Оценка использования воды и мелиоративного состояния орошаемых земель Хорезмской области

На основания анализа показателей водопотребления и мелиоративного состояния орошаемых земель Хорезмской области за ряд лет, показано, что в области нерационально используются водные ресурсы. Многолетнее мелиоративное неблагополучие выражается в, практически круглогодичном, высоком стоянии грунтовых вод и засолении почв. В качестве средства борьбы с сезонным засолением, промывка малоэффективна в этих условиях, по причине небольшой ёмкости зоны аэрации и недостаточной дренированности орошаемых земель. Водоотведение по коллекторам - наибольшее по республике, указывает на большие транзитные сбросы воды: из каналов прямо в коллекторы. При перекрытии коллекторов весной (после сева хлопчатника, с целью получения дружных всходов), эффективность проводимых промывок сводится к нулю, так как искусственно поднимаемые (на время) грунтовые воды создают реставрацию засоления почвы. При этом коллектора разрушаются: оплывают откосы, и заиливается дно. Выходом из создавшегося положения на ближайшую перспективу представляется: повышение дисциплины в использовании водных ресурсов, снижение непродуктивных потерь воды, путем обоснованного потребления, упорядочения в распределении воды на всех уровнях оросительных систем, ремонт каналов и очистка коллекторов. На более отдаленную перспективу необходимо разработать стратегию использования водных и земельных ресурсов в Хорезмской области, включающую возможное изменение структуры сельскохозяйственных посевов или переориентацию сельскохозяйственной деятельности, изменение конструкций гидромелиоративной системы, позволяющей рационально использовать волу на всех уровнях, вплоть до поля и др.

Геолого-геоморфологическое строение в низовьях Амударьи, обуславливает крайне затруднённые условия подземного оттока грунтовых вод. Формирование режима грунтовых вод характеризуется следующими особенностями:

• непосредственно под влиянием фильтрации из реки и крупных каналов и поэтому тесно связано с колебаниями уровней воды в них;
• на орошаемых землях под влиянием орошения и промывок, имеющих четко выраженный сезонный характер;
• режим грунтовых вод при отсутствии подземного притока характеризуется совершенно малой амплитудой колебания.

За счет слабой естественной дренированности территории, вызванной очень малыми уклонами поверхности (0,0001 - 0,0002), и достаточно высокой влагопроводности (в горизонтальном направлении) сильно водопроницаемых прослоек песков и супесей, происходит передача гидростатического давления в грунтовых водах от рек и каналов, поливаемых и промываемых полей (подпор и выпор грунтовых вод) к близлежащим территориям. При отсутствии хорошего дренажа, возникают трудности понижения и отвода грунтовых вод, регулирования солевого режима почвогрунтов. Все вышеперечисленное, усугубляемое плохим техническим состоянием проводящей сети каналов и водоотводящих систем, нарушениями поливного режима и отсталой техникой полива, приводит к относительно неблагоприятному мелиоративному состоянию значительной части орошаемых земель низовьев Амударьи.

На фоне природных условий, характеризующихся высокими гидротермическими показателями климата, малой естественной дренированностью местности с очень плохими гидрогеологическими характеристиками, на фоне практически безуклонного рельефа местности созданы условия способствующие развитию процессов соленакопления.

Вся история развития ирригации низовьев свидетельствует о том, что с повышением КЗИ вынуждено, увеличиваются трудности поддержания благоприятного для произрастания сельхозкультур водно-солевого режима. В сложившихся хозяйственных условиях этот режим поддерживается мощными промывными поливами в невегетационный период, практически, на всей орошаемой площади, поскольку любое поле не получившее таких поливов (промывок) будет являться как бы зоной разгрузки грунтовых вод от соседних (промытых) полей.

Когда-то ирригационные системы Хорезма существовали на чигирном орошении, которое потом было заменено машинным водоподъёмом. В этот период подводящие системы одновременно выполняли роль водоотводящих, а вынужденное "нормирование" водоподачи исключало возможность переполивов. Тех мелиоративных проблем, которые существуют сейчас, тогда практически не было.

Современное состояние систем орошения в Хорезме можно проиллюстрировать рис. 1.

