Статья: Мелиорация земель – стратегический фактор устойчивости развития сельского хозяйства в решении продовольственной безопасности России (2025)

Целью исследований являлась оценка факторов, формирующих экологическое состояние бассейна малых рек – приемников коллекторно-дренажных вод – посредством подбора групп атрибутивных показателей (на примере реки Подпольной). Материалы и методы. В качестве материалов для исследований использованы доступные информационно-справочные ресурсы сети Интернет. Разбивка территории на участки, определение уклонов местности, площадей и длин географических объектов производились в программе Google Планета Земля и корректировались по топографическим картам масштаба 1: 100 000. Результаты и обсуждение. Русло реки Подпольной поделили на семь участков в зависимости от направления течения воды. На участках выделили контуры водосборного бассейна, в пределах которых найдены площади распаханных земель, занятых древесной растительностью, водными объектами, населенными пунктами и другие параметры согласно списку атрибутивных показателей, которые были поделены на две группы: «условно естественные» и «антропогенные». В результате проведенной оценки выявлено, что наилучшее экологическое состояние имеет область водосбора, где отсутствуют территории поселений. Антропогенный фактор в наибольшей степени проявляется на водосборе участка, где расположены достаточно крупные для данной местности населенные пункты – хутора Ёлкин и Кудинов – с общим числом жителей 4226 человек и где впадает коллектор, отводящий дренажные воды с орошаемых полей. Заключение. С помощью подобранных групп атрибутивных показателей удалось идентифицировать зоны водосборного бассейна с конфликтной экологической ситуацией и определить обусловливающие ее факторы. Полученные данные указывают в целом на приемлемую экологическую ситуацию на территории водосборного бассейна реки Подпольной, тем не менее, некоторые участки требуют проведения природоохранных мероприятий.

Одним из сдерживающих факторов модернизации действующих станций водоподготовки в сельских населенных пунктах является отсутствие площадей для размещения современного оборудования. На примере станицы Егорлыкской Ростовской области рассмотрена существующая технология водоподготовки, которая заключается в обеззараживании воды. Основным водоисточником для данного населенного пункта являются подземные воды, характеризующиеся высокой минерализацией, содержанием железа, марганца, сероводорода. Для доведения воды до питьевого качества разработан блок улучшения качества воды, в который входят новые конструкции реактора окисления, комбинированного напорного фильтра и усовершенствованный тонкослойный отстойник. Рассчитаны капитальные и эксплуатационные затраты на сооружение разработанных технических решений, себестоимость 1 куб. м очищенной воды без учета существующих сооружений, прибыль предприятия от их реализации, проектный коэффициент экономической эффективности и период окупаемости капитальных вложений. Общая стоимость сооружений составила 53 576,14 тыс. руб. Эксплуатационные затраты на очистку 1 куб. м воды с применением разработанных технических решений составили 7098,16 тыс. руб./год. Себестоимость 1 куб. м очищенной воды составила 37,19 руб. Прибыль при использовании разработанных технических решений составила 12 570,6 тыс. руб./год. Период окупаемости капиталовложений в модернизацию станции составил примерно 5 лет. Разработанные конструкции реактора окисления, модифицированного тонкослойного отстойника и комбинированного напорного фильтра для блока УКВ на действующей станции водоочистки станицы Егорлыкской позволили разместить сооружения на территории площадью 720 м2. Расчет капитальных и эксплуатационных затрат на типовые и разработанные технические решения показал, что внедрение последних позволило снизить капитальные затраты на 30,73 %, ежегодные эксплуатационные затраты – на 4,32 %, себестоимость 1 м3 очищенной воды – на 1,68 руб. и сократить период окупаемости с 9 до 5 лет.

