Ирригационная система Египта.

Сочетание благоприятных географических особенностей способствовало успеху древнеегипетской культуры. Главную роль в хозяйственной жизни страны играл Нил. После его разливов на полях оставался ил, который, смешиваясь с почвой, давал прекрасный урожай. Древние египтяне, таким образом, могли произвести изобилие пищи, что позволяло населению уделять больше времени для культурной, технологической и художественной деятельности. Основу экономики Древнего Египта составляли земледелие и ремесла.

Рис.2. Наскальная гравюра эпохи древнего царства. Обработка камня

Египтяне научились строить вдоль берегов реки плотины, в которых делали специальные отверстия с отводами воды на поля. Большой прогресс в развитии ирригационной системы и оросительных работ произошел в эпоху Среднего царства. Площадь орошаемых земель заметно увеличилась, что сразу же повлияло на количество собираемого урожая. Наивысшего подъема земледелие достигло в период Нового царства. На развитие земледельческого хозяйства указывает и наличие различных видов хлебных злаков. Так, в надписях этого времени упоминаются особые виды верхнеегипетского и нижнеегипетского ячменя. Наряду с зерновым хозяйством получало всё большее развитие огородничество и плодоводство. Распространяются виноградарство и льноводство. Некоторое значение имело и оливководство, которое давало возможность изготовлять растительное масло из плодов местного оливкового дерева.

Внешнеполитические достижения фараонов времени Древнего царства основывались на хозяйственных успехах управляемой страны. Основой древнеегипетской экономики оставались высокопродуктивное поливное земледелие и разнообразные ремесла; труд мастеров-ремесленников давал поистине замечательные результаты.

Рис. 3. Обработка земли в древнем царстве

Техническая база сельского хозяйства изменилась мало. Медные и деревянные орудия труда, мотыги и примитивная соха, оросительные каналы и обводные валы, регулирующие орошение полей при нильских разливах, определяли техническую вооруженность египетского земледелия и в пору Древнего царства. Однако новые приемы организации в централизованных царских хозяйствах определили значительные успехи в главной отрасли хозяйства - земледелии, основывающейся на культуре ячменя и в меньшей степени - пшеницы.

Первые земледельцы появились в долине Нила в конце каменного века-около 7000 лет назад. Они пришли в долину из близлежащих степей, которые стали высыхать, превращаясь в пустыню. Долина Нила узкая: всего несколько километров в сторону от берега реки, а дальше – бесплодная пустыня. Дождей там почти не бывало. Только на севере, у моря, долина расширяется и приобретает форму треугольника. Первые жители нильской долины вынуждены были строить дамбы и каналы, чтобы их поля весь год получали воду. Ежегодно эти сооружения приходилось чинить. Это вынуждало земледельцев объединиться в мелкие княжества - сепы, которые, как бусины на нитке, тянулись вдоль Нила с юга на север. Вся жизнь египтян зависела от Реки.

Предки современных египтян выращивали финиковые пальмы, ячмень, пшеницу, виноград и лен, из которого они ткали полотно. Ткани тогда были очень дорогие. Бедняки носили лишь набедренную повязку или короткую рубаху без пояса; только самые знатные люди имели длинные платья, подпоясанные украшенные вышивкой. В связи с развитием монументальной архитектуры, символизирующей величине фараоновского Египта, большое значение приобрели добыча и обработка разных пород камня. Из камня делали самые разнообразные предметы, в частности сосуды. На каменных стенах гробниц камнетесы искусно выбивали рельефные изображения и иероглифические надписи. Для добычи и обработки камня пользовались различными орудиями, в частности заостренными каменными молотами и тяжелыми кувалдами.

Рис.4. Постройка пирамид. Подъем камня на определенный уровень пирамиды

Больших успехов достигли египтяне в строительном деле. Египетские постройки из крупных каменных плит прекрасно сохранились до наших дней. Знаменитые пирамиды 4 династии покрывались роскошной каменной облицовкой. Об искусстве обработки дерева свидетельствует техника кораблестроения. Основой основ экономической жизни древних египтян всегда было сельскохозяйственное производство, прежде всего, хорошо поставленное ирригационное земледелие. Эффективность, которого оставалась высокой даже в периоды политического упадка государства. Ирригационное земледелие преобладало в Верхнем Египте. Плодородные земли, которого использовались главным образом для развития зернового хозяйства, земли же Дельты, отвоеванные у болот, больше годились, как пастбища. Объединение страны в единое государство способствовало строительству и эксплуатации ирригационной сети, создавать которую население начало еще в додинастический сутки, а завершило уже в эпоху Среднего Царства.

Рис. 5 Изготовление кирпича

Древние египтяне построили оригинальную ирригационную систему, не похожую на месопотамскую. Если в долине рек-близнецов система каналов и дамб должна прежде дренажное назначения, то в долине Нила проста и надежна бассейновая система ирригации, призвана как можно дольше, в течение всего посевного периода, задержать воду на полях. Систему искусственного орошения земли можно было только всем миром, согласованными усилиями всех номов, что очень повлияло на политическую организацию древнеегипетского общества. Строить именно Бассейновый систему ирригации египтян побудил рельеф Нильской долины. Дело в том, что на высоких берегах Нила ил во время паводка откладывался более толстым слоем, чем в долине, поэтому египтяне разделили ее продольными и поперечными плотинами, и дамбами на большие и меньшие бассейны, через что она внешне стала похожа на гигантскую шахматную доску.

Рис. 6. Корабли Древнего Египта

Накануне разлива Нила, или когда вода уже начинала прибывать, крестьяне прорывали сквозь высокие нильские берега (их они еще и искусственно наращивали) короткие каналы, по которым пускали воду в бассейны, откуда ее потом распределяли на поля с помощью небольших земляных валов. Когда ил оседал, паводковую воду отводили назад, в реку. Вода заодно промывала грунт, оберегая его от засолки Нильский ил, который оставался на полях, сохранял влагу в течение двух месяцев, однако этого времени вполне хватало для предсказания образования и созревания зерновых культур (нильский ил был настоящим питательным бульоном для растений, он давал быстрые всходы).

Бассейновая система ирригации в Египте оказалась значительно эффективнее, чем дренажная - в Месопотамии. Она оказывала меньшее давление на природу и обеспечивала стабильную экологическую обстановку в стране. Вода в Нильской долине стояла в каналах только во время наводнения, в течение 6-9 недель, остальное время они оставались сухими, по каналам же в Месопотамии приходилось наблюдать на протяжении целого года. Просуществовала эта система ирригации в Египте до середины XIX в, пока ее не разрушила Асуанская плотина. Сейчас она отчасти сохранилась лишь в Верхнем Египте.

Рис. 7. Древнеегипетский корабль

В IV тыс. до н е египтяне изобрели ниломир. Он помогал земледельцам прогнозировать не только время разлива Нила, но и размер паводка. Существовало три типа ниломиру: прибрежные скалы, на которых обозначали уровень паводковой воды, каменные ступеньки к реке, которые использовались с этой целью, и Шахта с колонной посередине. Третий тип Ниломиру был совершенным. Шахта, в которую вели ступеньки, была соединена с Нилом специальным каналом и действовала по физическим законам сообщающихся сосудов: уровень воды в ней (его регулярно обозначали на колонне или стене шахты) был такой же, как и в Ниле.

Рис. 8. Наскальная живопись эпохи Древнего царства

Система искусственного полива земли обеспечивала высокий валовой сбор зерновых в стране. По подсчетам египтологов, одна семья земледельцев могла прокормить из египетских почв еще три семьи. Сельскохозяйственный год начинался в Египте в августе сокрытия заблаговременно построенных плотин, чтобы спасти поля и каналы от затопления. В ноябре, когда наводнение спадала, египтяне приступали к посеву с зерновых и посадки огородных культур. Из зерновых они выращивали преимущественно пшеницу-эммер (вид полбы), ячмень и сорго. Из огородных - чеснок, огурцы и т.д., из технических - лен, из волокон которого ткачи произведут ли полупрозрачную ткань, значительно тоньше современный шелк или капрон. Пора жатвы наступала в марте – апреле. В южных номах на месяц раньше, чем в северных.

Рис. 9. Наскальная живопись. Дары для фараона

Государственным характером хозяйства определялось и положение крестьянина. Он жил своим домом со своей семьей и вел свое хозяйство, но даже быков для обработки земли он получал от государства на время. От государства он получал и зерно для посева. Зато и урожай фактически находился в распоряжении государства: крестьянину оставляли столько, сколько было необходимо для жизни его семьи, а остальное шло на государственные склады. В Египте регулярно проводились переписи населения и хозяйства - в основном для раскладки трудовой повинности. Каждый крестьянин должен был определенную часть года отработать на государственных работах - на полях фараона и храмов, на строительстве оросительных систем, пирамид и храмов.