Рис. 1. Пути движения грунтовых вод в различных условиях подвода оросительной воды и отвода грунтовой

(а - случай заглубленных каналов и механического подъёма воды, б - при самотёчной водоподаче и работающей коллекторно-дренажной сети, в - при самотёчной во-доподаче и затруднённом оттоке дренажно-сбросных стоков).

Затруднённый водоотвод и подпоры на коллекторах приводят к ситуации, когда уровни грунтовых вод высоки, и, в связи с высоким коэффициентом земельного использования, отток их вообще невозможен. Их усиленное расходование на испарение приводит к сильному засолению почв и угнетению растений. В этих условиях регулирование водно-солевого режима крайне затруднительно.

По сравнению с другими областями Узбекистана, удельные показатели водозабора и водоотведения в Хорезмской области рекордно высоки (табл.1 рис 2).

Рис. 2. Общий водозабор и водоотведение за ряд лет по Хорезмской области.

Причиной тому являются посевы влаголюбивой культуры риса, занимающего в отдельные годы до 40 тыс. га орошаемой площади (Рис. 3).

Рис.3 Структура посевов сельскохозяйственных культур в Хорезмской области

Потребная оросительная норма риса - достигает 30 и более тыс. м3/га. Сбрасываемая с рисовых полей вода, с помощью откачки насосами из коллекторов подается обратно на поля. Таким образом, ясной картины реальной водоподачи и водоотведения представить невозможно. По данным отчетности ГГМЭ [1] это достаточно высокие цифры: водоподача 17 - 21 тыс. м3/га, а водоотведение 10 - 15 тыс. м3/га (табл.1). С учетом посевов риса, и биологической потребности растений безвозвратное водопотребление явно заниженное, что позволяет предположить низкую эффективность использования оросительной воды на полях, т.е. несоблюдение режимов орошения и равномерности поливов.

Таблица 1 Водозабор и водоотведение по Хорезмской области за ряд лет
(данные Министерства сельского и водного хозяйства)

В результате ряда причин: выращивания риса, подпора коллекторов, массовых промывок земель весной (при недостаточной дренированности, плохом естественном оттоке воды с территории и неудовлетворительном состоянии коллекторов (рис 8), грунтовые воды в Хорезме почти круглый год находятся близко к поверхности (табл. 2, 3).

Таблица 2 Сравнительные данные о глубинах грунтовых вод на 1 апреля

Близкие грунтовые воды очень "выгодны" для выращивания риса, но совершенно неприемлемы для выращивания хлопчатника (Рис.4).

Рис. 4 Влияние водоподачи на урожаи хлопка и риса

Близкое расположение грунтовых вод в корне меняет режим поливов хлопчатника, и, хотя по почвенным особенностям Хорезма требуется большое количество поливов, в практике это не соблюдается: земледельцы уже много лет применяют субирригацию, использование грунтовых вод для покрытия потребности в воде растений хлопчатника. Удивительно, что большие объемы среднегодового водоотведения практически почти не влияют на положение грунтовых вод, что косвенно может свидетельствовать об их подпоре, создаваемом искусственно. Исследованиями САНИИРИ, установлено, что: чем ближе к поверхности почвы грунтовые воды, тем больше их участие в водопотреблении растений, тем меньше потребность сельскохозяйственных культур в оросительной воде, что способствует сокращению числа вегетационных поливов и связанных с ними междурядных обработок почвы. Но, при таком орошении происходят также такие отрицательные явления, как: оплывание откосов и заиление коллекторов после снятия подпора, как результат интенсивного стока выклинивающихся в коллектор грунтовых вод при интенсивной сработке их уровня. Это является причиной необходимости ежегодного проведения большого объёма работ по их очистке. Кроме того, за счет высокого стояния грунтовых вод, происходит интенсивное накопление солей в верхних слоях почвы [2].

Из приведенных на рис. 4 графиков следует, что общая водоподача оказывает прямое влияние на урожай риса (R= 0,85) и более слабо влияет на урожайность хлопка (R= 0,44).
За счет близкого расположения минерализованных грунтовых вод в вегетацию хлопчатник, находится в состоянии постоянного солевого стресса, покрывая потребность в воде за счет некачественной (соленой) грунтовой воды. При среднегодовом расположении грунтовых вод ниже 140 см, имеется тенденция к росту урожая, а при средневегетационном менее 130 см, - отмечено падение урожаев (рис.5).

