(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
good
education

poor
good
technical assistance

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

poor
good
markets

poor
good
energy

poor
good
roads and transport

poor
good
drinking water and sanitation

poor
good
financial services

poor
good

Impacts

Socio-economic impacts
Crop production
decreased
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
decreased

farm income
decreased
increased


Увеличение дохода на 500 долл. США/га

workload
increased
decreased

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

Ecological impacts
nutrient cycling/ recharge
decreased
increased


Оценка проведена на второй год после применения технологии

salinity
increased
decreased


Оценка проведена на второй год после применения технологии

soil organic matter/ below ground C
decreased
increased


Оценка проведена на второй год после применения технологии

vegetation cover
decreased
increased

plant diversity
decreased
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
very positive

Long-term returns
very negative
very positive

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

Long-term returns
very negative
very positive

Выгоды положительные уже в краткосрочной перспективе

Climate change

Gradual climate change
seasonal temperature increase

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

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

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

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

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

not well at all
very well
heatwave

not well at all
very well
drought

not well at all
very well
insect/ worm infestation

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

not well at all
very well
reduced growing period

not well at all
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