Применение гидрогелей для выращивания сельскохозяйственных культур в условиях низкой влажности почвы [Uzbekistan]
- Creation:
- Update:
- Compiler: Rustam Ibragimov
- Editor: –
- Reviewer: Olga Andreeva
Применение гидрогелей для выращивания сельскохозяйственных культур в условиях низкой влажности почвы
technologies_6192 - Uzbekistan
View sections
Expand all Collapse all1. General information
1.2 Contact details of resource persons and institutions involved in the assessment and documentation of the Technology
Key resource person(s)
SLM specialist:
Жураев Диёр, Турдикулович
Кашкадарьинский филиал Научно-исследовательского института зерна и зернобобовых культур
Uzbekistan
Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Integrated natural resources management in drought-prone and salt-affected agricultural production landscapes in Central Asia and Turkey ((CACILM-2))Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Design and Research UZGIP Institute, Ministry of Water Resources (UzGIP) - Uzbekistan1.3 Conditions regarding the use of data documented through WOCAT
The compiler and key resource person(s) accept the conditions regarding the use of data documented through WOCAT:
Ja
1.4 Declaration on sustainability of the described Technology
Is the Technology described here problematic with regard to land degradation, so that it cannot be declared a sustainable land management technology?
Nee
Comments:
Технология выращивания сельскохозяйственных культур с применением гидрогелей направлена на повышение продуктивности растениеводства и способствует предотвращению деградации земли
2. Description of the SLM Technology
2.1 Short description of the Technology
Definition of the Technology:
Технология выращивания сельскохозяйственных культур с применением гидрогелей обеспечивает оптимальные условия увлажнения почвы и питания растений путем аккумуляции почвенной влаги и питательных веществ, и постепенной отдачи их растениям, что способствует повышению урожайности культур и улучшению качества урожая.
2.2 Detailed description of the Technology
Description:
Технология применения гидрогелей в растениеводстве продемонстрирована в рамках проекта ФАО/ГЭФ (CACILM2) на агроучастке Кашкадарьинского филиала НИИ института зерна и зернобобовых культур, расположенном в Камашинском районе Кашкадарьинской области. В условиях аридного климата ограничивающим фактором при выращивании сельскохозяйственных культур является влажность почвы. В орошаемой зоне недостаточное количество атмосферных осадков компенсируется искусственным орошением. Однако, богарная пашня полностью зависит от осадков, которые крайне неравномерно распределены в течение года. В таких условиях возрастает роль мероприятий по повышению влагообеспеченности посевов. В мировом земледелии одним из средств сохранения влаги в почве – использование гидрогелей, которые способны удерживать количество воды, превышающее их массу не менее, чем в 300, а то и 1000 раз. В отличие от большинства веществ, поглощающих воду, гидрогель способен медленно отдавать абсорбируемую воду и питательные вещества растениям. Таким образом, благодаря особенным свойствам, гидрогель функционирует как водный резервуар, поддерживающий нормальную влажность грунта. Хотя гидрогель не может заменить воду, но он может обеспечить наиболее эффективное использование осадков и имеющихся запасов почвенной влаги.
Гидрогель вносят в почву в сухом виде, равномерно рассыпая по поверхности с последующей вспашкой. В этом случае эффект проявляется в более отдаленном времени, так как гидрогель прежде, чем начать действовать, должен накопить воду. После набухания гидрогеля улучшается структура почвы и ее влаго удерживающие свойства. Гидрогель можно вносить в почву после гидратации до увеличения массы полимера в 100 раз (примерно в течение 1 часа), путем распыления смеси на почву. Этот метод можно использовать непосредственно перед вспашкой. Применение гидрогеля обеспечивает экономию оросительной воды, так как он снижает испарение с поверхности, происходящие из-за неспособности почвы удерживать влагу.
