Поиск

Орошение почв аридных областей
19.11.2015

Богатый светом и теплом солнечный климат аридных и субарендных территорий тропического и умеренного поясов планеты является наиболее благоприятным для человека и для получения высокой биологической продукции при условии обеспеченности растений и почв влагой, человека и животных питьевой водой, т.е. при условии организованного регулярного водоснабжения и орошения.
Благодаря большой продолжительности вегетационного периода при орошении здесь возможно получение второго и третьего урожаев риса, второго урожая пшеницы после риса или, наконец, пожнивного урожая кормовых культур. Суммарное потребление труда, энергии, воды и питательных веществ при высоких и многократных урожаях будет, конечно, увеличиваться, однако не в прямой, а в меньшей пропорции. Экономический и социальный эффект орошения в истории человечества был исключительно велик. Искусственное орошение издревле является хотя и сложным, но наиболее действенным путем борьбы с аридностью климата. He случайно древние цивилизации возникали и развивались одновременно и параллельно с древнейшими оросительными и осушительными системами в долинах и дельтах рек Мургаба, Амударьи, Сырдарьи, Хуанхе, Янцзы, Нила, Ганга, Инда, Меконга, Тигра, Квфрата, Тибра.
Организация и работа оросительных систем представляет собою пример комплексного воздействия на различные компоненты ландшафта с целью создания высокопродуктивных агробиогеоценозов. Сооружаются плотины, бассейны, оросительные и дренажные каналы, строятся террасы, производится выравнивание поверхностей полей, применяются землистые удобрения, вводятся древесные защитные насаждения.
За несколько тысячелетий орошения в дельтах Нила, Мургаба, Инда были созданы мощные (до 3-7 м) искусственные наносные почвы с благоприятными физическими и биологическими свойствами, высокими запасами гумуса, азота, фосфора, микроэлементов. Получая 2-3 урожая в год (иногда 6-8, как в дельте р. Жемчужной у Кантона), человек с помощью орошения создал агробиогеоценозы с поразительно высокой биопродуктивностью, не имевшей места в природе.
Оросительные системы мира ныне обслуживают площади порядка 230-240 млн. га. Главной поливной культурой является рис, занимающий примерно 2/3 всей поливной площади мира. За ним идут хлопчатник, масличные культуры, плодовые, зерновые и другие.
Существующие оценки показывают, что,хотя в настоящее время орошается 15-20% обрабатываемой в мире площади, 30-40% мировой продукции земледелия дают поливные земли.
Необходимое увеличение производства продовольствия, по мнению Хьюстона, 1975, будет зависеть от размеров расширения орошаемых площадей и особенно от улучшения уже существующих оросительных систем. Считается, что почти половина площади орошаемых земель расположена в развивающихся странах. Предполагается, что площадь поливных земель в развивающихся странах к 2000 г. должна быть удвоена для того, чтобы удовлетворить потребности в продовольствии населения, которое растет. Резервы орошения в будущем заключаются, по Хьюстону, в большем использовании подземных и поверхностных вод, пользоваться которыми необходимо очень осторожно, не допуская их перерасхода и засоления. Предполагается, что к 1985 г. новое орошение будет развернуто на площади до 23 млн. га и обойдется (в ценах 1975 г.) около 40 млрд. долларов. Однако Хьюстон подчеркивает, что улучшение практики и техники водоиспользования на существующих оросительных системах, восстановление плодородия засоленных почв, обучение персонала и фермеров, по-видимому, больше и быстрее поможет увеличению производства продовольствия. Если бы удалось это сделать хотя бы на 50 млн. га, это способствовало бы, по Хьюстону, получению исключительно большого дополнительного прироста продукции на сумму порядка 25 млрд. долларов.
Сходные соображения высказывает египетский ученый М.М. Эль-Габали. На Ближнем Востоке орошается только 27 млн. га, т.е. 36% общей обрабатываемой площади. Ho они дают 70% сельскохозяйственной продукции. Для того чтобы обеспечить потребности растущего населения Ближнего Востока, площади поливных земель должны к 1985 г. достигнуть 41 млн. га, т.е. 51% обрабатываемой поверхности.
Если проблема воды для орошения будет разрешена тем или иным путем (опреснение, переброска и водохранилища, подземные воды и др.), то 3-5 млрд. га земель в пустынях и полупустынях могут быть превращены в. продуктивные территории. Ho эти потенциальные достижения можно осуществить только на основе коренной перестройки и модернизации архаической технологии орошения и ликвидации процессов засоления почв не на бумаге, а в реальной действительности. В современных условиях урожаи поливных культур в развивавшихся странах недопустимо низки (табл. 13). Правда, эти урожаи в 2-3 раза выше, чем без орошения (на смежных территориях). Нo при ликвидации засоленности почв, при условии удобрения и высокой агротехники, а также при введении в культуру новых сортов растений урожаи поливных культур должны как минимум быть в 2-2,5 раза выше, чем теперь. Даже ограниченное орошение в сухих саваннах Африки и Южной Америки таких растений, как рис, арахис, хлопчатник, сахарный тростник, сорго, пшеница, кукуруза, ячмень, а из плодовых бананы, папайя, манго, исключительно эффективно и доходно. Лимитируют орошение в саванне вода, питательные вещества и удобрения, низкая техника земледелия, страшная распыленность хозяйств и полурабская зависимость неграмотного мелкого земледельца от крупных земельных магнатов.