Рис. 5. Зависимость урожая хлопка и риса от глубин грунтовых вод

Несмотря на то, что грунтовые воды имеют невысокую минерализацию (средневзвешенная по области 2,8 - 3,1 г/л [3]), при высоком испарении и близком расположении от поверхности, они по разным источникам, покрывают до 60 - 80 %% эвапотранспирации, т.е. доставляют в корнеобитаемый слой до 5000 м3/га воды или более 10 тонн/га солей, а если учесть, минерализацию оросительной воды (около 1 г/л), то эта цифра по расчету будет еще выше.

Практически засоление, - это главный результат не оптимального управления водными ресурсами Хорезма, вследствие которого имеются значительные потери урожая хлопчатника и других сельскохозяйственных культур (рис.6) [3].

Рис.6. Влияние засоления почв Хорезма на урожай хлопчатника и риса а) построено на основе данных ГГМЭ по районам; б) Опытные данные Полуашовой Г. [3].

Распространение засоленности, связанное с близким расположением грунтовой воды, для Хорезмской области имеет устойчивый характер во времени (таблица 3).

Таблица 3. Показатели мелиоративного состояния орошаемых земель и урожайность сельхозкультур в Хорезмской области (данные Министерства сельского и водного хозяйства)

Причем земли со средним и сильным засолением (на осенний период), превышают 40 %, а в отдельные годы и 50 % орошаемых земель. Такая же примерно картина наблюдается по отдельным районам области (рис.7).

Рис.7. Рост засоления земель по районам Хорезмской области

Стоит проанализировать более глубоко, почему количество сильнозасоленных земель резко снизилось после двух маловодных лет (с 2002 года), возможно, что вынужденная водная дисциплина, привела к меньшему сезонному накоплению, или увеличилась свободная емкость почвогрунтов, вследствие более глубокого залегания грунтовых вод и промывка была более эффективной?

Ежегодно в феврале - апреле в области проводятся промывки засоленных земель практически на всей орошаемой площади, за исключением площадей, занятых озимой пшеницей. Удельная протяженность внутрихозяйственного дренажа 38,5 пм /га (в среднем по области). Сможет ли этот дренаж (в самом благоприятном случае) своевременно отвести промывную норму, которая в среднем за ряд лет составляет 3,8 тыс. м3/ га? Сомнительно. Не зря же на 1 апреля грунтовая вода, (в среднем по области) залегает на глубине 1,3 - 1,4 м. Эффективность таких промывок низкая, но и без них не обойтись. Надо искать выход из замкнутого круга.
Несмотря на проводимые промывки, в условиях неудовлетворительной работы дренажных систем (рис. 8), борьба с засолением (которое быстро реставрируется при высоком испарении) продолжается весь вегетационный период. В условиях близкого стояния грунтовых вод, влажность почвы в слое 0 - 60 см почти не опускается ниже 70 % от ППВ, а проводят полив по состоянию растений, которые испытывают стресс из-за высокой концентрации солей в почвенном растворе, превышающей 20 г/л. Профили влажности почвы, изученные на хлопковых полях в опытах [4], показывают, что ниже слоя 0 - 60 см, почва насыщена свыше ППВ в течение всей вегетации. При этом (помимо солевого стресса) растения хлопчатника постоянно находятся в условиях дефицита почвенного воздуха, не способствующих нормальным биологическим процессам.

Рис. 8. Состояние дренажных систем
а). В Бухарской области и в областях низовья Амударьи 1999 год;
б). По Хорезмской области в динамике[1]

Анализ данных за 2001 и 2002 годы показывают, что по отдельным районам зависимость между урожаем хлопка и риса - обратная: чем выше урожай риса, тем ниже урожай хлопка. Хотя по средним для области данным, такая связь не прослеживается, можно предположить, что посевы риса - неблагоприятны для хлопка, приводят к подъему грунтовых вод и, как следствие, к снижению урожая (рис. 9).

