(Хамзина Т.)

Диверсификация культур на подверженных засолению почвах с внедрением бобовых и сидератов (Uzbekistan)

Диверсификация культур на подверженных засолению почвах с внедрением бобовых и сидератов

Description

Совершенствование существующего севооборота путем внедрения бобовых культур после уборки озимой пшеницы и сидератов с целью замедления происходящих деградационных процессов и повышения производительной способности орошаемых земель

Основными индикаторами деградации орошаемых пахотных земель в Узбекистане является вторичное засоление, снижение в почве гумуса и элементов минерального питания растений. Бедный севооборот является одной из серьезных причин деградации. На фермерских полях применяется чередование двух культур «пшеница-хлопчатник-пшеница»: несколько лет подряд культивируется хлопчатник по хлопчатнику, или пшеница по пшенице. После уборки озимой пшеницы растительные остатки убираются с полей для хозяйственных нужд, и, как правило, с июня месяца поле остается под паром. Оголенная почва пересыхает, теряет структуру и устойчивость к эрозии. Соли из грунтовых вод подтягиваются вверх и накапливаются в корневой зоне, что ведет к засолению земель и снижению производительной способности. Диверсификация культур совершенствует существующий севооборот, путем повторного сева после озимой пшеницы бобовых культур и растений-сидератов в качестве зеленого удобрения. Усовершенствованный севооборот предполагает следующую последовательность выращивания культур - «озимая пшеница – бобовые (маш, фасоль) – сидерат (оз.рожь и др.) - хлопчатник»:
Далее цикл повторяется. Поле круглый год находится под растительностью, снижается непроизводительное испарение с поверхности почвы, что тормозит развитие процессов вторичного засоления.Запаханные в почву растительные остатки озимой пшеницы, бобовых и сидератных растений пополняют запасы гумуса. Технология позволяет получать в течение года два урожая продовольственных культур (пшеницы и бобовых), что обеспечивает землепользователей дополнительным доходом от повторной культуры и вносит вклад в укрепление продовольственной безопасности страны
Мероприятия и вклады на введение / содержание:
Агротехника выращивания повторных культур и сидератов обычная, как для других пропашных культур, поэтому местным землепользователям хорошо известны приемы подготовки и обработки почвы технологии выращивания повторных культур. Технология не предполагает больших дополнительных финансовых и трудовых затрат и включает чизелевание, боронование, сев, нарезку поливных борозд, поливы, междурядную обработку. Для выращивания повторной культуры и сидерата потребуются финансовые вклады для приобретения семян, сев иуход за посевами. Однако, полученный доход за счет урожая повторной культуры (маш, фасоль), порядка 4 млн. сумов/га, полностью покрывает эти затраты
Природная / социальная среда: Технология протестирована на орошаемых землях в различных агроклиматических зонах Узбекистана: Кашкадарьинской, Джизакской области и в Южном Каракалпакстане (Берунийский, Турткульский и Элликкалинский районы). Технология получила государственную поддержку. Согласно Постановления Президента страны в 2018 году предусмотрено размещение повторных посевов бобовых культур после уборки озимой пшеницы на 374 тыс.га. Данную технологию рекомендовано применять в фермерских хозяйствах, занимающихся выращиванием хлопчатника и озимой пшеницы, в пределах всех орошаемых массивов страны. Применение поливного оборудования и других методов усовершенствованного поверхностного способа полива позволяет сэкономить объем оросительной воды, достаточный для полива повторных культур.

Location

Location: поселок Кериз, Джизакская область, Зарбдарский район, Uzbekistan

No. of Technology sites analysed: 2-10 sites

Geo-reference of selected sites
  • 68.24097, 40.19353

Spread of the Technology: evenly spread over an area (approx. < 0.1 km2 (10 ha))

In a permanently protected area?:

Date of implementation: 2002; 10-50 years ago

Type of introduction
Уборка урожая озимой пшеницы (Н. Шулепина)
Повторный посев маша после уборки озимой пшеницы (А. Умиров)

Classification of the Technology

Main purpose
  • improve production
  • reduce, prevent, restore land degradation
  • conserve ecosystem
  • protect a watershed/ downstream areas – in combination with other Technologies
  • preserve/ improve biodiversity
  • reduce risk of disasters
  • adapt to climate change/ extremes and its impacts
  • mitigate climate change and its impacts
  • create beneficial economic impact
  • create beneficial social impact
  • Основные цели – улучшение почв, повышение урожайности культур и производства продовольственной продукции
Land use