Древние египтяне занимались торговлей с соседними странами, откуда привозили минералы, соль, растения, дерево, кожи, птиц, в частности голубей. Постепенно египетская торговля стала проникать и в более далёкие страны. За последнее время раскопки в Палестине и в Сирии дают возможность утверждать, что некоторые города в этих странах превратились в передовые пункты египетской торговли и вообще экономического и культурного влияния. Таков был древний Гезер, расположенный к северо-западу от Иерусалима. В развалинах Гезера сохранились египетские статуи из песчаника и гранита, а также различные изделия из слоновой кости и других материалов, очевидно, привезённые в Палестину из Египта. Весь этот археологический слой Гезера может быть отнесён к началу второго тысячелетия до н. э., т. е. ко времени царствования фараонов XII династии. Возможно, что жители Гезера вели торговлю с Египтом, что в этом палестинском городе жили египтяне и что здесь были построены здания в египетском стиле, может быть египетский храм.

Рис. 10. Наскальная живопись. Разные виды земледелия

На это указывают сохранившиеся здесь камни от построек с остатками иероглифической надписи. Таков был, например, в Сирии город Библ, в развалинах которого были обнаружены многочисленные египетские изделия, относящиеся, судя по надписям, ко времени Среднего Царства. Здесь найден роскошный обсидиановый сосуд с золотой надписью, содержащий имя фараона Аменемхета III, и драгоценные сосуды с именами Аменемхета IV. Египетские предметы, как, например, сфинкс с именем дочери царя Аменемхета II, были найдены и в другом сирийском городе, в Катне. Наконец, египетские памятники времени Среднего Царства, в частности статуэтки царевны Хнумит, обломки сфинксов с именами Аменемхета III и скульптурная группа с именем «начальника города, везира, судьи Сенусерта-анх», были найдены во время раскопок в Рас-Шамра. В Северной Сирии, в развалинах столицы царства Угарит, что указывает на проникновение египетской торговли вплоть до областей Северной Сирии.

Рис. 11. Египетские боги. Наскальная живопись эпохи Древнего царства

Укрепляются торговые связи Египта с отдельными областями Сирии, откуда египтяне привозят продукты сельского хозяйства - зерно, вино, мёд, а также скот. Из областей Ливана египтяне в большом количестве привозят строевой лес. Египетская торговля проникала и далее на северо-восток, в области Месопотамии. Из государства Митанни, расположенного в северо-западной части Двуречья, египтяне получали бронзу, лазурит, ткани, одежды, масло, колесницы, лошадей и рабов. Аналогичные товары, а также серебро и ценные изделия из дерева, украшенные золотом и слоновой костью, египтяне получали из Вавилона. Устанавливаются торговые отношения между Египтом и Ассирией. Согласно письменным источникам, египтяне получали из Ассирии колесницы, лошадей и лазурит. При раскопках ассирийских погребений XIV-XIII вв. до н. э. в Мари были найдены египетские скарабеи Нового Царства, что указывает на проникновение египетских изделий в эту эпоху в Ассирию. В обмен на все эти товары египтяне отправляли в Переднюю Азию главным образом золото в слитках или в изделиях, слоновую кость, изделия из дерева, украшенные золотом, слоновой костью и лазуритом, ткани и одежды, т. е. главным образом драгоценные металлы и ремесленные изделия. Одновременно с этим расширяются торговые связи Египта с эгейскими племенами, населявшими острова Эгейского моря, а также области материковой Греции. На проникновение египетских изделий в район Эгейского моря указывают скарабеи и обломки глазурованных глиняных сосудов с именем Аменхотепа III (1455-1424 гг. до н. э.), найденные в Микенах. Большое количество изделий египетского ремесла было обнаружено в развалинах Кносского дворца на Крите, а также на Родосе и на Кипре.

Судя по найденным вещам, египтяне вывозили в район Эгейского моря золото, каменные сосуды, слоновую кость, произведения художественного ремесла, в частности изделия из фаянса. Эгейские предметы были обнаружены также в Египте вплоть до самой Нубии. На стенах египетских гробниц этого времени довольно часто изображались эгейские торговцы и данники, несущие на плечах разнообразные товары эгейского происхождения. Эгейское искусство в эту эпоху оказывает некоторое влияние на развитие египетского искусства. Всё это указывает на укрепление торговых и культурных связей между Египтом и странами Эгейского моря.

Рис. 12. Преподнесения фараону. Наскальная живопись.

Рис. 13. Отрывок из древнего сказания. Наскальная живопись

У египтян было много разных животных, часть их которых они приручили первыми, например: гуся, утку, антилопу, а также сокола. Верблюдов в древности не было; в то время они водились только в Аравии. Лошадь попала в Египет поздно. Лошадей запрягали тогда в легкие колесницы; ни ездить верхом, ни пахать на них землю египтяне не умели. Развитие земледелия, ранее создание государства, а также войска, чиновничества, городов послужило быстрому выделению из сельского хозяйства ремесла как самостоятельной отрасли. Уделяли внимание египтяне также садоводству и виноградарству, прежде выращиванию финиковой пальмы, хотя ее хозяйственная роль.

Рис. 14. Обработка земли. Наскальная живопись

Рис. 15. Отправка корабля. Наскальная живопись

Залежи медной руды еще в раннюю эпоху привлекли внимание египтян к Синайскому полуострову, и добыча меди в большом количестве на синайских рудниках стала процветающей отраслью древнеегипетского хозяйства. Добывали на Синае и бирюзу. Золото и в меньшем количестве серебро египтяне получали из юго-восточной пустыни и Нубии. Своего железа Египет не знал, и оно почти не применялось в производстве и обиходе. В Египте было обнаружено несколько кусков метеоритного железа, некоторые изделия из этого металла были привезены сюда из других стран. В гробнице Тутанхамона найден изящный железный кинжал с золотой рукояткой. Грузы разнообразных иноземных товаров доставлялись в Египет из Западной Азии, с Кипра, Крита, из верховьев Нила и с восточного побережья Африки. Специальные экспедиции отправляли по Красному морю к берегам современного Сомали для покупки предметов роскоши и благовоний (ладана, мирры), необходимых для богослужений.

В Египте рано стала развиваться металлургия. Выплавлялись медь и свинец. Свинец добывался около Ассуана и на берегу Красного моря, медь - на Синайском полуострове и в Восточной пустыне, золото - в Нубии и Восточной пустыне. Появление металлургического производства дало толчок для производства сначала медных, позже бронзовых и железных изделий, предназначенных для сельского хозяйства, строительства, для домашнего быта. Из драгоценных металлов производились великолепные ювелирные изделия, являющиеся и сегодня сокровищами крупнейших музеев мира.

Рис. 16. Поклонения фараону. Наскальная живопись

Ювелирное производство достигло высокого уровня. Наиболее быстро стали развиваться ремесла. Появились новые способы обработки золота: плетение золотых нитей, изготовление золотых цепочек, ковка. Древнеегипетские ювелирные и культовые изделия из драгоценных металлов украшают крупнейшие музеи мира. В Египте впервые была разработана технология изготовления материала для письма - папируса. Для этих целей с начала III тысячелетия до нашей эры использовалось травянистое растение папирус, стебли которого разрезались на полоски и накладывались друг на друга. Перекрещенные слои сдавливались под прессом, а затем высушивались. Как писчий материал папирус использовался на Ближнем Востоке и в Европе даже в Средние века.

Развитое скотоводство обеспечивало сырьем кожевенное производство. Кожа широко применялась в быту (обувь, упряжь, тара для вина, воды, сыпучих материалов). В военном снаряжении (панцири, колчаны, шлемы), как писчий материал, напоминавший пергамент.

Рис. 17. Изображены различные виды земледелия Древнего Египта. Наскальные изображения

На шахтах и рудниках работали в основном пленные иноземцы. На этих и других общественных работах, требовавших приложения больших физических сил, нередко использовались подразделения египетских войск. Существовало и рабство, но о положении и правах рабов сохранилось мало сведений.

Рис. 18. Одна из частей ирригационной системы. Шадуф эпохи древнего царства

Основным богатством египтян считались скот и домашняя птица, однако культура их животноводства и птицеводства была крайне примитивной. Об этом свидетельствует тот факт, что на протяжении длительного времени египтяне на мясо пытались приручить антилоп, газелей, гиен, журавлей, пеликанов, лебедей и т.д. С домашней птицы им больше понравились гуси и утки, хотя держали они и кур, которых называли («птицами, которые рожают каждый день»). Знали египтяне и пчеловодство, причем, скорее всего, именно они и изобрели. Вспомогательную роль в их хозяйстве играли издавна охота и рыболовство Характерно, что в эпоху Древнего Царства египтяне использовали в охоте собак.