Рис. 9. Связь между урожаем риса и хлопка
(по отчетным данным по районам Хорезмской области за 2001,2002 годы)

Заключение

Устойчиво неблагоприятное мелиоративное состояние орошаемых земель Хорезма, приводит не только к снижению продуктивности земель, экономическим ущербам, но и имеет долгосрочные экологические последствия, обеднение почвенной биоты (за счет засоления) и развитие анаэробных процессов (за счет близкого залегания грунтовых вод) совершенно изменяющих свойства почв и их плодородие.
Причиной сложившегося положения является комплекс факторов:

• природных (геоморфология, литология и гидрография территории);
• исторически сложившихся особенностей гидромелиоративных систем;
  
• структуры посевов;
  
• неудовлетворительного управления водными ресурсами (ирригации и мелиорации).

Выходы из создавшегося положения при ведении орошаемого земледелия требует не стандартных решений в управлении водно - солевым режимом, отличных от тех, которые применялись при освоении орошаемых массивов (Голодная, Каршинская и Джизакская степи).
Они представляются в следующем:

• прежде всего, следует отделить рисовые массивы от хлопковых;
• выявить технические возможности гидромелиоративных систем и организационные недостатки в водораспределении и водоотведении по отдельным ирригационным системам и по Хорезму в целом;
  
• принять решение об оптимальной структуре посевных площадей, севооборотов и реальном пути снижения уровней грунтовых вод;
  
• определить перспективы использования и стимулы для применения водосберегающих методов орошения, включая прогрессивные технологии (дождевание, капельное орошение и др.).
  

В качестве одного из вариантов выхода из ситуации [5], возможно следует еще раз рассмотреть концепцию выхода ЦА региона из экологического, экономического и социального кризиса (разработанную в 80-е годы), предусматривающую:

• изменение стратегии развития производительных сил и инфраструктуры региона, в том числе развитие перерабатывающих и других отраслей народного хозяйства, частичную замену посевов хлопка, ликвидацию потерь сельскохозяйственной продукции;
• изменение структуры земледелия, снижение площадей под рисом, частичный вывод непродуктивных орошаемых земель из оборота, выведение новых сортов сельскохозяйственных растений;
  
• реконструкцию оросительных земель, введение современных технологий орошения, очистку и рациональное использование дренажного стока.
  

Имеет смысл создать из современных ученых и специалистов специальную группу по разработке стратегии использования водных и земельных ресурсов в Хорезмской области.
Первые шаги в этом направлении уже предприняты правительством. После посещения Хорезмской области и Республики Каралпакстан Президентом Р.Узбекистан И.А.Каримовым и последовавшим за этим Постановлением Кабинета Министров РУз. № 240 от 1 ноября 2005 года [6], согласно которому поставлена задача (улучшения мелиоративного состояния орошаемых земель и борьбы с засолением, а также выведения новых солеустойчивых видов сельскохозяйственных культур). Ученые Республики получили возможность дать обоснованные предложения по улучшению ситуации, сложившейся в Хорезме.

Использованные источники:

1. Годовые отчеты ГГМЭ Хорезмской области (2002 и 2004 гг). МСиВХ
2. Отчёт о НИР "Установить закономерности изменения почвенных и физиологических процессов при орошении и промывках минерализованными водами сельскохозяйственных культур и разработать математическую модель для расчёта солепереноса". (Промежуточный отчёт), Ургенч, 1979 стр. 37 - 38
3. Широкова Ю.И., Шарафутдинова Н.Ш., Палуашова Г Использование метода электрокондуктометрии для решения прикладных задач, САНИИРИ Международная научно-практическая конференция "Научное обеспечение как фактор устойчивого развития водного хозяйства", г. Тараз 20 - 21 октября 2005 года, сб. докл с.175 - 180.
4. Отчет о НИР "Совершенствование мониторинга солевых процессов на орошаемых землях на основе использования современных технологий и разработка способов предотвращения ущербов урожаю сельскохозяйственных культур от засоленности почв" САНИИРИ, 2005 128 стр.
5. Н. Ф. Глазовский, Комментарий к идее реанимации проекта переброски Сибирских рек в Среднюю Азию. Ж "ЗЕЛЕНЫЙ МИР", Специальный выпуск № 11 - 12, 2002 г.
6. Постановление КМ 2005 1 ноябр 240-сонли "Хоразм Маъмун академеяси фаолиятини такомиллаштириш ва унинг 1000 йиллигини нишонлашга доир =ышимча чоратадбирлар ты`рисида".

Вернуться на главную страницу