Парамонов А.И. к.с-х.н., Калашников П.А. к.т.н., Байзакова А.Е. к.т.н.

Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства

НАУЧНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ КАЗАХСТАНА

Среди отраслей агропромышленного комплекса Республики Казахстан орошаемое земледелие является одним из наиболее значимых, вносящим большой вклад в увеличение продуктивности сельскохозяйственных культур.

В мире орошаемое земледелие, занимая 17% всей площади возделываемых земель, дает 41% продукции растениеводства. Казахстан относится к числу стран, где орошаемое земледелие в сельскохозяйственном производстве играет ведущую роль и на него приходится более 70% забора воды отраслями экономики. С поливных площадей, составляющих около 5% пашни, республика получала более 30% всей продукции земледелия в стоимостном выражении.

Однако социально-экономические преобразования в республике привели к негативным последствиям в системе ведения сельскохозяйственного производства на орошаемых землях. Сократились площади с 2,3 до 1,2 млн.га, ухудшилось гумусное состояние почв, изменилась структура возделываемых культур, наблюдается значительный износ ирригационных каналов и гидротехнических сооружений.

В настоящее время требуется коренное преобразование системы ведения сельскохозяйственного производства, восстановления и улучшения плодородия почв, модернизация ирригационных систем и увеличение продуктивности орошаемых земель.

Для таких преобразований востребован имеющийся научный потенциал по ведению орошаемого земледелия в новых условиях, мелиоративному улучшению площадей, совершенствованию ирригационных систем, внедрению водо-ресурсосберегающих технологий и технических средств орошения. В его основу заложены научно-обоснованные положения [1], приводимые ниже:

- предложена биологическая система орошаемого земледелия, направленная на восстановление плодородия почвы, повышение продуктивности орошаемой пашни и качества получаемой продукции с учетом условий каждого взятого хозяйства;

Биологизация орошаемого земледелия исключает или сводит к минимуму применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений, опираясь на правильное размещение культур по полям, запашку пожнивных и корневых остатков, оставляемых самими культурными растениями, применение органических удобрений, сидеральных культур, некоторых форм биологической защиты растений. На этой основе планируемые уровни урожайности возделываемых культур предусматривают также сохранение и воспроизводство плодородия почвы, производство безвредной для окружающей среды и человека продукции на уровне, если не равном, то удовлетворительном, стабилизирующем рентабельность хозяйств.

- научно обоснована структура посевных площадей под различные виды сельскохозяйственных культур и типы биологизированных севооборотов, рекомендовано снижение необоснованно увеличенных посевных площадей под хлопчатником, рисом и наоборот увеличение – под сахарной свеклой, зернобобовыми, масличными;

Для использования орошаемой пашни, как наиболее существенного фактора повышении рентабельности хозяйств любой формы собственности, следует освоить рекомендуемую научно-обоснованную структуру посевных площадей сельскохозяйственных культур. При этом использовать под зерновые и зернобобовые культуры в пределах до 42 % пашни, 8 % -под технические и масличные, 25 % - под кормовые (преимущественно многолетние травы, в частности – люцерну) и остальные под картофель и овоще-бахчевые. В структуре посевных площадей зерновых культур предпочтение должно быть отдано кукурузе. Следует предусмотреть некоторое увеличение посевной площади зернобобовых и масличных - до 8 %.

- для предгорной зоны, характеризующейся сложным рельефом и большими уклонами местности с проявлениями ирригационной эрозии почв предложено введение специальных почвозащитных севооборотов и применение разработанных технических комплексов микроорошения (мелкодисперное дождевание, капельное орошение).

Говоря об экологической безопасности, также следует отметить о развитии повсеместно ирригационной эрозии почв. Зона поливного земледелия юга и юго-востока республики приурочена к пригорным наклонным равнинам, которые характеризуются сложным рельефом и большими уклонами местности. В этих условиях она проявляется в виде смыва и размыва верхнего плодородного слоя почвы в результате неправильной организации полива и сброса поливных вод.

В Казахском НИИ водного хозяйства разработана и апробирована система синхронного импульсного капельно-дождевального орошения садов, которая хорошо приспособлена для предгорной зоны республики.