Сельскохозяйственное производство развивалось в Древнем Египте на протяжении всей его истории исключительно экстенсивным путем (валовой сельскохозяйственный продукт рос благодаря расширению посевных площадей, а не повышения урожайности) и полностью зависело от состояния ирригационного строительства в стране.

Мы сталкивались с таким понятием, как «ирригационные системы». Тогда нам рассказывали о том, что это одно из величайших открытий человечества, которое помогло выживать. Откуда же оно происходит и что это за понятие такое? Немного освежим знания.

Что такое ирригационные системы?

Ирригация, или орошение, - это специальный способ подвода воды на земли, засеянные различными культурами, с целью увеличения запасов влаги у корней и, соответственно, усиления плодородия почвы и ускорения роста и созревания культур. Это один из видов мелиорации земли.

Способы орошения земли

В современном мире существует несколько способов ирригации земли:

1. Полив происходит по специальным бороздам в земле, куда вода подается с помощью насоса или из канала для орошения.
2. Разбрызгивание - вода рассеивается по участку из проложенных труб.
3. Система аэрозоля - с помощью мельчайших капель воды охлаждается приземной слой атмосферы, тем самым создавая благоприятные условия для роста растений.
4. Внутрипочвенная ирригация - вода подается в прикорневую зону культур под землей.
5. Лиманная ирригация - орошение происходит один раз весной при помощи вод местного стока.
6. Система дождевания - тут ирригация происходит с помощью самоходной системы, которая использует накопившуюся дождевую воду.

Все эти системы были модернизированы и усовершенствованы человеком. Были придуманы и внедрены новые технологии и методы. А вот зародилась в наименее механизированном виде ирригационная система в Древнем Египте. Произошло это еще до нашей эры.

Как работала первая ирригационная система?

Самая первая ирригационная в мире была придумана у подножья реки Нил. Люди стали замечать, что когда Нил разливается, он приносит на засеянные участки воду и ил, которые способствуют ускоренному росту растений и повышенному урожаю.

Уже тогда люди стали прокладывать специальные каналы и дренажные стоки к земельным участкам. Благодаря этому вода при разливе не просто затапливала весь участок, а поступала именно туда, куда было необходимо.

Также со временем люди стали выкапывать особые резервуары, где вода могла сохраняться и использоваться немного позднее для полива или других целей, поскольку известно, что дождей можно было ожидать подолгу, и Нил был единственным источником воды.

Ирригационная система Древнего Египта называлась системой бассейнового типа. А называется именно так, потому как по каналам, окружавшим земельный надел, постоянно шла вода. И доступ к культурам ей открывали тогда, когда это было необходимо. Так получалось, что когда доступ открыт, земельный участок заливался водой и выглядел как бассейн. Когда, по мнению земледельцев, поле насыщалось влагой в достаточном объеме, вода спускалась через специальный сточный канал. Первое время вода выпускалась куда придётся - на соседние поля. Но вскоре система была улучшена, и вода возвращалась в каналы, откуда она поступила.

История появления систем орошения

Ирригационные системы также широко использовались в странах Древнего Востока - Месопотамии, Китае,

Очень часто эти страны подвергались нападениям, и оросительные системы становились предметом эксплуатации, замедляя процесс развития государства. Несмотря на это, люди их все равно возрождали и продолжали совершенствовать.

Со временем от русел рек люди стали отводить каналы и задерживать воду с помощью первых примитивных дамб и плотин. Ввиду этого удавалось вовремя орошать поля в течение всего периода созревания культур.

Использование систем орошения в современном мире

В современном мире понятие ирригационная система применяется не только для сферы земледелия. Не многие знают, но существует такое узкое понятие, как «ирригация полости рта». Да, термин «ирригация» также используется в медицине, в частности в стоматологии.

В этой области медицины есть такой прибор, как физиодиспенсер. Этот аппарат может использоваться в челюстно-лицевой хирургии, эндодонтии, а также в имплантологии.

Ирригационные системы для физиодиспенсера - это специальные трубки, с помощью которых в процессе и по окончании всех процедур полость рта промывается специальным медицинским раствором или струей чистой воды.

Среди медицинских препаратов, которые могут использоваться для ирригации в стоматологии, наиболее распространенными являются фурацилин, хлорофиллипт, а также травяные отвары.

Жидкость в такую систему подается под давлением от 2 до 10 атмосфер, благодаря чему она очищает полость рта от мелких осколков, дезинфицирует, а также выполняет массажную функцию десен.

Ирригационные системы в стоматологии - актуальная технология, поскольку это незаменимая вещь в работе врача, а также обеспечивающая здоровье зубов и десен пациента.

Заключение

Таким образом, стоит отметить, что оросительные системы - все-таки великое открытие, поскольку используется в мире повсеместно. Многие даже не знали о том, что сегодня ирригационная система - это не только система полива полей, но еще и необходимая вещь, используемая в медицине полости рта - стоматологии.

Славилась уже в глубочайшей древности сельскохозяйственным прогрессом, достигнутым при помощи систематического орошения. С незапамятных времён существуют образцы оросительных сооружений в странах древнейшей культуры: в Китае , Индии и Египте , а в Новом свете - в областях исчезнувшего царства ацтеков . Египтяне не довольствовались периодическими разливами Нила для оплодотворения своих полей; а провели его воды, с помощью разветвлённой системы каналов, по всей своей плодородной области до края пустыни. Впоследствии перешли здесь к водочерпательным колёсам , поднимавшим воду на высоту .

В Европе древнейшими мастерами по части орошения являются этруски . Громадные остатки каналов между Адиджем и По свидетельствуют ещё в настоящее время об исполинских сооружениях, исполненных этим народом исключительно для обводнения полей. Своё искусство они передали римлянам . Последние высоко ценили воду, и ещё в настоящее время поражают их гидротехнические сооружения: возвышенные бассейны, водопроводные каналы, искусственные пруды и озёра, великолепная отделка источников и другие совершенные устройства для доставления хорошей воды .

Самым широким образом оросительные сооружения развились в Ломбардии . Сеть оросительных каналов в этой области, развиваемая и совершенствуемая со времён римлян, охватывала к началу XX века площадь до 450 000 гектаров . Главные каналы этой сети, в состав которых вошли и древние искусственные водотоки, построены были в начале средних веков частью монахами, частью городами Миланом , Кремоной и другими под владычеством Висконти , Сфорца , Паллавичино , а в области Мантуи династией Гонзага . Древнейший канал построен в 1057 году . Уже в 1216 году в Милане появляется собрание постановлений о пользовании водой, которые впоследствии были усовершенствованы и послужили основанием законодательства об орошении 1747 года . В XI веке монахи владели более чем 8 000 гектаров орошаемых лугов и продавали излишек своей воды. Для определения её количества пользовались особыми водомерами , в которых вода пропускалась через определённое отверстие (0,029 м²), при постоянном напоре (0,10 м). В минуту через такое отверстие протекает 2,1835 м³, что называется миланской унцией. Впоследствии вместо водяной унции стали пользоваться для измерения расхода другими устройствами и приборами, называемыми со времен Солдати, первого изобретателя такого прибора в XVI веке , модулями .

Основные сведения [ | ]

Насосная станция для забора воды на оросительные нужды

Оросительный канал

Оросительные трубопроводы

Передвижная установка для орошения

Орошение относится к гидромелиорации, которая представляет собой ряд мер, направленных на долговременное улучшение водного режима почвы с целью повышения её урожайности. Гидромелиорация осуществляется путём строительства инженерных гидротехнических сооружений , с помощью которых осуществляется просчитанное изменение или регулирование водного режима территории. Если орошение требуется осуществлять в местности бедной водными запасами, то предварительно следует провести обводнение территории, так как постоянная транспортировка требуемых для орошения объёмов воды была бы чрезвычайно неэффективной и дорогостоящей. С помощью же обводнения обеспечивается поступление воды естественным ходом, что позволяет её использовать в дальнейшем непосредственно в оросительных системах.

Эффективным является использование орошения вместе с другими видами мелиорации, например, с агролесомелиорацией, которая включает в себя создания защитных лесополос и участков. При этом возможно достичь не только улучшения почвенных условий, но и изменения в лучшую сторону микроклиматических условий, когда улучшается местный влагооборот в целом . В засушливых регионах только увлажнения почвы может быть недостаточно, так как при действии сухих ветров испарение с поверхности растений усиливается, и скорость подпитки из корневой системы может оказаться недостаточной, что приводит к увяданию. Также можно отметить такие виды мелиорации как опреснительные мелиорации, которые заключаются в выведении из почвы вредных солей, и тепловые мелиорации, когда полив культур производится тёплой водой.

