Прогрессивные водосберегающие технологии орошения являются ответом на многие проблемы земледельцев, поскольку их внедрение позволяет сократить использование воды, повысить урожайность сельскохозяйственных культур и снизить засоренность полей сорняками. Мы попросили председателя Правления КазНИИ плодоовощеводства, доктора сельскохозяйственных наук, члена-корреспондента Национальной академии наук РК Темиржана Айтбаева рассказать об особенностях и преимуществах этих технологий, которые положительно влияют на развитие отечественного растениеводства, а также способствуют обеспечению продовольственной безопасности страны.
Факторы, влияющие на урожайность и рентабельность орошаемого овощеводства
Как отметил Темиржан Еркасович, овощные растения нормально произрастают и формируют высокие, полноценные урожаи с лучшими биохимическими показателями только на орошении. Серьезными препятствиями для устойчивого развития орошаемого овощеводства и повышения рентабельности данной отрасли являются многие факторы. Среди них ограниченность водных ресурсов в условиях изменения климата в сторону засушливости; угрожающее развитие процессов ирригационной эрозии, особенно в предгорной зоне с уклонным рельефом; вторичное засоление на орошаемых землях; значительное ухудшение водно-физических свойств и других показателей почвенного плодородия.
Важное значение имеет внедрение водосберегающих технологий. Их применяют многие страны мира, в том числе те, которые обеспечены водными ресурсами. В нашей республике также необходимо расширять посевные площади сельскохозяйственных культур, в том числе овощных, орошаемых с применением водосберегающих технологий.
В орошаемом овощеводстве и картофелеводстве наиболее распространены такие способы полива, как поверхностные (по бороздам, щелям), дождевание и микроорошение (капельное, микродождевание, мелкодисперсное и подпочвенное орошение). Каждый из них имеет свои особенности, преимущества и недостатки, а также по-разному влияет на растения, на температурный, водный, питательный и солевой режимы почвы, на влажность и температуру приземных слоев воздуха.
Капельное орошение и его преимущества
Подготовительные работы
Капельное орошение – самый прогрессивный способ полива овощных культур и картофеля. Значительное распространение оно получило благодаря известным и неоспоримым преимуществам по сравнению с дождеванием и поверхностными способами полива.
Преимущества:
• Экономия поливной воды (от 50% до пяти раз); электроэнергии (50-70%), удобрений (20-50%). Эффективность орошения достигает 90-98%, поскольку вода поступает непосредственно к корневой системе растений.
• Существенное увеличение урожайности овощных культур на фоне улучшения качества продукции (от 30% до трех раз).
• Обеспечение оптимального расхода воды и удобрений в соответствии с физиологическими потребностями растений на основе создания благоприятного водного и питательного режимов почвы.
• Высокий уровень механизации и автоматизации технологических процессов (полив, внесение удобрений, химических мелиорантов, средств защиты растений), а на этой основе высокая степень контролируемости экологических нагрузок на природную окружающую среду.
• Сокращение применения средств защиты растений (25-50%) в связи с существенным уменьшением засоренности почвы, поскольку земля между поливными лентами остается сухой, а также в связи с сокращением поражений растений грибными и бактериальными болезнями.
• Снижение эксплуатационных расходов на 50-70%.
• Исключение влияния ветра на процесс орошения.
• Снижение требований к системам дренажа.
• Возможность использования слабоминерализованных вод, непригодных для полива другими способами орошения.
• Отсутствие поверхностного стока, что исключает эрозию почв и поднятие грунтовых вод, дает возможность осваивать склоновые земли со сложным рельефом (с уклоном до 30°), а также малопригодные земли, то есть маломощные, песчаные, супесчаные, рекультивированные.
• Уменьшение трудозатрат на строительство, эксплуатацию и техническое обслуживание систем капельного орошения благодаря высокой заводской готовности узлов и полной автоматизации управления процессом полива.
Спринклерное орошение и его преимущества
Спринклерное орошение картофеля
Спринклерное орошение – это метод, при котором вода распределяется сверху на поверхность почвы с помощью спринклеров, разбивающих её поток на небольшие капли. Она подаётся на участок и распределяется по нему через систему труб, затем выбрасывается в воздух через распылительные головки и падает на поверхность почвы.
Преимущества:
• Создается благоприятный микроклимат для роста и развития растений, оптимальная влажность почвы и воздуха способствует получению высокого урожая отличного качества.
• Возможность вносить вместе с водой растворимые удобрения.
• Однородность распределения воды до 90% с низкой скоростью осаждения (3-4 мм/ч), малый размер капель.
• Расход воды на 60-70% ниже, чем в обычных разбрызгивателях.
• Эффективное использование водных ресурсов.
• Экономия энергетических и трудовых затрат.
• Лёгкость и быстрота монтажа.
• Длительный срок эксплуатации – от 10 до 15 лет.
Организация капельного орошения
– Внедрение капельного орошения требует осмысленного и ответственного подхода, – пояснил Темиржан Еркасович. – Всё необходимо тщательно просчитать, потому что речь идет о вложении немалых финансовых средств. Поставщики капельного оборудования часто требуют предоставить им план или рельеф местности, размер орошаемых площадей, наименование возделываемых культур, вид водоисточников и другие данные. Поэтому, прежде всего, необходимо пригласить специалистов-консультантов по капельному орошению.
