Технологии

Тополя в качестве биодренажа [Кыргызстан]

Тополя в качестве биодренажа. Биодренаж, снижение засоления, благоприятный микроклимат для роста растений

technologies_1098 - Кыргызстан

Просмотреть разделы

Развернуть все Свернуть все
Завершённость: 67%

1. Общая информация

1.2 Контактные данные специалистов и организаций, участвующих в описании и оценке Технологии

Ответственный (-ые) специалист (-ы)

Специалист по УЗП:

Специалист по УЗП:
Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
Book project: where the land is greener - Case Studies and Analysis of Soil and Water Conservation Initiatives Worldwide (where the land is greener)
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
Kyrgyz Agrarian University (Kyrgyz Agrarian University) - Кыргызстан

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

Составитель и ответственный(-ые) специалист(-ы) согласны с условиями, регламентирующими использование собранных ВОКАТ данных:

Да

2. Описание Технологии УЗП

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

Тополя высаживаются в целью понижения уровня грунтовых вод и снижения засоления на площадях, где ирригационные и дренажные системы пришли в упадок; между рядами деревьев выращивается люцерна.

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

Дренажная система на орошаемых районах Центральной Азии, построенная еще в советское время, находится в упадке из-за отсутствия надлежащего обслуживания. В результате этого, уровень грунтовых вод стал повышаться, а площади с засоленными почвами увеличиваться. В Чуйской долине, являющейся основным районом земледелия Кыргызстана, около 90% обрабатываемых земель орошается. Здесь выращиваются такие культуры, как пшеница, кукуруза, сахарная свёкла, люцерна и овощи. Примерно треть этих площадей (около 320 тыс. га) деградированы вследствие потери плодородия, засоления и заболачивания почв.

Описанная здесь частная инициатива — посадка тополей — была реализована на равнине с деградированными почвами (около 400 м над уровнем моря) в засушливых условиях на участке площадью 5 га. Несмотря на то, что изначально тополя сажали для получения древесины, фермер обратил внимание на важный побочный эффект. Тополя, хорошо известные своей устойчивостью к заболачиванию и засолению, обеспечивают так называемый эффект «биодренажа». Избыточная влага быстро поглощается корневой системой и испаряется густой листвой дерева. Внутри плантации повышается влажность нижних слоёв воздуха, что снижает негативное воздействие сухих горячих ветров. Таким образом создаётся более благоприятный микроклимат для роста растений. При этом достигается и первоначальная цель посадки — получение дешёвой древесины и дров, которые в регионе в большом дефиците.

Используемые породы включают местные, тополь белый (Populus alba) и тополь чёрный (Populus nigra), а также гибрид из Казахстана — Populus pyramidalis. Деревья высаживаются рядами шириной около 5 м, между которыми оставляют полосы шириной 10–15 м, засаженные люцерной (Medicago sativa) и костром безостым (Bromus inermis), выращиваемыми на сено (см. технический чертёж). На один гектар требуется около 3000 саженцев. В первый год молодые тополя нуждаются в поливе до тех пор, пока их корни не достигнут уровня грунтовых вод. Деревья пропалывают и обрезают нижние ветви, чтобы стимулировать прямой и быстрый рост. До достижения 14-летнего возраста деревья дважды прореживают, после чего порезанную древесину можно продавать. Затем тополя оставляют расти до 20–25 лет, после чего они становятся пригодными для вырубки. Урожай товарной древесины с плантации тополей составляет 3000 м² на гектар (1 м² на каждое взрослое дерево). Медленнорастущие или больные деревья, а также обрезанные ветви используют как дрова, объем такой древесины может составлять 20–30 м³ на гектар. Цикл начинается заново примерно через 10 лет, когда между существующими прореженными рядами тополей высаживают новые саженцы. Процесс разсоления почв длится примерно 10 лет или немного дольше, после чего почвы снова становятся пригодными для орошаемого земледелия зерновых культур.

2.3 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

2.5 Страна/ регион/ места, где применяется Технология, информация о которых собрана в данной Анкете

Страна:

Кыргызстан

Административная единица (Район/Область):

Беш-Терек, Чуйская долина

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :
  • равномерно-однородное применение на определенной площади
Если технология равномерно занимает территорию, укажите площадь покрытия (в км2):

0,05

Пояснения:

Общая площадь, охваченная технологией УЗР, составляет 0,05 км2.

