«Вода – душа урожая», – утверждает индийская пословица. Эту истину человечество усвоило еще со времени зарождения земледелия. Простейшие запруды, копани, колодцы и оросительные каналы существуют так же давно, как и первобытные орудия для рыхления почвы.
Известно во всяком случае, что в некоторых районах Средней Азии, например на территории современной Туркмении, примитивное орошение велось еще в V тысячелетии до нашей эры. Археологические раскопки рассказали современному человеку и о том, что давным-давно на пустующих ныне местах Северной Африки, Двуречья существовала довольно развитая сеть поливных каналов.
Так, расчищая гробницу древнего египтянина Сенноджема, историки открыли чудесную роспись – рай земледельцев. Люди третьего века до нашей эры представляли его следующим образом: тучные поля, перерезанные сетью каналов с ярко-голубой водой… Земледельца всегда интересовал вопрос: когда и сколько нужно поливать огороды и поля. Ответить на этот вопрос нелегко.
Ведь норма полива зависит от множества факторов: от выращиваемой культуры, типа почвы, влажности воздуха, силы ветра, высоты стояния солнца и других причин. Так, одной и той же клубнике при прочих равных условиях под Минском потребуется воды за сезон меньше, чем, скажем, под Алма-Атой. Естественно, что расчет общей нормы полива по определенной методике (например, по математическим формулам), как это делают сейчас, грешит неточностями.
А то, чтобы влага поступала в почву в нужный момент, до последнего времени оставалось мечтой земледельца. Да, своевременная об ратная связь «растение – человек» в современном сельском хозяйстве все еще несовершенна. Дорогостоящие добыча и доставка воды к растению работают иногда вхолостую, обусловливая потерю урожая. Выход здесь один: земледелец и растения обязаны непрерывно вести своеобразный диалог.
С помощью электронных приборов сейчас ученые наладили весьма тесные контакты с огурцами, пшеницей, кукурузой, правда не непосредственно, а через почву. Принцип работы этих приборов очень прост. Как известно, основную массу воды растения получают через свои корни из земли. Поэтому почва, на которой растение произрастает, вполне может служить информатором о наступлении жажды или переизбытка влаги у растительных организмов.
Здесь на помощь пришла современная электронная техника, с помощью которой впервые почва стала говорить «хочу пить». Такую информацию получить очень просто: электрическое сопротивление почвы зависит от влаги. Чем меньше в ней воды, тем труднее проходить по ней току. По этому принципу в Киргизском научно-исследовательском институте водного хозяйства создан электронный прибор-радиовлагомер РВ-5, позволяющий дистанционно (по радио) получать регулярную информацию с полей о влажности почвы и на основе собранных сведений автоматически открывать и закрывать шлюзы.
Несмотря на очевидные достижения, ученые не успокоились, поскольку описанный способ самополива не полностью устраивал земледельца. Недостаток состоял в том, что общий язык был найден не непосредственно с растениями, а лишь с их посредником – почвой. А это не всегда одно и то же, поскольку жажда растений и земли не всегда совпадает во времени.
Конечная цель разработок в области автоматизации полива – создание телеавтоматических систем, в которых все операции по забору воды и подаче ее на поля выполняются автоматически в соответствии с потребностью растений в воде. Реальность этих проектов состоит в том, что все живые организмы (в том числе и растения) представляют собой саморегулирующиеся системы.
Одни культуры нуждаются во влаге больше, другие меньше, причем потребность их в воде также зависит от стадии (критических периодов) их вегетационного развития. Иначе говоря, на урожай влияет не столько общее количество осадков в году, сколько их распределение в течение года. Поэтому если посевы отдать на милость природы, то вряд ли можно получить всегда максимальный урожай.
Хлопчатнику, к примеру, в период от посева до цветения обильные поливы противопоказаны. Они вызывают буйное разрастание зеленой массы растений и увеличивают опадание бутонов, цветков и коробочек. Но во второй период – от начала цветения до начала созревания – потребность в воде максимальная. И наконец, на последней стадии развития, от начала созревания до конца сезона, излишняя влага опять вредна, так как затягивает созревание. Но как научить автомат безошибочно узнавать, когда и в каком количестве нужна вода растениям?
Оказывается, что эти сведения автоматизированной поливной машине способны дать сами же растения. Они не только сообщают о своем желании пить тогда, когда в самом деле испытывают жажду, но и назначают нужную, оптимальную дозу влаги. Вы, наверное, скажете, что это фантазия. Ничего подобного! Такие автоматизированные системы «водопоя» растений уже разработаны и испытаны. В настоящее время проводится немалая работа по их внедрению в сельскохозяйственное производство. Как часто пьют растения? Опыты показали, что частота срабатывания системы самополива зависит от многих факторов: культуры, типа почвы, сезона, погоды и т. д. Например, летом в солнечные дни система срабатывает около 9 раз, а в пасмурные – до 4 и меньше.