Капельное орошение: реальность, преимущества, перспективы

Одним из активно используемых видов влагосберегающих технологий является капельное орошение. Оно помогает не только экономно использовать водные и энергетические ресурсы, но также способствует развитию так называемой «зелёной» экономики. О том, как применяется эта технология в нашей стране, в том числе в Алматинской области, мы попросили рассказать председателя Правления ТОО «Казахский научно-исследовательский институт плодоовощеводства», доктора сельскохозяйственных наук, академика Национальной академии наук РК Т.Е. Айтбаева.

– Темиржан Еркасымович, что можно сказать об использовании капельного орошения в нашей стране? Чем привлекателен именно этот метод?
– Прежде всего, хочу заметить, что его применение вызвано ограниченностью водных ресурсов в условиях изменения климата в сторону засушливости. Добавим к этому угрожающее развитие процессов ирригационной эрозии, особенно в предгорной зоне с уклонным рельефом; вторичное засоление орошаемых земель; значительное ухудшение фитосанитарного состояния полей, водно-физических свойств и ряд других показателей почвенного плодородия. Данные факторы вынуждают наших земледельцев переходить на использование возможностей прогрессивных влагосберегающих технологий.
Наиболее распространенной в мировых масштабах является капельное орошение, под которое отведено в общей сложности шесть миллионов гектаров. Его активно применяют в странах с засушливым климатом, в частности, в Австралии, Израиле, Египте, а также в таких государствах с высокорентабельным сельским хозяйством, как Новая Зеландия, Австрия, Франция, Германия.
Для нашей страны капельное орошение является сравнительно новой технологией. И потому здесь есть большое поле для деятельности. К слову сказать, лишь 20% орошаемыых земель поливаются при помощи влагосберегающих технологий, то есть 350 тыс. га. Это всего 5,4% от имеющихся пахотных земель. В той же России данный показатель выше в три раза, а в США – в шесть.
Для дальнейшего расширения посевных площадей сельскохозяйственных культур, орошаемых капельным способом, необходимо всесторонне изучить данную технологию и разработать научно-обоснованные рекомендации, обеспечивающие высокую агроэкономическую и экологическую эффективность.
Площади потенциально орошаемых земель в Казахстане составляют более двух миллионов гектаров, а орошаемых – 1,6 млн га. Часть земель временно не используется по причине деградации плодородия, вторичного засоления, водной эрозии, разрушения оросительных сетей и дефицита поливной воды. Постепенно их необходимо вовлечь в сельскохозяйственный оборот. Это возможно при разработке и использовании комплекса мероприятий по рекультивации земель, воспроизводству и сохранению плодородия почвы. В течение ближайших пяти лет планируется восстановить и вернуть в сельскохозяйственное производство около 600 тыс. га орошаемых земель. В дальнейшем площади орошаемых земель будут расширены до 3 млн га. При этом особо важно сохранить и улучшить все имеющиеся орошаемые земли. В данном аспекте наиболее актуальными являются влагосберегающие технологии, которые позволяют значительно сократить расходы поливной воды и предотвратить размыв плодородного слоя почвы. Таким образом, у нас имеется огромный потенциал для широкомасштабного внедрения капельного орошения.
– В каких регионах Казахстана наиболее активно используют возможности капельного орошения?
– Эта технология наиболее широко применяется на юге и юго-востоке Казахстана, где находятся основные плантации орошаемых культур, в том числе овощных, бахчевых, плодовых, ягодных и технических. При этом большие площади приходятся на Туркестанскую область. Значительно расширяются они и в Жамбылской области. Следует также отметить, что и в других регионах республики хозяйства проявляют большой интерес прогрессивным водосберегающим технологиям, в частности, к капельному орошению. Речь идет о Восточно-Казахстанской, Западно-Казахстанской, Карагандинской, Павлодарской и других областях.
– Какой объем площадей отведен под капельное орошение в Алматинской области?
