1 все о поливах в сельском хозяйстве

1 все о поливах в сельском хозяйстве

Содержание

От воды зависит само наше существование

Вода нужна для питья, вода нужна для производства продовольствия.
Кроме того, связанные с водой экосистемы поддерживают средства к существованию, продовольственную безопасность и питание.

Однако запасы пресноводных
ресурсов стремительно оскудевают.

Население растет, спрос повышается

Факторами, которыми обусловлен дефицит воды, являются рост населения и социально-экономическое развитие, поскольку они приводят к росту спроса на этот драгоценный природный ресурс. Усугубляют ситуацию ожидаемые последствия изменения климата, такие как непредсказуемость количества осадков и запасов воды. В результате за последние два десятилетия ежегодный объем доступных ресурсов пресной воды на душу населения сократился более чем на 20%.

ЗА ПОСЛЕДНИЕ ДВА ДЕСЯТИЛЕТИЯ ЕЖЕГОДНЫЙ ОБЪЕМ ДОСТУПНЫХ РЕСУРСОВ ПРЕСНОЙ ВОДЫ НА ДУШУ НАСЕЛЕНИЯ СОКРАТИЛСЯ БОЛЕЕ ЧЕМ НА 20%

Особенно сильно эта проблема затрагивает Северную Африку и Западную Азию: там объем пресной воды на душу населения сократился более чем на 30%, а среднегодовой объем воды на душу населения едва достигает 1 000 м3, что обычно считается тем пороговым уровнем, ниже которого наступает уже острый дефицит воды.

В СЕВЕРНОЙ АФРИКЕ И ЗАПАДНОЙ АЗИИ ОБЪЕМ ПРЕСНОЙ ВОДЫ НА ДУШУ НАСЕЛЕНИЯ СОКРАТИЛСЯ БОЛЕЕ ЧЕМ НА 30%. СРЕДНЕГОДОВОЙ ОБЪЕМ ВОДЫ НА ДУШУ НАСЕЛЕНИЯ ЕДВА ДОСТИГАЕТ 1 000 М3, ЧТО ОБЫЧНО СЧИТАЕТСЯ ТЕМ ПОРОГОВЫМ УРОВНЕМ, НИЖЕ КОТОРОГО НАСТУПАЕТ УЖЕ ОСТРЫЙ ДЕФИЦИТ ВОДЫ

Рост доходов и урбанизация приводят к увеличению спроса на воду со стороны промышленности, энергетики и сферы услуг, а также к изменению рациона питания: повышается спрос на водоёмкие продукты, такие как мясо и молочные продукты.

РОСТ ДОХОДОВ И УРБАНИЗАЦИЯ ПРИВОДЯТ К ИЗМЕНЕНИЮ РАЦИОНА ПИТАНИЯ: ПОВЫШАЕТСЯ СПРОС НА ВОДОЁМКИЕ ПРОДУКТЫ, ТАКИЕ КАК МЯСО И МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ.

Снизить связанные с этим объемы безвозвратного водопользования может здоровое питание, концепция которого включает соображения устойчивости на уровне продовольственных систем.

Усиление конкуренции за дефицитные водные ресурсы приводит к напряженности и конфликтам между заинтересованными сторонами, что усугубляет неравенство в доступе к воде, особенно для уязвимых категорий, включая сельскую бедноту, женщин и коренное население.

Вода и устойчивое развитие

До 2030 года осталось десять лет, и первые оценки показателя ЦУР 6.4.2, который характеризует уровень водного стресса, а также постоянная нехватка воды в богарном земледелии позволяют говорить о том, что обеспечение устойчивого управления водными ресурсами в интересах всех жителей планеты по-прежнему остается сложной задачей.

Поскольку вода тесно связана с рядом других ЦУР и не в последнюю очередь с целью ликвидации голода, решающее значение для их достижения в полном объеме будет иметь рачительное использование скудных водных ресурсов.

Достичь поставленных целей все еще возможно, но для этого абсолютно необходимо обеспечить более продуктивное и устойчивое использование пресной и дождевой воды в сельском хозяйстве, которое является крупнейшем в мире водопользователем: на его долю приходится более 70% мирового объема забираемой пресной воды.

Решения

Обеспечение эффективного, справедливого и устойчивого водопользования в сельском хозяйстве

Есть множество мер, которые могут повысить устойчивость водопользования в мире в самых разных обстоятельствах.