В современном сельском хозяйстве картофель остается одной из самых распространенных и востребованных культур в мире, и Россия не является исключением. Первоочередной задачей обеспечения высокой его урожайности является минимизация негативного воздействия на окружающую среду и здоровье человека. Интенсивное применение химических средств защиты растений, в частности гербицидов, стало традиционным инструментом в борьбе с сорной растительностью. Однако широко представленные на рынке препараты зачастую обладают высокой фитотоксичностью, оказывают отравляющее воздействие на растения и, сохраняясь в почве в течение длительного времени, негативно влияют на последующие культуры в севообороте. Рассматриваются различные технологии опрыскивания, традиционная с вертикально расположенными форсунками, а также опрыскивание навстречу направленными потоками от форсунок, расположенных под углом 45 градусов. Такое их расположение позволяет проводить обработку по полосам. Основная часть почвенного гербицида распределяется на верхней и наклонной частях гребня. Общая неравномерность составляет 8-12 %. Соответственно, качество нанесения рабочего раствора по абрису гребней вырастет до 4-х раз. Приводятся данные, свидетельствующие о возможности полосового процесса опрыскивания боковыми форсунками, что позволяет увеличить равномерность распределения капель по абрису гребней. Преимущества полосового внесения гербицидов по сравнению со сплошным опрыскиванием очевидны: так как обрабатывается лишь часть поля, экономия гербицида может достигать 50 % и более, что напрямую отражается на снижении затрат на приобретение химикатов и в целом, положительно сказывается на экономике сельскохозяйственного производства; также уменьшение количества используемого гербицида напрямую снижает риск загрязнения почвы и грунтовых вод, что положительно сказывается на экологической обстановке в регионе.

При возделывании картофеля на орошении в условиях Нижнего Поволжья затраты оросительной воды достигают 4500 м3/га. Большая часть площадей орошается дождеванием. Известно, что до 14 % подаваемой воды испаряется с поверхности почвы и около 10 % переходит в более низкие почвенные горизонты. Следовательно, снижение затрат оросительной воды в технологии производства сельскохозяйственных культур на орошении – наиболее важная задача. Для сокращения объемов подаваемой воды применяют водосорбенты (гидрогели), способные накапливать существенное количество воды (до 1: 1000), а затем при снижении ее в почве до определенных пределов передавать растениям через корневую систему. В орошаемом земледелии иссле-дований по применению гидрогелей практически не проводилось. Гидрогели за счет абсорбционных свойств накапливают подаваемую влагу из почвы, а затем, в межполивной период, передают растениям. Возможность многократного их использования снижает расход оросительной воды от 10 до 14,8 %. Опыты с применением гидрогелей проводили в 2022-2024 гг. в 3-х факторном варианте, включающем: типы гидрогелей (А1 – Аквасин, А2 – Аквасорб), дозы гидрогелей (В1 – 11,4 г/пог. м (150 кг/га), В2 – 14,8 г/пог. м (200 кг/га), В3 – 18,2 г/пог. м (250 кг/га); дозы гидрогеля по вариантам плюс удобрения (нитроаммофоска – 33,8 г/пог. м (450 кг/га) на картофеле сорта «Гулливер». В результате проведенных исследований отмечено положительное влияние гидрогеля на повышение урожайности сельскохозяйственной культуры. Также произошло улучшение структуры почвы, пролонгирование периода поддержания влаги в почве.

Для преодоления дефицита воды огромную роль играет использование современных методов орошения, учитывающих потребности сельскохозяйственных культур в воде в период их роста и развития. В настоящее время экстремальные погодные явления оказывают негативное воздействие на глобальную продовольственную безопасность, не дают возможности полностью реализовать потенциал сельскохозяйственных культур, включая хлопчатник. Исследование проводилось в связи с наблюдаемым из года в год увеличением дефицита воды в Республике, в том числе в Республике Каракалпакстан. Приведены данные по планированию орошения хлопчатника с учетом почвенно-гидрогеологических, природно-климатических условий Республики Каракалпакстан и выращиваемого сорта. Материалы и методы. При этом потребность сельскохозяйственных культур в воде рассчитывалась с использованием формулы PenmanMonteth для удельной агроэкологической единицы эвапотранспирации (ET0) на основе программы «CropWat 8.0». При проведении полевых исследований использовался системный анализ и «Методика проведения полевых опытов» Научно-исследовательского института селекции, семеноводства и агротехнологий выращивания хлопчатника. Результаты и обсуждение. Научно обоснованный режим орошения хлопчатника, разработанный Н. Ф. Беспаловым на основе общепринятой шкалы гидромодульного районирования, согласно рекомендациям учёных, проводивших научно-исследовательские работы в условиях Республики Каракалпакстан, предусматривает для орошения хлопчатника в течение вегетационного периода в северной зоне: 3400 (IX)-6400 (I) м3/га и в южной зоне: 3800 (IX)-7000 (I) м3/га. В рамках программы «CropWat 8.0» методологии ФАО планируется режим орошения хлопчатника с использованием метеорологических данных региона. Исходя из потребности хлопчатника в воде за вегетационный период разработан эксплуатационный режим его полива.