2.7 Внедрение Технологии

Укажите, как именно Технология УЗП была внедрена:
  • в качестве научного/ полевого эксперимента

3. Классификация Технологии УЗП

3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии

  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель

3.2 Текущий(-ие) тип(-ы) землепользования на территории, где применяется Технология

Комбинированное землепользование в пределах одной и той же земельной единицы:

Да

Укажите сочетания типов землепользования (посевы / пастбища / деревья):
  • Агролесоводство

Пахотные угодья и плантации

Пахотные угодья и плантации

  • Однолетние культуры
Ежегодный урожай - Уточните культуры:
  • кормовые культуры - люцерна
Число урожаев за год:
  • 1
Поясните:

Наибольшая продолжительность вегетационного периода: 180 дней. Наибольшая продолжительность вегетационного периода по месяцам: с марта по сентябрь.

Леса/ лесистая местность

Леса/ лесистая местность

Вид деревьев:
  • Populus species
Пояснения:

Основные продовольственные культуры: тополь, люцерна, пшеница.
Основные проблемы землепользования (по мнению составителя): Ирригационные дренажные системы пришли в упадок (заилены, заросли сорняками и камышом) из-за отсутствия должного ухода. Это привело к повышению уровня грунтовых вод, заболачиванию и повышению засоления, что серьёзно повлияло на урожайность и сделало выращивание некоторых культур невозможным. В результате доходы фермеров значительно снизились.
Ограничения, связанные с пустошами/пустынями/ледниками/болотами.

3.5 Категория УЗП, к которой относится Технология

  • лесное хозяйство в лесопосадках
  • Улучшение почвенного/ растительного покрова

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

Агрономические мероприятия

Агрономические мероприятия

  • A1: Растительный/ почвенный покров
Мероприятия с использованием растительности

Мероприятия с использованием растительности

  • Р1: Древесный и кустарниковый покров
Пояснения:

Вид агротехнических мероприятий: междурядное размещение бобовых культур

Вид вегетационных мероприятий: выровненные: -противоветрозащитные

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

ухудшение химических свойств почв

ухудшение химических свойств почв

  • Хп: Снижение плодородия и уменьшение содержания органического вещества (вызванное не эрозией, а другими причинами)
  • Хс: засоление/ подщелачивание
ухудшение физических свойств почв

ухудшение физических свойств почв

  • Фз: заболачивание
Пояснения:

Рассмотрены вторичные типы деградации: Cn: снижение плодородия и содержания органических веществ

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :
  • восстановление/ реабилитация нарушенных земель

4. Технические характеристики, мероприятия по практической реализации, вложения и стоимость

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

Чередующиеся полосы тополей в качестве биодренажа, люцерны - для кормовых целей. Дрены (слева) расположены на расстоянии 50 метров друг от друга.
Необходимый уровень технических знаний для полевого персонала / консультантов: средний.
Необходимый уровень технических знаний для землепользователей: средний.
Основные технические функции: понижение уровня грунтовых вод, снижение заболачивания и улучшение плодородия почвы, уменьшение риска засоления.
Второстепенные технические функции: снижение скорости ветра, повышение влажности воздуха и охлаждающий эффект.
Ориентация: перпендикулярно направлению ветра.
Растительный материал: Д — деревья / кустарники.
Породы деревьев/кустарников: тополь белый (Populus alba), тополь черный (Populus nigra), тополь пирамидальный (P. pyramidalis).

Автор:

Mats Gurtner

4.2 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

Укажите денежные единицы, использованные для подсчета затрат:
  • Доллары США

4.3 Мероприятия, необходимые для начала реализации

Деятельность Время (сессия)
1. За год до посадки создайте питомник: срежьте черенки
2. Проведите разметку на поле.
3. Выкопайте дренажные траншеи на заболоченной местности (глубиной 50 см, шириной 50 см). (конец лета, начало осени)
4. Вспашите место посадки саженцев тополей
5. Пересадите саженцы из питомника в поле весной
6. Поливайте саженцы по бороздам в течение года
7. Создайте защиту участка от животных
8. Посадите люцерну В первый год после посадки тополей

