Напояването е изкуствено увеличаване на влажността на почвата, най-често с цел да се подпомогне растежът на земеделски култури, особено в райони с неблагоприятен климат. В по-редки случаи напояването се използва в земеделието и с други цели – защита на растенията срещу измръзване, предотвратяване на растежа на плевели при зърнени насаждения или предотвратяване на консолидацията на почвата.
Водата е основен компонент за развитието на растителния свят. Без нея не са възможни процесите на развитието им. Образуването на 1 kg сухо вещество полезна продукция в съвременните културни растения, при нормални климатични условия изисква от 300 до 800 L вода да премине през растението, като само една минимална част остава в него.(EHLERS 1996) Ehlers, W.: Wasser in Boden und Pflanze. Stuttgart, Ulmer Verlag, 1996
История
Археологическите проучвания показват, че напояването на земеделските култури е възникнало в райони, където естествените валежи са недостатъчни за поддържане влажността на почвата, която от своя страна да осигури растежа и зреенето на съответните култури.
Целогодишно напояване на земеделските култури се е практикувало в Месопотамската равнина. С това се е постигало редовно поливане на култивираните растения през целия вегетационен период. Използвана е система от иригационни канали осигуряваща вода до различни земеделски участъци.Hill, Donald: A History of Engineering
Древните египтяни са практикували напояване на участъци, като са се възползвали от ежегодните преливания на река Нил. Древните жители се възползвали от преливането на реката, като изпълвали площи, заобиколени от диги. С водите от Нил се носи и ценна утайка, която служи за изхранване на растенията.p19 Hill Съществуват доказателства за това, че по времето на фараона Аменемхет III от Дванадесетата династия (около 1800 г. пр.н.е.) са използвани водите от естествено езеро на оазиса Фаюм като резервоар за съхранение на излишната вода, която се е използвала по време на сухия сезон.
Жителите на Древна Нубия разработват форма за напояване на земята, като използват устройство, наподобяващо воденично колело, наречено сакиа. Напояването в Нубия започва преди повече от две хиляди години.Ancient civilizations of Africa By G. Mokhtar, Unesco. International Scientific Committee for the Drafting of a General History of Africa. Page 309 Жителите на Нубия, която днес е част от Судан, разчитали на прииждащите води на река Нил.The Earth and Its Peoples, Volume I: A Global History, to 1550 By Richard Bulliet, Pamela Kyle Crossley, Daniel Headrick, Steven Hirsch. Pages 53 – 56.
В Субсахарска Африка напояването на земеделски земи се използва от културите, развили се в поречието на река Нигер. Съществуват сведения, че това е започнало също преди около повече от 2000 години, като населението е разчитало на сезонното прииждане на реката и направляване на водите и с цел добив на реколта.Traditional technologies
Съществуват свидетелства за това, че терасирането на площи с цел напояване на земеделските култури е съществувало още в Предколумбова Америка, Древна Сирия, Индия и Китай. В долината Зана, намираща се в Перуанските Анди, археолозите са открили останки от три напоителни канала. Радиовъглеродното датиране сочи, че са от 4 хилядолетие пр.н.е., 3 хилядолетие пр.н.е. и 9 век. Тези канали са най-ранните доказателства за съществуването на напоителни системи в Новия свят. Вероятно следи от канал от 5 хилядолетие пр.н.е. съществуват под този от 4-то. Сложни напоителни системи и системи за съхранение на вода са създадени и от представителите на Индската цивилизация на територията на днешен Пакистан и Северна Индия, включително водните резервоари в Гирнар от 3 хилядолетие пр.н.е. и системата от ранни напоителни канали от около 2600 г. пр.н.е.Rodda, J. C. and Ubertini, Lucio (2004). The Basis of Civilization – Water Science? pg 161. International Association of Hydrological Sciences (International Association of Hydrological Sciences Press 2004). За нуждите на селското стопанство е изградена широка мрежа от напоителни канали.
В Персия ечемик се е отглеждал още през 6 хилядолетие пр.н.е. в райони, където естествените валежи не са достатъчни за израстването и зреенето на реколтата. Персия е и страната, в която от 8 в. пр.н.е. са развити и усъвършенствани подземни поливни системи, наречени ганати. Това са древни напоителни системи, някои от които продължават да се използват и днес. От района на Персия методът е разпространен към Средния Изток, Северна Африка и цялото Средиземноморие, и дори Северна Америка. Системата представлява мрежа от вертикални кладенци и леко наклонени тунели, издълбани в скалите и стръмните хълмове с цел да събират и отвеждат повърхностните води. Нория представлява водно колело с глинени съдове по него и задвижвано от дебита на потока или животинската сила. За първи път тази система се е използвала от римските заселници в Северна Африка. Около 150 г. пр.н.е. глинените съдове са пригодени с клапи, които позволяват равномерно пълнене, независимо от силата на водата.Encyclopædia Britannica, 1911 and 1989 editions
Най-ранните напоителни системи в Шри Ланка датират от около 300 г. пр.н.е. от времето на управлението на крал Pandukabhaya и продължават да се развиват през следващите столетия, като се превръщат в един от най-сложния комплекс от напоителни съоръжения в древния свят. Освен изграждане на подземни канали, жителите на Шри Ланка успяват да създадат и редица изкуствени водоеми, които да служат като резервоари на ценната за реколтата вода. Благодарение на сложните инженерни решения в този сектор, те често са наричани „майстори на напояването“. Повечето от тези напоителни системи все още съществуват, невредими. Системата е екстензивно възстановена и допълнително удължена по време на царуването на Parakrama Bahu (1153 – 1186).