2.3 Photos of the Technology
2.5 Country/ region/ locations where the Technology has been applied and which are covered by this assessment
Country:
Uzbekistan
Region/ State/ Province:
Кашкадарьинская область
Further specification of location:
Камашинский район, агроучасток Кашкадарьинского филиала НИИ зерна и зернобобовых культур
Specify the spread of the Technology:
- evenly spread over an area
If the Technology is evenly spread over an area, specify area covered (in km2):
1.93
If precise area is not known, indicate approximate area covered:
- 1-10 km2
Is/are the technology site(s) located in a permanently protected area?
Nee
Comments:
Описание технологии выполнено на основе материалов, предоставленных д.с.-х.н. Д. Жўраевым, исполнителем проекта (GCP /SEC/ 293/ GFF), реализуемого в Кашкадарьинском филиале НИИ, в рамках проекта ФАО/ГЭФ Комплексное управление природными ресурсами в подверженных засухе и засолению сельскохозяйственных производственных ландшафтах Центральной Азии и Турции ('CACILM2')
Map
×2.6 Date of implementation
Indicate year of implementation:
2011
If precise year is not known, indicate approximate date:
- 10-50 years ago
2.7 Introduction of the Technology
Specify how the Technology was introduced:
- through projects/ external interventions
Comments (type of project, etc.):
Технология внедряется в рамках ФАО/ГЭФ Проекта ('CACILM2'). Внедрению технологии способствуют донорские проекты
3. Classification of the SLM Technology
3.1 Main purpose(s) of the Technology
- improve production
- adapt to climate change/ extremes and its impacts
- снижение испарения с поверхности, эффективное использование осадков и имеющихся запасов почвенной влаги, экономия оросительной воды
3.2 Current land use type(s) where the Technology is applied
Land use mixed within the same land unit:
Nee
![Cropland](/static/assets/img/pictos/land_1.png)
Cropland
- Annual cropping
3.3 Has land use changed due to the implementation of the Technology?
![Cropland](/static/assets/img/pictos/land_1.png)
Cropland
3.4 Water supply
Water supply for the land on which the Technology is applied:
- rainfed
3.5 SLM group to which the Technology belongs
- improved ground/ vegetation cover
3.6 SLM measures comprising the Technology
![agronomic measures](/static/assets/img/pictos/swc_2_agro.png)
agronomic measures
- A7: Others
4. Technical specifications, implementation activities, inputs, and costs
4.1 Technical drawing of the Technology
Technical specifications (related to technical drawing):
Гидрогель абсорбирует и аккумулирует влагу в объеме, в сотни раз превышающем собственный объем, удерживает ее и медленно отдает растению, в результате чего наблюдается сберегающий эффект и экономное расходование растениями.
4.2 General information regarding the calculation of inputs and costs
Specify how costs and inputs were calculated:
- per Technology area
Indicate size and area unit:
193 га
Specify currency used for cost calculations:
- USD
Indicate average wage cost of hired labour per day:
Около 10 долларов США
4.3 Establishment activities
Activity | Timing (season) | |
---|---|---|
1. | Подготовка почвы: вспашка, боронование, грубое выравнивание | Осень-весна |
2. | Посадка/сев | Весна (март-апрель) |
3. | Уход за культурами и защита растений | Март - Сентябрь |
4.4 Costs and inputs needed for establishment
Specify input | Unit | Quantity | Costs per Unit | Total costs per input | % of costs borne by land users | |
---|---|---|---|---|---|---|
Labour | Труд рабочих | га | 193.0 | 99.0 | 19107.0 | |
Equipment | Подготовка земли, сев | га | 193.0 | 26.4 | 5095.2 | |
Plant material | Семена + навоз | га | 193.0 | 27.9 | 5384.7 | |
Total costs for establishment of the Technology | 29586.9 | |||||
Total costs for establishment of the Technology in USD | 29586.9 |
If land user bore less than 100% of costs, indicate who covered the remaining costs:
Затраты покрывались из бюджета института/проекта
4.5 Maintenance/ recurrent activities
Activity | Timing/ frequency | |
---|---|---|
1. | Подготовка почвы: вспашка, боронование, грубое выравнивание | Осень-весна |
2. | Посадка/сев | Весна (март-апрель) |
3. | Уход за культурами и защита растений | Март - Сентябрь |
Comments:
Внесение гидрогелей- ежегодное мероприятие
4.6 Costs and inputs needed for maintenance/ recurrent activities (per year)
Comments:
Дополнительных инвестиций для поддержания технологии не требуется, так как это ежегодное мероприятие. Необходимы мероприятия по обучению фермеров, распространению информации и др.
