УДК 631.67:631.16:658.155(470.45)
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И РАЗВИТИЕ ОРОШЕНИЯ
В ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
,
РАСХН, г. Москва, Россия
Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия, г. Волгоград, Россия
Одним из важнейших факторов стабилизации и интенсификации сельскохозяйственного производства Волгоградской области является орошаемое земледелие. Мелиорация земель здесь – объективная необходимость, одно из основных условий обеспечения продовольственной безопасности нашего региона.
При орошении для успешного выращивания сельскохозяйственных культур большой практический интерес представляет создание оптимальных условий для проникновения воды в зону распространения основной массы корневой системы, снижение непродуктивных потерь воды на испарение и сток.
Необходимость регулярного орошения в степной засушливой зоне России бесспорна. Высокопродуктивное и устойчивое сельскохозяйственное производство здесь может быть создано с помощью искусственного орошения в сочетании с другими мероприятиями по повышению обеспеченности растений влагой – снегозадержанием, устройством лесных полос, фитомелиорацией, специальными приемами обработки почвы и др. Задача развития орошения в этих условиях заключается не в замене на значительной площади богарного земледелия орошаемым, а в установлении наиболее целесообразного и эффективного сочетания с агротехническими мероприятиями по повышению общей культуры земледелия.
В настоящее время Волгоградская область является одной из ведущих в России по производству сельскохозяйственной продукции. Площадь орошаемых земель составляет 286,6 тыс. га, в том числе регулярного орошения 260 тыс. га. Протяженность оросительной сети составляет 8,5 тыс. км. На оросительной сети имеются 24 тыс. шт. гидротехнических сооружений, более 300 крупных электрифицированных насосных станций, 2763 дождевальные машины. Балансовая стоимость мелиоративных фондов составляет 4,30 млрд. руб. В структуре посевных площадей свыше половины орошаемых земель было занято кормовыми культурами - 78,8 %, 12 % - зерновыми, включая кукурузу на зерно, и около 9 % занимали овощи и картофель [1].
Хотя орошение и повышает урожайность сельскохозяйственных культур, способствует стабилизации производства продукции, однако эффективность орошения не достигает пока проектных показателей, потенциальные возможности поливных земель используются далеко не полностью. Не достигнут проектный уровень урожайности, а затраты труда и средств на единицу продукции, сроки окупаемости капитальных вложений в несколько раз превышают проектный показатель. Орошаемые земли часто вводятся в эксплуатацию без строительства коллекторно-дренажных сетей, отсутствие которых ухудшает состояние почв и снижает эффект от мелиорации.
Построенные в 1970-1980-е гг. оросительные системы имеют высокую степень технического износа. Суммарная мощность насосных станций, подающих воду для орошения и сельскохозяйственного водоснабжения, составляет 340 МВт. Это самая энергоемкая отрасль в сельскохозяйственном производстве Волгоградской области. С учетом ежегодного повышения тарифов на электрическую энергию проблема расчетов с ее поставщиками приобретает все более острый характер.
В настоящее время объем работы по уходу за мелиоративными системами и их ремонту выполняется на 25…40 % от требуемого. Происходит старение и разрушение гидромелиоративных систем. Из-за отсутствия финансирования, роста цен на энергоносители не всегда обеспечивается энергоснабжение насосных станций, подающих поливную воду на орошаемые земли, прекращены работы по реконструкции неблагополучных в мелиоративном отношении орошаемых земель. Из-за высокой стоимости в значительно меньшем объеме применяются пестициды, минеральные и органические удобрения, что негативно отражается на урожайности сельскохозяйственных культур и фитосанитарной обстановке. Вследствие износа сельхозмашин и почвообрабатывающих орудий, а также ряда других причин не соблюдаются технологии возделывания сельскохозяйственных культур.
Вследствие вышесказанного продуктивность поливного гектара снизилась по области с 4,2 до 2,2 тыс. к. ед.
