Способы применения водосберегающих технологий орошения в практике сельского хозяйства предгорной зоны Жамбылской области Казахстана

В статье рассматриваются некоторые способы применения водосберегающих технологий орошения в практике сельского хозяйства предгорной зоны Жамбылской области. Их востребованность в последние годы очень высока, так как одними из главных всемирных проблем на сегодняшний день являются увеличение спроса на продовольственные товары и нехватка воды. А зная, что сельскохозяйственное производство является основным потребителем воды, следует активно вводить водосберегающие технологии орошения в практику сельских хозяйств.

Ключевые слова: капельное орошение, водосбережение, дефицит воды, мелиорация, экономия воды.

Введение. Среди районов орошаемого земледелия Южного Казахстана одной из древнейших является Жамбылская область. В ней располагается порядка 10 % земель орошения республики Казахстан, что равно 226,5 тыс.га земли. На данный момент в этой области поливы растений сельского хозяйства выполняются непосредственно поверхностными методами орошения.

Технология орошения поверхностными методами получила наибольшее распространение среди различных видов орошения (подпочвенное, дождевание, капельное) вследствие своей дешевизны и простоты. Но по причине поверхностного и большого глубинного сбросов воды, орошение поверхностным методом, которое предназначено для приобретения высокого урожая культур, несет в себе опасность для экологии среды. Это способствует проявлению отрицательных явлений в почве. Например: засоление и заболачивание почв, эрозия из-за переизбытка влаги. Они надолго выводят из оборота земли орошения. И без того плохое положение с водообеспечением в Жамбылской области, ухудшается, вследствие немалых потерь оросительной влаги из-за поливов, с применением поверхностного способа.

Целесообразно, в условиях большого недостатка поливной воды, осуществлять орошение, способами, которые могут дозировать воду для орошения и искоренять глубинный, поверхностный сбросы воды, ирригационную эрозию.

Большая перспектива для воспроизводства всеобъемлющей интенсификации ирригационного земледелия и оздоровления экологической ситуации Жамбылской области видится во включении в работу систем орошения с использованием капельного полива. При данном виде полива влага поступает к корням культур на протяжении вегетативного периода, с учетом водопотребления культурных растений, небольшим расходом.

Система капельного орошения требует наличия фильтростанции для очистки поливной воды в системе капельного орошения, дополнительного насосного устройства для создания равномерного давления в системе и специальной системы управления на разных уровнях [2, 3].

При участии докторантов ТАРГУ имени М. Х. Дулати в патентной базе была зарегистрирована система капельного орошения низкого давления с новой конструкцией капельницы № 20096. A01G 25/02. 15.10.2008. Получено № 10 патентов [3, 4]. Предлагаемый капельный полив (а) и система капельного орошения низкого давления (б) показаны на рисунке 1.

Система капельного орошения низкого давления состоит из 2-х поливных труб с капельницами 9, 10 распределительных труб, гидроаккумуляторов 11, присоединенных к распределительной трубе штуцером 12. На распределительном трубопроводе имеется 10 узлов крепления 13. Система также оснащена переносными пневмоаккумуляторами 14. Перед началом работ по системе капельного орошения низкого давления бак в оголовке системы наполняется водой, воздух в системе выбрасывается в атмосферу и вода выпускается сама по себе. Вода поступает в основную трубу через распределительную трубу, а затем капает в оросительные трубы. Система капельного орошения работает на высоте 0,5–0,6 м [5].

а)

б)

Рис. 1. Недавно разработанная система капельного орошения (а) и капельного орошения низкого давления (б)

Объект исследования. Анализируя перспективу технологии, студентами Таразского Государственного университета имени М. Х. Дулати, начиная с 2012 года, выполнялись опытно-конструкторские и научно-исследовательские работы показывающие эффективность технологии выращивания лука и сахарной свёклы при поливе каплями в предгорном участке Жамбылской области.