В целом, орошение применяется в самых различных участках по климатическим условиям. Очевидно, что наибольшая нужда в орошении наблюдается в регионах с жарким сухим климатом (аридный климат), характеризующихся малым количеством осадков (200-300 мм в год). Показатель увлажнения (отношение годовой суммы осадков к потенциальной испаряемости) меньше 0,33, а дефицит испаряемости (разница между возможной испаряемостью за вегетационный период и продуктивно используемыми осадками) превышает 5000 кубических метров на гектар. В России к подобным землям можно отнести территорию Астраханской области . Данный климат типичен для государств Средней Азии , где основной культурой, выращиваемой с помощью орошения является хлопчатник .

Также орошение весьма эффективно в субаридных областях. Для них показатель увлажнения составляет меньше 0,77, а дефицит испаряемости - 2000-5000 м³ на гектар. Климат в таких областях более благоприятный, чем в зонах аридного климата, однако раз в несколько лет здесь случаются засушливые периоды, что может наносить большой ущерб сельскому хозяйству. Орошение здесь играет несколько иную роль, служит не столько для создания возможности произрастания, сколько для выравнивания колебаний объёма получаемой продукции по годам и более эффективного использования земель с возможностью снимать урожай несколько раз в год. Определяющими культурами являются кормовые и зерновые .

В зависимости от местной ситуации возможны разные способы проведения орошений. Во-первых, может орошаться как целиком вся площадь угодий, что характерно для засушливого климата, так и отдельные участки определённых культур, что свойственно для более влажных климатических районов. Во-вторых, орошение может осуществляться единожды за год (так называемое лиманное орошение), при котором в почве создаётся необходимый запас воды, используемый растениями в течение года, или же орошение может производиться постоянно .

Режим орошения [ | ]

В задачу орошения входит определение необходимого количества воды, требуемого для проведения оросительных работ с максимальной эффективностью. Для этого учитывают как местные климатические условия, так и вид орошаемых растений и требуемые ему условия для максимального произрастания и количества воды в разные периоды роста. Следует знать фазы развития той или иной культуры и обеспечивать требуемые условия для каждой из фаз. Можно выделить следующие фазы роста: прорастание, кущение, цветение и созревание. Наиболее водозатратной для злаковых культур является фаза кущения, тогда как, например, для хлопчатника - фаза цветения.

Различают поливную норму - количество воды, требуемое сельскохозяйственной культуре на один полив, и оросительную норму - весь объём воды на период орошения. Коэффициентом водопотребления называют количество воды, израсходованное растениями, на единицу урожая .

Оросительные системы [ | ]

Оросительные системы в общем случае состоят из нескольких компонентов :

• Водоисточник - река, пруд, водохранилище, скважина, обеспечивающие требуемый объём воды
• Водозаборное сооружение - регулирует забор воды в систему
• Сеть линейных водопроводящих устройств - каналы, лотки, трубопроводы
• Поливная сеть и устройства - непосредственно поливные полосы, борозды, чеки, ярусы, поливальные машины и устройства
• Водосборно-сбросная сеть - для сбора и отвода поверхностного стока с участка
• Дренажная сеть - для регуляции уровня подземных вод и отвода солей
• Вспомогательные сооружения - для регулирования напора, расхода и объёма воды, очистные сооружения и пр.
• Инфраструктура - дороги, лесополосы, сооружения энергоснабжения, производственные и жилые здания, пруды-накопители и пр.

Соответственно, можно выделить несколько типов оросительных систем в зависимости от применяемых компонентов. Например, если в качестве водозаборного сооружения используются насосные станции, то система является с механическим водоподъёмом, в отличие от самотечной системы. По типу открытости можно различить системы открытые, где используются каналы и лотки и закрытые, где используются трубопроводы. Также системы различаются по способу полива: поверхностного полива, дождевальные, рисовые, лиманного, капельного или внутрипочвенного орошения.

Почвенная влага [ | ]

Изучение и прогнозирование свойств почвенной влаги является одной из важнейших задач в орошении, так как именно для её регулирования орошение и предназначено. К почвенной влаге относят влагу, содержащуюся в верхнем слое земли в пределах зоны аэрации . Ключевым параметром, характеризующим почвенную влагу, является её подвижность, в зависимости от величины которой почвенную влагу разделяют на кристаллизационную, твёрдую (лёд), парообразную, прочносвязанную, рыхлосвязанную и свободную. Задачей орошения является создание определённой влажности, которая бы обеспечивала максимальный урожай засеиваемой на данном участке сельскохозяйственной культуры. При этом выделяют несколько видов влажности почвы, что позволяет максимально точно рассчитывать её свойства:

• Максимальная гигроскопичность позволяет оценить, сколько влаги может содержать почва прежде чем прекратится процесс впитывания
• Наименьшая влагоёмкость показывает, сколько воды останется в почве, после того как стечёт вся гравитационная вода
• Полная влагоёмкость определяет максимальное количество влаги, способное содержаться в почве
• Влажность завядания - влажность, при которой прекращается процесс усвоения влаги из почвы определённым растением, соответственно, данная характеристика зависит не только от типа почвы, но и от сорта сельскохозяйственной культуры.

Скорость впитывания воды в почву можно определять по формуле :

u = α K t α − 1 {\displaystyle u=\alpha Kt^{\alpha -1}} ,

Проинтегрировав это выражение, можно получить слой впитавшейся влаги за время t {\displaystyle t} :

H = K t α {\displaystyle H=Kt^{\alpha }} .

Для того чтобы не начался процесс ирригационной эрозии, требуется, чтобы вся поступающая влага впитывалась в почву.

Для оценки водоотдающих свойств тех или иных почв можно использовать коэффициент водоотдачи, который равен отношению объёма свободновытекающей из грунта воды к объёму этого грунта, выраженный в процентах. Значения коэффициента водоотдачи составляют от 0,01 для глин до 20 у мелкозернистых песков.

Способы орошения [ | ]

Круговая оросительная установка
на полях ГДР (1967)

К основным способам орошения относится:

• полив по бороздам водой, подаваемой насосом или из оросительного канала;
• разбрызгиванием воды из специально проложенных труб;
• аэрозольное орошение - орошение мельчайшими каплями воды для регулирования температуры и влажности приземного слоя атмосферы;
• подпочвенное (внутрипочвенное) орошение - орошение земель путём подачи воды непосредственно в корнеобитаемую зону;
• лиманное орошение - глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы водами местного стока.
• дождевание - орошение с использованием самоходных и несамоходных систем кругового или фронтального типа.

См. также механизированное орошение .

Орошение в разных странах [ | ]

Негативные экологические последствия [ | ]

При ошибках в организации мелиорации оросительное земледелие может вызывать целую цепь негативных экологических последствий. Главными из них являются:

Вторичное засоление - одно из главных последствий орошения земель в условиях аридного климата . Оно связано с подъемом минерализованных грунтовых вод к земной поверхности. Грунтовые воды, содержащие соли, начинают при этом интенсивно испаряться, в результате чего почва насыщается избыточным количеством солей. Острая экологическая проблема орошаемого земледелия - загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Это результат полива угодий и использования воды для почв. Большинство рек, воды которых используются для орошения имеют минерализацию 0,2-0,5 г/л. В настоящее время их минерализация возросла в 10 раз, что привело к росту вторичного засоления. Проблемы засоления почв и вод усугубляются применением минеральных удобрений .

Сведение негативного экологического эффекта к минимуму возможно при правильном планировании и проведении орошения, так как большая часть недостатков не является органически ему присущей .

Технико-экономическое обоснование орошения [ | ]

Экономическая эффективность мероприятий по орошению зависит от того, смогут ли дополнительные доходы, получаемые в результате проведения оросительных мероприятий, превзойти затраты на их осуществление. Соответственно, требуется иметь информацию о том, сколько средств потребуется вложить в строительство мелиоративной системы, представлять получаемый дополнительный объём продукции, а также рассчитать величину расходов, затрачиваемых на само производство сельскохозяйственной продукции.

Следует учитывать, что объём капитальных вложений в оросительные системы включает в себя не только средства на сами эти системы, но также и средства на создание соответствующей инфраструктуры, например, на создание внутрихозяйственной сети дорог, электрификацию, строительство дополнительных зданий для производственных нужд и проживания обслуживающего персонала и пр .

Годовые издержки на производство продукции при введении оросительных систем возрастают. Помимо обычных затрат на удобрения, посев, уборку и транспортировку урожая и т. п. появляются расходы на обслуживание самих оросительных систем, которые могут включать в себя затраты на оплату рабочих, на амортизацию оборудования , на дополнительные земляные работы (например, очистку каналов, нарезку временных оросительных сетей), на поливы.

