Применение гидрогелей для выращивания сельскохозяйственных культур в условиях низкой влажности почвы [Узбекистан]
- Создание:
- Обновить:
- Составитель: Rustam Ibragimov
- Редактор: –
- Рецензент: Olga Andreeva
Применение гидрогелей для выращивания сельскохозяйственных культур в условиях низкой влажности почвы
technologies_6192 - Узбекистан
Просмотреть разделы
Развернуть все Свернуть все1. Общая информация
1.2 Контактные данные специалистов и организаций, участвующих в описании и оценке Технологии
Ответственный (-ые) специалист (-ы)
Специалист по УЗП:
Жураев Диёр, Турдикулович
Кашкадарьинский филиал Научно-исследовательского института зерна и зернобобовых культур
Узбекистан
Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
Integrated natural resources management in drought-prone and salt-affected agricultural production landscapes in Central Asia and Turkey ((CACILM-2))Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
Design and Research UZGIP Institute, Ministry of Water Resources (UzGIP) - Узбекистан1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ
Составитель и ответственный(-ые) специалист(-ы) согласны с условиями, регламентирующими использование собранных ВОКАТ данных:
Да
1.4 Декларация по устойчивости описываемой Технологии
Вызывает ли описанная здесь Технология проблемы деградации земель настолько, что ее нельзя назвать природосберегающей?
Нет
Пояснения:
Технология выращивания сельскохозяйственных культур с применением гидрогелей направлена на повышение продуктивности растениеводства и способствует предотвращению деградации земли
2. Описание Технологии УЗП
2.1 Краткое описание Технологии
Определение Технологии:
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 Подробное описание Технологии
Описание:
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 Фотографии, иллюстрирующие Технологию
2.5 Страна/ регион/ места, где применяется Технология, информация о которых собрана в данной Анкете
Страна:
Узбекистан
Административная единица (Район/Область):
Кашкадарьинская область
Более точная привязка места:
Камашинский район, агроучасток Кашкадарьинского филиала НИИ зерна и зернобобовых культур
Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :
- равномерно-однородное применение на определенной площади
Если технология равномерно занимает территорию, укажите площадь покрытия (в км2):
1,93
Если точная область неизвестна, укажите приблизительную площадь:
- 1-10 км2
Технология применяется на ООПТ?
Нет
Пояснения:
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 Сколько лет применяется данная Технология
Год начала реализации:
2011
Если год начала применения Технологии достоверно неизвестен, дайте примерную оценку:
- 10-50 лет назад
2.7 Внедрение Технологии
Укажите, как именно Технология УЗП была внедрена:
- через проекты/ внешнее вмешательство
Пояснения (тип проекта и т.д.):
Технология внедряется в рамках ФАО/ГЭФ Проекта ('CACILM2'). Внедрению технологии способствуют донорские проекты
3. Классификация Технологии УЗП
3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии
- повышение производства
- адаптация к изменению климата / экстремальным погодным явлениям и их последствиям
- снижение испарения с поверхности, эффективное использование осадков и имеющихся запасов почвенной влаги, экономия оросительной воды
3.2 Текущий(-ие) тип(-ы) землепользования на территории, где применяется Технология
Комбинированное землепользование в пределах одной и той же земельной единицы:
Нет
![Пахотные угодья и плантации](/static/assets/img/pictos/land_1.png)
Пахотные угодья и плантации
- Однолетние культуры
3.3 Изменилось ли использование земель в связи с внедрением Технологии?