Орошение почв аридных областей

Именно крупные землевладельцы в Индии, Пакистане, в ряде стран Африки и Южной Америки использовали все преимущества орошаемого земледелия и удобрений для получения высоких урожаев новых сортов пшеницы и кукурузы, созданных генетиками во времена "зеленой револиции". Известно, что мелкий земледелец ничего не получил от "зеленой революции", не имея возможности орошать и удобрять высокотребовательные новые сорта растений.
Большие возможности нового орошения имеются в Африке, Австралии, Южной Америке, Азии. Значительная часть этих земель потенциально подвержена засолению. Поэтому следует организовывать систематические глубокие исследования почв аридных областей и развертывать опытно-практические работы по мелиорации и орошению. В разных странах это осуществляется в разной форме и разных темпах. Так, за время с 1949 по 1973 г. площадь орошаемых земель в США удвоилась и достигла 20-25 млн. га.
Вероятно, в начале XXI в. площадь поливных земель в США достигнет 23-25 млн. га. Одновременно происходило крайне интенсивное увеличение вносимых удобрений (по стране в 4 раза). Наибольший прирост поливных культур в США происходит за счет сорго, кукурузы, риса, трав, сахарной свеклы, овощей, садов.
В России ежегодно вовлекается в орошение по миллиону гектаров. Общая площадь поливных земель в России достигла 15 млн га, в том числе поливных пастбищ - до 2 млн.га.
Орошение аридных областей России было и остается важнейшим и постоянным разделом экономической политики правительства по подъему уровня жизни и культуры населения степей и пустынь советских республик Азии, Кавказа и засушливых областей юго-востока страны. В орошение правительством вложены и будут вкладываться многие десятки миллиардов рублей. Построены и успешно функционируют на бесплодных ранее землях высокопродуктивные рисовые оросительные системы. Созданы новые на нашей планете центры культуры риса, где выращивают урожаи порядка 40-45 и 50-60 ц/га, т.е. в 3-4 раза более высокие, чем среднемировые урожаи риса (16-18 ц/га). Известны урожаи риса на больших площадях в России порядка 65-70 и даже до 90-100 ц/га. He всегда, однако, удается сохранить этот высокий уровень урожаев (рис. 32). Иногда, через 3-4 года орошения урожаи риса снижаются с 40-60 ц/га до 50-30 ц/га. Причины этого явления изучаются (бесструктурность? анаэробность? щелочность?).
Орошение почв аридных областей

