CC BY
29УДК 631.67 (470)
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОРОШЕНИЯ В КРЫМУ
Николаев Е. В., доктор сельскохозяйственных наук, профессор; Резник Н. Г., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент; Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского»
В статье приводятся данные о состоянии и основных направлениях решения проблемы орошения в Крыму. Указывается, что использование сточных и сбросных вод, после специальной доочистки, может стать дополнительным источником воды для орошения различных сельскохозяйственных культур. Рекомендовано полученные объемы водных ресурсов аккумулировать в близ расположенных прудах и накопителях с перспективой дальнейшего использования для орошения.
Ключевые слова: орошение, во-досберегающие технологии, сбросные и сточные воды, капельное орошение.
THE MAIN DIRECTIONS OF SOLVING THE PROBLEM OF IRRIGATION IN CRIMEA
Nikolaev E. V., Doctor of Agricultural Science, Professor;
Reznik N. G., Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor; Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University»
The article provides information on the status and main directions of solving the problem of irrigation in the Crimea. Indicate that the use of waste and waste waters, after special treatment, can become an additional source of water for irrigation of various crops. The resulting recommended water quantities to accumulate in the ponds located near the drives and with the prospect of future use for irrigation.
Keywords: irrigation, water-saving technologies, waste and wastewater, drip irrigation.
Введение. Запасы влаги на Крымском полуострове зависят, с одной стороны, от количества атмосферных осадков, конденсированной влаги, притока воды поверхностным и подземным путем, а с другой, от ее испарения, а также поверхностного и подземного стока. Сравнительно небольшое количество атмосферных осадков, продолжительное сухое лето, распространение в горах карстующихся пород обусловили бедность Крыма поверхностными водами. В годовом колебании уровня воды в реках выделяют два периода. Первый - с декабря по апрель, когда наблюдаются более высокие уровни и их частые резкие подъемы вследствие оттепелей с одновременными дождями. Второй - с мая по ноябрь - с низким уровнем (до пересыхания), который периодически
прерывается кратковременными, интенсивными, иногда катастрофическими подъемами уровня из-за ливней [3].
Осадки, которые выпадают на поверхность почвы, испаряются непосредственно из почвы, растениями (транспирация) и с водной поверхности, что в сумме составляет суммарное испарение. Дефицит воды в регионе наступает летом, в период вегетации растений и формируется урожай [1].
Источником воды для выращиваемых растений могут быть атмосферные осадки, грунтовые воды и воды орошения. Водопотребление любой сельскохозяйственной культуры зависит от ряда факторов: он уменьшается или увеличивается в зависимости от уровня всего комплекса агротехники, в том числе от режима орошения, минерального питания, содержания междурядий у пропашных культур, от сорта и т.д. В наших условиях режим орошения должен быть дифференцированным в зависимости от уровня залегания грунтовых вод и известняков [2, 4].
В настоящее время в связи с отсутствием подачи воды Северо-Крымским каналом проблема производства сельскохозяйственной продукции обострилась. Возникла необходимость выработать основные направления решения проблемы орошения в Крыму. В первую очередь поливной водой необходимо обеспечить овощные и плодовые культуры, виноград и кормопроизводство. Экономия должна лежать в основе усовершенствования водосберегающих технологий выращивания сельскохозяйственных культур.
Цель исследований: собрать и систематизировать информационный материал, провести анализ состояния орошения сельскохозяйственных культур в Крыму и внести предложения по его решению.
Материал и методы исследований. При проведении исследований были использованы методы анализа и синтеза, сравнения и расчетно-конструктивный.
Результаты и обсуждение. В связи с обострившейся в последние годы международной ситуацией, вопросы продовольственной безопасности Крыма значительно обострились. Положение дел с этим вопросом усложняется несколькими обстоятельствами.
Во-первых, масштабным и глубоким социально-экономическим кризисом, в котором находится сельскохозяйственное производство, с начала 90-х годов прошлого столетия, в результате чего около 30-35% пахотных земель на полуострове не обрабатываются, а значит и не дают продукции.