В связи с этим перед введением систем орошения требуется тщательный анализ, сопровождающийся экономическими расчётами и технико-экономическим сравнением нескольких вариантов . Для этого могут потребоваться данные о видах и площадях предполагаемых к орошению земель, оценка их мелиоративного состояния, геодезические работы по съёмке местности, с целью составления топографических планов и профилей угодий, данные о физико-химическом составе почв, геологические данные о грунтовых основаниях и уровне подземных вод.

Создание крупномасштабных оросительных систем требует участия специализированных проектных институтов и научной поддержки ввиду как значительных затрат, так и возможного кардинального влияния на природу и население региона. Извлечь максимальную выгоду из внедрения мелиорации возможно при общем развитии сельскохозяйственной отрасли, когда происходит внедрение современной сельхозтехники, создаются профессиональные кадры работников, а также развивается социальная сфера на селе .

Нормативно-техническое обеспечение орошения в Российской Федерации [ | ]

В настоящее время работы по строительству, эксплуатации и содержанию оросительных систем регулируются сводом строительных норм и правил (СНиП) с сопутствующими нормативно-методическими документами (ведомственные строительные нормы (ВСН), пособия к СНиП, методические указания, большая часть которых сохранилась со времён государственного регулирования вопросов мелиорации. Стоит задача по созданию новых норм, отвечающих как современным требованиям и ситуации, так и находящихся в соответствии с требованиями Международных ассоциаций по стандартизации (ИСО). Однако появление в ближайшее время единого технического российского регламента по мелиорации в ближайшее время маловероятно. В настоящее время ведутся работы по разработке научно-методической основы для создания национальных стандартов, которые бы регулировали мероприятия по орошению, как составной части мелиорации в целом

Ирригация и орошение

Ирригация (активное орошение) - это необходимый для земледелия автоматический полив земли, используется для выращивания сельскохозяйственных культур в засушливых районах и территориях, подвергшихся естественному или искусственному осушению почв. История появления ирригационных систем
Первые ирригационные системы располагались на засушливых территориях Азии и Египта еще в 3000 годах до н. э.. Такие системы представляли собой оросительные каналы и водоемы, которые использовались в качестве систем полива для удаленных от рек полей. С целью автоматизации процесса орошения и преодоления рельефных особенностей местности применялись различные механические средства, например "архимедов винт".
В византийскую эпоху Прокопий называл процесс ирригации «товариществом по совместному орошению» и наделял его следующим смыслом: «Река стекает с гор, достигая равнины. Она орошает землю в соответствии с желаниями жителей, ибо они регулируют движение воды так, как считают наиболее выгодным для себя. Люди создали множество каналов, по которым устремляются воды реки. Часть пути реки проходит под землей, а затем вновь появляется на поверхности, сливая свои воды в единый поток, таким образом, на большей части равнины эта река находится в распоряжении людей, которые то закрывают каналы, делая перемычки, то снова открывают их, используя воду по своему усмотрению».

Современные технологии ирригации
Современные технологии позволяют избежать перерасхода воды и засоление почв. Наиболее перспективный способ современной ирригации - это капельное орошение. Капельный полив позволяет создавать рукотворные оазисы. Таким образом, капельное орошение позволяет выращивать овощи и фрукты, плодовые и декоративные деревья , кустарники , многолетние цветы и розы , осуществлять озеленение и создание газонов и клумб , практически в условиях полупустыни и пустыни.

В настоящее время для ирригации используют поверхностные или подземные воды. Поверхностные воды - это ручьи, реки и озера. Возведение дамб через реку позволяет накапливать большое количество воды, создавая искусственное озеро или резервуар. Эта вода и используется для ирригации в засушливый сезон. Грунтовую воду берут из колодцев, редко из неглубоких скважин. В районах сильно удаленных от источников пресной воды используют системы опреснения, доставляя полученную воду на поля через систему каналов, канав, насосов и труб. Современные технологии позволяют избежать перерасхода воды и засоление почв. Наиболее перспективный способ современной ирригации - это капельное орошение .

Капельное орошение – это организация полива, когда вода (часто вместе с питательными элементами) вносится малыми дозами непосредственно в прикорневую зону. При поливе малыми порциями и несколько раз в день растения усваивают влагу и питательные вещества наиболее эффективно. При этом сохраняется воздушная проницаемость почвы, что позволяет корням «дышать». Так как при капельном поливе внесение воды и удобрений происходит в прикорневую зону культурных растений, то для прочих растений (сорняков) создаются неблагоприятные условия, и развитие их замедляется, или же вовсе останавливается. Равномерность, которую обеспечивают системы капельного орошения (разброс менее 10%), позволяет забыть о возможном при обычном поливе переувлажнении одних участков (растений) и недоувлажнении других.

Капельный полив позволяет при малом расходе воды производить работы по укреплению склонов и откосов автомагистралей путём посева многолетних трав , предотвращающих поверхностный смыв почвы в период дождей.

Преимущества капельного полива:
• Значительное преумножение урожайности в теплицах и на грунтах (для томатов, огурца, капусты, картофеля, лука в 2 раза);
• Существенное снижение трудозатрат на полив и обработку, как на открытом грунте, так и в теплицах (с 30-40 до 2-4 чел-час/га);
• Улучшается «качество» продукции, товарный вид;
• Экономия воды и удобрений (в 2-3 раза);
• Эффективное потребление растениями удобрений (до 80%), не происходит засоление почвы;
• Возможность поливать в любое время, не рискуя вызвать солнечный ожог.

При малообъёмной технологии выращивания (объём корневой системы ограничен и существенно меньше зеленой массы растения). Питательные элементы к растению поступают только с водой. Цена ошибки в таких системах очень высока из-за малой емкости субстрата и для обеспечения точности используют компенсированные внешние капельницы . Некомпенсированные внешние капельницы часто используются там, где длина магистрали невелика и падение давления по длине несущественно влияет на расход капельницы.

(трубки с вмонтированными внутрь капельницами) благодаря простоте производства (малой стоимости) и применения, а также возможности скрытного размещения в почве получили широкое распространение, преимущественно, в открытом грунте. Компенсированные капельные линии применяют при значительных длинах линии или значительных уклонах (грядки, поливного участка). В таких условиях применение компенсированных капельниц более чем оправдано. Некомпенсированные капельные линии с успехом справляются с задачами полива при незначительных уклонах и длинах капельные линии (для капельниц различных производителей это может быть от нескольких десятков до сотен метров при разбросе расхода менее 10%).

Другим обязательным элементом систем капельного полива является трубопровод , доставляющий воду к участкам орошения и разводящий воду внутри него. А также, запорная арматура. Трубопровод должен быть рассчитан с учетом конкретных условий полива и размера участка. На больших площадях орошения осуществляют разбивку на более маленькие, а полив каждого из них осуществляют поочерёдно. Краны и клапана позволяют изолированно орошать один или несколько участков.

Не маловажным является применение в капельном орошении системы фильтров . Дело в том, что даже применение чистой воды (например, водопроводной) не гарантирует отсутствие микрочастиц в ней. Тем более если используется емкость предварительного хранения поливной воды и/или удобрений. Применение фильтров позволяет очистить воду от вредных микрочастиц , тем самым защитив растения от поражения и возможных заболеваний.

Для формирования удобрений , на промышленных предприятиях применяются специализированные автоматические растворные узлы, которые самостоятельно готовят питательный раствор в соответствии с программой питания, разрабатываемой агрономами. Автоматизированные растворные узлы обязательны при использовании малообъёмной технологии.

Последствия применения систем ирригации
Самое распространенное и неприятное явление при орошении - это засоление почв . В почвах и подстилающих их грунтах много легкорастворимых солей. В результате утечек воды из каналов и подачи на поля чрезмерного количества воды начинает подниматься уровень грунтовых вод. От этого уровня по системе капиллярных пустот к поверхности почвы поступает вода и включается в процесс испарения. Грунтовая вода, промочив толстый слой подпочвы и почвы, выносит к поверхности растворы солей, которые после испарения остаются вблизи или на поверхности почвы. Почва таким путем засоляется, меняет свои свойства и структуру и теряет плодородие. На месте оазиса возникает засоленная пустыня, созданная руками человека. Когда-то в личных владениях царей Романовых в Голодной степи, где управляющие царским имением учинили такой переполив, что быстро превратили в бесплодные солончаки десятки тысяч гектаров земли. Уже в наше время, бездумная ирригация привела к известной всем экологической и социальной катастрофе связанной с использованием в качестве источника пресной воды рек Амударьи и Сырдарьи, которое нарушило питание Аральского моря и привело к его осушению и дальнейшему засолению почв региона.
Нельзя сказать, что ситуация сильно изменилась за прошедшее время, за исключением того, что орошаемая территория сейчас сильно расширилась, и это привело к столь же большому расширению площади заселяемых земель. В целом в России значительная часть орошаемых земель засолена или засоляется. Не лучше обстоят дела и в других странах; в США, например, засолению подвержено около 40% орошаемых земель. Таким образом, из 260 млн. га орошаемых во всем мире земель до 100 млн. га требует проведения мероприятий по рассолению или защите от засоления. Много засоленных земель заброшено. Во всем мире заброшенных из-за ирригации засоленных земель в настоящее время больше чем орошаемых, так как при бездренажном орошении и без использования специального севооборота 70-80% орошаемых земель полностью или частично теряют плодородие. В грунтах под черноземами практически повсеместно установлено существование 3-5 древних солевых и солонцеватых горизонтов, которые свидетельствуют о прошлых увлажнениях этих территорий. Поэтому переполив и потери воды из оросительных систем на глубокое просачивание - это основная проблема орошаемых черноземах. Подъем уровня грунтовых вод до 2-2,5 м от поверхности приводит к быстрому засолению почвы и выходу ее из земельного пахотного фонда.