Согласовываясь с проектом «Изучение техники возделывания свёклы сахарной при капельном поливе в условиях засушливой местности», на опытной территории кафедры «Мелиорация и агрономия» закладывались опыты по выращиванию свёклы сахарной с использованием капельного орошения с мульчированием и без него. Из КНР были привезены семена свёклы сахарной (китайский сорт) и всё оборудование необходимое для орошения капельным путем.

Благодаря опытам, проведенным на участке, установлены наилучшие технологические схемы орошения каплями свёклы сахарной с мульчированием и нормы его орошения. Урожайность свёклы сахарной при данных схемах составила 630–67О ц/га [6, 7].

Используя комбинированную сеялку, которая разработана в КНР, производился посев семян свёклы в заранее проделанные отверстия в пленке. Благодаря этой сеялке, укладка пластиковой пленки, плоскоскладывающихся шлангов для полива каплями и посев осуществлялись одновременно. Был исключен ручной труд. Основным преимуществом эксплуатируемой технологии является то, что при снижении расходов влаги урожайность свёклы повысилась в 3–4 раза. К этому добавляется уменьшение затрат на уход за растениями, по причине отсутствия необходимости применения агротехнической обработки и борьбы с сорной растительностью.

В пределах программы «Совершенствование передовых технологий орошения» в ТОО «КазНИИВХ» было осуществлено наблюдение и исследование орошения каплями репчатого лука. Была произведена опытно-конструкторская и научно-исследовательская работа на тему: «Капельный полив лука репчатого с применением интенсивной технологии возделывания» с центром коммерциализации и трансферта агрономических технологий в соответствии с договором о совместном выполнении проекта от 9 февраляя 2010 года.

В целях изучения полива репчатого лука каплями для предгорной местности Жамбылской области произведены полевые опыты на землях орошения КазНИИВХ в Жамбылском районе на площади 1 га. Участок орошения расположен в предгорной зоне полупустынь, по увлажненности является сухой, К _у =О,2–0,3. Климат участка исследования орошения является континентальным, с довольно мягкой зимой и, в большинстве случаев, влажной весной, сухой, теплой осенью и жарким летом. Средняя температура воздуха за год согласно метеостанции Жамбыл находится в пределах +7,0 — +9,6 ⁰ С. За год сумма положительных температур с температурой выше 10 ⁰ С обычно составляет 3400–3500 ⁰ С. Среднее количество дождя и снега составляет 260–350 мм, где 130–174 мм выпадает в теплый период времени (IV-IX). Безморозный период же длится 160–190 дней. Заморозки весной заканчиваются во второй декаде апреля, а осенние начинаются между третьей и первой декадами сентября и октября соответственно.

Лугово-сероземные почвы преобладают на опытном участке. Механический же состав их — суглинки средние, УГВ=2–2,5 м, имеющие плотность 1.25 т/м ³ и наименьшую влагоемкость 23–24 % от массы сухой почвы. Почвы опытной территории по водопроницаемости являются средними. За первый час впитывающая скорость почвы составила 1,291 мм/мин или 7,77 см/час, значение коэффициента затухания — 0,29. Уровень грунтовых вод 1,9...2,4 метра в глубину.

Согласно общепринятым существующим методикам исследований, во время закладки и подготовки опытов в поле по водосберегающей методике возделывания лука при капельном поливе на опытной территории были установлены агрохимические и водно-физические свойства почвы (водопроницаемость, минерализация и уровень расположения грунтовых вод, плотность, содержание подвижных форм N P K, солей и др.)

Рис. 3. Водопроницаемость почвы промышленных и опытных полей:

а) по оси ординат — скорость водопоглощения, мм/мин; б) по оси абсцисс — время водопоглощения, мин

Интенсивная методика выращивания лука на опытной территории КазНИИВХ в 2010–2012 годах, состояла из нескольких основных частей:

1. Корректная подготовка почвы, сюда же включен анализ почвы;
2. Посадка растений;
3. Расчитывание системы полива каплями и установка системы на поле;
4. Питательные и оросительные режимы;
5. Уничтожение болезней, вредителей, сорняков;
6. Сбор лука и консервация системы полива каплями.