Урожай пшеницы при тщательных поливах, хорошей агротехнике и удобрениях возрастает в 3-4 раза по сравнению с неполивной. Орошение пшеницы рентабельно, когда ее урожаи достигают и превышают 40-45 ц/га, как это имеет место во многих совхозах и колхозах Украины, Ростовской области, Краснодарского края, Ставропольщины. Новые сорта пшеницы позволяют в условиях высокой культуры земледелия получать урожаи при поливе порядка 70-80 ц/га. Однако средние урожаи поливной пшеницы по стране держатся пока на уровне 20-25 ц/га. Во многих случаях низкие урожаи поливной пшеницы получаются потому, что плох семенной материал, не хватает поливной воды или дают ее в избытке, не произведена мелиорация засоленных или солонцовых массивов, поднялись грунтовые воды и началось засоление почв.
Весьма высока эффективность орошения сахарной свеклы, овощей. Их урожаи возрастают по сравнению с неполивными в 5-8 раз. Орошение в степях Юга России позволило создать сеть поразительных по своей продуктивности и доходности совхозов, производящих эти культуры.
Орошение в Таджикистане дает продукции и по объему, и по цене в 10 раз больше, чем давала та же территория без орошения. То же надо сказать о совхозах в колхозах Армении, Узбекистана, Южного Казахстана, возделывающих поливные технические культуры, плодовые и виноградники, дающие ценную и высокорентабельную продукцию.
Особенно высокодоходным является возделывание поливных кормовых культур: кукурузы на зеленую массу, травосмесей, люцерны (в рисовом севообороте). Урожаи кормов на поливе возрастают в 9-10 раз по сравнению с неполивными условиями. Физиологическая чувствительность овощных, плодовых, виноградной лозы, кукурузы, люцерны к засоленности и щелочности почв, к недостатку питательных веществ выражена еще сильнее, чем у риса или пшеницы. Поэтому без удобрений и на участках, подверженных засолению, солонцеватости, подтоплению, продуктивность этих культур значительно снижается. Хлопководство в России целиком базируется на поливной культуре. Урожаи хлопчатника достигли уровня 3-4 т/га (сырца) и общее производство - 8,4 млн. т в год. По данным Министерства водного хозяйства и мелиорации России, темпы прироста продукции на мелиорированных землях достигают 10-11% ежегодно, что намного превышает темпы прироста населения (2,5%).
В настоящее время изучается вопрос переброски вод северного стока на Юг страны в бассейны Азовского, Аральского и Каспийского морей для орошения здесь в будущем обширных территорий, ныне подверженных засухе.
Опыт Танзании и Кении по созданию демонстрационных и опытных поливных участков для обучения фермеров современной технике возделывания пшеницы и кукурузы и получения высоких урожаев заслуживает популяризации и распространения. Нужно и дальше в странах Африки постепенно создавать крупные, хорошо оснащенные кооперативные и государственные фермы поливного земледелия. Введение орошения явится очень важным фактором повышения занятости и уровня жизни населения, так как орошаемое хозяйство требует больших трудовых резервов. He случайно в Кении орошаемые площади с 2430 га в 1959 г. увеличились к 1969 г. до 5668 га и происходит дальнейший рост орошаемого земледелия. Уже выяснены возможности нового орошения в Кении на площади 160 тыс. га, в Танзании - 1,6 млн. га, в Уганде - 200 тыс. га.
Растет площадь орошаемых земель в Индии, КНР, Пакистане, Египте, Алжире, Тунисе, Ираке, Иране, Турции, Мексике.
Орошение риса, пшеницы, кукурузы в лучших хозяйствах США, Индии, Пакистана, Филиппин, Мексики, Египта, Ирака при внесении удобрений и высокой агротехнике приносит соответственно урожаи зерна 6-8 и 9-11 т/га. Орошение позволит увеличить вдвое-втрое урожаи арахиса, сахарного тростника, сорго, а также плодовых (манго, папайя, бананы).
Возможности первоочередного орошения в развивающихся странах Азии, Африки, Южной Америки, судя по подсчетам водных и земельных ресурсов, составляют не менее 250 млн. га. Площадь земель, уже теперь пригодных для орошения, достигает в мире 1 млрд. га.
Вообще земельные ресурсы аридных территорий земли практически неограниченны. Сложность проблемы орошения - в неравномерности и ограниченности ресурсов пресной воды.
Свободные водные ресурсы планеты велики и исчисляются 37 тыс. км3 ежегодного речного стока, из которых используется человеком пока лишь 3,2 тыс.км3. Лимитируют также развитие орошения факторы социально-экономические и политические. Все свидетельствует о том, что предстоящий длительный период для человечества будет "веком мелиорации земель", т.е. улучшения почв, водного режима, рельефа, климата, растительного покрова местности. Уже в настоящее время было бы необходимо удвоить мировую продукцию земледелия и животноводства. Ho в условиях растущей засушливости климата, снижающегося плодородия почв и технического застоя полуфеодального земледелия многих стран мира рост урожаев значительно отстает от прироста численности и потребностей населения. Создание высокопродуктивных сортов риса, пшеницы, сорго, кукурузы открывает принципиальные возможности удвоения и утроения урожаев, но только при оптимизации водного и питательного режима почв, т.е. при орошении и применении удобрений.
Все же необходимо иметь в виду, что искусственное орошение не вполне освобождает земледелие от влияния засух. Годовой сток даже крупнейших рек мира подвержен колебаниям в пределах от 10-30 до 250-450% (и даже до 1840% - р. Хуанхе) в обе стороны от среднего многолетнего. Создание водохранилищ и запасы влаги, внесенной в почвы и в грунтовые воды, помогают пережить один-два маловодных года и преодолеть дефицит влаги для растений.
Следует ожидать, что к концу века общая площадь орошаемых земель достигнет 300 млн. га. Высокие темпы развития орошения сохранятся и в будущем. Конечно, тип и техника орошения (регулярный - круглогодовой, дополнительный к атмосферным осадкам, освежительный, затопление, поливы по бороздам, дождеванием или капельный) будут различными в зависимости от уровня научно-технического и социально-экономического развития стран, а также от характера почв и возделываемых культур.
Развитие орошаемого земледелия будет оздоровлять биосферную оболочку всей планеты, генерируя дополнительные объемы кислорода, связывая антропогенную углекислоту и используя на удобрения компостированные отходы, побочные продукты, а сбросные воды индустрии, городов, быта после очистки - для полива.
Развивая орошение почв аридных областей, необходимо иметь в виду опасность непредвиденных отрицательных последствий в ландшафтах. Мы уже знаем, как дорого обходятся экономике неожиданные процессы засоления, осолонцевания или заболачивания почв. Ho кроме этого, мировой опыт заставляет учитывать и не допускать после строительства водоемов, каналов, оросительных систем таких страшных последствий, как вспышки малярии, проникновение шистозомомиазиса (бельгарзия), распространение "речной слепоты", нематод, вирусов, сорняков. Предвидение таких последствий, карантин, контроль, участие медиков, энтомологов, микробиологов в проектировании оросительных систем - ныне совершенно необходимое дело научного обоснования и организации орошаемого земледелия.