Методи за напояване Повърхностно напояване Има много методи за повърхностно напояване, които се използват от древността и все още имат голямо значение, тъй като не изискват големи инвестиции и сложни технически решения. Общ проблем на повърхностните методи е големите загуби от изпаряване и просмукване. Това и най-разпространеният начин за поливане.
Поливане чрез заливане по площи
При поливане на площи чрез заливане се правят прегради 20 до 40 cm високи, хоризонтални, с евентуално лек наклон на терена. Посредством подвеждащи и отвеждащи канали те се обединяват в блокове, в които се напояват последователно всички, като се започва от най-високото поле.
Този начин на поливане е подходящ за терени, които са със сравнително малък наклон – до 0,1% и слаба до средно пропусклива почва. При по-големи наклони теренът трябва да се терасира, при което полетата и преградите трябва да следват линиите с еднаква височина. По този начин се поливат оризища.
При силно пропускливи почви поливането с полета няма смисъл, тъй като има големи загуби. Но главният проблем при този метод на поливане е не попиването, а загубите от изпарение. При този метод коефициентът на използване на водата е 40 – 50%. Самите прегради представляват пречка за обработката на почвата.
При някои култури поливането не се извършва на цялото поле, а се правят ивици между засадените на редове растения, и така не се запълва цялата площ с вода, а само ивиците, и разходът на вода намалява. По този начин се поливат култури, които са със слята повърхност, като ливади, житни и други.
Поливане с бразди
За разлика от поливането на площи, при поливането с бразди водата не запълва постоянно лехите. Водата се подава от един разположен по-високо канал.
При този метод наклонът трябва да бъде по-голям – до 2%. Водата в браздите е в постоянно движение. При това трябва да се осигури равномерно напълване на браздата. По този начин се поливат култури, които се садят на редове – царевица, тютюн, зеленчуци, слънчоглед и други.
Дъждуване
Под дъждуване се разбират методи за напояване, при които се пръска дъждообразно с мобилни или стационарни инсталации. В този случай водата се изпомпва от водоизточник и подава под определено налягане до инсталациите. Има различни инсталации: в зависимост от устройството си подвижни, полуподвижни и стационарни. Разделят се по видове от налягането, което използват и по конструкцията си като мостови, конзолни и други.
Дъждуването поставя по-малко изисквания към площта за напояване като наклон, профил, както и не изисква предварителна направа на лехи, прегради и други.
Подпочвено напояване При това напояване водата се подава със специални тръби на известна дълбочина, след което се изкачва в активния почвен слой по капилярен път.
Микронапояване При микронапояването се напоява само една малка част от почвата. За разлика от методи като повърхностното напояване и дъждуването, се ползва много малко количество вода. По този начин релефът на поливаните площи няма значение.
Капково напояване
Капковото напояване е най-икономичният по разход на вода метод от всички методи на поливане. Водата се подава чрез надземни или подземно положени шлаухи или твърди тръби и чрез монтирани до растенията капкообразуващи елементи директно в областта на корените. Чрез непрекъснато подаване с капки се подава точно необходимото количество вода на растението, без да се губи вода от изпарение и просмукване.
Допълнително във водата могат да се добавят торове за подхранване и препарати. Този вид напояване може да се автоматизира. Това води до точно контролиране на времето за поливане и малък разход на труд и енергия.
Силно се намалява отнемането на минерали и подхранващи вещества от почвата от изтичащата вода, осоляването и замърсяването с препарати. Поради контролираното локално подаване на вода и торове се намалява развитието на плевелите.
Ефективността на напояването при този метод е висока – от 80% до 95%. По този начин капковото напояване е метода с най-висока ефективност и най-малко странични ефекти. Недостатък на този метод е изискването за голяма чистота на използваната вода, за да се предотврати запушването на малките капкообразуващи елементи. Това е възможно в повечето случаи чрез почистване с филтри. Поради малкото налягане на водата до капкообразователя, отделните клонове трябва да се намират по възможност на еднаква височина и трябва да се осигури отделно редуциране на налягането на всеки клон. Към това трябва да се добави и необходимостта от обучен персонал и по-високите разходи за инсталацията, особено при гъсто разположени растения. Затова този метод е за предпочитане в овощарството, зеленчукопроизводството, лозарството и други.
В инсталацията на капковото напояване са включени водоподготвителна група: кран, филтър, регулатор на налягането, смесители (при наторяване), тръбопроводи и капкообразуващи елементи от различни видове. Последните се характеризират с количество подавана вода на час. Съществуват и различни автоматични устройства за управление на поливането – от малки установки за любители и малки стопанства, до комплексни инсталации.
Капковото напояване може да бъде надземно и подпочвено. При подземното напояване водата за поливане се подава близко до корените на растението. Недостатък при него е много по-трудно реорганизиране на точките на поливане.
Като недостатък на капковото напояване се посочва, че поради по-слабото развитие на кореновата система на растенията при него, е необходимо колебанията на почвената влага да се намалят до минимум. Ако това не се постигне, не може да се счита, че този метод на напояване е по-добър от останалите.Напояване на овощните култури, к.с.н. К. Дойчев, к.с.н. Д. Дочев, к.с.н. А. Иванов, 1979 изд. „Христо Г. Данов“ стр.65
Капилярно напояване