Кроме этого, за последние 12 лет положение в орошаемом земледелии резко изменилось: сократились площади орошаемых земель, ухудшилось мелиоративное состояние, уменьшилось более чем вдвое число дождевальных машин. Не выпускается новая дождевальная техника. Ежегодно полив производится только на 60...70 % земель, имеющих оросительную сеть. Происходит старение и разрушение основных фондов орошения. Не обеспечивается первоочередное применение минеральных и органических удобрений на орошаемых угодьях. Из-за отсутствия финансирования систематически не обеспечивается энергоснабжение насосных станций.
Для поддержания технологического уровня орошаемого земледелия недостаточно используются достижения мелиоративной науки. При сохранении существующей политики в области мелиорации и без принятия кардинальных мер по восстановлению отрасли следует ожидать дальнейшего сокращения площади орошаемых земель, ухудшения их мелиоративного состояния, снижения плодородия почв и урожайности возделываемых культур, полного выхода из строя мелиоративных систем, сооружений и оросительной техники, разрушения службы эксплуатации и управления оросительными системами. Как показывают опыты стабилизация производства АПК России, обеспечение продовольственной независимости страны, исходя из мирового опыта, невозможно без развития мелиорации, и особенно орошения.
Для устойчивого развития мелиорации и орошаемого земледелия Волгоградской области необходимо осуществить поэтапную систему подъема мелиоративного обустройства, обеспечить целевое выделение средств на мелиорацию земель, не допуская снижения объемов их финансирования, увеличить ассигнования на ремонт оросительных систем федерального значения, ежегодно направлять на приобретение специальной мелиоративной техники для государственных эксплуатационных организаций не менее 10 % средств общего объема, выделяемых на мелиоративные мероприятия.
В связи с необходимостью государственной поддержки мелиоративного комплекса принят закон Волгоградской области «Об организационной, экономической и финансовой основах функционирования мелиоративного комплекса Волгоградской области».
На сегодняшний день в орошении Волгоградской области накопилось множество проблем. Их не только нужно, но и можно решать. Этому способствует и улучшающаяся экономическая обстановка, предусматривающая широкий спектр работ по мелиорации более чем на 100 млн. руб. В целях улучшения использования потенциальных возможностей орошаемых земель и увеличения на них производства сельскохозяйственной продукции в области разработана целевая программа мелиорации земель на гг. При этом предусматривается концентрация материальных и финансовых ресурсов на следующих приоритетных направлениях:
первоочередное выполнение работ по комплексной реконструкции;
повышение технического уровня оросительных систем, улучшение мелиоративного состояния орошаемых земель;
ремонт, модернизация и обновление плавучих насосных станций;
замена вышедшей из строя трубчатой оросительной сети, ремонт гидротехнических сооружений и оросительных каналов;
ремонт и восстановление дождевальных машин.
Проведение этих работ позволит привести в работоспособное состояние все существующие орошаемые земли на площади 286,6 тыс. га, обеспечить устойчивое производство сельскохозяйственной продукции, что особенно важно в новых рыночных условиях для сельхозпроизводителей независимо от форм собственности.
Кроме этого, для решения проблемы повышения эффективности орошения необходимо обосновать и разработать ресурсо-, энерго-водосберегающие экологически обоснованные технологии и техники полива.
Проведенные многолетние исследования позволили установить, что наиболее эффективны, с точки зрения экономии оросительной воды, экологической безопасности, повышения производительности труда, при проведении поливов и санитарно-гигиенических условий капельное и внутрипочвенное орошение (ВПО). Использование данных способов орошения позволяет создать оптимальный водно-воздушный режим почвы, сохранить ее структуру и улучшить аэрацию, обеспечить наиболее благоприятное для растений капиллярное увлажнение почвы. В результате этого урожайность сельскохозяйственных культур возрастает на 20…30 % в сравнении с дождеванием.
Опыты, проведенные в различных почвенно-климатических зонах, показали, что при ВПО с поддержанием влажности почвы не ниже 60 % НВ существенного изменения плотности, плотности твердых фаз и общей порозности не произошло. С увеличением числа поливов увеличивается плотность. Наибольшее уплотнение почвы наблюдается на глубине 0,3…0,6 м. При дождевании наиболее существенное уплотнение происходит в верхних (0…0,3 м) слоях почвы, а нижние (0,3…1,0 м.) остаются практически без изменений (см. таблицу).