4.4 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда Весь труд га 1,0 350,0 350,0 100,0
Оплата труда Использование механизированной техники га 1,0 100,0 100,0 100,0
Оплата труда Животная тяга га 1,0 5,0 5,0 100,0
Оборудование Инструменты га 1,0 15,0 15,0
Посадочный материал Семена га 1,0 20,0 20,0 1,0
Посадочный материал Рассада га 1,0 350,0 350,0 1,0
Посадочный материал Питомник га 1,0 80,0 80,0 1,0
Общая стоимость запуска Технологии 920,0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 920,0
Пояснения:

Продолжительность фазы становления: 24 месяца

4.5 Поддержание/ текущее обслуживание

Деятельность Сроки/ повторяемость проведения
1. Обрезка нижних ветвей деревьев, чтобы они росли высокими и прямыми
2. Продолжать защиту участка (из-за люцерны)
3. Укос люцерны на сено 4 раза в год
4. Борьба с сорняками (основные сорняки – марь белая,

4.6 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда Весь труд га 1,0 25,0 25,0 100,0
Оборудование Использование механизированной техники га 1,0 5,0 5,0 100,0
Общая стоимость поддержания Технологии 30,0
Общие затраты на поддержание Технологии в долларах США 30,0
Пояснения:

Механизмы / инструменты: лопата, топор, пила.

Работы по закладке и уходу выполняются фермером и его семьёй. Через 10–15 лет деревья прореживаются для заготовки древесины, и цикл начинается снова — с меньшими затратами на закладку: новые саженцы высаживаются между уже имеющимися, прореженными рядами тополей. С двух сторон участок защищён соответственно дреной и бетонным лотком. Кроме того, с соседями заключено соглашение не допускать выпас скота на люцерне. Только после последнего укоса люцерны на участок разрешается выпускать животных для выпаса

5. Природные и социально-экономические условия

5.1 Климат

Среднегодовое количество осадков
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1000 мм
  • 1001-1500 мм
  • 1501-2000 мм
  • 2001-3000 мм
  • 3001-4000 мм
  • > 4000 мм
Агроклиматическая зона
  • полузасушливая

5.2 Рельеф

Склоны (преобладающие):
  • пологие (0-2%)
  • покатые (3-5%)
  • покато-крутые (6-10%)
  • крутые (11-15%)
  • очень крутые (16-30%)
  • чрезвычайно крутые (31-60%)
  • обрывистые (>60%)
Формы рельефа:
  • плато/ равнины
  • гребни хребтов/холмов
  • склоны гор
  • склоны холмов
  • подножья
  • днища долин
Зона высотной поясности:
  • 0-100 м над уровнем моря
  • 101-500 м н.у.м.
  • 501-1000 м н.у.м.
  • 1001-1500 м н.у.м.
  • 1501-2000 м н.у.м.
  • 2001-2500 м н.у.м.
  • 2501-3000 м н.у.м.
  • 3001-4000 м н.у.м.
  • > 4 тыс. м н.у.м.

5.3 Почвы

Средняя мощность почв:
  • поверхностные (0-20 см)
  • неглубокие (21-50 см)
  • умеренно глубокие (51-80 см)
  • глубокие (81-120 см)
  • очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта):
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
Содержание органического вещества в верхнем горизонте:
  • среднее (1-3%)
Если возможно, приложите полное описание почв или укажите доступную информацию, например тип почв, рH/ кислотность почв, ёмкость катионного обмена, содержание азота, содержание солей и т.д.

Плодородие почвы очень низкое
Плохой дренаж/инфильтрация почв

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Рыночная ориентация производства:
  • натуральное хозяйство (самообеспечение)
  • товарное/ рыночное хозяйство
Доходы из других источников:
  • 10-50% всех доходов
Укажите другие важные характеристики землепользователей:

Информация о доходах, не связанных с сельскохозяйственной деятельностью: данное лицо является сотрудником регионального департамента сельского хозяйства и имеет небольшой бизнес.
Рыночная ориентация системы производства: прореженные саженцы тополя, древесина и дрова из обрезков для продажи.

5.7 Средняя площадь земель, используемых землепользователями с применением Технологии

  • < 0,5 га
  • 0,5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1000 га
  • 1000-10000 га
  • > 10000 га

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:
  • индивидуальная, оформленная в собственность
Право землепользования:
  • индивидуальное

6. Воздействия и заключительные положения

6.1 Влияние Технологии УЗП в пределах территории ее применения

Социально-экономическое воздействие

Продуктивность

производство кормов

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Люцерна между рядами деревьев

качество кормов

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Люцерна между рядами деревьев

производство древесины

снизил.
увеличил.
Доходы и затраты

доходы хозяйства

снизил.
увеличил.

