или 51,6%.
Засушливый период продолжительностью больше месяца имел место и в 1981 г. Так, в августе при норме 106 мм выпало 29,5 мм или 28% нормы. Поэтому здесь орошение чайных плантаций приносит большой экономический эффект.
На степень повреждения чайных кустов оказывает влияние типы почв. В этом смысле особенно неблагополучны аллювиально-луговые, выщелоченные и оподзоленные желтоземные почвы, встречающиеся на Черноморском побережье Краснодарского края на пологих склонах и террасах приморской полосы. Почвы эти характеризуются бесструктурностью и подстилаются на небольших глубинах тяжелыми глинами и водонепроницаемыми слоями ортштейна.
В течение нескольких лет в условиях Адлерского чайного совхоза определялись с одних и тех же участков валовый выход чайного листа и урожайность в зависимости от степени увлажненности вегетационных периодов. В засушливые периоды отмечаются значительные потери урожая чайного листа, которые могут восполняться только лишь при регулярном орошении.
Продолжительное отсутствие осадков при одновременно высокой температуре воздуха и почвы и их низкой влажности приводит к потере равновесия между поглощением и отдачей влаги. Чайные кусты впадают в состояние длительного покоя. Г. В. Лебедевым (1961) установлено, что при достаточном увлажнении почвы сосущая сила взрослых кустов чая находится в пределах 8—9 атм. При резком дефиците влаги она увеличивается до 15—17 атм.
Формирование водного режима различных типов почв в зависимости от климатических условий зон в значительной степени связано с гидротермическим коэффициентом (ГКТ). П. М. Бушин (1975) показывает, что в июне в субтропических районах Краснодарского края вероятность высоких показателей минимального дефицита влаги в почве составляет 35 случаев из 100. В июле из последних 78 лет было только 17 случаев с осадками более 150 мм, т. е. в 22 случаях из 100. Еще более напряженная метеорологическая обстановка складывайся в августе, когда сквозное промачивание почвы возможно лишь при месячных суммах осадков от 170 мм и более. В вегетационный период запас влаги на чайных плантациях в результате транспирации быстро уменьшается. По данным М. К. Дараселия (1961), расход влаги чайными растениями на единицу урожая колеблется в пределах от 80 до 69 мм на центнер листа в зависимости от плодородия почвы и длительности засушливых периодов. Исходя из вышеприведенных данных следует, что в субтропических районах Краснодарского края почти ежегодно складываются условия, при которых резко сокращаются запасы влаги в почве до критического состояния. Орошение при этих условиях является важным агротехническим приемом, обеспечивающим увеличение урожая чая с единицы площади.
Одной из важных сторон совершенствования режимов прошения является установка методов диагностики сроков полива. Несвоевременное проведение орошения приводит к снижению урожайности чайных плантаций и увеличению затрат на единицу получаемой продукции. В настоящее время почти во всех чаепроизводящих хозяйствах сроки полива устанавливают по влажности почвы корнеобитаемого слоя почвы. Поливная норма определяется по формуле:
М = 100∙а∙Н ∙ (В—в), где
М — норма единовременного полива в м3/га воды;
Н — глубина увлажняемого при поливе корнеобитаемого слоя почвы, м;
а — объемный вес увлажняемого слоя почвы, г/см3;
В — предельная полевая влагоемкость увлажняемого слоя почвы, %;
в — влажность почвы перед поливом в % от сухой навески.
Оросительная норма (все поливы в течение вегетационного периода) для хозяйств Западной Грузии в зависимости от длительности засушливых периодов составляет 2000—2500 м3/га воды, для Краснодарского края — 2500—3000 м3/га и дли Азербайджана — 4500—5000 м3/га. Разовый полив (поливная норма) для этих районов соответственно составляет для Западной Грузии — 250—350 м3, для Имеретии и Краснодарского края — 300—450 м3 и для Азербайджана — 450—500 м3 воды на 1 га. Для субтропических районов Краснодарского края П. М. Бушиным и Л. А. Филипповым (1977) разработаны рекомендации по поливному режиму чайных плантаций (Сочи, 1977), в соответствии с которыми дается расчет поливных норм в зависимости от влажности, почвы и воздуха. В различные годы в зависимости от силы засухи суммарная потребность в оросительной воде за вегетационный период определена от 250 до 350 мм.
Испарение влаги с поверхности почвы составляет на сомкнутых шпалерах 0,5—0,8 мм за световой день или 78—86% среднесуточного расхода. На изреженных плантациях непроизводительные потери за счет испарения с поверхности почвы возрастают до 4—5 мм в день.
Расход влаги плантаций чая зависит также от температурного режима, солнечной инсоляции, влажности почвы, влажности воздуха, состояния растений.
