Глобальное изменение климата усложняет работу земледельцев, занимающихся орошаемым земледелием. Так как повышение температуры воздуха в период вегетации приводит к снижению влажности воздуха, а в следствии и увеличению объёма воды расходуемого на эвапотранспирацию, в связи с этим, образуется почвенная засуха. Для решения данной проблемы нужно разработать новую технологию орошения, с учетом изменения климата. Национальная стратегия Туркменистана об изменения климата предусматривает осуществление мер по адаптации к изменению климата в сельскохозяйственном и водном секторах страны [1].
Принимая во внимание то, что для жителей засушливых регионов страны, поливная вода является одним из главных лимитирующих факторов социально-экономического положения, необходимо применять меры, нацеленные по адаптации к изменению климата. Одним из адаптационных мер к изменению климата является повышение продуктивности воды на уровне поля. Следовательно, учет природно-климатических факторов при планировании орошения сельскохозяйственных культур является приоритетной адаптационной мерой в условиях изменения климата.
В настоящее время для учета всех факторов, связанных с изменением климата, используются два подхода. Первый и так называемый классический подход — это проведение многолетних полевых опытов. В данном подходе учитывают ограниченное число факторов на предполагаемых агроклиматических зонах, при этом разрабатывается зональная технология орошения. То есть, иначе говоря, данная технология применима только там, где проведены эксперименты. И учитывая, что каждый природно-климатический фактор конкретного поля варьируется в определенных пределах. Проведение полевого опыта с учетом всевозможных сочетанием всех факторов достаточно сложно. Данная методика даст точные данные, но для проведения многотысячных экспериментов требуется затраты, опытные станции и т. д.
Второй подход, на котором мы бы хотели остановиться, — это проведение численных экспериментов на компьютере, используя моделирование роста и развития сельскохозяйственной культуры. Методика данной работы проста, с помощью модели, в зависимости от потребностей растений в воде, можно создавать различные сценарии, то есть можно прогнозировать рост, развитие и урожайность разных культур в определенных почвенно-экологических условиях [2].
В настоящее время не целесообразно разрабатывать технологии орошения с использованием первого подхода, которые на сегодняшний день устарели. Мы рекомендуем развивать инновационные технологии или, иначе говоря, методы второго подхода, появившиеся с недавних пор. Одним из таких методов является компьютерная программа AQUACROP, представленная со стороны ФАО (Продовольственной и Сельскохозяйственной Организацией Объединенных Наций) [3].
Данная программа, используя балансовые уравнения, основанные на теоретических расчетах, позволяет рассчитать поливные нормы для любой культуры, для разных климатических условий и в разное время года. Преимущество данной программы, перед первым способом это умение подбирать и размещать посевы в соответствии с ожидаемой подачей воды и это не требует больших затрат на реализацию. Основные затраты могут быть только на повышение профессионализма соответствующего персонала и сбор информации о погодных условиях.
Однако, для внедрения в производство AQUACROP необходима соответствующая инфраструктура. Также, для адаптации этой программы к местным условиям, необходимы исследования среднего масштаба. Это связано с тем, что работа по переводу количественных характеристик, климатических условий, согласно требованиям модели, приспособлению их к возможностям измерительных приборов, формированию привычки собирать данные и обучению соответствующих специалистов правильному их использованию может осуществляться при поддержке сельскохозяйственной консультативной службы.
Для улучшения планирования орошения с учетом климатических изменений с помощью предлагаемого нами подхода в Туркменистане изучены имеющиеся инфраструктуры и выявлены следующие проблемы:
1) В настоящее время одним из главных факторов снижения урожайности сельскохозяйственных культур в стране является засоленность почв токсичными для растений солями и вследствие этого потеря плодородия почвы. На сегодняшний день в Туркменистане засоленность почв оценивается по содержанию хлора иона и сухому остатку, согласно методике полувековой давности [4]. В связи с последними почвенными изменениями, сухой остаток не соответствует сумме солей, так как сухой остаток включает, наряду с токсичными солями, еще и гипс. Хлор в почвах сульфатного засоления не является определяющим. При сульфатном засолении почвы содержание хлора бывает незначительными, хотя почва засолена из-за отсутствия высокого содержания токсичных солей.
2) Учет засоленности почвы в компьютерных моделях основан на электропроводности почвы. К сожалению, измерение засоленности почв по электропроводности в Туркменистане пока не применяется [5].
3) В связи с изменением климата, при оценке плодородия почвы, большинство межгосударственных стандартов стран СНГ устарели или не вполне соответствует условиям страны и требованиям международных (ISO) нормативных документов — это такие методы как: определение наличия азота, фосфора или калия в почве
4) Несовершенство технологических средств водоучета, используемых в головных водозаборных сооружениях магистральных каналов, а на хозяйственном уровне их полное отсутствие, — это является одним из препятствием внедрения в производство AQUACROP.
Выводы:
Для внедрения в производство технологии AQUACROP необходимо следующее:
- Метеостанция для получения метеоданных предназначенные для фермерских хозяйств;
- Наблюдательные скважины за уровнем и минерализацией грунтовой воды;
- Руководство для определения электропроводности почвы;
- Руководство для определения водно-физических свойств почвы;
- Руководство для перевода механического состава почвы в соответствии с международной классификацией;
- Руководство для проверки эффективности AQUACROP;
- Водоизмерительное оборудование;
- Методические рекомендации для определения свойства сероземно-луговых почв, и установить место данных почв в системе международной классификации WRB.
- Модифицированные национальные стандарты по отношению к международному стандарту ISO «Качество почвы”
Литература:
- Национальная стратегия Туркменистана об изменении климата. Ашхабад, 2019 год.
- Allen, R., L. S. Pereira, D. Raes, and M. Smith. 1998. Crop evapotranspiration — Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper № 56. Rome, Italy. 300 p.
- Garcia-Vila, M., E. Fereres, L. Mateos, F. Orgaz and P. Steduto. 2009. Deficit irrigation optimization of cotton with AquaCrop. ASA Agron. J. 101:477–487
- Методические указания по определению мелиоративного состояния орошаемых земель Туркменской ССР, (временное), ТуркменНИИГиМ. Ашхабад — 1986 год.
- Методическое указания по контролю за гидрогеолого — мелиоративным состоянием орошаемых земель Туркменской ССР. Ашхабад — 1988.
