Наводњавање представљахидротехничку меру за побољшање физичких особиназемљишта додавањемводе, како би се постигла оптималнавлага за време вегетације и тако постигао оптималан принос.[1][2] Наводњавање се спроводи током једног дела вегетације или током целог вегетацијског периода. Вода се користи из водених токова, вештачкихјезера, извора или из пречишћених отпадних вода. Према начину претварања тока воде у капиларну воду у земљишту, постоје три методе наводњавања: површинско, подземно и кишење (орошавање).[3]
Систем „кап по кап“ ради по принципу равномерног и спорог наводњавањекорена биљака,[4] којим се постиже често наводњавање са малом количином воде и константним нивоом влажности земљишта.[5] Користи се за различите пољопривредне културе, са надземним или подземним развојем инсталације.[6] Подручје натопљено капљачем зависи од протока воде и типа земљишта, односно његове пропусности. Жељена површина натапања регулише се типом капљача и размаком између капаљки.[5] Овај систем има више предности у односу на наводњавање распрскивачима. Вода је ефикасно искоришћена, пошто се додаје само тамо где је потребна, у непосредну близинукорена биљке. Нагле промене увлажности ваздуха, немају негативни утицај на биљке. Не залива се околна површина, чиме је смањена могућност појавекорова.
Систем је релативно јефтин и лак за инсталацију, те не захтева посебно одржавање, осим правилног регулисања режима рада и додавање воде.[4]
Иригација на животињски погон, Горњи Египат, око 1846. годинеМртво коло које је служило на наводњавање.„Мртво” јер је била потребна људска или животињска снага за покретање.
Археолошка истраживања су нашла евиденцију за постојање иригације на местима где природнепадавине нису биле довољне за узгајање усева. Иригација на годишњој бази је била практикована уМесопотамијској равни, где су усеви били регуларно наводњавани токомузгојне сезоне довођењем воде кроз мрежу малих канала формираних на пољу.[7]Древни Египћани су практиковалисливну иригацију користећипоплаве Нила за поплављивање земљишних парцела које су биле окружене насипима. Поплавна вода се држала све док се плодни седимент не би исталожио и затим би се вишак вратио уводоток.[8] Постоји евиденција да је стари ЕгипатскифараонАменемхет III издванаесте династије (око 1800. п. н. е.) користио природно језеро уФајумској оази као резервоар за чување вишка воде за употребу током сушних сезона. Језеро је пуњено сваке године поплавним водамаНила.[9]
Дравни Нубијци су развили форму иригације користећи уређај сличанводеном точку званиsakia. Са иригацијом се почело у Нубији у периоду између трећег и другог миленијума п. н. е.[10]
Уподсахарској Африци иригација је досегла културе и цивилизације регионареке Нигера до првог и другог миленијума п. н. е, и била је базирана на влажним сезонама поплава и сакупљану воде.[11][12]
Терасна иригација је евидентна у преколумбијској Америци, раној Сирији, Индији и Кини.[8] У Зана долиниАнда уПеруу, археолози су нашли остатке три иригационаканала. Они сурадиоугљенично датирани на период4. миленијума п. н. е., 3. миленијума п. н. е. и 9. века. Ови канали су најстарија евиденција примене наводњавања уНовом свету. Трагови канала који вероватно потичу из 5. миленијума п. н. е. су нађени испод канала из 4. миленијума п. н. е.[13] Софистиковану иригацију и системе за чување воде је била развилацивилизација долине Инда у данашњем Пакистану иСеверној Индији, укључујући резервоаре кодГирнара из око 3000. п. н. е. и раног иригационог система канала из око 2600. п. н. е.[14][15] Пољопривреда великих размера је практикована и екстензивна мрежа канала је кориштена за наводњавање.