Капельным орошением осуществляется дозированная подача воды и растворенных в ней элементов питания непосредственно в корневую зону растений или на поверхность почвы небольшими расходами в соответствии с водопотреблением растений и водно-физическими свойствами почвы. Освежительные поливы проводятся при переходе их импульсно-дождевальный режим работы. При этом способе полива влажность почвы поддерживается на оптимальном для растений уровне, и обеспечиваются благоприятные условия для возделываемых сельскохозяйственных культур.

- проведено гидромодульное районирование орошаемых площадей для разработки дифференцированных режимов орошения и районирование по способам и технике полива сельскохозяйственных культур.

Гидромодульный район – это орошаемый участок с идентичными (одинаковыми) по глубине залегания грунтовых вод (> 3 м; 3-2 м; 2-1 м) и почвенной разности (легкие, средние и тяжелые по механическому составу). В гидромодульные районы входят агроклиматические зоны увлажненности. Разработка и внедрение дифференцированных режимов орошения сельскохозяйственных культур с учетом уровня залегания грунтовых вод и почвенных разностей обеспечивают экономию оросительной воды и мелиоративное благополучие орошаемых земель.

- рекомендованы режимы орошения сельскохозяйственных культур для условий орошаемого поля, расположенного в конкретном административном районе каждой области РК.

Режим орошения – это совокупность норм и сроков поливов сельскохозяйственных культур. КазНИИВХ на основании многолетних широкомасштабных исследований в 1981 году разработал оросительные нормы и режимы орошения основных сельскохозяйственных культур, возделываемых на орошаемых землях страны по всем агроклиматическим зонам увлажненности и в целом по РК. Они периодически уточнялись и переиздавались в 1989, 2000, 2005 г.г., а в 2008 г. изданы нормативы по удельным затратам воды при регулярном и лиманном орошении.

- разработаны рациональные элементы техники поверхностного полива и дождевания для различных природно-хозяйственных условиях орошаемых площадей.

Техника полива – параметры технологии проведения полива (длина борозды, полос, расходы, дальность полета дождевальной струи, расстояния между увлажнителями и др.). Разработаны типовые рациональные параметры элементов техники поверхностного полива для различных по градации водопроницаемости почвы и различных диапазонов уклона, встречающиеся на орошаемых землях страны. По дождеванию разработаны основные параметры техники полива дождевальных машин и установок, применявшихся до 2000 г.

- водосберегающие технологии орошения сельскохозяйственных культур по бороздам, через борозду и бороздам-щелям, улучшающие водообеспеченность полей и продуктивность почв с использованием средств «малой механизации».

В настоящее время поливы проводятся, как правило, по бороздам постоянной струей. При данной технологии значительная часть поливной воды (40-45%) расходуется на фильтрацию, испарение и сброс. Оставшаяся часть воды (55-60%) используется растениями из почвы. При поливах через борозду, бороздам-щелям потери на сброс и глубинную фильтрацию сокращаются до 30-50%. Водообеспеченность орошаемых земель повышается до 20%, а урожайность возделываемых культур до 30% (Жамбылская, Южно-Казахстанская области).

- рекомендована водо-ресурсосберегающая технология полива при гребневом способе посева сельскохозяйственных культур, создана гребневая сеялка «СГНМ 2.8-НИИВХ».

Назначение - полив сельскохозяйственных культур - как пропашных, так и культур сплошного (узкорядного) посева по бороздам при гребневом способе посева.

Преимущества - снижает нормы высева до двух раз, уменьшает оросительные нормы на 28-32%, повышает урожайность на 25-30%, экономический эффект 28,5-34,0 тыс. тенге/га.

- разработаны методы установления потерь воды во всех звеньях оросительной сети и предложены меры борьбы с непроизводительными потерями.