Влияние способов орошения на основные физические свойства почвы
Слой почвы, м
Плотность почвы, т/м3
Плотность твердой
фазы почвы, т/м3
Порозность, %
дождевание
ВПО
дождевание
ВПО
дождевание
ВПО
0,0…0,1
0,1…0,2
0,2…0,3
0,3…0,4
0,4…0,5
0,5…0,6
0,6…0,7
0,7…0,8
0,8…0,9
0,9…1,0
0,0…0,5
0,0…1,0
1,28
1,44
1,43
1,57
1,55
1,56
1,54
1,50
1,57
1,55
1,45
1,51
1,25
1,34
1,40
1,55
1,57
1,60
1,55
1,60
1,57
1,55
1,42
1,49
2,67
2,67
2,67
2,66
2,65
2,65
2,65
2,65
2,66
2,60
2,66
2,66
2,68
2,69
2,69
2,68
2,68
2,69
2,67
2,67
2,67
2,67
2,68
2,68
52,1
45,3
44,9
38,6
41,5
40,9
42,1
40,8
41,2
40,0
44,5
42,7
54,0
48,7
46,5
40,3
41,8
40,3
42,0
40,1
41,2
40,0
46,3
43,5
Сравнивая дождевание и ВПО, можно отметить, что при одинаковом режиме орошения плотность почвы в слое 0…0,5 м увеличивается при дождевании до 1,51 против 1,42 т/м3 при ВПО. Общая порозность имеет обратную зависимость, нежели плотность почвы. Чем плотнее почва, тем меньшей порозностью она обладает. При ВПО общая порозность в слое 0…0,5 м на 1,7 % выше, чем при дождевании.
Таким образом, в результате выполненных исследований по внутрипочвенному орошению было установлено улучшение их водно-физических свойств.
Как показывают результаты опытов, поливы любой сельскохозяйственной культуры не дают полного эффекта, если не обеспечивается высокий уровень агротехники, в частности, не соблюдается поливной режим.
Данное положение подтверждается и нами. В течение гг. проведены опыты по выявлению наиболее эффективного способа полива кормовых культур для условий Волгоградской области. Для примера проанализируем урожайность люцерны на зеленый корм на участке внутрипочвенного орошения в сравнении с дождеванием.
В пределах каждого года максимально высокий урожай люцерны формировался в первом укосе, составляя 28…35 % от суммы за год. Этому способствовали благоприятные температурные условия в наиболее продолжительный период его нарастания. Урожаи в последующих укосах понижались. Это объясняется тем, что при многократном скашивании люцерны запас пластических веществ в корневой шейке к концу вегетации истощается. Лишь на втором и третьем году жизни продуктивность четвертого укоса была несколько выше, чем третьего. Это объясняется более удлиненным вегетационным периодом четвертого укоса.
При дождевании во второй год за 4 укоса была получена максимальная урожайность – 87,0 т/га. В среднем за годы исследований урожайность при дождевании составила 79,4 т/га.
Применение ВПО по сравнению с дождеванием позволяет увеличить урожайность люцерны. Наибольший урожай – 95,0 т/га был получен на участке с наиболее высокой предполивной влажностью почвы (80 % НВ), это на 8,0 т/га больше, чем при дождевании. Снижение предполивной влажности почвы до уровня 70 % НВ в среднем на 12…19 % снижает урожайность люцерны. Дальнейшее уменьшение легкодоступной влаги еще больше сокращает урожайность люцерны.
Сравнивая урожайность при ВПО на крайних вариантах – 60 и 80 % НВ, наблюдаем ее снижение на 27… 32 %.
Сравнивая варианты с одинаковой конструкцией увлажнителей, но с различными межувлажнительными расстояниями, необходимо отметить, что при увеличении расстояния между увлажнителями с 1,5 по 2,0 м урожайность снижается в среднем на 6,2…12,1%. Это объясняется тем, что при увеличении расстояния ухудшается равномерность увлажнения почвы между увлажнителями, не перекрываются контуры увлажнения, что приводит к угнетению растений.