В настоящее время считается, что наиболее эффективным решением проблемы засоления почв является хороший дренаж , который позволяет опустить уровень грунтовых вод гораздо ниже уровня залегания корней. При этом ирригационная вода вымывает соли из верхнего слоя почвы, восстанавливая её плодородие.

Много лет назад в одном из номеров журнала «Химия и жизнь» была опубликована заметка о выращивании малосольных огурцов - дескать, путем селекции удалось получить сорт огурцов, способный расти на солёных почвах, который дает готовые к употреблению малосольные огурчики. Журнал завалили письмами с просьбой указать, где можно приобрести семена таких огурцов, поэтому редакции пришлось в следующем номере извиниться за первоапрельскую шутку. Теперь же вопрос о том, не будут ли растения с повышенной солеустойчивостью, выращенные на засоленных почвах, солеными на вкус, приобретает научный смысл. Оказывается, растения солёными не становятся. Для того чтобы скомпенсировать осмотическое давление, создаваемое высокими концентрациями соли внутри вакуоли, растениям приходится увеличивать концентрацию растворимых веществ в протоплазме. Для этой цели они используют углеводы. Поэтому вместо того, чтобы быть солеными, такие растения сладки на вкус. Может быть, таким путем можно повысить сахаристость растений, используемых в производстве сахара.

Недавно группа биологов из университета в Торонто предложила ещё один возможный путь решения проблемы засоления почвы. Они обнаружили ген, который позволяет растениям не только противостоять предельной засоленности, но и «высасывать» соль из почвы. По словам руководителя группы учёных Блумвальда их целью была разработка методов выращивания урожаев на землях, более не используемых из-за засоления. Если удастся получить более активный вариант гена, выращивание имеющих его растений на засоленных почвах позволит восстанавливать плодородие этих земель.

Нарушение экологического баланса. История Аральского моря.
Миллионы лет назад северо-западная часть современного Узбекистана и южные области Казахстана были покрыты огромным морем. Когда вода отступила, образовался большой массив очень засоленных почв. Один из остатков древнего моря и стал Аралом, четвертым в мире внутренним морем. Аральское море является внутренним соленым морем без стока воды. Питается за счет двух рек - Амударьи и Сырдарьи. Пресная вода из этих двух рек поддерживает уровень воды и соляной баланс Аральского моря.

В начале 60-х годов правительство взяло курс на превращение Советского Союза в государство, которое сможет полностью обеспечить себя хлопком. Было решено также увеличить производство риса. Правительственные чиновники отдали приказ, чтобы дополнительное количество воды получали из двух рек, впадающих в Аральское море. На обеих реках были построены крупные плотины, было проложено 850 миль центрального канала с системой "питания" каналов, рассчитанной на большие расстояния. Когда система орошения была завершена, миллионы акров по обе стороны основного канала были затоплены. В течение следующих 30 лет Аральское море достигло серьезного снижения воды, его берега отступили, а содержание соли возросло. Морская среда стала угрожать жизни морских растений и животных. Как только морская жизнь сошла на нет, стала испытывать трудности и рыбная промышленность.

Советская система была основана на строительстве серии плотин на двух реках. Цель была одна - создать водохранилище, каналы которого (протяженностью 40000 км), орошали бы поля. Поля процветали, но наличие таких обширных площадей монокультуры вынуждало фермеров использовать огромное количество пестицидов. А ирригация была такова, что соли выступили на поверхность почвы и все больше и больше накапливались.

Когда на Амударье близ Нукуса была построена Тахиаташская плотина, вода в русле реки пересохла на сотни километров вокруг. К удивлению жителей Муйнака Арал начал сокращаться. Вначале они предположили, что это временное явление, и рыли канал к удаляющемуся берегу, поскольку лодки продолжали курсировать, а в доках, на причалах кипела работа. Но сточные воды, достигающие моря, уже были отравлены смертельной смесью соли и пестицидов с хлопковых полей. Популяция рыб резко сократилась и, наконец, когда канал достиг 30-ти километровой длины, и море еще больше ушло, лодки стали напоминать больших чудовищ, лежащих на песке, который когда-то был морским дном.

Арал был богат рыбой. Биологи определили около 20 видов рыбы, в том числе осетровых и сома. Муйнак, расположенный у самого моря, был промысловым городом, что также привлекало туристов. Сегодня Муйнак - пустынный город, расположенный на расстоянии более ста километров от моря. Единственным напоминанием о некогда процветающем рыбном промысле являются ржавеющие остовы и древняя рыбная плантация. Море сократилась до двух пятых от своего прежнего размера, и в настоящее время находится на 10-м месте в мире. Уровень воды упал на 16 метров, а его объем уменьшился на 75%, что эквивалентно количеству воды в озерах Эри и Гурон. Экологические последствия были разрушительными, а экономические, социальные и медицинские проблемы в регионе катастрофические. Все 20 известных видов рыб в бассейне Аральского моря в настоящее время исчезли, им не удалось выжить в токсичной и засоленной среде.

Изменения в одном регионе часто приводит к изменениям экологии и климата в других регионах. Вот некоторые результаты высыхания Аральского моря: Поскольку вода из рек уходила на полив хлопковых полей, концентрация соли в морской воде намного повысилась. Поскольку из рек было изъято очень большое количество воды, уровень моря снизился более чем на 60%. Запасы питьевой воды сократились. Так как в хозяйствах данной области использовались некоторые высокотоксичные пестициды и другие вредные химические вещества , вода была загрязнена пестицидами, сельскохозяйственными химикатами , а также бактериями и вирусами. На протяжении десятилетий эти химикаты сливались в Аральское море.

Озера и моря оказывают смягчающее воздействие на климат. Иными словами, земля рядом с источником воды теплее зимой и прохладнее летом, чем земля, где нет водоемов. Но поскольку Арал потерял воду, климат стал резко континентальным. Так тысячелетний образ жизни людей в данном регионе исчез в течение десятилетий. Обширная площадь иссушенного моря покрыта пестицидами, поэтому, когда дует ветер, пыльные бури распространяют соли и токсичные вещества на сотни, если не на тысячи километров вокруг. Согласно оценкам, ежегодно на Центральную Азию обрушиваются 75 млн. тонн токсических солей и пыли. Если Аральское море высохнет полностью, после него останется 5 млрд. тонн соли.

Глава восьмая ПО РУСЛАМ ДРЕВНИХ КАНАЛОВ

Под крылом самолета бесконечно, до самого горизонта, тянутся пески. Отсюда, с высоты, барханы кажутся мелкой рябью на поверхности гигантского песчаного моря. Впереди видны крутые изгибы небольшого древнего протока. Берега его то совершенно теряются в песке, то вновь отчетливо выступают на голом затакыренном острове. Недалеко от русла развалины древней крепости. Квадратные башни по углам и в середине стен, две башни перед входом: большая крепость имела мощную оборону.

Но что это там, внизу?

Рядом с руслом тянется тонкая темная ниточка. В сторону пустыни от нее отходят короткие паутинки. А недалеко от крепости - большой прямоугольник: что-то похожее на огромные грядки. Все это перекрыто движущимися песками, и лишь по отдельным кусочкам, составляющим нечто вроде пунктирного контура, можно проследить все изображение. С земли, пожалуй, и половины этого не заметишь.

Как водится, ничего таинственного в этом нет, все это дело рук человеческих. С самолета видны остатки магистрального канала с ответвлениями, следы полей.