Разработанная зависимость между дефицитом влажности воздуха и сборами листа (Л. А. Филлипов, П. М. Бушин, 1969) показала, что оптимальные условия для чая обеспечиваются среднесуточными значениями дефицита влажности воздуха, не превышающими 5,5 мм с максимально допустимыми отклонениями в жаркое время дня до 9 мб. При значениях дефицита, превышающих 6,5 и 11 мб, имеет место резкое замедление роста чайного куста, а при длительном сохранении этих условий — полное прекращение ростовых процессов.
Самым важным элементом поливного режима, определяющим сроки и нормы поливов, является критический предел увлажнения почвы перед поливом. Дело в том, что для большинства сельскохозяйственных культур уровень предполивной влажности почвы является постоянным, в среднем 70—80% от предельной полевой влагоемкости (ПВ), на различных культурах он несколько изменяется в зависимости от биологических фаз растений. Для чая критическим уровнем является 80% от предельной полевой влагоемкости, ниже которого необходимо обязательно проводить поливы.
По данным Ш. Д. Палавандишвили (1985), Ш. Т. Гвазава и А. А. Махарадзе (1979), в условиях Западной Грузии наиболее эффективный режим полива оказался при нижнем пределе влажности, равном 85—90% от предельной полевой влагоемкости. При таком режиме орошения прибавка урожая зеленого листа в ряде хозяйств Западной Грузии достигала значительных размеров.
М. Д. Кушниренко и Г. П. Курчатовым (1982) разработана диагностика сроков полива плодовых культур по электрическому сопротивлению тканей листьев. Для культуры чая НИИ горного садоводства и цветоводства (Л. А. Филиппов, 1975) предложен надежный и быстрый физиологический способ установления оптимальных сроков полива чайных плантаций по концентрации клеточного сока (ККС) в побегах и листьях чая, определяемой с помощью ручного рефрактометра. Основным показателем, определяющим ее величину, является влажность почвы. ККС флешей изменяется в зависимости от влажности почвы в пределах от 7—8% при высоком увлажнении и до 18—20% при резко выраженной почвенной засухе. Наиболее интенсивный рост флешей имеет место при таком водном режиме растений, когда ККС в тканях листьев в продолжении дня поддерживается на уровне 8—9%. Повышение ее днем до 10% свидетельствует о начале нарушения водного режима чайного растения и указывает на необходимость очередного полива. Способ получения клеточного сока состоит в следующем: из молодых нежных флешей в определенное время выжимается капля прозрачного сока, которая переносится на линзу рефрактометра, где определяется коэффициент преломления, а затем и концентрация клеточного сока. Лучшими сроками определения ККС с выбранных растений является время 11—15 часов дня.
Влагообеспеченность чайного растения в зависимости от концентрации клеточного сока (по Л. А. Филиппову, 1975)
|
Концентрация клеточного сока флешей в 11—15 часов |
Водообеспеченность растений и их потребность в поливе |
|
8—9% |
Очень хорошая. В поливе не нуждается. |
|
10—11% |
Начало нарушений водного режима, сопровождающееся замедлением роста флешей. Требуется немедленный полив. |
|
12—13% |
Серьезные нарушения водного режима растений, сопровождающиеся значительным перегревом листьев в дневные часы и прекращением роста флешей. Требуется полив повышенной нормой или повторный полив через 1—2 дня после первого. |
|
15—18% |
Почвенная засуха. Рост флешей отсутствует и возобновляется лишь через 2—3 недели после 2—3 поливов. |
При возделывании культуры чая могут применяться самые различные способы полива. В Азербайджане до последнего времени были распространены самотечные поливы по бороздам. Однако, как говорилось выше, указанный способ имеет большие недостатки.
На чайных плантациях, расположенных в низменных местах и на склонах гор, наиболее приемлемым способом орошения является дождевание. При дождевании уменьшаются эрозионные процессы; искусственные капли дождя равномерно увлажняют не только почву, но и приземный слой воздуха, что особенно благоприятно сказывается на побегообразовании. Вода при дождевании начинает расходоваться сразу же при выходе из сопла установки, часть ее задерживается как на поверхности, так и внутри кроны куста чайных растений. Преимуществом дождевания является и его полная механизация, способствующая уменьшению оросительных норм.
В ряде чаепроизводящих хозяйств Краснодарского края долгое время применялось орошение с помощью передвижных короткоструйных и дальнеструйных дождевальных установок КДУ, ДДН-30 С, ДДН-45 С и др.
В настоящее время для полива чайных плантаций в хозяйствах используются стационарные закрытые установки с естественным и искусственным напором, а также применяются короткоструйные, средне и дальнеструйные насадки, укрепляющиеся к стационарной сети и имеющие большой радиус действия.
Недостатком дальнеструйных установок является высокая интенсивность дождя (0,2—0,3 мм/мин), вызывающая опасность поверхностного стока и эрозии почв. Поэтому большинство существующих насадок сооружается с определенным запрограммированным временем их действия. При орошении чайных плантаций в основном применяются насадки «Роса-3» и дождевальные аппараты системы ГрузНИИГиМ с радиусом действия от 22 до 40 м.