– Что касается Алматинской области, то влагосберегающие технологии внедрены здесь на 34,9 тыс. га. До конца года планируется охватить еще 7,6 га и довести этот показатель до 42,6 га. По-прежнему актуальным остается вопрос полного освоения орошаемых земель сельскохозяйственного назначения, площадь которых составляет 243,6 тыс. га. Но этому мешают изношенность ирригационных сетей на 60-70%, а также их отсутствие. В связи с этим, согласно поручению Президента страны Касым-Жомарта Токаева, необходимо проводить системную научную работу по экономии и рациональному использованию водных ресурсов, а также повысить эффективность управления данной отраслью. Вместе с тем важно ремонтировать магистральные каналы.
– При выращивании каких сельскохозяйственных культур используется технология капельного орошения?
– Капельное орошение необходимо использовать, в первую очередь, при выращивании высокоинтенсивных, высокопродуктивных, наиболее рентабельных культур. В настоящее время в нашей республике технологии капельного полива в основном применяются в орошаемом овощеводстве. При этом наибольшие площади занимают такие культуры, как томат, огурец и лук. С каждым годом во всех регионах республики расширяются площади картофеля, орошаемые с использованием капельной технологии. Эффективно использование капельного орошения на плодоягодных культурах и виноградниках. В последние годы отдельные хозяйства начали применять капельную технологию полива на таких культурах, как сахарная свекла, кукуруза и соя. В Казахском НИИ земледелия и растениеводства проводят работы по капельному орошению риса.
– В чем особенности капельного орошения и в каковы его преимущества?
– Капельное орошение является экономически обоснованным и экологически безопасным способом полива. Его особенность заключается в том, что вода подается небольшими порциями прямо к корням растений. Она идет из надземных трубопроводов сквозь щелевидные отверстия в поливных лентах. Главная суть капельного орошения заключается в том, что поливается не просто земля, а само растение, ведь 90-95% воды попадает к его корням.
Основным преимуществом этой технологии, безусловно, является экономия воды – в среднем на 50-90%. Другие не менее важные плюсы – улучшение агрофизических свойств; создание оптимального водно-воздушного, теплового и питательного режима почвы для роста и развития растений. Важно заметить, что при капельном орошении зона расположения корневой системы растений постоянно увлажнена, а поверхность почвы остается сухой, что значительно снижает потери влаги на испарение.
Вместе с тем данная технология способствует предотвращению ирригационной эрозии, что очень важно. Только за это можно широко пропагандировать и внедрять капельное орошение. Щадящий режим полива при капельной технологии исключает такие тяжелые последствия, которые имеют место при бороздковом поливе. Речь идет о безвозвратном размыве плодородного слоя почвы и, как следствие, ухудшении ее водно-физических свойств.
Существенным преимуществом капельного орошения является улучшение фитосанитарного состояния полей. Локальность увлажнения поверхности почвы ограничивает прорастание семян сорняков и развитие взошедших сорных растений. Многие виды овощных культур являются мелкосемянными, а потому растут довольно медленно и развиваются в начале вегетации. Но за это время набирают силу сорняки, составляющие мощную конкуренцию культурным растениям. Они затеняют овощные растения, интенсивно поглощают из почвы питательные вещества и влагу, тем самым, снижая отдачу от удобрений и поливной воды.
Фитосанитарный мониторинг в опытах нашего института с капельным орошением показал, что засоренность полей значительно меньше по сравнению с бороздковым поливом. Снижение количества сорной растительности на посевах изученных овощных культур в среднем за три года составило в процентах: капуста – 48,00, томат – 52,46, огурец – 43,33, свекла – 51,95, морковь – 48,14, лук – 51,02. Это имеет очень важное агроэкономическое и экологическое значение, так как позволяет снижать нормы расхода гербицидов на химическую прополку, затраты труда на ручную прополку, а также более полно использовать удобрения и поливную воду. В результате растениям обеспечиваются более лучшие фитосанитарные, водно-световые и питательные условия для формирования высокого урожая. При капельном орошении также ниже степень распространенности болезней и вредителей. Соответственно, меньше используются или полностью исключаются фунгициды и инсектициды.
