Уже сегодня применение совершенной техники полива может оказаться рентабельным для отдельных фермеров на системах с большой водопроницаемость почв и дефицитом оросительной воды, поднимаемой насосами. Такая ситуация характерна для орошаемых адыров Ферганской долины и других аналогичных по природным условиям районов.
В настоящее время, как ни странно, недостаточно изучены процессы переноса солей и управления ими именно в почвах. Требуется новая региональная концепция их мелиорации, с учётом экономических условий и экологических последствий при анализе ранее принятых технических решений. В условиях Аральского кризиса, в большой мере связанного с исчерпанием водных ресурсов бассейна при сегодняшнем уровне технического состояния гидромелиоративных систем, эти проблемы становятся жизненно важными для региона. Для оперативного управления этими процессами, прежде всего, должна быть усилена служба мониторинга орошаемых территорий, потенциально опасных для развития процессов вторичного засоления. Развитие этой службы видится в применении технологий дистанционного картирования в сочетании с методами GIS. Кроме того, широкое применение должны найти методы наземного упрощенного оперативного контроля засоления для целей управления засолением почв на конкретных полях в течение вегетации.
Реалии сегодняшнего дня вынуждают искать определенные способы наиболее безвредного для почв и выращиваемых на них растений. Теоретической основой использования для орошения и промывок высокоминерализованных вод является то, что концентрация солей в них значительно ниже, чем в почвенных растворах. Для орошаемых почв оптимальная концентрация солей в почвенных растворах 3-5 г/л, при 6 г/л наблюдается слабое угнетение роста растения, 10-12 г/л сильное угнетение, при 25 г/л оно гибнет. Таким образом, воду с содержанием солей до 3-5 г/л теоретически (при условии свободного гравитационного стока и обеспечения непрерывной подачи воды) можно использовать, не причиняя ущерба растениям. Однако на практике следует учитывать следующее: солеустойчивость культуры и фазы развития растений; высокое испарение; недостаточное оперативное контролирование засоления или осмотического потенциала почвы; несвоевременность проведения поливов и низкий уровень их технологии; необеспеченность оттока вод.
В этой связи воду с минерализацией свыше 3 - 5 г/л следует использовать очень осторожно и, как правило, в разбавлении речной водой. Обязательно следует учитывать не только вид орошаемых культур, но и сорта, которые могут оказаться более чувствительны к солям. Применение дренажных вод для покрытия дефицита оросительной воды более перспективно для выращивания солеустойчивых культур (хлопчатник, озимая пшеница).
При использовании на орошение вод повышенной минерализации в почвенном поглощающем комплексе отмечается вытеснение кальция натрием и магнием (на 5-6% от суммы). Установлено, что увеличение содержания поглощенного натрия в почве связано с увеличением степени ее засоления и имеет обратимый характер, т.е. при промывке и орошении обычной речной водой соотношение обменных катионов натрия и магния снижается, а кальция увеличивается. Если опасность процессов осолонцевания почв на рассматриваемой территории при использовании минерализованных вод практически отсутствует, то опасность вторичного засоления почв представляет серьёзную угрозу. Прогнозы использования минерализованных вод на легких почвах (легкие суглинки, супеси и пески), проведенные исходя из условия поддержания не вредящей урожаю концентрации солей в почвенном растворе, показали, что: при минерализации воды 2 г/л норму надо увеличивать на 5-7%; 3 г/л на 20%, а при 4 г/л до 30-50%. На средних суглинках даже при минерализации воды 2 г/л подачу воды надо увеличить на 10%. Насколько реальна возможность такого увеличения оросительной нормы, зависит от многих условий, но, прежде всего, от глубины грунтовых вод и от дренированности участка, которая должна обеспечивать отток дополнительных объемов воды.
В республиках Средней Азии свойства почв, качество воды и состав основных сельскохозяйственных культур в большинстве случаев позволяют относительно безопасно применять коллекторно-дренажные воды. Отрицательным последствием может быть, в основном, соленакопление. Вследствие невысоких сорбционных свойств почв и большой доли кальциевых солей в воде и почве процессы осолонцевания почв практически исключаются. Соленакопление, лишь попутно, приводит к увеличению долей обменного натрия и магния в поглощающем комплексе почв. Опыты показывают, что при рассолении эти процессы обратимы, тем не менее, использовать воду с минерализацией свыше 3-5 г/л, не следует. В случае же необходимости их применения, обязательно следует учитывать вид орошаемых культур по солеустойчивости (изменяющейся у некоторых видов по фазам развития), а также водопроницаемость и гранулометрический состав почвы. При этом важно не допускать засоления почв путем подачи дополнительных объёмов воды. При наличии воды и хорошего оттока с поля это можно осуществлять в период вегетации, учащая поливы или завышая нормы "нетто". При недостаточности воды в вегетацию и плохой дренированности, следует промывать почвы в невегетационный период, выбирая для промывки время, когда грунтовые воды наиболее глубоки.
Какие же возможные альтернативы выхода из создавшегося положения в будущем могут быть предложены?
Мы рассмотрели схематично несколько возможных вариантов стратегий развития ирригации в сравнении с существующими условиями (вариант 1). Вариант 2 представляет собой идеи, реализованные в работе [2], где рассматривалась только частичная реконструкция оросительных систем. Вариант 3 предусматривает применение совершенной техники полива без повышения существующего уровня совершенства ирригационных каналов. В варианте 4 рассмотрены последствия применения совершенной техники полива и повышения существующего уровня совершенства ирригационных каналов до мирового уровня. То есть, вариант 4 является пределом, выше которого при современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур вряд ли можно подняться. Эти расчёты наглядно показывают, какие возможности развития орошаемого земледелия при ограниченном размере водных ресурсов может дать использование совершенных способов полива и реконструкции гидромелиоративных систем.
Заключение
В работе проанализированы природные и технические причины экологического кризиса в орошаемом земледелии Узбекистана. Поставлен вопрос об изменении концепции мелиорации подверженных засолению земель и предложены варианты выхода из современного положения в перспективе путем совершенствования гидромелиоративных систем различными способами.
Литература
1. Шредер В.Р. и др. Расчётные значения оросительных норм сельскохозяйственных культурв бассейнах рек Сырдарьи и Амударьи. Ташкент, «Средазгипроводхлопок», 1970. С.292.
2. Генеральная схема развития орошаемого земледелия и водного хозяйства республики Узбекистан на период до 2015 года. «Водпроект», Ташкент, 2002.
3. Парфёнова Н.И., Решёткина Н. Экологические принципы регулирования гидрогеологического режима орошаемых земель. С.П. Гидрометеоиздат.1995, 360 с.
4.Панкова Е.И., Айдаров И.П., Ямнова И.А, Новикова А.Ф., Благоволин Н.С. Природное районирование засолённых почв бассейна Аральского моря (география, генезис, эволюция. М., 1996. 180 с.
5. Райнин В.Е., Кошовец Б.И. О выборе противофильтрационных и дренажных мероприятий при проектировании оросительных систем. Гидротехника и мелиорация, 1977, № 5, с.44-51.