Результаты рекогносцировочного определения технологических потерь воды при ее транспортировке от источников орошения до растений показали, что растения используют 30-40% воды, забираемой в оросительную систему. Из-за нехватки воды урожайность сельскохозяйственных культур снижается в 1,5 и более раза. Использование методов борьбы с технологическими потерями воды в оросительной сети (облицовка каналов бетоном, асфальтобетоном, пленкой, применение лотков и т. п.) повысит КПД оросительной сети до 0,75-0,80, а применение водосберегающих технологий орошения (через борозду, бороздам-щелям) увеличит КПД техники полива до 0,70-0,75. Перечисленные мероприятия позволят повысить коэффициент использования воды на орошаемом участке с 0,3-0,4 до 0,6, т.е. в 1,5-2 раза. Апробированы в Жамбылской и Южно-Казахстанской области.

- обоснованы водосберегающие технологии промывок орошаемых земель, обеспечивающие улучшение их эколого-мелиоративное состояние и повышение продуктивности почв.

Усовершенствована технология подготовки засоленных земель к промывкам, строительства чеков и оросительной сети, режима затопления чеков. Данная технология обеспечивает рассоление почв до рекомендуемых пределов, сокращение расчетных значений промывных норм и продолжительности промывного периода до 30%. При этом повышается равномерность рассоления и продуктивность почв. Технология апробирована в Южно-Казахстанской области.

- разработаны агромелиоративные мероприятия и технологии их осуществления, улучшающие водно-физические свойства почв и состояние орошаемых агроландшафтов.

Установлены рациональные глубины рыхления почв при междурядных обработках, нарезки борозд-щелей, а также совместном посеве технических и бобовых культур для биологического обогащения почв азотом. Технологии внесения кальцийсодержащих мелиорантов для улучшения водно-физических свойств почв. Данные мероприятия улучшат экологическую обстановку на орошаемых агроландшафтах, повысят урожайность возделываемых культур на 10-20%, снизят затраты воды на получение единицы продукции на 20-30% (Южно-Казахстанская и Жамбылская области).

- предложена технология повышения плодородия слитных почв путем внесения фосфогипса, обеспечивающая улучшение их физико-химических свойств и повышение продуктивности орошаемых земель.

Технология внесения фосфогипса для повышения продуктивности слитных почв улучшает состав почвенно-поглощающего комплекса, повышает впитывающую способность почв на 25-35%, сокращает технологические потери оросительных вод на сброс до 15-20%, снижает нагрузку на дренаж и повышает урожайность сельскохозяйственных культур до 1,5 раза (Южно-Казахстанская и Жамбылская области).

- обоснована технология утилизации минерализованных возвратных вод в местах их формирования, обеспечивающая повышение водообеспеченности и коэффициента использования воды.

Для утилизации минерализованных вод в местах их формирования разработана технология управления дренажно-сбросными водами путем шлюзования и орошения. В местах использования шлюзов-регуляторов формируется субирригация, поэтому размеры оросительных норм сокращаются до 25%, а урожайность сельхозкультур возрастает на 20-30%. Во втором случае устанавливаются насосные станции для использования дренажно-сбросных вод на орошение. Данный метод повышает водообеспеченность орошаемых земель на 15-20%. Кроме того он до двух раз снижает объемы сброса дренажно-сбросных вод, что защищает водные ресурсы от загрязнения.

- отработана ресурсосберегающая технология откачки подземных вод для капельного орошения, разработано специальное устройство водоподъема по обсадной колонне труб (УБВ).

Применение этой технологии при капельном орошении подземными водами позволит: достичь 100% экономии металлических водоподъемных труб, снизить трудоемкость эксплуатации системы, повысить водоотдачу водоносного пласта и предотвратить его загрязнение.

- предложено введение временной (на 5-7 лет) погектарной системы оплаты за доставленную оросительную воду (как принято в Индии и других странах) взамен действующей в РК – объемной, с последующим переходом на двухставочный тариф.

Действующая система оплаты (объемный метод) за оросительную воду не покрывает годовых затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание мелиоративных систем. В этой связи предлагается временно на период от 5 до 7 лет ввести систему погектарной оплаты. Это позволит укрепить материально-техническую базу водохозяйственных организаций и повысить надежность работы мелиоративных систем за счет увеличения суммы собираемых за использование воды средств.

Литература

1.Научные исследования в области мелиорации и водного хозяйства: Сб. научн. тр./КазНИИВХ. - Тараз: ИЦ «Аква», 2000. - 246с.