Особо следует выделить такое преимущество капельного орошения, как повышение продуктивности растений. В исследованиях КазНИИ плодоовощеводства по сравнению с бороздковым поливом оно увеличило урожайность овощных культур в процентах: по капусте – на 13,8-23,7, по огурцу – на 19,6-26,1, по томату – на 21,1-26,2, по свекле – на 18,8-21,4, по моркови – на 18,2-26,4, по луку – на 13,8-24,0.
К преимуществам капельного орошения также можно отнести такие показатели, как улучшение биохимических показателей, повышение лежкости овощей при хранении, а также экологическая чистота выращенной продукции.
– Какие имеются сложности при внедрении капельного орошения? На что необходимо обратить особое внимание?
– Внедрение капельного орошения требует осмысленного, ответственного подхода, поскольку это нелегко и довольно затратно. Имеются и определенные сложности. Поскольку необходимо будет вложить немалые финансовые средства, следует всё тщательно просчитать. Поставщики капельного оборудования часто требуют такие сведения, как рельеф местности, размер орошаемых площадей, виды возделываемых культур, наличие водоисточников и тому подобное. Поэтому, в первую очередь, необходимо пригласить специалистов-консультантов по капельному орошению. Для мелких и средних крестьянских хозяйств с ограниченными земельными площадями большим препятствием при внедрении данного метода является отсутствие электроснабжения на полях. Проведение электроэнергии до орошаемых участков требует больших затрат. С одной стороны нужно установить электрические столбы, щиты, протянуть электропровода, а с другой – получить технические условия на электроснабжение, что также нелегко и затратно. Поэтому многие фермеры покупают генераторы, но их постоянно нужно заправлять ГСМ, что тоже накладно.
К основным трудностям относится и строительство двух бассейнов: один необходим для первоначальной очистки, для оседания мути, а другой – для поливной воды и водозабора.
Неинформированность большей части фермеров, отсутствие у них рекомендаций по капельному орошению замедляют процесс внедрения данной прогрессивной водосберегающей технологии в производство. Поэтому необходимо организовать как можно больше демонстрационных участков по капельному орошению, проводить обучающие семинары, увеличить количество выпускаемых рекомендаций, повысить уровень пропаганды данной технологии в средствах массовой информации. За капельным орошением – большое будущее. И это неоспоримый факт.
Немаловажно и то, что главной трудностью для многих фермеров является отсутствие или ограниченность финансовых средств на приобретение и установку системы капельного орошения. Выход здесь видится в организации льготного лизинга на приобретение капельного оборудования, в увеличении объемов субсидирования капельного орошения. Именно такие шаги предпринимаются сегодня и в нашей стране.
– Что можно сказать об экономии воды при капельном орошении в сравнении с традиционными способами полива?
– Экономия поливной воды – это основной показатель эффективности капельного орошения. Она зависит от видовой принадлежности и сортовых различий возделываемых культур, а также от почвенно-климатических условий региона, от метеорологических показателей вегетационного периода и других факторов. Исследователями разных стран и представителями различных фирм-поставщиков капельного оборудования приводятся совершенно разные данные по показателю экономии оросительной воды: от 30-50% до двух-пяти раз.
Учеными КазНИИ плодоовощеводства были проведены исследования по адаптации, усовершенствованию и оценке эффективности технологий капельного орошения разных стран, в том числе Китая, Израиля и других. Одной из задач исследований было изучение режима орошения и установление экономии поливной воды.
По их результатам капельное орошение по сравнению с традиционным бороздковым поливом обеспечило экономию оросительной воды в следующем объеме в процентах: по капусте – 32,69, по огурцу – 35,32, по томату – 37,80, по свекле столовой – 37,55, по моркови – 34,54, по луку репчатому – 31,72. Это данные по прямой экономии поливной воды без учета потери воды от фильтрации и испарения при ее течении от головного водозабора до полей. При подаче большого объема воды для бороздкового полива эти потери составляют 25-30%, тогда как при капельном орошении они минимальны – до 5%, поскольку для полива растений требуется небольшой объем воды, который поступает со специально оборудованных бассейнов. С учетом предотвращения потерь показатели экономии воды составляют порядка 60-70%. Следует также отметить, что при капельном орошении урожайность овощных культур была выше на 14-26%. На формирование дополнительного урожая овощей также расходовалась поливная вода, что увеличивает показатели водосбережения в целом за оросительный сезон.