Во-вторых, вследствие распаевания сельскохозяйственных угодий, ликвидации крупных аграрных предприятий - совхозов и колхозов, произошло значительное снижение уровня агротехники возделывания всех сельскохозяйственных культур, что обусловило уменьшение их продуктивности
В-третьих, вследствие прекращения подачи воды по Северо-Крымскому каналу резко, с почти 400 тысяч га до 15-20 тысяч га сократилась площадь орошаемых земель на полуострове. Сельское хозяйство Крыма стало, по сути дела суходольным. Особенно при этом пострадали такие «водоемкие» отрасли как овощеводство, плодоводство и кормопроизводство.
Пострадали и другие отрасли. Так, например, если в 80-е годы прошлого столетия средняя урожайность зерновых в Крыму составляла 34,8 ц/га, то в последние годы она не превышала 20 ц/га. Причем величина этих урожаев стала не стабильной, она определялась условиями увлажнения периода вегетации культуры. Колебания урожайности зерновых в последние годы отмечались от 16,1 ц/га - в 2013 г. до 31,9 ц/га в 2011 г. Соответственно изменялись и валовые сборы зерна от 764 до 1931 тысяч тонн. Совершенно очевидно, что сложившаяся в последние годы ситуация ни к какой мере не соответствует современным представлениям и требованиям о продовольственной безопасности региона.
В связи с этим, аграрная наука и сельскохозяйственное производство должны незамедлительно сосредоточить все свои усилия в направлении поиска выхода из сложившейся ситуации и найти резервы для создания условий устойчивого производства продукции. Главным резервом успешного решения этой жизненно важной проблемы, по нашему мнению, является восстановление на полуострове ранее функционирующей площади орошаемых земель, которые должны обеспечить получение не только высоких, но и гарантированных урожаев в любые по условиям увлажнения годы.
Основой орошения в прошлые годы был Северо-Крымский канал, который сейчас по политическим причинам не функционирует и в ближайшие годы, даже при изменении ситуации на Украине, функционировать не сможет, вследствие выхода его из строя. Поэтому основную ставку Крыму, по нашему мнению, следует делать на использование местных источников орошения. Главным лимитирующим фактором в деле создания условий продовольственной безопасности - получения высоких и стабильных по годам урожаев сельскохозяйственных культур в засушливом Крыму является влага. Естественные ее ресурсы в регионе обеспечивают потребности озимых культур при формировании ими урожая на 40-60%, а яровых и того меньше на 30-35%.
Крымский полуостров является не только засушливым, но и одним из малообеспеченных регионов страны по запасам местных водных ресурсов. Эти запасы складываются из следующих источников.
Первый источник - ресурсы речного стока, которые составляют около 900 млн. м3 в год. В настоящее время в водохозяйственном балансе Крыма они используются всего на 9,5%. Однако, этот источник в обозримом будущем не может быть использован для орошения сельскохозяйственных культур. В сложившихся условиях вся вода речного стока должна использоваться только для накопления для наполнения водохранилищ с питьевой водой.
Второй источник - паводковые воды выпадающих осадков. В Крыму ежегодно выпадает большое количество осадков в виде дождя и снега. Небольшая их часть - около 200 млн. м3 в настоящее время аккумулируется в пруды-накопители и используются в качестве оросительной воды. Следует отметить, что большая часть этих ставков-накопителей была построена более чем 50 лет назад и к настоящему времени заилилась, вышла из строя, нуждаются
в реконструкции и ремонте. Заполняются эти водохранилища водой осадков во время осенне-зимнего периода, весенних паводков и частично летом при ливневых дождях. К сожалению, не во все годы происходит их наполнение до оптимального уровня. Остальная, неиспользуемая часть выпадающих осадков - около 150-200 млн. м3 ежегодно сбрасывается в окружающие полуостров моря, загрязняя их пляжи и воду. Именно эта часть выпадающих осадков, которая сейчас не используется на орошение, является резервом для их аккумуляции в прудах-накопителях и использования в дальнейшем в качестве оросительной воды для полива сельскохозяйственных культур. Для этой цели по всей территории полуострова, первую очередь в зонах с развитым овощеводством, плодоводством и кормопроизводством, необходимо построить новые пруды-накопители. Суммарная емкость вновь построенных прудов-накопителей дождевой воды должна быть около 100-150 млн. м3. Размеры этих прудов - накопителей должны определяться площадью водосборной территории, и составлять от 50 до 100 тысяч кубометров. Следует заметить, что сбор дождевой воды в водосборных резервуарах (прудах - накопителях) с последующим плановым использованием позволяет предотвратить перегрузку канализационной сети в случае интенсивных осадков. В настоящее время в Крыму не предусмотрена раздельная канализация городских сбросов и дождевых вод. В большинстве случаев бытовые и канализационные стоки сливаются в один канализационный коллектор.