  • Cropland
    • Annual cropping
    Number of growing seasons per year: 2
Water supply
  • rainfed
  • mixed rainfed-irrigated
  • full irrigation

Purpose related to land degradation
  • prevent land degradation
  • reduce land degradation
  • restore/ rehabilitate severely degraded land
  • adapt to land degradation
  • not applicable
Degradation addressed
  • chemical soil deterioration - Cn: fertility decline and reduced organic matter content (not caused by erosion), Cs: salinization/ alkalinization
  • biological degradation - Bl: loss of soil life
SLM group
  • rotational systems (crop rotation, fallows, shifting cultivation)
  • improved ground/ vegetation cover
  • integrated soil fertility management
SLM measures
  • agronomic measures - A1: Vegetation/ soil cover, A2: Organic matter/ soil fertility

Technical drawing

Technical specifications

Establishment and maintenance: activities, inputs and costs

Calculation of inputs and costs
  • Costs are calculated: per Technology unit (unit: га (гектар) volume, length: 1)
  • Currency used for cost calculation: USD
  • Exchange rate (to USD): 1 USD = 3500.0
  • Average wage cost of hired labour per day: 10 долл.США
Most important factors affecting the costs
Наибольшие затраты относятся к использованию техники, включая горюче-смазочные материалы, и минеральные удобрения.
Establishment activities
  1. Мероприятия по выращиванию озимой пшеницы (Timing/ frequency: Октябрь-июнь)
  2. Мероприятия по выращиванию повторно бобовой культуры и сидерата (Timing/ frequency: Июль-октябрь)
  3. Вспашка, боронование + малование (Timing/ frequency: Июнь)
  4. Посевбобовых (маш) (Timing/ frequency: Конец июня - начало июля)
  5. Уход за посевами (культивация с внесением удобрений, поливы) (Timing/ frequency: Июль-октябрь)
  6. Уборка урожая (Timing/ frequency: Конец октября – начало ноября)
  7. Запашка растительных остатков (Timing/ frequency: Конец октября – начало ноября)
  8. Боронование-малование и посев сидерата (Timing/ frequency: Конец октября – начало ноября)
  9. Запашка сидерата (Timing/ frequency: Апрель)
  10. Мероприятия по выращиванию хлопчатника (Timing/ frequency: Апрель-октябрь)
Establishment inputs and costs (per га (гектар))
Specify input Unit Quantity Costs per Unit (USD) Total costs per input (USD) % of costs borne by land users
Labour
Труд рабочих в течение вегетации (поливы, уход за посевами, сбор урожая) долл./га 1.0 474.2 474.2 100.0
Equipment
Использование машин (подготовка земли, сев, культивации, подкормки) долл./га 1.0 584.5 584.5 100.0
Plant material
Семена (хлопчатник, пшеница, повторная культура, сидерат) долл./га 1.0 233.7 233.7 54.5
Fertilizers and biocides
Минеральные удобрения, навоз, пестициды, дефолиант долл./га 1.0 559.6 559.6 100.0
Total costs for establishment of the Technology 1'852.0
Total costs for establishment of the Technology in USD 0.53
Maintenance activities
  1. Мероприятия по выращиванию озимой пщеницы (Timing/ frequency: Октябрь-июнь)
  2. Мероприятия по выращиванию повторно бобовой культуры и сидерата (Timing/ frequency: Июль-октябрь)
  3. Вспашка, боронование+малование, (Timing/ frequency: Июнь)
  4. Посев бобовых (маш) (Timing/ frequency: Конец июня - начало июля)
  5. Уход за посевами (культивация с внесением удобрений, поливы) (Timing/ frequency: Июль-октябрь)
  6. Уборка урожая (Timing/ frequency: Конец октября – начало ноября)
  7. Запашка растительных остатков (Timing/ frequency: Конец октября – начало ноября)
  8. Боронование-малование и посев сидерата (Timing/ frequency: Конец октября – начало ноября)
  9. Запашка сидерата (Timing/ frequency: Апрель)
  10. Мероприятия по выращиванию хлопчатника (Timing/ frequency: Апрель-октябрь)
Maintenance inputs and costs (per га (гектар))
Specify input Unit Quantity Costs per Unit (USD) Total costs per input (USD) % of costs borne by land users
Labour
Труд рабочих в течение вегетации (поливы, уход за посевами, сбор урожая) долл./га 1.0 474.2 474.2 100.0
Equipment
Использование машин (подготовка земли, сев, культивации, подкормки) долл./га 1.0 584.5 584.5 100.0
Plant material
Семена (хлопчатник, пшеница, повторная культура, сидерат) долл./га 1.0 233.7 233.7 54.5
Fertilizers and biocides
Минеральные удобрения, навоз, пестициды, дефолиант долл./га 1.0 559.6 559.6 100.0
Total costs for maintenance of the Technology 1'852.0
Total costs for maintenance of the Technology in USD 0.53