– Насколько верно утверждение о том, что чем засушливее регион, тем выше эффективность капельного орошения? Если это так, то за счёт чего она повышается?
– Капельное орошение эффективно практически везде. Но в регионах с достаточным количеством оросительной воды и большим количеством атмосферных осадков на него меньше обращают внимание или же и вовсе игнорируют. По мнению фермеров, поскольку имеется доступная и дешевая поливная вода, а влажность воздуха и почвы в вегетационный период культур поддерживаются часто выпадающими осадками, затраты на капельное орошение не имеют смысла. Поэтому в таких регионах капельное орошение особо не ценится. Но, думаю, это временное явление, поскольку вопрос экономии воды становится актуальным для многих регионов, а, по сути, и для всей планеты.
А вот в регионах с засушливым климатом и острой нехваткой поливной воды капельное орошение является жизненной необходимостью, спасением и решением большой проблемы. Здесь водосберегающим технологиям, в особенности капельному орошению, уделяется особое внимание. В частности, налажены процессы производства и поставки капельного оборудования; организованы центры по оказанию научно-практических консультаций; заложены демонстрационные участки; на системной основе проводятся обучающие семинары и другие мероприятия. Отсюда и высокая эффективность капельного орошения.
– С каких площадей лучше всего начинать оптимально внедрять капельное орошение? Что можно сказать о максимально возможных площадях для хозяйств Казахстана?
– При внедрении капельного орошения хозяйствам необходимо исходить из наличия в их собственности орошаемых земель. В зависимости от того, сколько пашни имеет фермер, на такой площади он может и внедрить данную технологию. На юге и юго-востоке Казахстана земельные владения аграриев, занятых в выращивании фруктов и овощей, ограничены – от 1 до 10 га. Отдельные фермеры имеют по 15-20 га. Очень мала доля хозяйств, у которых по 50 и более гектаров. В других регионах земельные наделы более расширены. Когда у сельскохозяйственных предприятий много земель, у них есть выбор по объему внедрения капельного орошения. У небольших хозяйств выбора нет или же он очень мал. Такие хозяйства могут использовать капельное орошение на фактических площадях. Можно использовать и на одном, и на ста гектарах. Стоит особо подчеркнуть, что чем больше площади, тем выше эффект применения технологии капельного орошения.
Кроме того, следует отметить, что поставщики систем капельного орошения при запросе стоимости оборудования часто не включают в неё стоимость насосной станции, электрогенератора, фильтров очистки поливной воды. Всё это фермеры вынуждены покупать отдельно, что приводит к удорожанию капельной системы. Вместе с тем хозяйства будут нести расходы и на строительство водонакопителей – бассейнов. Эти дополнительные затраты фермеров распределяются на орошаемые площади. Поэтому чем больше площадей, тем меньше расходов на один гектар. Таким образом, наиболее эффективно использование капельного орошения на площади более 30 га.
– За какой период времени внедрение этой довольно дорогостоящей технологии сможет себя окупить?
– Окупаемость капельного орошения зависит от ряда факторов – от стоимости оборудования, от затрат на его транспортировку, на монтаж и демонтаж капельных труб, лент… Добавим к этому дополнительные расходы на инфраструктуру, площадь внедрения технологии, вид возделываемой культуры и энергоисточника, почвенно-климатические условия, которые влияют на режим полива, урожайность культур, цены на продукцию, логистику и другие затраты. При расчетах расходов и доходов от капельного орошения необходимо учесть ряд показателей. К ним относятся стоимость сэкономленной поливной воды; сокращение количества поливальщиков; уменьшение затрат на приобретение пестицидов, что возможно за счет улучшения фитосанитарного состояния полей; снижение норм удобрений за счет фертигации, стоимость прибавки урожая культур… При хозяйственном подходе затраты на внедрение технологии капельного орошения можно окупить в среднем за три-пять лет.
– Практикуется ли на полях КазНИИ плодоовощеводства подача удобрений вместе с поливной водой?
– На наших опытных участках мы практикуем применение минеральных удобрений вместе с поливной водой. Да и практически все хозяйства, внедрившие систему капельного орошения, подают удобрения через капельные ленты.