4.7 Most important factors affecting the costs
Describe the most determinate factors affecting the costs:
Самые высокие затраты на внедрение технологии связаны с обработкой почвы и посевом/посадкой, включающие труд рабочих и горюче-смазочные материалы.
5. Natural and human environment
5.1 Climate
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
Specify average annual rainfall (if known), in mm:
225.00
Specifications/ comments on rainfall:
80-90% осадков выпадает в декабре-мае
Indicate the name of the reference meteorological station considered:
Камаши, Карши
Agro-climatic zone
- semi-arid
Вегетационный период ограничивается иссушением почвы из-за скудных осадков в летние месяцы и в среднем составляет 90 дней
5.2 Topography
Slopes on average:
- 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
Altitudinal zone:
- 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.
Indicate if the Technology is specifically applied in:
- not relevant
5.3 Soils
Soil depth on average:
- 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):
- medium (loamy, silty)
Soil texture (> 20 cm below surface):
- medium (loamy, silty)
Topsoil organic matter:
- low (<1%)
5.4 Water availability and quality
Ground water table:
> 50 m
Availability of surface water:
medium
Water quality (untreated):
good drinking water
Water quality refers to:
surface water
Is water salinity a problem?
Nee
Is flooding of the area occurring?
Nee
Comments and further specifications on water quality and quantity:
Богарная зона расположена в верховье речного бассейна, где поверхностные водные источники не испытывают антропогенную нагрузку и не загрязнены в результате хозяйственной деятельности.
5.5 Biodiversity
Species diversity:
- medium
Habitat diversity:
- medium
Comments and further specifications on biodiversity:
Культурная растительность богары представлена небольшим разнообразием засухоустойчивых сельскохозяйственных культур – масличными (подсолнечник, масхар), бахчевыми, озимой пшеницей.
5.6 Characteristics of land users applying the Technology
Sedentary or nomadic:
- Sedentary
Market orientation of production system:
- mixed (subsistence/ commercial)
Off-farm income:
- > 50% of all income
Relative level of wealth:
- average
Individuals or groups:
- individual/ household
Level of mechanization:
- mechanized/ motorized
Age of land users:
- middle-aged
5.7 Average area of land used by land users applying the Technology
- < 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
Is this considered small-, medium- or large-scale (referring to local context)?
- medium-scale
Comments:
Средний размер фермерских хозяйств в орошаемой зоне составляет 35-75 га, в пастбищной неорошаемой зоне - 100-200 га.
5.8 Land ownership, land use rights, and water use rights
Land ownership:
- state
Land use rights:
- leased
- через ассоциации водопользователей и управления ирригационных систем
Are land use rights based on a traditional legal system?
Ja
5.9 Access to services and infrastructure
health:
- poor
- moderate
- good
education:
- poor
- moderate
- good
technical assistance:
- poor
- moderate
- good
employment (e.g. off-farm):
- poor
- moderate
- good
markets:
- poor
- moderate
- good
energy:
- poor
- moderate
- good
roads and transport:
- poor
- moderate
- good
drinking water and sanitation:
- poor
- moderate
- good
financial services:
- poor
- moderate
- good
6. Impacts and concluding statements
6.1 On-site impacts the Technology has shown
Socio-economic impacts
Production
crop production
Income and costs
farm income
Ecological impacts
Water cycle/ runoff
harvesting/ collection of water
Biodiversity: vegetation, animals
Vegetation cover
Climate and disaster risk reduction
drought impacts
micro-climate
6.2 Off-site impacts the Technology has shown
impact of greenhouse gases
Specify assessment of off-site impacts (measurements):
Технология не оказывает отрицательного влияния на окружающую среду, как внутри, так и за пределами площади ее внедрения.