объем работ

увеличил.
снизил.
Другое социально-экономическое воздействие

ограничения ресурсов

увеличилось
снизилось
Комментарий/ пояснения:

Не у всех фермеров достаточно ресурсов для внедрения этой технологии (оборудования)

главные выгоды

отложено
немедленно
Комментарий/ пояснения:

Однако краткосрочная выгода от использования люцерны в качестве корма и дров при обрезке

Социальное и культурное воздействие

знания в области УЗП/ деградации земель

снизил.
улучшил.

Экологическое воздействие

Водный цикл/ поверхностный сток

водный дренаж

снизил.
улучшил.
Почвы

влажность почв

снизил.
увеличил.
Климат и снижение риска стихийных бедствий

риск пожаров

увеличил.
снизил.

скорость ветра

увеличил.
снизил.
Другие экологические последствия

плодородие почв

снизилось
повысилось
Комментарий/ пояснения:

За счет люцерны: 100–130 кг N

биоразнообразие

снизилось
повысилось

6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

отложения, переносимые ветром

увеличил.
сократил.

Общее снижение уровня грунтовых вод

снизилось
повысилось

6.4 Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

отрицательно

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

очень позитивное

Насколько получаемый результат сопоставим с текущими расходами по поддержанию технологии (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

очень позитивное

6.5 Внедрение Технологии

  • отдельные случаи/ эксперимент
Если возможно, дайте количественную характеристику (число домохозяйств и/или площадь применения):

1 домохозяйство

Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 0-10%
Пояснения:

Наблюдается небольшой тренд к спонтанному внедрению данной технологии.
Комментарии по тенденции внедрения: эта технология разработана одним фермером. Её вполне можно распространить среди других фермеров, однако потребуется финансовая поддержка (например, беспроцентный кредит). Недавняя оценка показала, что интерес фермеров к данной системе в регионе растёт. Кроме того, в нижней части долины Янван в Таджикистане описана аналогичная система биодренажа с использованием тополей и тутовых деревьев. В том случае пшеница выращивается совместно с деревьями.

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
Положительный экологический эффект: засоление и площадь заболоченных земель могут быть снижены, а переувлажнённые почвы осушены.
Как можно сохранить / усилить эффект? Путем повышения осведомлённости и обучения фермеров с демонстрацией влияния тополей на снижение переувлажнения и засоления почв.
Быстрая выгода от выращивания люцерны и травы. Долгосрочное производство ценной топливной древесины и пиломатериалов (и то, и другое в дефиците).
Как их поддерживать/увеличивать? Покажите экономические преимущества дополнительного производства люцерны, древесины и дров; продемонстрируйте маркетинговые возможности.

6.8 Слабые стороны/ недостатки/ риски Технологии и пути их преодоления

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов Возможные пути их преодоления/снижения?
Внедрение данной технологии невозможно для всех землепользователей из-за ограничений по ресурсам и трудозатратам. Финансовая поддержка, лучшая организация/
совместное использование оборудования
Основная выгода от производства древесины появляется только через 25 лет. Повышать осведомлённость о дополнительных краткосрочных преимуществах, особенно о дровах и корме, а также о долгосрочных эффектах и устойчивости системы.
Не все фермеры в долине могут применить данную технологию с такой же густотой посадок, так как рынок древесины (строительной и дровяной) будет насыщен, а деревья никогда полностью не заменят орошаемые продовольственные культуры. Тем не менее, преимущества от биодренажной функции тополей распространятся и на этих земледельцев. Для региона необходимо будет разработать новую общую систему производства.
Описанный здесь пример является рабочим в своем нынешнем виде благодаря эффекту изолированного «островка»: если бы больше фермеров выращивали тополь, тот же биодренажный эффект можно было бы достичь на всей площади долины при меньшей плотности посадок деревьев на единицу площади, что означало бы увеличение доли возделываемых земель.

7. Справочные материалы и ссылки

7.1 Методы сбора/ источники информации

7.2 Ссылки на опубликованные материалы

Название, автор, год публикации, ISBN:

Budaychiev D (2002) The prospects for hybrid poplar forest plantations. Resolving problems and the strategy of reformingagrarian science. News of Kyrgyz Agrarian Academy Vol. 2, Issue 3, 4.1 Bishkek

Модули