Корнбергер В.Г. Ресурсозберігаюче та природоохоронне нормування водокористування при вирощуванні рису (на прикладі Краснознам\'янського зрошуваного масиву)

Краткое содержание

У вступі обґрунтовано актуальність дисертаційної роботи, мету, завдання, предмет та об'єкт досліджень, надано її загальну характеристику.

В першому розділі «Теоретико-методологічне обґрунтування ресурсозберігаючого і природоохоронного режиму водокористування на рисових зрошувальних системах» наведено аналіз сучасного стану водокористування на РЗС, визначені основні еколого-меліоративні, економічні проблеми, сформульована концепція та шляхи їх вирішення.

Сучасний стан водокористування, проблеми і перспективи. Рисівництво є високопродуктивною галуззю рослинництва в Світі і в Україні, за своєю біологічною природою ця сільськогосподарська культура є гігрофітом, яка при вирощуванні потребує створення шару води на рисовому полі впродовж вегетаційного періоду.

На початку 60-х років минулого століття почалося проектування і будівництво технічно досконалих інженерних зрошувальних систем в зоні Краснознам'янського і Північно-Кримського каналів, в поймі р. Дунай. В середині 70-х років рисові системи займали близько 62 тис. га землі, з яких рис займав до 60-65% площі. Щорічно вироблялося 170-180 тис. т зерна рису, урожайність його в 1981-1985 рр. становила в середньому 47,2 ц/га, а в окремих передових господарствах 60-65 ц/га. Цей результат досягнуто за рахунок впровадження у виробництво інтенсивної технології вирощування рису, яка була розроблена науковцями УкрНДС рису, Херсонського сільгоспінституту, УкрНДІЗЗу, УкрНДІГМу, УкрДІПРОВОДГОСПу та інших наукових установах. В рішення проблем рисівництва вагомий внесок належить вітчизняним вченим: Шапошніков Д.Г., Скрипчинська Л.В., Жовтоног І.С., Величко Є.Б., Шумаков Б.Б., Зайцев В.Б., Єригін П.С., Лисогоров С.Д., Ушкаренко В.О., Тітков О.О, Болдирєв А.І., Лактіонов Б.І., Коваленко П.І., Кириєнко Т.М., Новикова Г.В., Джулай А.П., Тулякова З.Ф., Альошин Є.П., Маковський В.Й., Хіміч Д.П., Лазер П.Н., Кольцов О.В., Грищенко Ю.М., Ковальов С.В., Супряга І.К., Ванцовський А.А., Рибалко С.С., Харченко О.В., Сафонова О.П., Тищенко О.П., Каленюк С.М. та ін. Приоритетні дослідження техніко-економічної та еколого-меліоративної ефективності нової конструкції закритої чекової зрошувальної системи (ЗЧЗС–М) належать: Маковському В.Й., Коваленку П.І., Ушкаренку В.О., Морозову В.В., Ванцовському А.А. Грановській Л.М. та ін. вченим.

В той же час, в зоні рисосіяння все більше проявлялися такі негативні явища, як підвищення рівня підгрунтових вод, заболочення та вторинне засолення ґрунтів. Зрошувальні норми нерідко перевищували 30 тис. м³/га, а підвищені дози внесення хімічних засобів захисту рослин негативно впливали на екологічний стан прилеглої території, зокрема морського узбережжя. З метою усунення негативного впливу галузі рисівництва на природне середовище та її відновлення на новому науково-технічному рівні вченими Дослідної станції рису УААН і ХДАУ була розроблена «Технологія вирощування рису з врахуванням вимог охорони навколишнього середовища» (А.А. Ванцовський, В.В. Дудченко, В.Г. Корнбергер В.В. Морозов та ін.). Технологія пройшла виробничі випробування, затверджена в установленому законодавством України порядку, отримала позитивні висновки санітарно-епідеміологічної, екологічної та комплексної експертизи.

За період випробування та застосування технології у виробничих умовах не виявлено негативного впливу РЗС на навколишнє середовище.

При розробці нової технології, для вдосконалення режиму зрошення виникла необхідність наукового обґрунтування нормування водоподачі та водовідведення з метою зменшення непродуктивних витрат зрошувальної води, поліпшення якості ДСВ та усунення негативного впливу РЗС на навколишнє середовище.

В другому розділі «Методологія, методика і матеріали досліджень» наведено методологічні основи нормування водокористування на РЗС; характеристику матеріалів, умов і схеми досліджень; методики польових і лабораторних досліджень, методів обробки даних, моделювання і прогнозування вивчаємих показників.

Основою досліджень є польовий багаторічний дослід у виробничих умовах Державного підприємства дослідного господарства (ДПДГ) Інституту рису (ІР) УААН, що проведений в період 1999-2008рр., а також нормування показників водоподачі та водовідведення.

