Совершенствование системы орошения сортов хлопчатника и гидромодульное районирование орошаемых земель в Республике Каракалпакстан

Аннотация

Актуальность и новизна темы диссертации. Сегодня в мире ухудшается экологическое состояние орошаемых земель вследствие деградации посевных площадей, опустынивания и заболачивания, ветровой и водной эрозии, засоления и загрязнения почв. «В мире около 40 процентов орошаемых земель подвержены засолению в различной степени, 7 млн. га земель подвержены деградации, ежегодно 25 млн. га земель подвергаются процессам опустынивания»1. На орошаемых землях нашей республики осуществляются меры повышения плодородия почв, улучшения мелиоративного состояния земель, рационального использования имеющихся водных ресурсов, повышения урожайности хлопчатника и других культур. На основе Государственных программ улучшено мелиоративное состояние более 1,7 млн. га орошаемых земель, повышается урожайность хлопчатника, пшеницы и других культур, возделываемых на землях фермерских хозяйств республики. Сегодня важное значение приобретает гидромодульнос районирование посевных площадей в условиях ассоциации водопользователей и фермерских хозяйств, а также совершенствование системы орошения новых сортов хлопчатника. В то же время, недостаточно исследований по гидромодульному районированию автоморфных, гидроморфных и полугидроморфных почв Республики Каракалпакстан в зависимости от мелиоративных и гидрогеологических условий регионов, а также по разработке оптимальных сроков и норм полива срсднсволокнистых сортов хлопчатника «Чимбай-5018» и «Дустлик-2». В настоящее время одной из актуальных задач является оптимизация водно-солевого режима и режима питания в корнсобитасмом слое с учетом биологических особенностей этих сортов, гидромодульное районирование территорий, а также разработка планов водопользования и проектов фермерских хозяйств в разрезе ассоциации водопользователей на основе нормативных документов. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, определенных в постановлении Совета Министров Республики Каракалпакстан от 21 ноября 2014 года №245, принятой в целях исполнения Постановления Президента Республики Узбекистан от 19 апреля 2013 года ПП-1958 «О мерах дальнейшего улучшения мелиоративного состояния орошаемых земель и рационального использования водных ресурсов в период 2013-2017гг», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере. Целью исследований является разработка оптимального режима орошения новых перспективных сортов хлопчатника в условиях ассоциации водопользователей и фермерских хозяйств Республики Каракалпакстан для совершенствования гидромодульного районирования территорий. Научная новизна исследований: гидромодульно районированы посевные площади фермерских хозяйств и ассоциаций водопользователей, совершенствован режим орошения новых сортов хлопчатника; разработано микрогидромодульнос районирование посевных площадей фермерских хозяйств для соответствующей мелиоративной зоны в зависимости от посевной площади, изменения уровня грунтовой воды, скорости поднятия влаги по капиллярам; определен механизм использования грунтовой воды корневой системой растений в зависимости от механического состава почвы, морфологического строения по генетическим горизонтам, величины макро и микроагрсгатов, режима засоления, орошения и питания, а также биологических особенностей сортов хлопчатника; определён водный баланс, определены оптимальные сроки и нормы орошения сортов хлопчатника «Чимбай-5018» и «Дустлик-2» по гидромодульным районам; разработаны оптимальные режимы орошения для автоморфных, полугидроморфных и гидроморфных почв в зависимости от условий почв мелиоративной зоны и гидромодульного района; определено-осмотическос давление почвенной влаги и снижение концентрации почвенного раствора, повышение влажности при поливе хлопчатника. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. С учетом природно-климатических, почвенно-мелиоративных, гидрогеологических и других условий посевные площади фермерских хозяйств рекомендуется разделение их на нижеследующие мелиоративные зоны: автоморфные почвы с глубиной залегания грунтовых вод 3 м и ниже, где влияние грунтовых вод отсутствует; полугидроморфныс почвы с уровнем залегания грунтовых вод 2-3 м, где влияние грунтовых вод слабое; и гидроморфные почвы с уровнем залегания грунтовых вод 1-2 м, где влияние грунтовых вод высокое. При разделении посевных площадей на мелиоративные зоны необходимо учитывать, что в автоморфных почвах подъем влаги по капиллярам недостигает корневой системы хлопчатника, вместе с тем, на орошаемых землях Каракалпакстана песчаные, щебнистые, каменистые слои не наблюдались. В полугидроморфных и гидроморфных почвах влага по капиллярам быстро и высоко поднимается. Поэтому, при разделении посевных площадей на гидромодульныс районы необходимо учитывать механический состав сложение и строение почв. 2. Целесообразно разделить посевные площади на мелиоративные зоны и гидромодульныс районы с учетом уровня грунтовых вод, засоления, механического состава почвы, строения и сложения почвы. Автоморфные песчаные и супесчаные почвы, тяжело суглинистые и глинистые почвы различаются по агрофизическим свойствам. Учитывая это они разделены на отдельные гидромодульныс районы. Легкие и среднесуглинистые почвы так же разделены на отдельные гидромодульные районы. Учитывая то, что на автоморфных почвах влага по капиллярам недостаточно поднимается до активного слоя то влияние грунтовых вод на них незначительно. С учетом поднятия влаги по капиллярам и влияние грунтовой воды на потребление ее хлопчатником, почвы посевных площадей разделили по механическому составу и слоистости на три гидромодульных района: песчаные и супесчаные; легко- и срсднесуглинистыс; тяжслосуглинистые и глинистые почвы. 