Он также заметил, что для мелких и средних крестьянских хозяйств с ограниченными земельными площадями большим препятствием является отсутствие электроснабжения. Проведение же электроэнергии до орошаемых участков требует больших затрат. Это не только стоимость электрических столбов, проводов, щитов, но и сложности в получении технических условий на электроснабжение. К основным трудностям относятся строительство бассейнов для первоначальной очистки поливной воды, а также водозабора для полива.
– И всё же самым большим препятствием для многих фермеров является отсутствие или ограниченность финансовых средств на приобретение и монтаж систем капельного орошения, – подчеркнул наш собеседник. – Выход здесь видится в организации льготного лизинга на приобретение капельного оборудования и увеличении объемов субсидирования капельного орошения.
Как известно, Президент Казахстана Касым-Жомарт Токаев поставил задачу по увеличению площади применения водосберегающих технологий до 150 тыс. га ежегодно. В связи с этим внесены изменения в правила инвестсубсидирования, где предусмотрено увеличение доли возмещения затрат фермеров с 50% до 80% на бурение скважин при подведении инфраструктуры, а также на приобретение и установку водосберегающих технологий. При этом 30% субсидируется за счет местного бюджета.
Вместе с тем, начиная с 2024 года, при поливе с применением водосберегающих технологий размер субсидий на поливную воду составляет от 60% до 80% в зависимости от стоимости тарифа. При поливе без применения водосберегающих технологий размер субсидий снижается в зависимости от тарифа с 50% в 2024 году до 30% к 2026 году.
– Стоит также отметить, что процесс внедрения в производство данной прогрессивной водосберегающей технологии замедляют плохая информированность большей части фермеров и отсутствие у них рекомендаций по капельному орошению, – резюмировал Темиржан Еркасович. – Поэтому необходимо организовать как можно больше демонстрационных участков, выпускать рекомендации, наладить пропаганду через средства массовой информации. Следует признать, что за капельным орошением – большое будущее. Этот факт неоспорим.
Главный фактор – экономия поливной воды
Капельное орошение более широко применяется на юге и юго-востоке Казахстана, где находятся основные плантации орошаемых культур, в том числе овощных, бахчевых, плодовых, ягодных, технических. Следует отметить, что и в других регионах республики хозяйства проявляют большой интерес к прогрессивным водосберегающим технологиям.
Капельное орошение необходимо использовать, в первую очередь, на высокоинтенсивных, высокопродуктивных, наиболее рентабельных культурах. В настоящее время в Казахстане технология капельного полива в основном применяется 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. Это объясняется тем, что она является экономически обоснованным и экологически безопасным способом полива, при котором вода небольшими порциями подается к корням растений из надземных трубопроводов сквозь щелевидные отверстия в поливных лентах.
Сущность капельного орошения в том, что поливается не земля, а растение, поскольку 90-95% воды попадает к его корням.
Главным преимуществом капельного орошения считается экономия воды. Именно в этом заключается основной показатель его эффективности. Экономия воды существенно различается в зависимости от видовой принадлежности и сортовых различий возделываемых культур, почвенно-климатических условий региона, метеорологических показателей вегетационного периода.
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.
Окупаемость капельного орошения
Окупаемость проекта зависит от ряда факторов, в том числе от стоимости оборудования, от затрат на его транспортировку, на монтаж и демонтаж магистральных труб, капельных лент, которые проводят как вручную, так и механизированно. Добавим к этому дополнительные расходы на инфраструктуру. Будут также учитываться площадь внедрения, вид возделываемой культуры, вид энергоисточника, почвенно-климатические условия, урожайность культур, цена на продукцию, логистика и другие затраты.
При расчетах расходов-доходов необходимо учесть такие показатели, как стоимость сэкономленной поливной воды, сокращение количества поливальщиков, уменьшение затрат на приобретение пестицидов за счет улучшения фитосанитарного состояния полей, снижение норм удобрений при той же эффективности более высоких норм (за счет фертигации), стоимость прибавки урожая культур и другие.
Таким образом, при хорошо продуманном хозяйском подходе затраты на внедрение технологии капельного орошения можно окупить в среднем за три-пять лет.
КазНИИ плодоовощеводства были проведены исследования по адаптации, усовершенствованию и оценке эффективности технологий капельного орошения разных стран. Одной из задач было изучение режима орошения и установление экономии поливной воды. Согласно результатам исследований, капельное орошение по сравнению с традиционным бороздковым поливом обеспечило экономию оросительной воды в следующем объеме (%): капуста – 32,69; огурец – 35,32; томат – 37,80; свекла столовая – 37,55; морковь – 34,54; лук репчатый – 31,72.
Это данные по прямой экономии поливной воды без учёта её потерь от фильтрации и испарения во время течения от головного водозабора до полей (около 25-30%) при подаче большого объема воды для бороздкового полива. При капельном же орошении эти потери минимальны (до 5%), так как для полива растений требуется небольшой объем воды, который поступает со специально оборудованных бассейнов. С учетом предотвращения потерь воды экономия достигает 60-70%.
Следует также отметить, что при капельном орошении урожайность овощных культур была выше на 14-26%. Впечатляют и показатели водосбережения в целом за оросительный сезон.
Танзиля МУХТАРОВА.