Из-за ограниченного количества пресной воды, доступной для озимой пшеницы и летней кукурузы, производство зерна в системе ежегодного двойного севооборота на низменной равнине, окружающей залив Бохайвань в Северном Китае, сильно зависит от межгодовой изменчивости осадков. Относительно обильные ресурсы соленой воды в этом регионе представляют собой потенциальный источник орошения.
Низменность вокруг залив Бохайвань, Желтое море, расположенная в восточной части Северо-Китайской равнины, является крупным зернопроизводящим районом Китая, обеспечивая 59% национального производства пшеницы и 26% производства кукурузы.
Потребление воды при ежегодном двойном посеве озимой пшеницы и кукурузы значительно превышает количество осадков, и для поддержания стабильных и высоких урожаев этих двух культур требуется орошение.
Вода для орошения в основном поступает из глубоких подземных источников, что привело к серьезному истощению пресноводных водоносных горизонтов и вызвало серьезные экологические проблемы в этом регионе, включая снижение уровня грунтовых вод, проседание грунта, проникновение морской воды, засоление почвы и деградацию экосистемы. Впоследствии низменность вокруг этого залива была признана одним из наиболее пострадавших регионов в мире с точки зрения чрезмерной эксплуатации подземных вод.
В ответ на этот кризис внедрение политики, ограничивающей глубоководную добычу подземных вод, еще больше сократило объем пресной воды, доступной для орошения, что усугубило нехватку воды в сельском хозяйстве и поставило под угрозу региональное производство сельскохозяйственных культур.
Выявление и использование нетрадиционных водных ресурсов крайне необходимы для смягчения этого регионального водного кризиса и обеспечения национальной продовольственной безопасности. В этом контексте низменные равнины вокруг залива обладают обильными запасами мелководных соленых вод, из которых 57,3% имеют соленость 1–3 г/л, а 22,4% — 3–5 г/л, хотя используется менее 10% от общего объема соленой воды.
Кроме того, несколько исследований подтвердили, что нетрадиционные водные ресурсы, в первую очередь соленые подземные воды низкого качества и очищенные сточные воды, предоставляют реальную возможность сократить потребность в воде для орошения и могут быть использованы для выращивания сельскохозяйственных культур.
Команда исследователей Китайской академии наук поставила эксперимент, чтобы оценить влияние дополнительного орошения соленой водой в условиях дефицитного орошения на урожайность и водопродуктивность озимой пшеницы и последующей культуры — кукурузы, а также определить динамику засоления почвы и годовой солевой баланс при орошении соленой водой.
В течение двух лет (2023–2025 гг.) проводился полевой эксперимент с использованием шести вариантов орошения: : I0 (богарная), If (один полив пресной водой на стадии кущения), Is (один полив соленой водой на стадии кущения), If + Is (полив пресной водой на стадии кущения с последующим поливом соленой водой на стадии цветения), Is + If (полив соленой водой на стадии кущения с последующим поливом пресной водой на стадии цветения) и If2 (два полива пресной водой на стадиях кущения и цветения).
В качестве контрольных образцов использовались неорошаемая озимая пшеница (богарная, I0) и пшеница с одним поливом пресной водой на стадии кущения (If).
Полив засоленными растворами увеличил объем дополнительного орошения на 70 мм, а общий объем орошения за сезон выращивания озимой пшеницы был увеличен с 0–70 мм до 70–140 мм. Полив кукурузы при посеве проводился пресной водой, без других поливов в течение вегетационного периода, в соответствии с местной практикой.
Результаты показали, что однократное орошение соленой водой (70 мм) увеличило урожайность пшеницы на 18–38% в условиях богарного земледелия и на 7–10% при ограниченном поливе пресной водой. Урожайность кукурузы не пострадала от дополнительного орошения соленой водой, проведенного в сезон выращивания озимой пшеницы.
Урожайность пшеницы, выращиваемой без орошения, была существенно ниже, чем при орошении, особенно в сезоне 2024/2025, когда количество осадков было ограничено.
Однократный полив на стадии кущения увеличил урожайность на 18,6% в сезоне 2023/2024 и на 37,7% в сезоне 2024/2025 при использовании пресной воды и на 15,6% и 30,1% соответственно при использовании соленой воды. Дополнительный полив в период цветения дополнительно увеличил урожайность на 9,2% и 14,9% при использовании пресной воды в течение двух сезонов. Варианты обработки, сочетающие пресную и соленую воду (Is + If или If + Is), увеличили урожайность на 7–9% по сравнению с однократным поливом пресной водой.
Хотя после орошения озимой пшеницы соленой водой в верхнем слое почвы наблюдалось накопление солей, это не повлияло на рост кукурузы, благодаря вымыванию солей во время орошения для прорастания кукурузы и концентрированным летним осадкам. В течение двухлетнего периода наблюдений в верхнем слое почвы (1 м) не наблюдалось прогрессирующего накопления солей. Эти результаты показывают, что стратегическое использование соленой воды для восполнения недостатка воды в почве может повысить урожайность при дефицитном орошении, при условии эффективного управления засоленностью почвы
Источник: Agronomy 2026, doi.org/10.3390/agronomy16060637 (registering DOI)