Під нормою водовідведення розуміється кількість речовин, які дозволяються для скиду в даному пункті водного об'єкту в одиницю часу з метою забезпечення норм якості води в контрольних пунктах. Для РЗС вони визначаються спеціальними дослідженнями з врахуванням вимог Мінохорони здоров’я і Мінприроди України. Нормування показників водокористування здійснюється в єдиній системі «Водоподача-водовідведення».

Скиди ДСВ підлягають нормуванню як по кількісним показникам (обліку), так і по якісним, вони повинні визначатися нормативами гранично-допустимих скидів (ГДС) на РЗС. Це питання є новим і не вирішеним. в зоні досліджень. Розробки з нормування якості ДСВ здійснювалися індивідуально для кожної точки випуску ДСВ у навколишнє середовище, в даному випадку у затоки Чорного моря.

В роботі використані і узагальнені матеріали Інститут рису УААН, проблемної науково-дослідно лабораторії еколого-меліоративного моніторингу ХДАУ, управління Краснознам’янської зрошувальної систем, Українського науково-дослідного інституту екологічних проблем Мінприроди України (УкрНДІЕП, м. Харків), Херсонської облсанепідстанції, Державного управління охорони навколишнього природного середовища в Херсонській області, гідрометеослужби,  а також дані особистих багаторічних польових і лабораторних досліджень автора.

В третьому розділі «Результати досліджень водокористування на рисових зрошуваних системах» приведені результати досліджень умов і факторів формування водоподачі та водовідведення (водокористування) на РЗС; розробка водозберігаючого режиму зрошення рису; нормування водокористування на рисових зрошувальних системах.

Характеристика режиму зрошення рису в сучасних умовах. В умовах півдня України сумарне водовикористання рису, в залежності від сортів та грунтово-кліматичних умов, складає 9-11 тис. м³/га. Середнє значення цього показника згідно нормативів, емпірично встановлених Херсонським облводгоспом для Краснознам'янського зрошуваного масиву, становить 9900 м³/га.

Витрати води на зволоження ґрунту до повної вологоємкості залежать від властивостей ґрунту, його вологості на час початку поливу, глибини рівня підгрунтових вод. Фактичний обсяг фільтрації з рисового поля визначається дренованістю зрошуваних ландшафтів.

Для Краснознам'янського зрошуваного масиву встановлено, що середній нормативний обсяг води на повне зволоження складає 1900 м³/га, а на фільтрацію - 2400 м³/га. При скороченому режимі зрошення рису, який, в основному, використовується на РЗС, мають місце технологічні скиди води.

При вирощуванні рису за інтенсивною технологією технологічні скиди здійснюються при отриманні сходів, перед обробкою рослин пестицидами, кущінням та в кінці вегетаційного періоду. Крім цього, значний об’єм води витрачається на проточність. Загальний обсяг води, що відводиться за межі рисового поля, дорівнює 12000 м³/га, а нерідко досягає 15000 м³/га і більше. Екологічна ситуація, яка склалася в 70-80-роки минулого століття на півдні України в зоні Джарилгацької затоки Чорного моря вимагала зменшити до мінімуму скиди води та виключити можливість попадання шкідливих речовин у прибережну смугу.

В процесі виконання наукових досліджень був проаналізований вплив глибини шару води в рисових чеках на урожайність рису, визначена оптимальна глибина шару води по фазам розвитку культури. Проаналізована і визначена оптимальна структура зрошувальної норми рису, визначені методи впливу та її складові з метою підвищення продуктивності рису з максимальним енерго- та ресурсозбереженням, усунення негативного впливу РЗС на навколишнє середовище.

Результати цих досліджень знайшли практичне застосування при розробці режиму зрошення рису в новій технології, забезпечили оптимальні умови вирощування рису, отримання його урожайності на рівні 6-7т/га і вище, при цьому досягнуто виконання вимог ресурсо- та енергозбереження. Зрошувана норма стабілізувалася на рівні 15-18 тис.м³/га, що значно менше цього показника в минулі роки – 24,6 тис.м³/га. Відповідно зменшився обсяг ДСВ за межі РЗС до 2-3 тис.м³/га проти 10-15 тис.м³/га, що позитивно вплинуло на стан навколишнього середовища.

При цьому якість ДСВ, згідно існуючих нормативів, оцінюється як «нормативно чисті», при відсутності залишків засобів хімічного захисту рослин рису і супутніх культур, які застосовуються при вирощуванні.

Структурні складові зрошувальної норми рису. Розроблена технологія вирощування рису з врахуванням вимог охорони навколишнього середовища передбачає, при дотриманні технологічних вимог, зниження зрошувальної норми з 24-25 до 15-18 тис.м³/га, а технологічних скидів з 10-11 до 1-2 тис. м³/га. При цьому за межі зрошувальної системи видаляються здебільшого дренажні води, які не містять залишків пестицидів, не чинять токсичної дії на навколишнє середовище і за своїм складом відповідають вимогам як «нормативно чисті».