Сельское ­хозяйство — основной потребитель пресной воды в мире, но расходуется она не всегда эффективно. Как же её можно сберечь?

Нужен план Б

Казалось бы, растёт себе картофельный куст. Периодически его надо поливать, чтобы он не засох и дал много вкусного урожая. Разве это сложно или так уж затратно? Ещё как! В среднем, чтобы вырастить всего 1 килограмм картофеля, нужно потратить 500 литров воды, а для килограмма риса воды необходимо в 10 раз больше. Когда речь идёт о таких масштабах, даже небольшое сокращение полива поможет сохранить тонны питьевой воды. Но важно не перестараться с экономией: от нехватки влаги растения могут дать меньший урожай или вовсе погибнуть. Значит, нужен чёткий план, когда, как часто и каким образом нужно поливать наши посевы. Составить такой план непросто, ведь нужно учесть все возможные аспекты ирригации. Например, следить за погодой: если близится дождь, сегодняшний полив можно отложить. Для засушливых и влажных регионов нужно применять разные правила, да и для разных растений тоже — вы ведь помните, как отличается «жажда» картофеля и риса? Но и это ещё не всё: во внимание надо принять, насколько равномерно распределяется вода, как её поглощает почва и как глубоко расположены корни растений. Часть этих вопросов может решить автоматизация. При помощи специальных приборов учёта система полива может получать информацию с метеостанций и самостоятельно корректировать график подачи воды. В других «умных» системах есть датчики дождя и влажности почвы — если нужно, ­подача воды перекрывается. Но всё же многие расчёты остаются за человеком. Нельзя просто так взять и выращивать всё, что вам вздумается. Эволюция подготовила каждое растение для жизни в своей климатической зоне: одни приспособлены к засушливым регионам, другие предпочитают влажные тропики. Дело в том, что растения, не умеющие запасать влагу и с готовностью испаряющие её, в африканской саванне потребуют для полива много больше воды, чем если бы они росли где-нибудь в джунглях. В засушливом климате гораздо легче выращивать устойчивые к нему культуры: бобы, кукурузу, тыкву, дыни, подсолнухи, киноа и т. д. 

Новые методы

Не надо изобретать велосипед, можете подумать вы. Что ещё за «новые методы»? Берёте воду, выливаете на участок земли, где растут посевы, и готово! Да, пускай так годами делали наши бабушки и дедушки — но это не значит, что старая система наиболее эффективна. Дело не только в сохранении воды: новые методы могут сэкономить рабочую силу и количество используемых удобрений, а также предотвратить эрозию почвы и появление сорняков. Как? Есть несколько способов. Капельное орошение — отличная альтернатива традиционному поливу, при котором большая часть воды попадает на участки земли, лишённой корневой системы растений. Впервые эту технологию использовали в засушливых регионах Израиля в 1950‑х годах. Вода и питательные вещества подаются непосредственно к корням растений небольшими порциями с помощью миниатюрных капельных дозаторов. Такая технология поддерживает оптимальную влажность грунта и экономно расходует воду. Эффективность капельного орошения по сравнению с обычными методами во многом зависит от региона, но экономия воды на отдельных участках составляет до 90–95 %! Если удобрения растворять в поливной воде (такой приём называется фертигация), то они не попадут на свободные участки почвы — а значит, не достанутся сорнякам.

Можно внедрять в почву гидрогель — полимер, способный удерживать большое количество воды. Гидрогель сохраняет свои свойства после замерзания и высыхания, он безопасен для растений и окружающей среды: не растворяется в воде, имеет нейтральный рН и биоразлагаем — распадается на азот, воду, углекислый газ. Полимер удерживает воду, не давая ей испаряться и уходить в глубокие слои почвы, и препятствует вымыванию минеральных и органических удобрений. При переувлажнении он впитывает излишки, а в засуху растения легко «выкачивают» необходимую воду из таких хранилищ. Поле с внесённым гидрогелем требует для орошения на 30–40 % меньше воды, поэтому технология актуальна для засева малопригодных для сельского хозяйства земель. 10 граммов сухого вещества впитывают до трёх литров жидкости и растворённых в ней веществ

Неровный и бугристый рельеф участка может вызвать проблемы с орошением. Вода будет стремиться в низины, не задерживаясь на возвышенностях. Бороться с этим можно с помощью лазерного ­нивелирования — выравнивания участка специальной установкой. Так количество используемой воды можно сократить на 20–25 %. Расчёты показывают, что лазерное нивелирование окупает себя за 3 года.

Ещё один способ, мульчирование, известен агрономам уже несколько веков, но в наше время он получил научный апгрейд. Мульча — это материал, которым покрывают почву вокруг посевов, чтобы сохранять нужную температуру и не давать возможность расти сорнякам. Обычно в качестве мульчи используют солому, компост, опилки и т. п., но самый передовой вариант — это многоразовые материалы из полипропиленовых волокон.

Как поливать посевы?

Это может быть

1) поверхностное орошение. Почва заливается водой с помощью борозд или затопления.

2) подпочвенное орошение. При нем вода подается непосредственно на тот участок почвы, где находится корень растения

3) аэрозольное орошение. Распылители дробят воду и увлажняют воздух и почву

4) спринклерное орошение. Подразумевается использование специальных разбрызгивателей, имитирующих дождь.  

Воды много не бывает

Как бы мы не экономили, на то, чтобы полить все грядки и плантации в мире, всё равно требуется огромное количество воды. Где же её взять, да так, чтобы ещё и осталось на «чёрный день»? Что ж, начнём с того, что запасы буквально льются с неба. Растения охотно впитывают дождевую воду, но большая её часть быстро испаряется. А что, если её собирать и потом использовать для полива? Идея не новая (так делали в Месопотамии, Индии и Китае ещё за пару тысячелетий до нашей эры), но актуальная как никогда. Существует два основных способа собирать дождевую воду: на открытой поверхности излишняя вода может стекать в специально установленный подземный резервуар, а с крыш зданий — подаваться в цистерну через водосточные трубы. Установить подобное оборудование несложно и недорого, а главное, это доступно не только агропромышленным предприятиям, но и частным хозяйствам. Вы же не думали, что на вашей даче воду можно не экономить? Не забывайте и про вторичное использование. Загрязнённую воду можно не сливать в канализацию и не тратить ресурсы на её очистку, а дозированно орошать ею сельскохозяйственные поля. Правда, такая вода не должна содержать вредные для растений и человека вещества, поэтому такой подход чаще используется пищевыми предприятиями. Во-вторых, выращивать на таких полях можно только растения, не используемые в пищу человеком в сыром виде, а лучше — вообще только кормовые культуры.

Столько учёных занимаются этим вопросом, столько денег нужно вложить в модернизацию — точно ли эти усилия того стоят? Конечно! Так мы сможем сберечь воду, а это валюта, которая никогда не потеряет ценности. 

По материалам  журнала OYLA №5(45)

Подробнее: https://oyla.xyz/article/do-poslednej-kapli-kak-sekonomit-vodu-v-selskom-hozajstve