Ключевым фактором успеха здесь является осведомленность: необходимы прозрачный учет и аудит водных ресурсов

Характер необходимых мер будет зависеть от того, насколько остро стоит вопрос нехватки воды в соответствующем водосборном бассейне. Основой для разработки любой эффективной стратегии решения проблемы перебоев с водой и ее дефицита, особенно в сельском хозяйстве, должны быть учет и аудит водных ресурсов, проводимые лишь в редких случаях. Сочетание учета и аудита может создать основу для более реалистичного, устойчивого, эффективного и справедливого управления водными ресурсами. Хорошим подспорьем для всех, кто хочет организовать учет и аудит водных ресурсов, может стать вышедший недавно справочник ФАО на эту тему.

ОСНОВОЙ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ЛЮБОЙ ЭФФЕКТИВНОЙ СТРАТЕГИИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕБОЕВ С ВОДОЙ И ЕЕ ДЕФИЦИТА, ОСОБЕННО В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ, ДОЛЖНЫ БЫТЬ УЧЕТ И АУДИТ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Повышение эффективности использования дождевой воды в богарных районах

Производители (многие из которых являются мелкими фермерами), работающие на 128 млн га (т.е. на 11%) богарных пахотных земель, которые страдают от периодических засух, могут существенно выиграть от использования методов сбора и сохранения поверхностного стока. По одной из оценок, в богарном земледелии такие подходы позволяют увеличить производство пищевой энергии на 24%, а если их сочетать с активным использованием орошения – более чем на 40%.

ПРОИЗВОДИТЕЛИ (МНОГИЕ ИЗ КОТОРЫХ ЯВЛЯЮТСЯ МЕЛКИМИ ФЕРМЕРАМИ), РАБОТАЮЩИЕ НА БОГАРНЫХ ПАХОТНЫХ ЗЕМЛЯХ, КОТОРЫЕ СТРАДАЮТ ОТ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЗАСУХ, МОГУТ СУЩЕСТВЕННО ВЫИГРАТЬ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДОВ СБОРА И СОХРАНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА

Скотоводы, работающие на 656 млн га (т.е. на 14%) страдающих от засух пастбищных земель, могут применить ряд методов хозяйствования, позволяющих смягчить последствия засух и повысить продуктивность воды. С водой косвенно связаны многие из этих мер, в том числе борьба с болезнями и охрана здоровья животных, организация кормления и поения скота, мобильность и стратификация производства с целью снижения нагрузки на пастбища в засушливых районах.

Инвестиции в устойчивые технологии орошения в целях повышения продуктивности воды

На тех 171 млн га (т.е. на 62%) орошаемых пахотных земель, где уровень водного стресса высок или очень высок, первоочередное внимание следует уделить стимулированию применения тех методов хозяйствования, которые способствуют повышению продуктивности воды; в том числе это касается восстановления и модернизации существующей ирригационной инфраструктуры и внедрения инновационных технологий. Для того чтобы гарантировать справедливое распределение водных ресурсов и доступ к ним, а также соблюдение требований к экологическим попускам, необходимых для поддержания функционирования связанных с водой экосистем, эти методы должны сочетаться с повышением эффективности управления водными ресурсами. Ожидается, что в странах Африки к югу от Сахары орошаемые площади увеличатся к 2050 году более чем вдвое, что принесет пользу миллионам мелких фермеров.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ МОЖЕТ ОБЕСПЕЧИТЬ СПРАВЕДЛИВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ И ДОСТУП К НИМ

Возвратное водопользование и нетрадиционные источники воды

С точки зрения компенсации дефицита воды все большую актуальность приобретают инвестиции в возвратное водопользование, например в аквакультуру, а также в нетрадиционные источники, такие как повторное использование и опреснение воды, однако инновации должны быть экономически эффективными, социально приемлемыми, экологически устойчивыми и соответствующими контексту.

C ТОЧКИ ЗРЕНИЯ КОМПЕНСАЦИИ ДЕФИЦИТА ВОДЫ ВСЕ БОЛЬШУЮ АКТУАЛЬНОСТЬ ПРИОБРЕТАЮТ ИНВЕСТИЦИИ В ВОЗВРАТНОЕ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ, НАПРИМЕР В АКВАПОНИКУ

Гарантии соблюдения требований к экологическим попускам

Повышение устойчивости водопользования в сельском хозяйстве будет означать также гарантированное соблюдение требований к экологическим попускам, которое необходимо для поддержания экосистемных функций; этот вопрос часто упускают из виду.

По оценкам, в настоящее время порядка 41% мирового потребления оросительной воды происходит в ущерб требований к экологическим попускам.

В тех водосборных бассейнах, где соблюдение требований к экологическим попускам не обеспечивается, необходимо сократить объемы забираемой пресной воды и повысить эффективность водопользования. В основе этих мер должны быть прозрачный учет и аудит водных ресурсов.