Увеличение урожая при орошении происходит прежде всего за счет более усиленного роста побегов, равномерного сбора листа, большого веса флешей. Усиливается побегообразование именно в летний период, когда нехватка влаги в почве ощущается во всем корнеобитаемом слое.
Принцип работы всех дождевальных установок заключается в подаче оросительной воды в трубопроводы под определенным напором к различного типа насадкам, разбрызгивающим ее. При этом предусматривается, что дождевание воспроизводит естественное выпадение осадков. При орошении крупных массивов чайных насаждений, особенно расположенных на склонах, большое значение приобретает автоматизация поливов, создающая оптимальные условия жизнедеятельности растений и полностью предотвращая эрозию почв. Организация таких поливов позволяет регулировать нормы и сроки проведения их, создавать необходимый микроклимат и, используя таким образом все ресурсы растений, получать максимальные урожаи при значительном снижении себестоимости. В настоящее время автоматизация поливов внедрена и Дагомысском чайном совхозе (Краснодарский край). Она предусматривает орошение плантаций как в импульсном (прерывистом) режиме, так и посредством непрерывного дождевания от стационарной закрытой сети. Кроме того, она обеспечивает автоматическое управление насосными агрегатами, осуществляет контроль за технологическими параметрами (влажность почвы и приземного воздуха, температура воздуха, расход поливной воды, концентрация раствора минеральных удобрений, скорость ветра и т. д.), а также автоматическое (в зависимости от влажности приземного воздуха) или программное (в зависимости от заданных интервалов времени полива) переключение отдельных групп дождевальных аппаратов на световую или звуковую сигнализацию при аварийном режиме.
Изменения температуры и влажности приземного слоя воздуха служат сигналом для включения или отключения системы. Благодаря этому влажность воздуха автоматически поддерживается на уровне 85%. Датчики влажности приземного слоя воздуха устанавливаются, как правило, на высоте 0,5 м от поверхности земли. Чайная плантация условно разбивается на пять контрольных участков. При отклонении влажности почвы от оптимальных значений автоматически устанавливается необходимое время полива — от 3 до 30 мин.
Датчик приземной температуры воздуха (терморезистор МТ-64) размещают на высоте 2 м от уровня почвы. Система включается автоматически в жаркое время дня, когда температура воздуха достигает 20°С. Для контроля за влажностью почвы используют датчики AM-11 (угольные), которые в количестве 5 штук закладывают в активном слое почвы на глубине 30—40 см на одном из контрольных участков, худшем по почвенным условиям.
Время полива устанавливается автоматически в зависимости от изменения влажности почвы. Если в процессе работы относительная влажность приземного воздуха на одном из контрольных участков будет находится в заданных пределах, то система автоматически отключит этот участок от полива.
Особое внимание было обращено на так называемый «освежительный полив» небольшими нормами воды (2—4 мм через день), увлажняющий только крону чайного растения. Как показывает приведенная таблица, а также данные других опытов и широких производственных испытаний, освежительные поливы дают такие же положительные результаты, как поливы обычными нормами воды, определяемыми ее дефицитом в почве (М. Дараселия, Ш. Гвазава, 1957).
Освежительные поливы, осуществляемые в солнечные дни, в наиболее жаркие часы дня, снижают температуру воздуха, повышают его относительную влажность. Одновременно происходит поглощение воды листьями чая, увеличивающее обводненность клеток растений, в результате чего происходит улучшение условий вегетации и повышение урожая чайного листа, в нашем примере составляющее 27% по сравнению с контролем.
Освежительные поливы малыми дозами воды должны широко применяться в условиях чайных районов Грузии. Однако в таких сильно засушливых зонах как Ленкоранская и отчасти Сочинская освежительные поливы должны осуществляться в сочетании с обычными поливами.
Освежительные поливы, которые увлажняют только растения и минимально почву, должны проводиться как обязательное мероприятие на всех плантациях, где сбор листа происходит тяжелыми мобильными машинами, которые при увлажнении почв сильно деформируют ее поверхность, оставляя глубокие борозды по ходу колес.
Исследования Ф. А. Кулиева (1984) показали, что в Азербайджане особенно высокий эффект освежительные поливы дают в ночное время: при этом урожайность повышается на 20—25%. Однако и здесь освежительные поливы таким должны сочетаться с обычным орошением.
Увлажнение поверхности растений распыленной водой при освежительных поливах может проводиться обычными насадками или специальными распылителями марки ТУО-3, выпускаемыми отечественной промышленностью, которые во время работы образуют капли размером от 50 до 3000 мкм. Расход воды на 1 га чайной плантации составляет 100—300 л в минуту. Факел распыления в зависимости от скорости и направления ветра составляет от 70 до 150 м.
Источник: М.К. Дараселия, В.В. Воронцов, В.П. Гвасалия, В.П. Цанава. Культура чая в СССР. «Мецниереба». Тбилиси. 1989