Как экологически благоприятное орошение может поддержать окружающую среду
Д-р Менахем Динар

Эффективное, правильное орошение обычно связывается с эффективностью использования воды. Оно влечет за собой оптимальное водопользование с целью повышения производительности земледелия и улучшения качества продуктов питания. Высокая экономическая отдача на единицу объема воды обычно является главным критерием коммерческой оценки.
Эффективное использование воды является главной мировой проблемой сельского хозяйства – проблемы дефицита воды или ее аккумулирования и доставки присутствуют повсеместно.
 
Общеизвестно, что промышленность и отчасти сельское хозяйство играют существенную роль в загрязнении окружающей среды. Наносимый ущерб виден в целом ряде регионов и выражается в очевидном воздействии на самые разнообразные процессы (2,4,5).
 
Причиной серьезного негативного воздействия некоторых агротехнических приемов на окружающую среду может быть нерациональное орошение и неэффективное применение удобрений, пестицидов и других химических продуктов (3,2).
 
В настоящий момент земледелие претерпевает серьезные изменения в области инновационного орошения, технологии внесения удобрений и агрономии. Эти элементы являются жизненно важной платформой для успеха земледелия и предотвращения ущерба окружающей среде.
 
В приведенном ниже обзоре представлены несколько процессов и их связь с экологичным орошением, устанавливающим баланс между защитой окружающей среды и улучшением аграрного производства. Идея экологичного орошения основана на равномерной  подаче в активную зону корневой системы точно отмеренного количества воды и удобрений; она предполагает точное агрономическое знание потребности растения в воде.
 
1. Экологичное орошение напрямую связано с уменьшением применения пестицидов (2)
Широко распространенное использование химикатов для борьбы с болезнями, вредителями и сорняками является неотъемлемым фактором земледелия. Главным  принципом снижения чрезмерного употребления химикатов является ограничение их использования без ущерба для растений или доходов производителя.
 
Развитию болезней листьев и росту сорняков способствуют свободное накопление воды на листовой поверхности, влажность воздуха и почвы.
 
Уменьшение влажности листвы путем подачи воды под листовую поверхность и ограничение увлажнения почвы предотвращают развитие болезней листьев и зарастание сорняками.
 
Капельное орошение в соответствии с надлежащим расписанием и подача необходимого   количества воды и веществ в зону вокруг растения препятствуют возникновению  болезней листьев и росту сорняков. Поэтому до минимума снижается зависимость от пестицидов.
 
Капельное орошение при рациональном применении пестицидов с использованием контроля и моделей для предсказания развития болезней является серьезным фактором минимизации ущерба, наносимого окружающей среде.
 
2. Оптимизация питательного орошения и учет природоохранных потребностей.
ост аграрного производства и повышение его эффективности напрямую ассоциируется с широко распространенным применением разнообразных удобрений. Многие страны серьезно относятся как к предсказуемому ущербу от злоупотребления удобрениями (2), так и к их накоплению в почве и подземных водах. Это в равной степени относится к теплицам и открытому грунту.
 
Кроме того, имеются сельскохозяйственные культуры, такие как салат, уровни нитратов в листьях которых ограничиваются требованиями органов здравоохранения (7,8). Это ограничение относится почти ко всем удобрениям, но в особой степени – к азотистым удобрениям. Различные формы азота (нитрат, аммиак, мочевина и органический азот) легко вымываются и могут попадать в источники питьевой воды (4).
 
И здесь для предотвращения загрязнения окружающей среды требуется объединить  капельное орошение и агрономические знания. Точный прогноз потребностей в нитратах, правильная дозировка азота в оросительной системе и его точечное введение в район корневой системы необходимы для предотвращения загрязнения, вызванного избыточным использованием удобрений в целом и азота в особенности (6). Контроль количества воды и уровней азота, подаваемых на корни и под них, позволит осуществлять управление и балансировку доз удобрения и воды.
 
3. Снижение эрозии, поверхностных и подземных стоков.
розия почвы и разрушение природной среды являются широко распространенными явлениями, которые представляют собой результат воздействия атмосферных осадков и неуправляемой интенсивной подачи воды. Это относится ко всем типам рельефа и почвы, но в особой степени – к крутым рельефам. В этом случае самой эффективной технологией является капельное орошение с использованием малых объемов воды с низким расходом, при котором вода может подаваться в соответствии с проникающей способностью почвы, что предотвратит чрезмерный сток (2,4,5).
 
4. Экономия воды и предотвращение бездумного расходования водных ресурсов.
Возможно применение экологичного орошения и в случае использования избыточных объемов воды для орошения. Капельное орошение чрезвычайно экономично, поскольку в нем сочетаются низкое испарение на поверхности почвы, доставка нужного количества воды в активную корневую зону и ее равномерное распределение.
Высокая равномерность водораспределения, достигаемая при капельном орошении, может предотвратить потерю до 30-40% воды по сравнению с орошением напуском и 10-20% по сравнению с дождеванием. Преимущество равномерного водоснабжения и, соответственно, доставки удобрений, непременно скажется на росте производства и качества.
 
5. Сокращение энергопотребления.
рошение с использованием избыточных объемов воды приводит к перерасходу электроэнергии (для перекачивания и транспортировки воды). Капельное орошение имеет низкую энергоемкость по сравнению с большинством других способов орошения. Высокая энергоемкость напрямую ассоциируется с загрязнением окружающей среды, связанным с выбросом газов в атмосферу.
 
6. Рациональное использование сточной/оборотной воды при поверхностном и подпочвенном (ниже уровня капельниц, расположенных на поверхности) капельном орошении.
ще одним очевидным аспектом связи орошения с защитой окружающей среды является рациональное использование воды низкого качества – особенно слабоминерализованной или оборотной воды (5).  Естественно, капельная система, позволяющая успешно использовать воду низкого качества в земледелии, устраняет потребность в дорогостоящей энергозатратной очистке. Капельное орошение также позволяет широко применять сточную и оборотную воду в соответствии с требованиями местного законодательства. Контролируемое распределение сточных вод предотвращает загрязнение почвы и водных источников. Их применение увеличилось благодаря разработке относительно новой системы капельного орошения, которая устанавливается под поверхностью почвы (подпочвенное капельное орошение). Данная агротехническая система может стать оптимальным решением, особенно при использовании сточных вод. Она уже широко и успешно применяется: сточные воды используются для полива  сельскохозяйственных культур и позволяют местным органам власти орошать большие пространства при озеленении. В будущем, по мере осознания проблем состояния окружающей среды, эта тема, несомненно, приобретет большой резонанс.
 
Заключение:
При использовании экологичного орошения общие проблемы аграрного производства и экологии решаются наиболее оптимальным способом. В современных системах земледелия агропроизводители могут положиться на самые передовые инструменты и технологии для оптимизации использования воды. Выбор подходящей эффективной оросительной системы в тандеме с агрономической поддержкой является ключевой составляющей в получении высоких урожаев и предотвращении загрязнения окружающей среды.