Мы уже говорили, что история населения Хорезма - это история борьбы за воду. Если нет воды, то солнце - злейший враг человека. Сохнет земля, покрывается глубокими трещинами. Ветер приносит песок. Пустыня цепко хватается за каждый клочек сожженной земли, теснит человека. Бедная пустынная растительность привлекает лишь кочующие отары овец.

Но вот появляется вода, и солнце из врага становится верным союзником. Удобренная драгоценным аму-дарьинским илом земля здесь необычайно плодородна. Проходит несколько лет, и эта щедрая земля расцветает. Зеленеют поля, цветут плодовые деревья, а стройные тополя рядами выстраиваются вдоль дорог и каналов.

Но вода сама не приходит, А чтобы вырыть магистральные каналы, требуется колоссальный труд. Но это еще не все. По каналам и арыкам идет аму-дарьинская вода, и часть того огромного количества ила и песка, которое она несет, осаждается постепенно на их дне. Если не ухаживать за ними, не чистить и не углублять их периодически, то они заполнятся осадками так же, как и древние аму-дарьинские дельты.

История древней хорезмийской ирригации уже давно стала и сейчас еще остается одной из основных научных тем коллектива археологов-хорезмийцев.

В составе Хорезмской экспедиции вот уже более десяти лет работает специальный отряд - археолого-топографический. Руководит им сотрудник экспедиции Б. В. Андрианов. Пожалуй, это один из самых подвижных, самых беспокойных отрядов. Он почти никогда не задерживается надолго на одном месте, почти никогда не производит раскопок. Зато им открыты в самых разных районах Хорезма многие десятки новых археологических памятников.

Археолог в настоящее время не может обходиться без карты. Речь идет не об обычной мелкомасштабной карте, а о специальной, археологической. Составление археологической карты дело очень сложное и трудоемкое: такие карты существуют пока только для отдельных районов Советского Союза. Карта подводит итог многолетних археологических работ - разведок и раскопок. Только тогда она может быть достаточно полной для данного этапа исследований. Одновременно она является основой для дальнейших исследований территории.

Археологические карты бывают нескольких типов и преследуют при этом разные цели. Главная из них - это обзорная карта, на которую нанесены все археологические памятники всех времен.

Сплошное археологическое исследование территории (древнего Хорезма и сопредельных областей и, в конечном итоге, составление полной археологической карты - одна из главных задач Хорезмской археолого-этнографической экспедиции. Немалую роль в этом играет археолого-топографический отряд. Часто он действует самостоятельно, иногда совместно с другими археологами-разведчиками под руководством С. П. Толстова.

Пунктуально, километр за километром, короткими переходами отряд прочесывает пустыню. Его не задержат ни массивы песков и бездорожье, ни непогода. Там, где не может пройти машина, археолог идет пешком. Десятки приключений, опасных и смешных эпизодов, интересных открытий записаны в дневниках отряда.

В последние годы основной целью отряда стало исследование памятников древней ирригации. Основным результатом этих исследований будут детальнейшие карты древней ирригации по каждому из периодов хорезмийской истории, подготавливаемые сейчас к изданию под руководством С. П. Толстова и Б. В. Андрианова.

Огромные пространства обрабатывавшихся в древности земель и степень сохранности древних гидроирригационных сооружений делали практически невозможным использование при их изучении традиционных методов археологической разведки.

В Хорезмской экспедиции была выработана и успешно применена новая методика. Главный ее принцип - сочетание широких авиаразведок и аэрофотосъемки- с детальными наземными исследованиями.

Еще несколько дней назад звено этих маленьких машин - тупоносых бипланов АН-2 работало на опылении в одном из каракалпакских колхозов. Сегодня группа людей что-то монтирует над прорезанным в днище самолета люком. Через несколько часов самолет поднимается с Нукусского аэродрома и берет курс на восток. Быстро кончается полоса обрабатываемых земель. Под крылом пустыня.

Маленькому самолету не нужна специальная посадочная площадка, и он приземляется на такыре рядом с палаточным городком археологов. Над нижним люком укреплена большая аэрофотосъемочная камера, в которую сотрудник экспедиции инженер-геодезист Н. И. Игонин закладывает рулон широкой фотопленки. Рано утром самолет поднимается в воздух. На небольшой высоте, по заранее намеченным ориентирам, самолет «отутюжит» большой кусок пустыни. Вечером работа начнется снова.

Такыр рядом с платочным городком археологов - отличная посадочная площадка

Аэрофотосъемка - очень ответственное дело. Но нет более кропотливой работы, чем работа с аэрофотоснимками. После проявления пленки с нее печатаются тысячи снимков. Н. И. Игонин неделями просиживает над большой чертежной доской, сравнивая отпечатки, «подгоняя» их один к другому - по линиям каналов, массивам песчаных гряд. Получаются большие планшеты - фотосхемы. Конечно, склеить весь отснятый материал невозможно; выбираются отдельные, наиболее интересные участки, важность которых для дальнейшей работы либо известна заранее, либо выясняется в процессе просмотра отпечатков. Неспециалист найдет мало интересного на сотнях на первый взгляд похожих друг на друга снимков. Специалисту они могут рассказать очень многое. Процесс изучения полученных аэрофотосъемкой снимков называется дешифрированием.

Чтобы фотосхемы были более выразительными, чтобы на снимках все интересующие археологов объекты проявились с максимальной четкостью, выбирается наиболее благоприятное для съемок время. Так, при дешифровке аэрофотоснимков выяснено, что памятники, не выраженные или очень слабо выраженные в рельефе с сильно разрушенными наземными конструкциями, лучше всего снимать весной или осенью. В это время разрушенные до основания стены городищ и крепостей, линии каналов, курганы демаскируют себя либо растительным покровом (после кратковременных дождей пустынная растительность буйно зеленеет), либо цветом.

С другой стороны, установлено, что лучшее время для съемок в течение дня - это, во-первых, утро, с 7 до 10 и, во-вторых, вечер, с 5 до 8 часов. В эти часы лучи солнца падают на землю под небольшим углом, и при косом освещении планировка древних памятников, даже в том случае, если их сооружения поднимаются над поверхностью всего на несколько сантиметров, хорошо заметна.

Археолог может пройти через могильник с несколькими десятками курганных погребений или через первобытное поселение с остатками домов-полуземлянок, не заметив ничего, кроме разрозненных черепков глиняной посуды. Помощь авиаразведок и аэрофотосъемки в таких случаях особенно важна.

Не приходится говорить, какую огромную помощь оказывает аэрофотосъемка при изучении древней ирригации. Ведь памятники ее почти совсем незаметны с земли. Даже огромные некогда береговые валы мощных магистральных каналов часто почти совсем не прослеживаются в рельефе. А русла их видны на такыре прерывистой, отличающейся лишь по цвету поверхности полосой. О древних же полях и говорить не приходится: на местности следы их может обнаружить только опытный, наметанный глаз.

Фотосхема - это своеобразная географическая карта, настолько подробная, что на ней видна каждая песчаная гряда, каждый островок такыра. Она помогает разведчикам двигаться в море песков, не теряя тонкой ниточки древнего канала и его ответвлений. Один за другим появляются на схеме значки с порядковым номером - «точки»: здесь археологи остановились, осмотрели и зафиксировали в дневниках, на чертежах и пленке остатки канала, собрали керамику и другие находки. Если расшифровать их, а ключ к расшифровке в дневниках, на чертежах и фотопленке, то возникает история древнего комплекса оросительных сооружений. Вместе с другими археологическими памятниками района работ эти материалы расскажут, когда были вырыты здесь каналы и устроены поля, долго ли они существовали, каков был характер земледелия и каков уровень ирригационной техники.

Эти древние каналы и следы полей не легко обнаружить с земли

Особую выразительность и силу приобрели эти материалы, суммированные для всей территории Хорезма, для всего Приаралья. Они рассказали историю постепенного совершенствования приемов и методов ирригационного, поливного земледелия, историю, заполненную драматическими эпизодами борьбы за воду и со стихией воды. Периоды успешной борьбы людей с силами природы сменялись долгими годами разрух и запустения и новыми поисками и находками хорезмийских ирригаторов, ощупью познававших законы природы, учившихся управлять стихией, ставить ее на службу человеку.

Мы уже рассказывали в разных местах книги и о самых древних искусственно орошаемых участках, и о грандиозной ирригации античного и средневекового времени.

Возникшее в эпоху бронзы в наиболее древних частях Акча-Дарьинсжой дельты земледелие основывалось первоначально на использовании увлажненных низменных участков. Затем люди научились регулировать, задерживать избыточные паводковые воды в отмирающих протоках дельты. В дальнейшем, в бронзовом веке, появляются простейшие ирригационные сооружения уже нескольких типов. Земледельцы этого времени уже не только использовали дамбированные и искусственно заглубленные отмирающие протоки, но и научились сооружать небольшие арыки, для которых дамбированные русла играли роль магистральных каналов.