Сравнивая поукосный урожай люцерны при дождевании и ВПО, следует заметить, что при ВПО наблюдается меньше колебаний урожайности от первого до последнего укоса. Разность между величиной урожая в первом и последнем укосе в среднем составила при дождевании 9,7, а при ВПО - 6,1 т/га.
На формирование урожая люцерны оказывает влияние конструкция увлажнителя. Так, при расстоянии 2,0 м между увлажнителями урожайность люцерны на зеленую массу больше в варианте, в котором увлажнители сделаны из гончарных труб с противофильтрационным экраном снизу и сверху, чем в варианте с противофильтрационным экраном снизу на свободно лежащих муфтах, в среднем на 5,1 т/га. Динамика средней поукосной урожайности люцерны в зависимости от разных способов полива показана на рисунке.
Зависимость поукосной средней урожайности люцерны на зеленую массу
при разных способах полива
Дисперсионный анализ урожайности выполнен по методике . Сравнение вариантов проводилось согласно схеме опыта. Существенная наименьшая разность изменяется в пределах 0,13…0,41 т/га, то есть между вариантами опытов имеются существенные различия на 5 %-м уровне значимости.
Сравнивая различные способы орошения, можно отметить, что одним из способов, обеспечивающих поддержание оптимального водно-воздушного и питательного режимов почв, является внутрипочвенное орошение, применение которого дает высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур при рациональном расходе воды. Среди рассматриваемых вариантов внутрипочвенного орошения оптимальным является II тип конструкции увлажнителя с расстоянием 1,5 м между ними.
Подводя итоги, можно подчеркнуть, что ВПО позволяет значительно экономить водные, трудовые, энергетические и дорогостоящие материальные ресурсы; не только автоматизировать процесс полива, но и управлять режимом влажности почвы; предотвращать ирригационную эрозию почв; значительно уменьшать количество сорняков и заболевания культурных растений; создавать благоприятные условия для жизнедеятельности полезных почвенных бактерий, ликвидировать послеполивные культивации почвы; регулировать воздушно-тепловой режим почвы; повышать количественные и качественные показатели урожайности.
Из вышеизложенного оследует, что именно сейчас возникли благоприятные условия для изменения сложившейся в России в последнее десятилетие сложной экономической ситуации. Это заключается в общественной востребованности перемен, заинтересованности государственных структур и готовности населения принимать активное участие в программах по обеспечению устойчивости сельскохозяйственного производства, реабилитации природной среды при сравнительно высоком образовательном уровне населения, наличии региональной научной базы и опыта землепользования. При этом надо инициировать такие экологические преобразования, которые бы превалировали в условиях земельного рынка. Для Волгоградской области приоритетными направлениями должны стать:
изучение свойств и ресурсного потенциала агроландшафтов;
внедрение технологий и способов полива, исключающих заболачивание и вторичное засоление почв, обеспечивающих влагосбережение (поверхностное, капельное, внутрипочвенное) и снижение энергоемкости;
оптимизация севооборотов для рентабельного и экологически оправданного овощного, зернового или зернокормового производства;
создание оптимальных пастбищеоборотов, в том числе посредством проведения агролесомелиоративных приемов;
разработка мероприятий по финансовой поддержке сельхозпроизводителей, внедряющих новые перспективные и экологически оправданные технологии;
разработка законодательных документов, определяющих механизм экономического наказания землепользователя и возмещения им материального ущерба в случае ухудшения мелиоративного состояния используемых сельскохозяйственных земель.
В заключение вполне определенно можно утверждать, что проведение этих работ позволит привести в работоспособное состояние все существующие орошаемые земли, а поддержка предприимчивости руководителей сельских предприятий и осознание значимости проводимых работ по обновлению и совершенствованию системы мелиорации на районном, областном и федеральном уровнях обеспечат успех в повышении эффективности мелиорации области.
Библиографический список
1. Сазонов направления повышения эффективности орошаемых земель Волгоградской области. //В сб. Эффективность оросительных мелиораций на юге России. Волгоград: ВНИИОЗ, 2004. С. 17-21.