![Пахотные угодья и плантации](/static/assets/img/pictos/land_1.png)
Пахотные угодья и плантации
3.4 Водоснабжение
Обеспеченность водой участков, где реализуется Технология :
- богарные земли
3.5 Категория УЗП, к которой относится Технология
- Улучшение почвенного/ растительного покрова
3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии
![Агрономические мероприятия](/static/assets/img/pictos/swc_2_agro.png)
Агрономические мероприятия
- А7: Другие
4. Технические характеристики, мероприятия по практической реализации, вложения и стоимость
4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию
Спецификация (пояснения к техническому рисунку):
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 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости
Уточните, как рассчитывались затраты и вложения:
- на площадь, где применяется Технология
Укажите размер и единицу площади:
193 га
Укажите денежные единицы, использованные для подсчета затрат:
- Доллары США
Укажите среднюю дневную заработную плату наемных работников:
Около 10 долларов США
4.3 Мероприятия, необходимые для начала реализации
Деятельность | Время (сессия) | |
---|---|---|
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 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации
Опишите затраты | Единица | Количество | Затраты на единицу | Общая стоимость на единицу | % затрат, оплаченных землепользователями | |
---|---|---|---|---|---|---|
Оплата труда | Труд рабочих | га | 193,0 | 99,0 | 19107,0 | |
Оборудование | Подготовка земли, сев | га | 193,0 | 26,4 | 5095,2 | |
Посадочный материал | Семена + навоз | га | 193,0 | 27,9 | 5384,7 | |
Общая стоимость запуска Технологии | 29586,9 | |||||
Общие затраты на создание Технологии в долларах США | 29586,9 |
Если землепользователем оплачено менее 100% затрат, укажите, кем покрывались остальные затраты:
Затраты покрывались из бюджета института/проекта
4.5 Поддержание/ текущее обслуживание
Деятельность | Сроки/ повторяемость проведения | |
---|---|---|
1. | Подготовка почвы: вспашка, боронование, грубое выравнивание | Осень-весна |
2. | Посадка/сев | Весна (март-апрель) |
3. | Уход за культурами и защита растений | Март - Сентябрь |
Пояснения:
Внесение гидрогелей- ежегодное мероприятие
4.6 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)
Пояснения:
Дополнительных инвестиций для поддержания технологии не требуется, так как это ежегодное мероприятие. Необходимы мероприятия по обучению фермеров, распространению информации и др.
4.7 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат
Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:
Самые высокие затраты на внедрение технологии связаны с обработкой почвы и посевом/посадкой, включающие труд рабочих и горюче-смазочные материалы.
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
Укажите среднегодовое количество осадков (если известно), мм:
225,00
Пояснения/ комментарии по осадкам:
80-90% осадков выпадает в декабре-мае
Укажите название соответствующей метеостанции:
Камаши, Карши
Агроклиматическая зона
- полузасушливая
Вегетационный период ограничивается иссушением почвы из-за скудных осадков в летние месяцы и в среднем составляет 90 дней
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.
Укажите, приурочено ли применение Технологии к специфическим условиям:
- не имеет значения
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)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см):
- средние фракции (суглинистый, супесчаный)
Содержание органического вещества в верхнем горизонте:
- низкое (< 1%)
5.4 Доступность и качество воды
Уровень грунтовых вод:
> 50 м
Доступность поверхностных вод:
средняя
Качество воды (без обработки):
питьевая вода хорошего качества
Качество воды относится к:
поверхностные воды
Является ли солёность воды проблемой?
Нет
Происходят ли периодические затопления территории?
Нет
Комментарии и дополнительная информация по качеству и количеству воды:
Богарная зона расположена в верховье речного бассейна, где поверхностные водные источники не испытывают антропогенную нагрузку и не загрязнены в результате хозяйственной деятельности.
5.5 Биоразнообразие
Видовое разнообразие:
- средняя
Разнообразие местообитаний:
- средняя
Комментарии и дополнительная информация по биоразнообразию:
Культурная растительность богары представлена небольшим разнообразием засухоустойчивых сельскохозяйственных культур – масличными (подсолнечник, масхар), бахчевыми, озимой пшеницей.
5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию
Осёдлый или кочевой:
- Осёдлый
Рыночная ориентация производства:
- смешанный (натуральный / коммерческий)
Доходы из других источников:
- > 50% всех доходов
Относительный уровень достатка:
- средний
Индивидуальное или коллективное хозяйство:
- частное/ домовладение
Уровень механизации:
- механизировано/ есть автотранспорт
Возраст землепользователей:
- средний возраст
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
Считается ли это мелким, средним или крупным хозяйством (по местным масштабам)?
- среднего размера
Пояснения:
Средний размер фермерских хозяйств в орошаемой зоне составляет 35-75 га, в пастбищной неорошаемой зоне - 100-200 га.
5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование
Землевладелец:
- государственная
Право землепользования:
- аренда
- через ассоциации водопользователей и управления ирригационных систем
Права на землепользование основаны на традиционной правовой системе?