Нами были проведены исследования по оценке эффективности различных норм NPK-удобрений в системе капельного орошения. Установлено, что минеральные удобрения более эффективны именно при капельном орошении. Дополнительный урожай овощных культур от возрастающих норм удобрений составил в процентах: по капусте – 17,2, 36,4 и 56,2, по огурцу – 19,0-66,1, по томату – 14,1-44,0, по свекле – 16,8-51,3, по моркови – 21,5-74,3, по луку – 20,4-66,8. При этом наибольшие урожаи овощных культур получены при внесении тройных норм минеральных удобрений.
При капельном орошении вносимые с поливной водой удобрения должны быть быстрорастворимыми, концентрированными, то есть с высоким содержанием действующего вещества и меньшим балластом, а также комплексными, включающими сразу несколько элементов питания.
– Верно ли, на Ваш взгляд, утверждение о том, что пользователи систем капельного орошения выигрывают в сроках созревания продукции? Если да, то за счёт чего это происходит?
– Да, безусловно. Это возможно и вполне объяснимо. Если говорить на примере овощных культур, то при капельном орошении всходы появляются значительно раньше. Семена таких ранневысеваемых овощных культур, как лук, морковь, свекла и другие, несмотря на высокую влажность почвы ранней весной, без полива всходят очень медленно. От посева до всходов у них проходит 20-25 дней. При капельном же орошении всходы можно получить за 10-12 дней. Кроме того, постоянное водоснабжение растений создает благоприятный микроклимат, а еще гораздо лучший водно-воздушный режим в почве. При этом повышается коэффициент использования элементов питания из удобрений. Все эти и другие положительные моменты обуславливают более интенсивное развитие растений, ускоряют процесс роста и формирования вегетативной биомассы, а также продуктивных органов сельскохозяйственных культур.
– При каких условиях капельное орошение неприемлемо?
– Непосредственно в нашей республике отмечена неэффективность применения капельного орошения при выращивании хлопчатника на сероземных почвах Туркестанской области. Также существует мнение, что капельное орошение не может быть применено на засоленных почвах. Поэтому предварительно необходимо провести специальные исследования.
Таким образом, прежде чем внедрить технологию капельного орошения, фермерам следует привлечь компетентных ученых и специалистов, а также представителей фирмы-поставщика капельного оборудования для того, чтобы провести всестороннее обследование орошаемых земель хозяйства.
– Существует такое мнение, что при капельном орошении понижаются требования к качеству оросительной воды? Насколько оно соответствует действительности?
– Хотелось бы уверенно заявить, что это мнение ошибочно. При капельном орошении уделяется особое внимание качеству поливной воды, которая должна быть чистой, без мути. Иначе будут забиваться капельницы. Для очищения воды в системе капельного орошения предусмотрены фильтры грубой и тонкой очистки. Не менее важен и её химический состав. Открою еще один секрет: чем качественнее поливная вода, тем дольше прослужит капельное оборудование.
– Что предпринимает наше государство для того, чтобы мотивировать аграриев широко применять влагосберегающие технологии?
– В этом году в нашей стране государство сделало беспрецедентный шаг. Субсидии для аграриев за внедрение влагосберегающих технологий были увеличены на 30%. Таким образом, их размер вырос с 50% до 80%. Такое решение поможет покрывать затраты на приобретение современных систем орошения, а также на подведение всей необходимой инфраструктуры. Работу по увеличению субсидий проводили два ведомства – Министерство водных ресурсов и ирригации совместно с Министерством сельского хозяйства.
Данные меры направлены на экономию воды. Дело в том, что сельское хозяйство – это такая отрасль экономики, которая использует воду в большом количестве. Достаточно сказать, что 60% от общего объема накапливаемой в нашей стране воды, или же 40 тонн в сутки, используется для нужд сельского хозяйства. Это довольно высокий показатель, который в условиях дефицита воды необходимо сокращать. Думаю, что и дальше наша страна будет двигаться в данном направлении.
– Спасибо за данные Вами разъяснения.
Интервью вела Танзиля МУХТАРОВА.