Третий потенциальный источник оросительного водоснабжения - сбросные воды. Общее их количество в Крыму составляет около 200-210 млн. м3. Основная их часть - продукт жизнедеятельности относительно крупных городов и населенных пунктов. Большая часть этой воды, особенно из приморских городов и поселков в настоящее время сбрасывается непосредственно в море, загрязняя его. Для вторичного использования этой воды нужно строить специальные пруды накопители, не смешивая эту воду с паводковой (табл. 1).
Таблица 1. Объемы сточных вод и возможные площади орошения ими в Крыму
№ п/п Наименование городов Количество очищенных сточных вод, млн. м3 Площадь орошения, га
1 Алушта 7,88 2627
2 Евпатория 11,45 3817
3 Керчь 18,38 6127
4 Феодосия 11,19 3730
5 Ялта 23,55 7850
6 Симферополь 42,06 14020
7 Бахчисарай 2,20 733
8 Белогорск 0,20 67
9 Джанкой 2,26 753
10 Судак 1,74 580
11 Саки 1,95 650
12 Севастополь 29,20 9733
Всего по РК 152,06 50687
Вторичное использование этой воды возможно лишь при условии, если будет обеспечена полная экологическая безопасность (т.е. такое использование не должно наносить ущерб сложившейся экосистеме, почве и культурным растениям), а также исключен всякий риск для местного населения в санитарно-гигиеническом отношении.
Нельзя использовать сточные воды, когда ее химический состав несовместим с требованиями сельскохозяйственных культур (превышение содержания натрия и кальция по сравнению с калием и магнием). Технология очистки сточных вод для сельского хозяйства различается в зависимости от видов культур, для которых они предназначены. Для орошения культур, предназначенных для употребления в пищу в сыром виде, вода должна пройти осветление флоку-ляцией, фильтрацию и дезинфекцию. Для орошения садов и пастбищ - только осветление флокуляцией (или биологическое отстаивание) и дезинфекцию, для орошения полей с непищевыми культурами - биологическое отстаивание. В то же время следует при этом учитывать, что дождевая вода вообще не требует какой-либо особой очистки: достаточно лишь простого фильтрования, пока она стекает по крышам зданий и попадает в накопительные резервуары. Использование вторичной воды в сельском хозяйстве возможно далеко не всегда - особенно если сельскохозяйственные угодья, где предполагается применять такую технологию, расположены в удаленном районе или на нижнем высотном уровне.
Таким образом, на первом этапе проблемы продовольственной безопасности Крыма можно решить за счет неиспользуемых в настоящее время ресурсов, увеличив количество воды, используемой для орошения на 300 млн. м3, которые позволят дополнительно оросить до 100 тыс. га посевов сельскохозяйственных культур. С учетом существующих в настоящее время и возможных объемов аккумуляции воды местных источников общие запасы воды для орошения могут составить около 500-550 млн. м3, что позволит при современных способах полива орошать в Крыму около 150-180 тысяч га. В связи с острым дефицитом воды на полуострове, необходимо установить порядок и очередь использования воды на орошение. В первую очередь поливной водой должны обеспечиваться площади, на которых выращиваются овощные культуры, ягодники и плодовые, а также участки со столовым виноградом. Для рациональной организации использования сбросных и сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур необходимо модернизировать имеющиеся и построить новые очистные сооружения, пруды для аккумуляции очищенных ими вод и организовать вокруг них кластеры по выращиванию винограда, плодовых и овощных культур.