Natural environment

Average annual rainfall
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Agro-climatic zone
  • humid
  • sub-humid
  • semi-arid
  • arid
Specifications on climate
Average annual rainfall in mm: 418.0
90% осадков приходится на октябрь-май
Name of the meteorological station: Джизак
Продолжительность вегетационного периода составляет 160 дней
Slope
  • flat (0-2%)
  • gentle (3-5%)
  • moderate (6-10%)
  • rolling (11-15%)
  • hilly (16-30%)
  • steep (31-60%)
  • very steep (>60%)
Landforms
  • plateau/plains
  • ridges
  • mountain slopes
  • hill slopes
  • footslopes
  • valley floors
Altitude
  • 0-100 m a.s.l.
  • 101-500 m a.s.l.
  • 501-1,000 m a.s.l.
  • 1,001-1,500 m a.s.l.
  • 1,501-2,000 m a.s.l.
  • 2,001-2,500 m a.s.l.
  • 2,501-3,000 m a.s.l.
  • 3,001-4,000 m a.s.l.
  • > 4,000 m a.s.l.
Technology is applied in
  • convex situations
  • concave situations
  • not relevant
Soil depth
  • very shallow (0-20 cm)
  • shallow (21-50 cm)
  • moderately deep (51-80 cm)
  • deep (81-120 cm)
  • very deep (> 120 cm)
Soil texture (topsoil)
  • coarse/ light (sandy)
  • medium (loamy, silty)
  • fine/ heavy (clay)
Soil texture (> 20 cm below surface)
  • coarse/ light (sandy)
  • medium (loamy, silty)
  • fine/ heavy (clay)
Topsoil organic matter content
  • high (>3%)
  • medium (1-3%)
  • low (<1%)
Groundwater table
  • on surface
  • < 5 m
  • 5-50 m
  • > 50 m
Availability of surface water
  • excess
  • good
  • medium
  • poor/ none
Water quality (untreated)
  • good drinking water
  • poor drinking water (treatment required)
  • for agricultural use only (irrigation)
  • unusable
Water quality refers to:
Is salinity a problem?
  • Ja
  • Nee

Occurrence of flooding
  • Ja
  • Nee
Species diversity
  • high
  • medium
  • low
Habitat diversity
  • high
  • medium
  • low

Characteristics of land users applying the Technology

Market orientation
  • subsistence (self-supply)
  • mixed (subsistence/ commercial)
  • commercial/ market
Off-farm income
  • less than 10% of all income
  • 10-50% of all income
  • > 50% of all income
Relative level of wealth
  • very poor
  • poor
  • average
  • rich
  • very rich
Level of mechanization
  • manual work
  • animal traction
  • mechanized/ motorized
Sedentary or nomadic
  • Sedentary
  • Semi-nomadic
  • Nomadic
Individuals or groups
  • individual/ household
  • groups/ community
  • cooperative
  • employee (company, government)
Gender
  • women
  • men
Age
  • children
  • youth
  • middle-aged
  • elderly
Area used per household
  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
Scale
  • small-scale
  • medium-scale
  • large-scale
Land ownership
  • state
  • company
  • communal/ village
  • group
  • individual, not titled
  • individual, titled
Land use rights
  • open access (unorganized)
  • communal (organized)
  • leased
  • individual
Water use rights
  • open access (unorganized)
  • communal (organized)
  • leased
  • individual
Access to services and infrastructure
health

poor
x
good
education

poor
x
good
technical assistance

poor
x
good
employment (e.g. off-farm)

poor
x
good
markets

poor
x
good
energy

poor
x
good
roads and transport

poor
x
good
drinking water and sanitation

poor
x
good
financial services

poor
x
good

Impacts

Socio-economic impacts
Crop production
decreased
x
increased

Quantity before SLM: 1.62 тонн/га
Quantity after SLM: 3.18 тонн/га
урожайность хлопчатника после применения системы мероприятий по диверсификации культур увеличилась в 2 раза