6.3 Exposure and sensitivity of the Technology to gradual climate change and climate-related extremes/ disasters (as perceived by land users)
Gradual climate change
Gradual climate change
Season | increase or decrease | How does the Technology cope with it? | |
---|---|---|---|
annual temperature | increase | moderately | |
seasonal temperature | summer | increase | moderately |
annual rainfall | decrease | well | |
seasonal rainfall | spring | decrease | well |
seasonal rainfall | summer | decrease | well |
Climate-related extremes (disasters)
Climatological disasters
How does the Technology cope with it? | |
---|---|
heatwave | moderately |
drought | well |
Other climate-related consequences
Other climate-related consequences
How does the Technology cope with it? | |
---|---|
extended growing period | well |
Comments:
Применение гидрогелей является одним из адаптационных приемов/мер к изменению климата, в частности адаптация к усилению засушливости.
6.4 Cost-benefit analysis
How do the benefits compare with the establishment costs (from land users’ perspective)?
Short-term returns:
positive
Long-term returns:
positive
How do the benefits compare with the maintenance/ recurrent costs (from land users' perspective)?
Short-term returns:
positive
Long-term returns:
positive
Comments:
Технология является недорогой, поэтому полученный результат, в сравнении с инвестициями, положительный уже в краткосрочной перспективе.
6.5 Adoption of the Technology
- single cases/ experimental
6.6 Adaptation
Has the Technology been modified recently to adapt to changing conditions?
Nee
6.7 Strengths/ advantages/ opportunities of the Technology
Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view |
---|
Влагонакопительные свойства и способность медленной отдавать влагу растениям |
Предоставляет возможность увеличить урожайность культур на богаре в условиях низкой влагообеспеченности |
Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view |
---|
Повышенное влагопоглощение (гранулы поглощают в 300 раз больше собственного веса), позволяющее длительное время сохранять требуемый для растений уровень влажности; |
Экономное расходование материала (чтобы получить 1 л основания, достаточно всего лишь 1-1,6 г сухих гранул); |
Более раннее прорастание семян, если сравнивать с традиционным выращиванием; |
Сохранение всех микроэлементов, имеющихся в субстрате (они не вымываются); |
Более высокая урожайность культур |
Снижение уплотнения почвы способствует лучшему развитию корневой системы. |
Увеличивает циркуляцию воздуха, усиливает бактериальную жизнь в почве, способствует росту популяции червей, что особенно актуально, когда почвы истощены. |
Влагоудержание гидрогелей достаточно высоко, чтобы предотвратить потерю влаги из-за испарения, но не слишком высоко, чтобы корни не могли вытянуть из них воду, что обеспечивает оптимальную среду для роста растений. |
Гидрогели могут быть наполнены питательными веществами, даже гербициды могут быть встроены в полимер и постепенно вымываться в почву. |
6.8 Weaknesses/ disadvantages/ risks of the Technology and ways of overcoming them
Weaknesses/ disadvantages/ risks in the land user’s view | How can they be overcome? |
---|---|
Относительно новое мероприятие, отсутствует многосторонняя информация, как о пользе, так и о потенциальных опасностях. Существует не так много исследования возможных негативных последствий внесения гидрогелей в почву в течение длительных периодов | Распространение информации, привлечение СМИ и др. источников |
Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view | How can they be overcome? |
---|---|