3. В Республике Каракалпакстан фермерские хозяйства возделывают хлопчатник и другие сельскохозяйственные культуры на площади 468832 га. Эти посевные площади уточнены по почвенно-мелиоративным зонам и гидромодульным районам. Автоморфные почвы в северной зоне-Тахтакупырском, Караузякском, Чимбайском, Кегейлийском, Нукусском, Кунградском, Канлыкульском, Шоманайском, Ходжейлийском районах составляют 45921 га посевных площадей, полугидроморфныс почвы -177503 га, гидроморфные почвы-108547 га. В южной зоне - Турткульском, Бсрунийском, Элликкальинском, Амударьинском районах этот показатель составил соотвстствснно-5387 га, 35196 га, 85358 га, 389246 га. 4. Использование грунтовых вод хлопчатником от общего количества оросительной нормы в разных мелиоративных зонах и по гидромодульным районам различно. Потребление грунтовой воды хлопчатником в полугидроморфных легкосуглинистых почвах составляет 38,7-45,1 % от общего объема водопотрсбления (V гидромодульный район). На тяжслосуглинистых почвах со слоистостью горизонтов потребление грунтовой воды хлопчатником составляет 13,7-18,9 % от общего объема водопотрсбления. На гидроморфных почвах (УШ-гидромодульный район) потребление грунтовой воды составляет 61,2-66,9 %, а в IX гидромодульном районе 24,5-28,4 % от общего объема водопотрсбления. 5. Влажность почвы перед поливом по мелиоративным зонам и гидромодульным районам изменчива в зависимости от типа почвы, уровня грунтовых вод и засоления почвы. Влажность почвы перед поливом в период вегетации на автоморфных почвах с уровнем грунтовых вод 3 м и глубже составляет 70-75-60 % от ППВ. На полугидроморфных почвах, подверженных засолению с уровнем залегания грунтовых вод 2-3 м и на гидроморфных почвах с уровнем грунтовых вод 1-2 м влажность почвы по периодам вегетации составляет 80-80-60 % от ППВ. 6. Для определения норм поливов хлопчатника определены расчетные слои почвы, так в автоморфных мелиоративных зонах до цветения хлопчатника этот слой составляет 0-70 см, в период цветения-плодообразования-0-100 см и в период раскрытия коробочек-спелости 0-70 см. На полугидроморфных почвах соответственно, 0-50, 0-70, 0-50 см. На гидроморфных почвах VII, VIII, IX гидромодульных районов соответственно, 0-50, 0-50, 0-50 см. 7. Нормы и кратность сезонных поливов на автоморфных почвах увеличиваются, а на полугидроморфных и гидроморфных почвах уменьшаются. На основе результатов многофакторных опытов с учетом условий почвенно-мелиоративных зон и гидромодульных районов определены режимы и нормы орошения хлопчатника, а также коэффициенты расчета сезонного орошения. 8. Использование переносных лотков ППЛ-50 показало свою экономическую эффективность, при этом было сэкономлено 23,7 % поливной воды. Так, например при бороздковом поливе для производства 1 ц хлопка-сырца расходовано 150-180 м3 воды, а при использовании ППЛ-50 израсходовано всего 90-100 м3 воды. Таким образом, считаем необходимым широкое внедрение использования ППЛ-50 с целью решения ряда экономических, экологических, агроэкологических проблем, по этому нами даны соответствующие агрономические рекомендации по использованию ППЛ-50. 9. Длина борозд в зависимости от механического состава почвы, водопроницаемости почвы и уклона при ширине 60 см междурядий хлопчатника должна быть 100-150 м, расход воды в борозду-0,3-0,6 л/с, при глубине борозды 12-16 см. На полугидроморфных и гидроморфных почвах длина борозд не должна превышать 80-100 м, расход воды в борозду 0,3-0,6 л/с. 10. На автоморфных почвах сезонное соленакопление относительно низкое, поэтому в зависимости от механического состава почвы ранней весной необходимо провести полив нормой 1200-1800 м3. На полугидроморфных и гидроморфных почвах сезонное накопление солей к осени зависит от кратности и общей нормы полива. Чем меньше общая норма полива, тем выше коэффициент поднятия солей. На таких почвах к осени во всех вариантах наблюдается соленакопление, поэтому рекомендуется промывка почвы. Нормы промывных поливов составляют 3500-5000 м3 в зависимости от степени засоления, механического состава, строения и слоистости. 11. Расчет экономической эффективности режима орошения хлопчатника показал, что на оптимальных вариантах уровень рентабельности составил 42,5-47,7 процентов. Использование переносных лотков ППЛ-50 способствовало повышению производительности труда и рентабельности. 12. Определена водопотрсбность всех культур фермерского хозяйства и разработаны системные нормы. Для АВП «Сувчи» объем водозабора из канала «Кегейли» составил 62,4 млн/м3. Сравнивая вес полученные данные со старой системой орошения установлено, что при новой системе возможно сбережение до 25,7 % поливной воды. Сезонные нормы орошения по новой системе, а также использование переносных лотков ППЛ-50, позволило сократить расход воды на 27,2-30,1% что способствовало повышению урожайности. Полученные в процессе исследований результаты могут быть использованы в качестве нормативных документов при разработке плана-лимита водопользования. Вместе с тем, рекомендуется дальнейшие проектирование ирригационных сетей, на базе бассейновых управлений в целях сбережения и рационального использования водных ресурсов.