Најстарији познатихидраулички инжињериКине су билиСуеншу Ао (6. век п. н. е.) изпериода Прољећа и Јесени иСимен Бао (5. век п. н. е.) изпериода зараћених држава, оба од којих су радили на великим иригационим пројектима. УСичуан региону који је припадаодржави Ђин древне Кине,Дуђенгиански иригациони систем који је развио Ђински кинески хидролог и иригациони инжењерЛи Бинг је био изграђен 256. п. н. е. ради наводњавања огромне пољопривредне области, коју овај систем и данас снабдева водом.[16] До 2. века, токомдинастије Хан, Кинези су исто тако користилиланчане пумпе које су подизале воду са нижих елевација на више.[17] Оне су биле покретане мануално ножним педалама, хидрауличкимводеничким колима, или ротирајућим механичким точковима које су вукливолови.[18] Вода је кориштена зајавне радове снабдевања водом урбаних стамбених четврти и дворских башти, али највише за наводњавањеобрадивог земљишта каналима.[19]
У 15. веку уКореји је 1441. дошло до изума првог мерача кише на свету,uryanggye (корејски:우량계). Изумитељ је биоЖанг Јеонг-сил, корејски инжењер из династијеЧосон, под активним надзором краља,Седжона Великог. Ови уређаји су били инсталирани у резервоарима за наводњавање као део националног система за мерење и сакупљање кишнице за пољопривредне сврхе. Помоћу овог инструмента, планери и фармери су могли да боље искористе информације прикупљене у истраживању.[20]
Најранији познати пољопривредни систем канала за наводњавање у Сједињеним Државама потиче из периода између 1200. п. н. е. и 800. п. н. е. и откривен је у Марани,Аризона (у близиниТусона) 2009. године.[21] Овај систем иригационих канала предатираХохокамску културу за две хиљаде година и припадао је једној неидентификованој култури. У Северној Америци, Хохоками су били једина култура за коју је познато да је зависила од иригационих канала за наводњавање својих усева, и њихови иригациони системи су подржавали највећу популацију на југозападу континента до 1300. Хохоками су конструисали асортиман једноставних канала у комбинацији сабранама у различитим пољопривредним потезима. Између 7. и 14. века изградили су и одржавали велике мреже за наводњавање дуж нижег дела реке Сал и средњег дела реке Гил, који су по сложености упоредиви са онима који су кориштени у древним Блиском истоку, Египту и Кини. Они су конструисани коришћењем релативно једноставних алата за ископавање, без коришћења напредних инжењерских технологија, и остваривани су падови од неколико метара по миљи, уравнотежавајући ерозију и силтацију. Хохоками су култивирали низ сорти памука, дувана, кукуруза, пасуља итикви, а жњали су и асортиман дивљих биљака. У каснијем периоду хронолошке секвенце Хохокама, они су такође користили екстензивне суве узгојне системе, првенствено за узгојагаве за храну и влакна. Њихово ослањање на пољопривредне стратегије засноване на каналима за наводњавање, које су виталне у њиховом мање гостољубивом пустињском окружењу и сушној клими, пружиле су основу за агрегацију руралног становништва у стабилне урбане центре.[22]
Године 2000, 2.788.000 km² (689 милиона ари) плодног земљишта је било опремљено са иригационом инфраструктуром широм света. Око 68% ових површина је у Азији, 17% у Америкама, 9% у Европи, 5% у Африци и 1% у Океанији. Највеће непрекидне области са високом иригационом густином су:
Постоји неколико метода иригације. Они варирају по начину на који се вода испоручује биљкама. Циљ је да се вода примјењује на биљке што је равномерније могуће, тако да свака биљка има потребну количину воде, ни превише ни премало.
Површинска иригација је најстарија форма иригације, која је била кориштена хиљадама година. У површинским иригационим системима, вода се креће преко површине пољопривредног земљишта, да би овлажила и инфилтрирала земљиште. Површинска иригација се може поделити у браздасту, гранично прелазну или сливну иригацију. Она се често називапоплавном иригацијом кад је иригација резултат плављења или блиског плављења обрадивог земљишта. Историјски, то је био најзаступљенији метод наводњавања пољопривредног земљишта и још увек се користи у многим деловима света.
Тамо где то нивои воде из извора наводњавања дозвољавају, нивои се контролишу насипима, обично учвршћеним земљом. Ово се често види на терасастим пиринчаним пољима, где се ова метода користи за поплаву или контролу нивоа воде у сваком одвојеном пољу. У неким случајевима вода се пумпа или подиже људском или животињском снагом до нивоа земље. Ефикасност употребе воде за површинско наводњавање је обично нижа од других облика наводњавања.