В сложившихся условиях Крымского полуострова выращивание сельскохозяйственных культур целесообразно только на капельном орошении и дождеванием с закрытых трубопроводных систем и применения ресурсосберегающих режимов орошения. Современные технологии предусматривают использование систем капельного и внутрипочвенного орошения для проведения поливов, внесения с поливной водой удобрений и химических мелиорантов.
При этих условиях повысится средняя урожайность столового винограда до 10-12 т/га, плодовых до 30 т/га и овощных культур до 40 т/га, что позволит уменьшить поливную площадь, а валовое производство полностью удовлетворит запланированные объемы производства.
Наиболее важной задачей при решении проблемы обеспечения сельскохозяйственного производства поливной водой является строительство по всей территории полуострова прудов-накопителей. В них необходимо аккумулировать как можно больше осадков для полива, что поможет решить проблему продовольственной безопасности региона.
Выводы. 1. В связи с острым дефицитом оросительной воды в Крыму необходимо организовать рациональное использование сбросных и сточных вод для полива сельскохозяйственных культур. Для этого нужно модернизировать имеющиеся и построить новые очистные сооружения, пруды-накопители для аккумуляции очищенных вод возле приморских городов и организовать вокруг них кластеры по выращиванию овощных, плодовых культур и винограда.
2. При выращивании сельскохозяйственных культур целесообразно использовать - современные ресурсосберегающие технологии, капельное орошение и дождевание с закрытых трубопроводных систем. Вследствие этого в Крыму увеличится урожайность столового винограда до 10-12 т/га, плодовых и овощных культур до 30-40 т/га, что обеспечит потребности населения жителей полуострова и отдыхающих в этих видах продукции.
Список использованных источников:
1. Гордieнко В. П. Грунтова воло-га. ^мферополь. ЧП «Предприятие Феникс». 2008. - 368 с.
2. Научное обоснование основных направлений развития агропромышленного комплекса Крыма. Под общей редакцией Николаева Е. В. Симферополь: Таврия. 2004. - 312 с.
3. Подгородецкий П. Д. Крым: Природа: Справочное издание. Симферополь: Таврия. 1988. - с. 78-86.
4. Спутник овощевода. Под общей редакцией Борисова В. Я., Перегуд-та М. Ф., Борисовой Р. Л. и др. Симферополь: Таврия. 1972. - с. 66-76.
References:
1. Gardienko V. P. Rotova the state award. Simferopol. PE «Phoenix Company». 2008. - 368 p.
2. Scientific substantiation of the basic directions of development of agroindustrial complex of Crimea. Under the General editorship of E. V. Nikolaev. Simferopol: Tavria. 2004. - 312 p.
3. Podgorodetsky P. D. Crimea: Nature: reference edition. Simferopol: Tavria. 1988. - p. 78-86.
4. Satellite grower. Under General edition of V. Y. Borisov, Pereguda M. F., Borisova R. L. and others. Simferopol: Tavria. 1972. - p. 66-76.
Сведения об авторах: Information about the authors:
Николаев Евгений Владимирович - Nikolaev Evgeny Vladimirovich -доктор сельскохозяйственных наук, Doctor of Agricultural Sciences, Pro-
профессор, профессор кафедры растениеводства Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского», 295492, Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».
Резник Николай Григорьевич -кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры технологии производства, хранения и переработки продукции овощеводства и стандартизации Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского», e-mail: reznik_n_g@mail.ru, 295492, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».
fessor of Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vemadsky Crimean Federal University», e-mail: a.m.izotov@mail.ru, Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University», 295492, Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe Reznik Nikolay Grigorievich -Candidate of Agricultural Sciences, associate Professor of Department of technology of production, storage and processing of vegetables and standardization of the Academy of Life and Environmental Science FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University», e-mail: reznik_n_g@mail.ru, 295492, Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe.