Да
5.9 Доступ к базовым услугам и инфраструктуре
медицинское обслуживание:
- плохой
- средний
- хорошая
образование:
- плохой
- средний
- хорошая
технические консультации:
- плохой
- средний
- хорошая
занятость (вне хозяйства):
- плохой
- средний
- хорошая
рынки:
- плохой
- средний
- хорошая
электроснабжение:
- плохой
- средний
- хорошая
транспорт и дорожная сеть:
- плохой
- средний
- хорошая
водоснабжение и канализация:
- плохой
- средний
- хорошая
финансовые услуги:
- плохой
- средний
- хорошая
6. Воздействия и заключительные положения
6.1 Влияние Технологии УЗП в пределах территории ее применения
Социально-экономическое воздействие
Продуктивность
производство сельскозяйственных культур
Доходы и затраты
доходы хозяйства
Экологическое воздействие
Водный цикл/ поверхностный сток
сбор воды/ водоудержание
Биоразнообразие: растительность, животный мир
Растительный покров
Климат и снижение риска стихийных бедствий
влияние засух
микроклимат
6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения
воздействие парниковых газов
Укажите оценку внешних воздействий (измерений) :
Технология не оказывает отрицательного влияния на окружающую среду, как внутри, так и за пределами площади ее внедрения.
6.3 Подверженность и чувствительность Технологии УЗП к постепенным изменениям климата и экстремальным погодным явлениям/ стихийным бедствиям, связанным с изменением климата (в понимании землепользователей)
Постепенное изменение климата
Постепенное изменение климата
Сезон | увеличение или уменьшение | Насколько успешно Технология справляется с этим? | |
---|---|---|---|
среднегодовые температуры | увеличилось | умеренно | |
сезонные температуры | лето | увеличилось | умеренно |
среднегодовое количество осадков | снизилось | хорошо | |
сезонное количество осадков | весна | снизилось | хорошо |
сезонное количество осадков | лето | снизилось | хорошо |
Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)
Стихийные бедствия климатического характера
Насколько успешно Технология справляется с этим? | |
---|---|
сильная жара | умеренно |
засухи | хорошо |
Другие воздействия, связанные с изменением климата
Другие воздействия, связанные с изменением климата
Насколько успешно Технология справляется с этим? | |
---|---|
увеличение вегетационного периода | хорошо |
Пояснения:
Применение гидрогелей является одним из адаптационных приемов/мер к изменению климата, в частности адаптация к усилению засушливости.
6.4 Анализ эффективности затрат
Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:
позитивное
Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:
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:
позитивное
Пояснения:
Технология является недорогой, поэтому полученный результат, в сравнении с инвестициями, положительный уже в краткосрочной перспективе.
6.5 Внедрение Технологии
- отдельные случаи/ эксперимент
6.6 Адаптация
Была ли Технология УЗП изменена в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?
Нет
6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии
Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению землепользователей |
---|
Влагонакопительные свойства и способность медленной отдавать влагу растениям |
Предоставляет возможность увеличить урожайность культур на богаре в условиях низкой влагообеспеченности |
Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов |
---|
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 Слабые стороны/ недостатки/ риски Технологии и пути их преодоления
Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению землепользователей | Возможные пути их преодоления/снижения? |
---|---|
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 |
Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов | Возможные пути их преодоления/снижения? |
---|---|
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. Справочные материалы и ссылки
7.1 Методы сбора/ источники информации
- опросы специалистов/экспертов по УЗП
- данные, собранные из отчетов и достоверных документов
7.2 Ссылки на опубликованные материалы
Название, автор, год публикации, ISBN:
1.A.I.Nurbekov. CULTIVATION OF AGRICULTURAL CROPS UNDER CONSERVATION AGRICULTURE IN IRRIGATED CONDITIONS CENTRAL ASIA. Tashkent, Uzbekistan. -2019. –P. 173
Название, автор, год публикации, 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
Название, автор, год публикации, 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 Ссылки на соответствующую онлайн-информацию
Название/ описание:
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.
Название/ описание:
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.
Название/ описание:
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).
Название/ описание:
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.
Название/ описание:
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.
Название/ описание:
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).
Название/ описание:
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.
Название/ описание:
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).
Ссылки и модули
Развернуть все Свернуть всеСсылки
Нет ссылок
Модули
Нет модулей