Меры политики, стимулирующие инновации

Для обеспечения устойчивого водопользования указанные выше решения должны применяться шире. Центральную роль в стимулировании внедрения технологий и инноваций играют меры политики и регулирования, которые могут обеспечить, в частности, выделение финансирования, осуществление программ развития потенциала и соблюдение требований к экологическим попускам.

ЦЕНТРАЛЬНУЮ РОЛЬ В СТИМУЛИРОВАНИИ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ И ИННОВАЦИЙ ИГРАЮТ МЕРЫ ПОЛИТИКИ И РЕГУЛИРОВАНИЯ

Но все это требует надлежащего распределения прав на водные ресурсы и гарантий прав пользования ими: только так можно обеспечить безопасный, справедливый и устойчивый доступ к воде, особенно для наиболее уязвимых групп населения, а также соблюдение требований к экологическим попускам.

Важнейшую роль в обеспечении эффективного, устойчивого и справедливого управления водными ресурсами играют согласованность политики и механизмы управления в разных секторах. В частности, в сельском хозяйстве необходимы согласованные и инклюзивные стратегии деятельности в области богарного и орошаемого земледелия, животноводства, рыболовства во внутренних водоемах, аквакультуры и лесного хозяйства.

Что Такое Орошение?

Орошение или ирригация – это дополнительный полив на тех территориях, где естественных осадков недостаточно. Орошение играет важную роль в развитии культур и повышении их урожайности. Для засушливых регионов Африки, Азии и Южной Америки – это единственный способ эффективного и стабильного ведения сельского хозяйства.

Классификация Ирригационных Систем

В сельскохозяйственной практике выделяют четыре основных типа искусственного орошения полей.

Поверхностное Орошение

Данная ирригационная система земледелия предполагает распределение воды естественным путем, в соответствии с законом гравитации. Для поверхностного орошения почвы не требуются сложные инновационные технологии, но необходимо большое количество водных ресурсов. Поэтому поверхностное орошение полей зависит от типа почвы и целесообразно только при условии ее низкой инфильтрационной способности: оно применимо для глинистых грунтов и малоэффективно для песчаных.

Поверхностное орошение осуществляется несколькими способами: орошение затоплением, бороздовое орошение и полив напуском по полосам.

орошение затоплением на поле

Орошение Затоплением

Этот метод предполагает сооружение насыпей по периметру участка и его затопление. Вода находится на поверхности поля длительное время. Такая ирригационная система в основном применяется для выращивания риса, но также подходит для пшеницы. Ирригация затоплением используется на равнинных территориях, при необходимости поверхность выравнивается дополнительно.

Бороздовое Орошение

При бороздовой ирригации вода заполняет длинные траншеи, которые находятся на уровень выше, чем выращиваемые сельскохозяйственные культуры. Вода стекает на ряды по закону гравитации или поступает по сифонным трубкам и вентилям.

бороздовое орошение поля

Полив Напуском По Полосам

В данной системе ирригации вода поступает напуском по полосам с использованием сифонных трубок или вентилей, как и при бороздовом орошении.

Спринклерное Орошение

Посевы опрыскиваются системами автоматического орошения или оборудованием с ручным управлением. Спринклерные системы ирригации фиксируются на определенный срок или находятся в поле постоянно, с возможностью перемещения и вращения поливалок. Спринклеры отличаются силой напора и диаметром капель, в зависимости от сопел и насадок.

спринклерная система орошения

Данная ирригационная система не является универсальной и не подходит для полива некоторых культур, поскольку капли большого размера и высокий напор воды могут повредить растения, особенно в период цветения и опыления. Кроме того, спринклерные установки засоряются нерастворимыми частицами, которые попадают внутрь системы и выводят оборудование из строя. Распределение воды при спринклерной ирригации зависит от скорости и направления ветра.

Капельная Система Орошения

Что представляет собой система капельного орошения и как она функционирует? Вода подается каплями по тонкой ленте, установленной по рядам, поэтому такая оросительная система называется капельной. Значительным преимуществом капельной ирригации является снижение потребления водных ресурсов, поскольку капли поступают под низким давлением непосредственно к культуре. Кроме того, дефицит влаги на неорошаемых участках препятствует развитию сорняков. Отсутствие сорняков экономит питательные вещества в почве.

Капельные ленты повреждаются техникой и засоряются, если внутрь системы попадают нерастворимые частицы. Если же применяемые вещества растворяются в воде, ирригацию и внесение удобрений можно объединить. Данный метод известен как фертигация.

