Re: На пути к Евразийскому почвенному партнерству для обеспечения продовольственной безопасности и устойчивого развития

30.08.2013

>> ENGLISH VERSION BELOW <<

Ответ к вопросу д-ра Досова: 

Я поддерживаю позицию д-ра Павла Красильникова. Почему в аридных зонах земледелия мало используют подземные воды для орошения. Потому что, это намного раз дороже по сравнению с использованием поверхностных вод, особенно в эксплуатационном плане (подвод линий электропередач, установка погружных и других скважинных насосов, стоимость электроэнергии и т. др.). Ирригаторы перед тем строить ирригационные системы проводят очень много инженерных изысканий, включая гидрологические: оросительная способность, ежедневные, ежемесячные, многолетние данные стока реки, повторяемость, обеспеченность во время вегетационного периода и др. Использование подземных вод также требует много дорогостоящих (например, бурение разведочных скважин – это дорогостоящее мероприятие) гидрогеологических и водохозяйственных изысканий по оценке эксплуатационных запасов, области питания и разгрузки подземных вод, влияние орошения уровню подземных вод, определение их места в общих водных ресурсах, оценка изменений режима поверхностного стока при эксплуатации подземных вод для орошения. В Центрально-Азиатских странах есть старые данные (во время СССР), гидрогеологические карты, карты гидроизогипса (безнапорных подземных вод), карты гидроизопъеза (напорных подземных вод). В течение многих лет этими картами мы пользуемся в использовании подземных вод для нужд питьевого водоснабжения, промышленности, водопоя сельскохозяйственных животных и для орошения малых локальных площадей, где нет поверхностных источников воды или имеется острый дефицит поливной воды в разгаре вегетационного периода.

В условиях наступающего влияния глобальных климатических изменений Ваш вопрос очень актуальный. На мой взгляд, после проведения соответствующих инженерных изысканий и технико-экономических расчетов/обоснований, в условиях острого дефицита воды можно использовать подземные воды, желательно с подключением к капельным системам орошения, как широко распространено такое орошение в настоящее время, например в Израиле. В связи с малым использованием подземных вод для орошения. Я думаю, обсуждение вопросов использования трансграничных водных ресурсов, в том числе трансграничных подземных вод, это отдельная тема для обсуждения. В свою очередь, я правильно понимаю затрагиваемый вопрос д-ра Досова и нам необходимо обсудить вопрос влияние уровня грунтовых вод на плодородие почв и на урожайность сельхозкультур, т.е. вопрос восстановления и развития коллекторно-дренажных сетей для снижения уровней грунтовых вод и предупреждения засоления и заболачивания земель.

Основной фактор ускоренного засоления почв – неправильное орошение. При необоснованно увеличенных нормах полива, а также при потерях оросительной воды из каналов уровень грунтовых вод повышается, и растворимые соли поднимаются по капиллярам почвы. При этом происходит вторичное засоление почв. Избыток растворимых солей отрицательно сказывается на развитии растений. Концентрация 0,10—-0,15 % предельна для очень чувствительных к засолению культур, а 0,15—0,35 % для большей части культур вредна. Урожайность пшеницы при слабом засолении снижается на 50-60%, кукурузы – на 40-50, хлопчатника – на 20-30%. На среднезасоленных почвах урожайность хлопчатника уменьшается в 2 раза по сравнению с урожайностью при слабом засолении, пшеница угнетается и погибает. Чем выше степень минерализации грунтовых вод, тем с большей глубины идет засоление почв. В среднем при минерализации грунтовых вод 10—15 г/л критическая глубина их залегания составляет 2—2,5 м, поэтому при орошении рекомендуется поддерживать уровень грунтовых вод на глубине более 2—2,5 м.

In reply to the question of Dr. Dosov: 

I support the view of Dr. Pavel Krasilnikov. Why in the arid areas of agriculture there is little use of groundwater for irrigation? Because it is much more expensive compared to the use of surface water, especially in terms of exploitation (power supply lines, installation of downhole submersible pumps, the cost of electricity and other expenses). Before building an irrigation system a lot of engineering studies, including hydrological researches, should be conducted: irrigation capacity, daily, monthly, long-term data on flow of the river, repeatability, availability during the growing season, etc. Groundwater use also requires a lot of expensive (for example, drilling of exploratory wells is costly) hydrogeological and water surveys to assess the performance of stocks, the source and discharge of groundwater, the impact of irrigation groundwater levels in order to determine their place in the general water resources, to assess the changes in the mode of surface run-off during the operation of groundwater for irrigation. The old data exists (from the time of the USSR) in the Central Asian countries, as well as the hydrogeological maps, water table contour maps (non-pressurized groundwater), maps of piezometric contours (pressurized groundwater). For many years, we rely on these maps to use groundwater for drinking water supply, for industrial use, livestock watering and irrigation of small local areas where there are no surface water sources or there is an acute shortage of irrigation water in the middle of the growing season.

In view of the coming impact of global climate change, your question is very relevant. In my opinion, after appropriate engineering studies and techno-economic evaluation / feasibility studies, in the face of acute shortage of water, you can use groundwater, preferably with a connection to the drip irrigation system, which is a widespread type of irrigation at present, for example in Israel. In connection with the low use of groundwater for irrigation. I think that the debate on the use of transboundary water resources, including transboundary groundwater, is a different subject for discussion. In turn, I understand the issue raised by Dr. Dosov and we need to discuss the impact of groundwater level on soil fertility and crop yields, i.e. the question of reconstruction and development of drainage networks to reduce the levels of groundwater and prevent salinization and waterlogging.

The main factor of accelerated soil salinity is improper irrigation. In case of unduly high level of irrigation, as well as the loss of irrigation water from canals the groundwater table rises, and soluble salts are raised through the capillaries of the soil. In this case, there is a secondary soil salinization. Excess of soluble salts adversely affects the development of plants. The concentration of 0.10 - 0.15% is a limit for very sensitive to salinity cultures, while 0.15-0.35% is harmful for most of the crops. Wheat yields in low salinity conditions is reduced by 50-60%, corn yields - by 40-50%, cotton yields - by 20-30%. In the conditions of mid-saline soils cotton yield is reduced by 2 times compared with yields at low salinity, while wheat is oppressed and killed. The higher the degree of mineralization of groundwater, the greater is the depth of soil salinity. On average, in the case of groundwater salinity of 10-15 g / l, the critical depth of the groundwater is 2-2.5 m, so during irrigation it is recommended to maintain the water table at the depth of 2-2.5 m