Изучены закономерности роста и формирования ранних баклажанов при использовании капельного орошения в южных районах Московской области. Эксперимент проводился по схеме с двумя переменными: первый фактор (А) отражал уровень увлажнения, второй фактор (В) – минеральное питание. В рамках полевых испытаний исследовалось влияние влажности грунта и внесения питательных веществ на вегетацию, формирование плодов и урожайность сорта «Черный опал», культивируемого под временными тоннельными укрытиями для получения ранней продукции. Анализировалась скорость наращивания органической массы как индикатор благоприятности агрономических условий. Отдельное внимание уделялось изучению фотосинтеза, который оценивался по следующим критериям: размеру листовой поверхности, фотосинтетической активности и продуктивности фотосинтеза. Пик развития листьев (27,4-32,8 тыс. м²/га) отмечался на 20-й день после начала плодоношения, а общий фотосинтетический потенциал за сезон колебался в пределах от 1580 до 2167 тыс. м²·дней/га. Повышение качества полива и питания положительно влияло на эти параметры. Полученные данные помогают не только контролировать состояние посадок, но и прогнозировать их продуктивность, а также совершенствовать агротехнические методы выращивания. Выявлена взаимосвязь между режимом орошения, применением минеральных удобрений и эффективностью фотосинтеза. Полученные результаты свидетельствуют о том, что для получения урожайности на уровне 40 т/га и выше необходимо поддерживать предполивную влажность почвы на уровне не ниже 80 % НВ и применять минеральные удобрения в дозе N P K. 140 70 50 При этом максимальная продуктивность достигается при сочетании 90 % НВ с указанной дозой удобрений. Такой подход позволяет минимизировать расход воды на единицу продукции и добиваться стабильно высокого уровня урожая. Таким образом, проведенная работа позволила выявить оптимальные агротехнические условия, способствующие максимальной продуктивности и рациональному использованию ресурсов.

Эффективное использование водных ресурсов на уровне хозяйствующих субъектов предполагает поэтапно и более детально проводить анализ себестоимости услуг ВО и внедрение системы платежей, отражающих эффект от использования воды. Новые интенсивные технологии вследствие слабой инерционности воспроизводственной структуры сельского хозяйства и, в особенности, орошаемого земледелия, будут внедряться постепенно, а значит, и сокращение потребления, и соответственно снижение затрат на его подачу произойдет не сразу. Поэтапная корректировка тарифа в сторону подъёмной суммы и варьирование от реальных затрат, необходимых для подачи воды, будет соответствовать процессу технологической перестройки всего водного сектора. Также появляется возможность последовательного уточнения норматива водопотребления и корректировки конечных издержек на подачу оросительной воды, что позволит выявить его предельный уровень, при котором достигается оптимальный водохозяйственный баланс. Использование воды как основного компонента в орошаемом земледелии дает возможность получить дополнительный эффект за счет повышения урожайности культур. Но он в действующей цене сельхозкультур не отражен или представлен не полностью. Следовательно, продукция земледелия обходится национальной экономике дороже, чем зафиксировано в ее цене, что приводит к искажению оценок эффективности орошаемого земледелия. Правильный и полный учёт этих затрат с экономических позиций не снизит его объективной эффективности, а лишь вскроет скрытую убыточность неэффективного использования воды в сельском хозяйстве, тем самым, будет способствовать выявлению основных направлений совершенствования экономического регулирования водопользования с учётом требований рыночной экономики.