1. За счет стабильной влажности почвы, она дает безстрессовый рост, а также развитие растений.
2. Происходит равномерное покрытие ростостимулирующими веществами и удобрениями всей территории.
3. Снижаются нормы использования минеральных удобрений, минимум на 37–40 %.
4. Риск того, что семена сорняков попадут на территорию орошения с поливной влагой сходит на нет.
5. Почвенная корка перестает образоваться, следовательно, у почвы улучшается воздушный режим [8].

Рис. 4. Интенсивная технология возделывания лука на базе капельного орошения: сушка и уборка лука

Технология полива каплями при выращивании высокоурожайных гибридов лука обеспечивает большую урожайность при хорошем качестве овоща, а также исключает утрату влаги на глубинный и поверхностный сбросы.

Выводы. В условиях области технология полива каплями отлично применима, выгодна в экономическом плане и вполне адаптируема, что и показали проведенные эксперименты.

Чтобы широко внедрить систему полива культур сельского хозяйства каплями в предгорной территории Жамбылской области следует: -составить высокоэффективные севообороты культур сельского хозяйства при поливе каплями; -изучить режимы и технику полива каплями культур сельского хозяйства в разнообразных условиях климата Жамбылской области на основе производства; -для производства оборудования систем полива каплями культур сельского хозяйства следует построить специальные заводы; -нужно разработать и закупить специальное сельскохозяйственное оборудование по одновременному укладыванию пластиковой пленки, капельных шлангов и выполнению посева.

Литература:

1. Kairat Massatbayev, Nurbay Izbassov, Daulen Nurabaev, Kydyrali Musabekov, Assylkhan Shomantayev and Muratbek Massatbayev. Technology and Regime of Sugar Beet Drip Irrigation with Plastic Mulching Underlie Jambyl Region / Irrigation and Drainage.- 2016.-Volume 65.-Issue 5.-P. P.620–630;
2. Храбров М. Ю. Ресурсосберегающие технологии и технические средства возделывания. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности «Мелиорация, мелиорация и охрана земель». — Москва, 2008. — с. 46.
3. Жатканбаева А. О., Эсенгельдиева П. Н. Разработка модульной системы капельного орошения для полива сельскохозяйственных культур. «Механика и технология». Научный журнал. ISSN2308–9865. — № 2. — Тараз, 2017. — С. 88–94.
4. Зубаиров О. З., Таттибаев А. А., Жатканбаева А. О., Таттибаев Х. А. Система безабразивного капельного орошения (БСКО). Патент № 20096. A01G 25/02 (2006.01). 15.10.2008, вып. — № 10. — Астана, 2008. — 4 с.
5. Жатканбаева А. О. Обоснование технических решений по совершенствованию капельного орошения в засушливых районах Казахстана. Диссертация на соискание ученой степени доктора философских наук (PhD) по специальности 6D081000 — «Мелиорация, землеустройство и охрана земель» — Тараз, 2018.-177с.
6. Масатбаев К., Избасов Н. Б., Нурабаев Д. М. и другие. Технология и режим капельного орошения сахарной свеклы с пластиковым мульчированием под посевом Жамбылской области // Орошение и дренаж.- 2016.-Т.65.-Вып.5,1.-С. 620–630.
7. Отчет о НИР: «Исследование механизма возделывания сахарной свеклы при капельном орошении и пластиковом мульчировании» (заключительный) / Научный рук. С. М. Койбаков.- Тараз: ТарГУ, 2013
8. Калашников А. А., Мирдадаев М. С., Куртебаев Б. М. и другие. Водосберегающая технология опрыскивания лука капельным орошением (рекомендации).- Тараз: КазНИИВХ, 2012. — 44 с.