expenses on agricultural inputs
increased
x
decreased

farm income
decreased
x
increased


Увеличение дохода на 500 долл. США/га

workload
increased
x
decreased

Socio-cultural impacts
food security/ self-sufficiency
reduced
x
improved

Ecological impacts
nutrient cycling/ recharge
decreased
x
increased


Оценка проведена на второй год после применения технологии

salinity
increased
x
decreased


Оценка проведена на второй год после применения технологии

soil organic matter/ below ground C
decreased
x
increased


Оценка проведена на второй год после применения технологии

vegetation cover
decreased
x
increased

plant diversity
decreased
x
increased

Quantity before SLM: 2 культуры (пшеница, хлопчатник)
Quantity after SLM: 4 культуры (пшеница, хлопчатник, маш, озимая рожь)
Дополнительное выращивание двух культур (маш, озимая рожь повторно после озимой пшеницы)

Off-site impacts

Cost-benefit analysis

Benefits compared with establishment costs
Short-term returns
very negative
x
very positive

Long-term returns
very negative
x
very positive

Benefits compared with maintenance costs
Short-term returns
very negative
x
very positive

Long-term returns
very negative
x
very positive

Выгоды положительные уже в краткосрочной перспективе

Climate change

Gradual climate change
seasonal temperature increase

not well at all
x
very well
Season: winter
seasonal temperature increase

not well at all
x
very well
Season: spring
seasonal temperature increase

not well at all
x
very well
Season: summer
seasonal temperature increase

not well at all
x
very well
Season: autumn
annual rainfall decrease

not well at all
x
very well
Climate-related extremes (disasters)
local hailstorm

not well at all
x
very well
heatwave

not well at all
x
very well
drought

not well at all
x
very well
insect/ worm infestation

not well at all
x
very well
Other climate-related consequences
extended growing period

not well at all
x
very well
reduced growing period

not well at all
x
very well

Adoption and adaptation

Percentage of land users in the area who have adopted the Technology
  • single cases/ experimental
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
Of all those who have adopted the Technology, how many have done so without receiving material incentives?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
Has the Technology been modified recently to adapt to changing conditions?
  • Ja
  • Nee
To which changing conditions?
  • climatic change/ extremes
  • changing markets
  • labour availability (e.g. due to migration)

Conclusions and lessons learnt

Strengths: land user's view
  • Быстрое получение высоких доходов
  • Возможность на одной и той же площади получать урожай продовольственной культуры
  • Производство продовольственной культуры, которая традиционно используется в местной культуре
Strengths: compiler’s or other key resource person’s view
  • Не требуется специального обучение землепользователей (только широкое информирование), все мероприятия основываются на традиционных знаниях
  • Быстрое получение доходов: с каждого гектара имеется до 500 $ чистого дохода
  • Используются имеющиеся местные ресурсы и материалы, не требуется специальная техника
  • Обеспечивает производство продуктов питания
Weaknesses/ disadvantages/ risks: land user's viewhow to overcome
  • Потребность в дополнительной оросительной воде Водосбережение
  • Риск не получить урожай при запаздывании со сроком сева (до 5 июля) Улучшать организацию полевых работ
Weaknesses/ disadvantages/ risks: compiler’s or other key resource person’s viewhow to overcome
  • Отсутствие широкой информации о вкладах и выгодах применения технологии Распространять информацию о затратах и выгодах технологии в более широком масштабе
  • Потребность в дополнительной оросительной воде Водосбережение обеспечивает достаточный объем воды для полива повторных культур и сидератов (порядка 1200м3/га)

References

Compiler
  • Rustam Ibragimov
Editors
Reviewer
  • Olga Andreeva
  • Elizaveta Soloveyva
  • Alexandra Gavilano
Date of documentation: April 12, 2018
Last update: Jan. 21, 2020
Resource persons
Full description in the WOCAT database
Linked SLM data
Documentation was faciliated by
Institution Project
Key references
  • ПРАКТИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРОШАЕМЫХ И БОГАРНЫХ ЗЕМЕЛЬ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ЗАСОЛЕНИЮ И ЗАСУХЕ Т. Хамзина, Т.Мукимов, А.Исмонов, Г.Хасанханова и У.Абдуллаев, 2018, Ташкент: "Иклим узгариши шароитида ер ресурсларини баркарор бошкариш" в сборнике статей Республиканского научно-практического семинара
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International