О каналах и орошаемых полях амирабадского времени довольно подробно рассказано в первой главе. Крупный магистральный канал с ответвлениями в нижней части и оросительная система площадью в 200 га уже являются предвестниками мощных ирригационных систем античного Хорезма.

Построенные руками рабов древнейшие античные каналы поражают огромными размерами. Ширина их (между береговыми валами) в архаический период достигает 40 м. Каналы тянутся вдоль древнего русла, поэтому имеют ответвления только с одной стороны. Любопытно, что большинство ответвлений отходит от канала под прямым углом.

Огромные размеры, и в частности очень большая ширина магистральных каналов свидетельствовали не только о силе рабовладельческого государства, но и о невысоком еще уровне научных знаний и практики строительства ирригационных сооружений. Каналы архаического типа - очень широкие и неглубокие - мало экономичны, так как значительное количество воды не доходит до полей, а либо испаряется, либо уходит (фильтруется) в почву. Поэтому в дальнейшем наблюдается постепенный переход к более узким и глубоким каналам.

Уже каналы кангюйские и кушанские имеют ширину от 6 - 8 до 18 - 20 м, а огромные - шириной около 10 и высотой до 4 м - валы указывают на их значительно большую, по сравнению с архаическими, глубину. Идут они уже не вдоль русла и рядом с ним, а прорезают такырную толщу на пространстве между двумя руслами. Естественно, ответвления, отходящие теперь обычно под острым углом, имеются не с одной, а с обеих сторон. Каналы времен расцвета хорезмийской античности ведут начало уже не от протоков дельты, а непосредственно от Аму-Дарьи; они были более надежными, так как не зависели от затухающих и часто меняющих свое течение протоков.

Античный период в истории Хорезма - это время, когда искусственно орошаемые земли занимали максимальную площадь. Даже в средние века, в период нового расцвета ирригационного земледелия (XII - XIV вв.), площадь орошаемых земель едва достигала 2/3 античной. Однако сооружения этого времени более совершенны: закончился переход к экономичным, узким и глубоким каналам, а оросительные системы с многочисленными ответвлениями получили вид ветвистых деревьев. Наиболее важным нововведением этого периода было употребление чигиря - водоподъемного сооружения в виде колеса с привязанными к нему сосудами. Появление его в Хорезме археологи относят к IX - X вв.; в это время в археологическом материале начинают встречаться в большом количестве обломки чигирных горшков - специально изготовлявшихся керамических сосудов, необходимых для устройства чигирей.

Другим важным усовершенствованием в земледельческом хозяйстве явилось употребление удобрений. Искусственно удобрять землю в Хорезме начали, по-видимому, еще в начале афригидского периода, в V - VI вв.; с IX - X вв. это нововведение получило уже более широкое распространение. Удобрение было довольно своеобразным - остатки старых сырцовых построек, содержавшие много селитры. Не исключено, что в связи с этим археологи недосчитаются многих памятников античного времени.

О более высоком уровне развития культуры земледелия в эпоху средневековья свидетельствует более широкий, чем в античное время, набор возделываемых сельскохозяйственных культур. В это время, по данным археологических раскопок, земледельцы выращивали не только зерновые культуры - просо, пшеницу и ячмень, но и абрикосы, персики, виноград, сливы, груши, дыни, арбузы, тыквы, огурцы, морковь, бобы и маш, хлопок и кунжут.

Детальное изучение памятников древней хорезмийской ирригации позволило разрешить еще один важный вопрос. Ученых уже давно заинтересовали причины, по которым пришли в запустение и были захвачены пустыней огромные пространства некогда цветущих земель. По подсчетам С. П. Толстова и Б. В. Андрианова, в период расцвета хорезмийской античности в Приаралье (в низовьях Аму-Дарьи и Сыр-Дарьи) площадь, занятая под ирригацию, занимала 3,5 - 3,8 млн. га, то есть в четыре раза больше, чем сейчас (При этом, однако, следует учитывать, что в то время охваченные ирригационными сооружениями земли использовались для земледелия во много раз менее интенсивно, чем сейчас. Размеры обрабатываемых участков были сравнительно небольшими и перемежались огромными необрабатываемыми землями. В античное время использовалось лишь 10% пригодных для орошения земель, в то время как сейчас на территории Каракалпакии их обрабатывается 30 - 40%, в южном Хорезме - 50 - 60%). В средние века, в XII - XIV вв., на тех же территориях ирригацией было охвачено уже только 2,4 млн. га. В пределах культурных оазисов площадь орошения по размерам приближалась к современной.

Захваченные пустыней районы - их называют землями древнего орошения - занимают, как видно из приведенных цифр, несколько сот тыс. га.

Существенным изменением («усыханием») климата равнин Средней Азии, изменением течения рек, наступлением песков, засолонением почв - этими и многими другими причинами пытались объяснить запустение обширных территорий в различных странах Передней и Средней Азии. Однако еще в первых обобщающих работах по истории Хорезма С. П. Толстов показал ошибочность этой точки зрения. «Причины,- писал он,- коренятся в процессах социальной истории. Переход от античного к феодальному строю и сопровождающие его варварские завоевания с последующими феодальными усобицами и нашествием кочевников - вот гениально указанное Марксом и сейчас документально доказанное решение этой проблемы. А то, что разрушено человеком, им же может быть и воссоздано. И ярким свидетельством этого является история Хорезма наших дней».

Исследования, проведенные Хорезмской экспедицией под руководством С. П. Толстова в последние годы, дали еще много новых материалов для подтверждения этой точки зрения.

Но самое главное, она подтверждается практикой народнохозяйственного строительства.

Уже давно, в процессе изучения земель древнего орошения возник вопрос: а нельзя ли эти обширные, некогда цветущие, а теперь пустынные районы возродить к жизни? Нельзя ли их включить в обширную программу ирригационного строительства для обводнения земель засушливых районов?

Для того чтобы представить масштабы, о которых идет речь, необходимо привести еще несколько цифр.

Площади земель древнего орошения:

1. В низовьях Сыр-Дарьи (левобережная часть Кзыл-Ординской области Казахской ССР и Кара-Калпакская АССР) - 2,5 - 2,8 млн. га.

2. В низовьях Аму-Дарьи: в Кара-Калпакской АССР - 800 тыс. га, в Присарыкамышской дельте (Та-шаузская обл. Туркменской ССР) свыше 1 млн. га. Общая площадь земель древнего орошения в Приаралье - почти 5 млн. га.

Как видите, цифры довольно внушительные. А ведь кроме этих площадей археологами выявлены огромные, пригодные для поливного земледелия массивы земель древнего орошения в Прикаспии и некоторых других ныне засушливых районах (Площадь «земель древнего орошения» на территории всей Средней Азии достигает 6 - 8 млн. га; по СССР же - 9-10 млн. га).

Схематическая карта земель древнего орошения в низовьях Аму-Дарьи и Сыр-Дарьи

Археологи, исследуя совместно с географами земли древнего орошения Приаралья, пришли к выводу, что освоение этих земель, происходящее сейчас еще очень медленно и в незначительных масштабах, может быть резко ускорено. Расчеты показали, что необходимый подъем воды (всего лишь на 2 - 3 м) может быть обеспечен имеющимися и проектируемыми гидросооружениями.

Имеется возможность превратить нижнее междуречье Аму- и Сыр-Дарьи из района экстенсивного отгонного скотоводства в район интенсивного поливного земледелия и стойлового скотоводства. Новые миллионы гектар плодороднейших земель могут быть за сравнительно короткий срок введены в народное хозяйство страны.

Летом 1962 года на заседании Президиума АН СССР с докладом об итогах многолетних исследований земель древнего орошения, с предложениями об их новом освоении выступил начальник Хорезмской экспедиции член-корреспондент АН СССР, профессор С. П. Толстов. Вниманию виднейших советских ученых были предложены многочисленные карты, схемы, фотографии и расчеты, отображающие работы археологов и географов в Приаральских дельтах. Подводя итоги обсуждению доклада, Президиум АН СССР в своем решении отмечал, что работы Хорезмской экспедиции «позволяют внести коррективы в сторону увеличения проектируемых в настоящее время к первоочередному освоению под ирригацию площадей за счет земель древнего орошения.

Собранные археологами материалы глубоко заинтересовали специалистов, занимающихся проблемами ирригации Средней Азии. Они были использованы и используются сейчас при проектировании и сооружении ирригационных систем в низовьях Аму-Дарьи, на нижней и средней Сыр-Дарье, на Зеравшане, вдоль Южно-Туркменского канала. Недалек тот день, когда на просторах теперешней пустыни вместо песка и редкой колючей травы появятся поля и сады.