Иригација поплављеног стамбеног подручја уФениксу, Аризона
Површинска иригација се користи и за наводњавање априлака у појединим областима, на пример, у и ококониФиникса, Аризона. Иригациона област је окруженанасипима и вода се испоручује према распореду који је поставио локални округ за наводњавање.[25]
Микроиригација, која се понекад називалокализованом иригацијом,иригацијом ниских запремина, илицурећом иригацијом је систем у коме се вода дистрибуира под ниским притиском кроз мрежу цеви, по унапред одређеном редоследу, и примењује у облику малих испуштања за сваку биљку или у њеног близини. У ову категорију иригационих метода спада традиционално наводњавање капањем индивидуалним емитерима, подповршинска капајућа иригација, наводњавање микропрскањем, и наводњавање мини фонтанским уређајем.[26]
Накапљавајућа (или микро) иригација, такође позната као влажећа иригација, функционише као што њено име сугерише. У овом систему вода пада кап по кап непосредно на позицију корена. Вода се испоручује на или у близини зонекорена биљки, кап по кап. Овај метод може да буде најефективнији метод иригације у смислу потрошње воде,[27] ако се коректно спроводи, јер се минимизују евапорација и одливи.Водена ефикасност у пољу при примени наводњавања капањем је типично у опсегу од 80 до 90% кад се адекватно примењује.
У модерној пољопривреди, наводњавање капањем се често комбинује сапластичним загртањем, чиме се даље редукује евапорација, и исто тако је начин испоруке ђубрива. Тај процес је познат каофертигација.
Дубока перколација, где се вода помера испод зоне корена, може се јавити ако се систем за накапљавање превише дуго користи или ако је брзина испоруке воде превисока. Методе наводњавања капљањем варирају од веома високотехнолошких и рачунарских до ниско технолошких и радно интензивних. Обично су потребни нижи притисци воде него код већине других типова система, са изузетком пивотних система са ниским енергетским центрима и система за површинско наводњавање, а систем може да буде дизајниран за униформну расподелу по читавом пољу или за прецизну испоруку воде до појединачних биљки у пејзажу који садрже мешавину биљних врста. Мада је тешко регулисати притисак на стрмим падинама, доступни су емитери са компензаторима притиска, тако да поље не мора да буде у једном нивоу. Високо технолошка решења укључују прецизно калибрисане емитере лоциране дуж линија цевовода који се распростиру почевши од компјутеризованог сетавентила.
У „прскаличном” или надземном наводњавању вода се доводи до једне или више централних локација унутар поља и дистрибуира се преко прскалица или пиштоља под високим притиском. Систем који користи прскалице, спрејеве или пиштоље монтиране изнад усева на перманентно инсталираним подизачима се често назива иригационим системом „чврстог сета”. Прскалице под повишеним притиском које ротирају се називајуроторима и покрећу се помоћу зупчаника, или импактним механизмом. Ротори могу да буду дизајнирани тако да се покривају цео или део круга. Пиштољи су слични роторима, изузев што они генерално функционишу под веома високим притисцима од 275 до 900 kPa и протоцима од 3 до 76 L/s, обично са млазницама пречника од 10 до 50 mm. Пиштољи се осим иригације имају индустријске примене као што је супресија прашине исеча дрвета.
Прскалице исто тако могу да буду монтиране на покретним платформама повезаним са извором воде цревом. Аутоматско покретање система на точковима је познато каопокретне прскалице и може се користити за наводњавање површина као што су мале фарме, спортска поља, паркови, пашњаци, и гробља. У већини случајева се користи дугачко полиетиленско црево намотано на челичним котурима. Пошто је црево намотано на котур који се покреће водом за наводњавање или малим гасним мотором, прскалица се повлачи дуж поља. Кад прскалица стигне назад, систем се искључује. Овај тип система је познат као покретни иригациони систем „воденог точка” и он се екстензивно користе за супресију прашине, иригацију, распростирање отпадне воде по земљишној површини.
Други покретни системи користе равно гумено црево које се вуче иза платформе са прскалицама, која се повлачи каблом.
^Rodda, J. C. and Ubertini, Lucio (2004),The Basis ofCivilization – Water Science?CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза) pp. 161. International Association of Hydrological Sciences (International Association of Hydrological Sciences Press 2004).
^China – history. Encyclopædia Britannica,1994 edition.
^Needham, Joseph (1986).Science and Civilization in China: Volume 4, Physics and Physical Technology, Part 2, Mechanical Engineering. Taipei: Caves Books Ltd. стр. 344—346.
Mokhtar, G. (1981).Ancient civilizations of Africa. Unesco. International Scientific Committee for the Drafting of a General History of Africa. стр. 309.ISBN9780435948054. Приступљено19. 6. 2012 — преко Books.google.com.
Овај чланак укључује текст из публикације која је сада ујавном власништву: Chisholm, Hugh, ур. (1911). „Irrigation”.Encyclopædia Britannica (на језику: енглески) (11 изд.). Cambridge University Press.