капельное орошение поля

Подземное Капельное Орошение

Вода поступает по поливному трубопроводу и ленте с капельницами к корням растений под поверхностью почвы. Как и при наземной капельной ирригации, для данной системы характерен минимальный расход воды. Кроме того, поскольку вода подается под землей, она не испаряется.

Внутрипочвенные капельные линии повреждаются не только нерастворимыми частицами, но и корнями растений, грызунами, а также при движении техники и обработке полей.

EOS Crop Monitoring

Спутниковый мониторинг – управляйте полями дистанционно с помощью одной платформы!

EOS Crop Monitoring

Спутниковый мониторинг – управляйте полями дистанционно с помощью одной платформы!

Пути Оптимизации Ирригации: Как Получить Больше При Снижении Затрат

Орошение почвы требует большого количества ресурсов (в том числе, водных, энергозатрат, сельскохозяйственной техники, рабочей силы). Тем не менее, их использование при ирригации должно быть рациональным и целесообразным.

Повышение Влагоудерживающей Способности Почвы

  • Снижайте растрескивание почвы путем добавления органических субстратов.
  • Закрепляйте почву растениями с сильной корневой системой.
  • Предупреждайте салинизацию достаточным дренажем, а алкалинизацию – добавлением гипса.
  • Используйте многолетние культуры при севообороте для повышения влагоудерживающих свойств почвы.
  • Не допускайте переуплотнения грунта.

Уменьшение Испарения Влаги

  • Защищайте поля лесонасаждениями и тем самым снижайте испарение влаги из-за сильных ветров.
  • Реже рыхлите почву.
  • Применяйте мульчирование.
  • Высаживайте покровные культуры.
  • Установите подземный капельный полив.

точный полив на поле

Оптимизация Затрат Водных Ресурсов

  • Рассмотрите альтернативные варианты источники водных ресурсов для орошения полей (сбор дождевой воды, в том числе для капельного полива).
  • По возможности используйте переработанную / очищенную сточную воду.
  • Подавайте воду непосредственно к растениям – установите наземную или подземную систему капельной ирригации.
  • Отслеживайте необходимость проведения полива.
  • Контролируйте расход воды.
  • Следите за прогнозами погоды и ожидаемыми осадками.
  • Совмещайте ирригацию с внесением удобрений (капельная фертигация).

Нежелательные Последствия Ирригации
Эффективность ирригации определяется не только оптимальным использованием ресурсов, а и правильным применением систем орошения полей и предотвращением нежелательных явлений. Последствиями неправильной ирригации являются:

  • водная эрозия;
  • засоление почвы;
  • заболачивание грунтов;
  • размывание и оседание рельефа;
  • загрязнение грунтовых вод и водоемов;
  • обмеление водоемов.

Точная Ирригация: Суть И Преимущества

Системы ирригации популярны во всем мире: они значительно облегчают фермерский труд и снижают затраты. Но, даже однократное отсутствие своевременного полива может погубить весь урожай. Постоянно контролировать ситуацию – довольно сложная задача, но ее выполнение можно успешно поручить специализированным агро- платформам и приложениям.

Точное земледелие, и точная ирригация в частности, позволяет экономить ценные ресурсы и при этом не допускать дефицита влаги, жизненно важной для роста культур.

Как правило, в ирригационных системах полива в фермерских хозяйствах используются сенсоры на полях – погодные и почвенные контроллеры.

Погодные Контроллеры Ирригации

Погодный контроллер определяет необходимость орошения по испарениям с поверхности растений и почвы, а для большей точности анализирует погодные условия. В зависимости от принципа работы, выделяют несколько разновидностей погодных контроллеров. Подача воды в них осуществляется:

  • по сигналу через беспроводное соединение;
  • по заранее запрограммированной схеме с учетом исторических данных;
  • по графику, основанном на локальных погодных условиях.

человек орошает поле через мобильное приложение

Почвенные Контроллеры Ирригации

Почвенный сенсор измеряет влажность почвы в прикорневой зоне и передает данные на контроллер. Ирригация проводится:

  • По расписанию – полив включается и выключается в установленное время. Кроме того, подача воды прекращается, если сенсор определяет, что влаги в почве достаточно.
  • Без расписания – ирригация происходит по необходимости. Дополнительно устанавливаются время, день и контрольные уровни влажности (минимальный и максимальный), когда полив соответственно включается и выключается.

Сенсоры – не единственный способ получить информацию об уровне влажности на полях. Альтернативным и менее затратным вариантом являются спутниковые снимки.