Техника и технология орошения хлопчатника на каменистых почвах Северного Таджикистана

В реализации государственных программ по увеличению эффективности использования водохозяйственного комплекса Республики Таджикистан, увеличению площадей орошаемых земель, пригодных для хлопководства, важнейшее место занимают вопросы орошения каменистых почв.

Указанные почвы, общая площадь которых превышает 140 тыс. га, распространены преимущественно на севере республики в Согдийской области. Для дальнейшего увеличения площадей орошаемых земель существует настоятельная необходимость окультуривания и введения в эксплуатацию значительных массивов каменистых почв. Так, в хлопководческой зоне республики возможно освоение свыше 100 тыс. га каменистых почв, в том числе в Согдийской области — 85 тыс.га.

Естественное сложение каменистых почв характеризуется наличием каменистых фракций различного размера, низкой влагоёмкостью, высокой водопроницаемостью, приближающейся к провальной фильтрации, что при орошении ведет к большим непроизводительным потерям воды и выносу питательных элементов из активного слоя почвы. Практика показывает, что глубинный сброс, ведущий к ухудшению мелиоративного состояния земель, при поливах может достигать 50-60% от водоподачи. Это обуславливает очень высокий уровень непроизводительных потерь оросительной воды, снижение эффективности применения минеральных удобрений, ухудшение мелиоративного состояния орошаемых земель и экологической обстановки на нижерасположенных территориях. В условиях низкого естественного плодородия каменистых почв орошение не приводит к существенным положительным результатам.

В настоящее время из-за обостряющегося дефицита водных и земельных ресурсов в республике, демографического роста, низкой продуктивности орошаемого земледелия возникла необходимость совершенствования технологий возделывания сельскохозяйственных культур на мелиорируемых каменистых почвах, в том числе за счет развития водосберегающих технологий орошения.

Специальных исследований по данным вопросам в условиях севера Таджикистана проведено недостаточно. Существующие рекомендации по некоторым элементам техники и технологии орошения хлопчатника носят ориентировочный характер. Развитие хлопководства на каменистых почвах при остром дефиците водно-земельных ресурсов приобретает особую актуальность как в целом в республике Таджикистан, так и в Согдийской области.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является совершенствование техники и технологии орошения хлопчатника при поливе по бороздам на каменистых почвах, обеспечивающее значительное повышение эффективности использования водно-земельных и материальных ресурсов при сохранении и улучшении эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель Северного Таджикистана.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

• установить закономерности впитывания воды на основе изучения гранулометрического состава, водно-физических и агрохимических свойств слабо-, средне- и сильнокаменистых почв; определить инфильтрационные потери и контуры увлажнения почвы в зависимости от водоподачи; в обосновать параметры элементов техники полива (длину борозды, поливную норму, сроки и продолжительность поливов) для хлопчатника в зависимости от степени каменистости земель;
  
• разработать метод назначения сроков проведения полива хлопчатника в зависимости от влажности почвы и концентрации клеточного сока листьев; исследовать комплекс культуртехнических мероприятий, способствующих улучшению водно-физических свойств каменистых почв; оценить экономическую эффективность и провести производственную проверку разработанной технологии орошения хлопчатника на каменистых почвах.

Достоверность результатов подтверждается использованием фундаментальных положений мелиоративной науки, статистической обработкой экспериментальных данных, полученных в ходе полевых исследований. Проверка разработанных элементов технологии проводилась как в опытно-производственных условиях, так и путем широкого внедрения результатов исследований в производственном процессе.
Научная новизна исследований заключается в том, что впервые установлены закономерности впитывания и фильтрации воды в серо-бурых среднесуглинистых почвах в зависимости от степени их каменистости; усовершенствованы элементы техники и технологии полива по бороздам на каменистых почвах; разработан метод определения сроков полива хлопчатника в зависимости от концентрации клеточного сока; предложен усовершенствованный комплекс культуртехнических мелиораций для каменистых почв.

В результате многолетних исследований производству рекомендованы: научно-обоснованные оптимальные элементы техники полива (длина борозды, раход воды, продолжительность полива); поливные и оросительные нормы, обеспечивающие получение на сильнокаменистых почвах — 2,8, среднекаменистых — 3,2 и слабокаменистых до 4,0 т/га хлопка-сырца; метод определения сроков полива по значениям концентрации клеточного сока (ККС) листьев коррелирующей с уровнем почвенной влажности значение ККС листьев — 8,0-8,9-11,9% в зависимости от периода развития хлопчатника эквивалентно оптимальной предполивной влажности почвы — 75-80-60% от НВ); комплекс культуртехнических мероприятий, способствующий повышению урожая и снижению потерь воды при поливах, обеспечивающий прибавку урожайности хлопка-сырца-0,30-0,45 т/га при камнеуборке и 0,58 т/га при землевании нормой 200 т/га.

Результаты:

• закономерности впитывания воды в серо-бурых среднесуглинистых почвах при различной степени их каменистости;
• элементы техники и технологии орошения каменистых почв (длина борозды, расход воды, поливные нормы и продолжительность полива);
• методика определения сроков полива по концентрации клеточного сока в соответствии с расчетными уровнями влажности почвы;
• исследование влияния культуртехнических мероприятий (камнеуборка, землевание) на изменение водно-физических свойств каменистых почв.
  

Личный вклад соискателя заключается в проведении полевых исследований, определении параметров техники и технологии полива по бороздам на каменистых почвах; выявлении зависимостей скорости впитывания воды в почву от степени ее каменистости; установлении взаимосвязи между влажностью почвы и концентрацией клеточного сока листьев хлопчатника; в разработке рекомендаций по технологии орошения каменистых почв.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований автора использованы при составлении нормативного документа «Схемы развития и размещения мелиорации в Таджикистане до 2010года» и в проекте реабилитации ирригационной и коллекторно-дренажной сети Канибадамского и Б.Гафуровского районов Согдийской области (2006-2009гг.). В ассоциации водопользователей (АВП) «Мирзомалик», в хозяйстве имени А.Кадырова Канибадамского района, на общей орошаемой площади 2480 га, использованы и внедрены результаты исследований по оптимизации элементов техники и технологии орошения хлопчатника, эффективные методы культуртехнических мероприятий по улучшению каменистых почв, а также определение сроков полива по концентрации клеточного сока (ККС). Материалы по мелиорации и орошению каменистых почв северного Таджикистана используются в учебном процессе по курсу «Сельскохозяйственная мелиорация» в Таджикском аграрном университете.

Предложенные разработки используются при составлении планов водопользования оросительными системами, хлопкосеющими хозяйствами, а также проектными организациями.

Результаты исследований и основные положения диссертации доложены на международной конференции «Водные ресурсы Центральной Азии и их рациональное использование» (Душанбе, 2001), Центральноазиатских научно-практических конференциях (Ташкент, 2003, Бишкек, 2002; Алматы, 2000, 2004, 2005), на республиканских конференциях в Душанбе (1999, 2001, 2002, 2003, 2005, 2008), на ученых советах ГУ«ТаджикНИИГиМ», на секции ученого совета ВНИИГиМ (Москва, 2010 г.). Кроме того, полевые опыты апробировались ежегодно специальной комиссией ГУ«ТаджикНИИГиМ».