Углубленный обзор выявляет некоторые возможные риски вреда для человека, животных от применения гидрогелей: - Некоторые почвенные гидрогели выделяют натрий по мере их разрушения, что в конечном итоге вызывает засоление почвы. Новые используемые гидрогели не имеют полной характеристики – как и во многих экспериментальных продуктах, потенциальные проблемы еще не были тщательно исследованы. |
Следует тщательно выбирать гидрогели. Прежде чем применять, нужно изучить все свойства и возможные риски. Необходимо избегать применения мало изученных и потенциально опасных гидрогелей, |
Физическое набухание гидрокристаллов может закупорить или заблокировать кишечные тракты животных и насекомых при попадании в организм. | При применении гидрогелей необходимо соблюдать правила применения и выполнять все рекомендуемые предосторожности |
7. References and links
7.1 Methods/ sources of information
- interviews with SLM specialists/ experts
- compilation from reports and other existing documentation
7.2 References to available publications
Title, author, year, ISBN:
1.A.I.Nurbekov. CULTIVATION OF AGRICULTURAL CROPS UNDER CONSERVATION AGRICULTURE IN IRRIGATED CONDITIONS CENTRAL ASIA. Tashkent, Uzbekistan. -2019. –P. 173
Title, author, year, ISBN:
2.Х.М.Талипов. Қашқадарё вилояти Қамаши туманининг тоғ ва тоғ олди ҳудудларидаги лалмикор қурғоқчил ерларда агроўрмончиликни ривожлантириш бўйича тавсиялар. Baktria press –Тошкент. 2020. –Б. 50
Title, author, year, ISBN:
3.О.А.Аманов, А.И.Нурбеков, Д.Т.Жўраев, Н.Ғ.Ёдгоров, О.С.Амирқулов ва А.Шоймурадов. Қишлоқ хўжалик ландшафтларида қурғоқчил ва шўрланган майдонлар табиий ресурсларни комплекс бошқариш технологияси бўйича тавсиялар. Насаф нашриёти. –Қарши. 2020. –Б. 60.
7.3 Links to relevant online information
Title/ description:
Nurbekov, A., Akramkhanov, A., Lamers, J., Kassam, A., Friedrich, T., Gupta, R., ... & Bekenov, M. (2013). conservation agriculture in central Asia. Conservation Agriculture: Global Prospects and Challenges, Wallingford: CABI, 223-247.
Title/ description:
Nurbekov, A., Akramkhanov, A., Kassam, A., Sydyk, D., Ziyadaullaev, Z., & Lamers, J. P. A. (2016). Conservation Agriculture for combating land degradation in Central Asia: a synthesis. AIMS Agriculture and Food, 1(2), 144-156.
Title/ description:
Nurbekov, A. (2015). Conservation agriculture in irrigated areas of Azerbaijan, Kazakhstan and Uzbekistan. Amman, Jordan: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA).
Title/ description:
Acreman, M., Albertengo, J., Amado, T., Amis, M., Anderson, A., Bacchur, I., ... & Yakushina, E. (2012). Report of the work of the expert group on maintaining the ability of biodiversity to continue to support the water cycle.
Title/ description:
Nurbekov, A., Jamoliddinov, A., Joldoshev, K., Rischkowskv, B., Nishanov, N., Rai, K. N., ... & Rao, A. S. (2013). Potential of pearl millet as a forage crop in wheat-based double cropping system in Central Asia. Journal of SAT Agricultural Research, 11, 1-5.
Title/ description:
Nurbekov, A., Aksoy, U., Muminjanov, H., Khujabekov, A., Nurbekova, R., & Shukurov, A. (2018, August). Organic agriculture in Uzbekistan. In XXX International Horticultural Congress IHC2018: II International Symposium on Organic Horticulture for Wellbeing of the 1286 (pp. 11-16).
Title/ description:
Israilovich, N. A., Sydyk, D., Chorsham, U., & Ibragimovna, R. D. (2020). EFFECT OF PLANTING DATE ON PRODUCTIVITY OF MAIZE (ZEA MAYS L. SSP.) IN SOUTHERN KAZAKHSTAN. European science review, (9-10), 12-17.
Title/ description:
Nurbekov, A. (2015). News coverage of the Field day in Karao'zak district in local TV. Amman, Jordan: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA)(Executive Producer).
Links and modules
Expand all Collapse allLinks
No links
Modules
No modules