Основной целью мелиорации земель в Республике Беларусь является повышение продуктивности сельскохозяйственных угодий с устранением или исправлением неблагоприятных для хозяйственной деятельности природных условий посредством применения ресурсосберегающих и природоохранных технологий. Рассмотрены объективные и субъективные аспекты необходимости и эффективности орошения сельскохозяйственных культур в республике с учетом меняющегося климата и экологических требований. Также одним из приоритетных направлений страны является развитие животноводческой отрасли аграрно-промышленного комплекса, что крайне необходимо для обеспечения продовольственной безопасности страны и конкурентоспособности на мировом рынке продовольствия. Однако производство продукции животноводства на индустриальной основе создало серьезную экологическую проблему, связанную с утилизацией больших объемов навозных стоков. Материалы и методы. Проведено обобщение многолетнего опыта орошения земель в Беларуси с учетом результатов научных исследований и требований нормативных источников. Показатели тепло-, влагообеспеченности были определены по принятой методике профессора М. Г. Голченко. Результаты и обсуждение. Анализ результатов за внутригодовые периоды показал, что на всех станциях республики в летние месяцы даже среднего года (особенно в июле и августе) наблюдается недостаток осадков для поддержания влажности минеральных почв на уровне наименьшей влагоемкости. Для повышения эффективности и надежности работы специализированной водооборотной мелиоративной системы предложен комплекс агромелиоративных мероприятий, что оказывало благоприятное действие на гидрологический режим орошаемых земель. Также разработано устройство в виде кротователя-щелереза, оборудованного штифтователем, позволяющим повысить качество полива. Следовательно, орошение сельскохозяйственных угодий на минеральных почвах Республики Беларусь необходимо, целесообразно, а его широкое применение с учетом экологических требований позволит укрепить экономику и повысить продовольственную безопасность страны.

Основными негативными факторами, не позволяющими обеспечить высокую и устойчивую продуктивность мелиорированных земель, являются невысокий технический уровень и технико-эксплуатационное состояние оросительных систем, недостаточное применение комплексных агромелиоративных технологий при эксплуатации мелиорированных земель. Это приводит к нерациональному использованию водных ресурсов, развитию процессов деградации сельскохозяйственных земель, таких как эрозия, засоление, заболачивание, подтопление, потери органического вещества и элементов минерального питания, опустынивание. В связи с ростом дефицита водных ресурсов обеспечение населения и сельскохозяйственного производства качественной водой в достаточных количествах как одна из целей устойчивого развития включена в международный проект «Повестка дня в области устойчивого развития на период до 2030 года», принятый Генеральной Ассамблеей ООН 15.09.2025 г. Следовательно, направления научных исследований в области разработки и создания инновационной инженерной ирригационной инфраструктуры, адаптированной к природно-климатическим условиям агроландшафтов и эксплуатации мелиоративного природно-технологического комплекса для обеспечения рационального использования интегральных ресурсов и предотвращения развития негативных экологических процессов в мелиоративных агроландшафтах, являются важными с точки зрения общественных и государственных интересов. Материалы и методы. В качестве научно-методической базы использовались стандартные методы научных исследований: информационно-аналитические, статистические, патентные и экспериментальные, методы системного и математического анализа, экспертной оценки нормативных и научно-технических материалов, технологического и экологического мониторинга мелиоративных объектов, ретроспективный анализ научно-методических разработок в области мелиоративно-водохозяйственной и природоохранной деятельности. Результаты и обсуждение. В результате проведения мониторинговых исследований получены и представлены данные о текущем состоянии и развитии мелиоративного комплекса России к началу 2024 года. Выполнена экспертная оценка технико-экологического состояния мелиоративного комплекса и факторов, препятствующих рациональному и эколого-экономически сбалансированному использованию мелиоративной инфраструктуры, разработаны концепция и основные целевые индикаторы устойчивого развития мелиоративного комплекса России на долгосрочную перспективу – до 2040 года.

Действия по управлению водными ресурсами и ирригации в Узбекистане опираются на принципы комплексности, инклюзивности и справедливости, что обосновано в национальном стратегическом видении относительно реформы в области управления водными ресурсами в целях повышения национальной водной. Основополагающим стратегическим документом является концепция развития водохозяйственного сектора, утвержденная президентом республики1. Этот документ определяет цели, задачи и 11 приоритетных направлений развития водного хозяйства на среднесрочную и долгосрочную перспективу. Концепция является основой для разработки трехлетних «Стратегий управления водными ресурсами и развития ирригационного сектора». Первая стратегия на 2021-2023 годы завершена, а вторая – на 2024-2026 годы – находится в стадии реализации. Благодаря колоссальным мерам по экономии воды, Узбекистан сегодня использует на 8,6 млрд кубометров воды меньше, чем за предыдущие десять лет. Учитывая, что население составляет 37 543 200 человек, норма водопользования в 2024 году (общий водозабор = 45 282 000 000 м3) составляет 1206,1 м3 в год на человека или 3304 л в сутки. Президент страны поставил цель сократить водозабор еще на 7 млрд кубометров к 2030 году, при этом продолжается работа над увеличением производства на единицу потребляемой воды. Также в статье представлены пути обеспечения водной безопасности Узбекистана, несмотря на негативные последствия климатических изменений.