Оңтүстік Қазақстан облысы Мақтарал ауданы егіс алқаптарын суғарудағы тиімді әдісін таңдау



Мақалада жалпы ауыл шаруашылығында қолданылатын суғару әдістері және оның ішінде тамшылатып суғару әдісінің артықшылықтары мен кемшіліктері қарастырылған. Ауыл шаруашылығындағы суармалы алқаптардағы пайладанатын су мөлшерін үнемдейтін тамшылатып суғару әдісін ОҚО Мақтаарал ауданында тәжірибелер жүргізілген. Тамшылатып суғару әдісі жүргізілген зерттеулер бойынша “Бекжан” жеке шаруа қожалығында а/ш дақылдары үшін топырақтың су режимін оңтайландыруға мүмкіндік бередігі және топырақтың белсенді тамырымен қоректенетін аймағына су беруді үнемдей отырып, оңтайлы мерзімдерде оңтайлы нормалармен қамтамасыз ететіндігі көрсетілген. Зерттеу барысында егіс алқаптарындағы топырақ қабатының уақыт аралығындағы суды сіңіру және сүзу жылдамдығы және топыраққа судың сіңу уақыты анықталып, тамшылатып суару жүйесін пайдаланудың жоғары тиімділігі белгіленген.

Кілт сөздер: тамшылатып суғару, ауыл шаруашылығы, егістік, дақылдар.

В статье рассматриваются методы орошения, применяемые в сельском хозяйстве в целом, и преимущества и недостатки метода капельного орошения. В Мактааральском районе ЮКО проведены опыты по капельному орошению, позволяющему экономить количество паяльной воды на орошаемых землях в сельском хозяйстве. По проведенным исследованиям методом капельного орошения показано, что в частном крестьянском хозяйстве ”Бекжан" это позволяет оптимизировать водный режим почвы для сельскохозяйственных культур и обеспечить оптимальные нормы в оптимальные сроки, экономя подачу воды в зону активного корневого питания почв. В ходе исследования определено время водопоглощения и фильтрации почвенного слоя в посевных площадях, так же определено время всасывания воды в почву и установлена высокая эффективность использования систем капельного орошения.

Ключевые слова: капельное орошение, сельское хозяйство, пашня, культуры.

The article discusses irrigation methods used in agriculture in General, and the advantages and disadvantages of the drip irrigation method. In the makhtaaralsky district of South Kazakhstan region, experiments were conducted on drip irrigation, which allows saving the amount of soldering water on irrigated lands in agriculture. According to the conducted researches by the method of drip irrigation, it is shown that in a private farm” Bekzhan " allows optimizing the water regime of the soil For agricultural crops and providing optimal norms in the optimal time, saving water supply to the zone of active root nutrition of the soil. In the study, the rate of absorption and filtration of soil in cultivated areas in time and the suction time of the water in the soil, the high efficiency of drip irrigation systems.

Keywords: drip irrigation, agriculture, arable land.

Кіріспе

Қазіргі кезде Қазақстанның ауылшаруашылығы үлкен өзгерістерге үшырап отыр. Бұрынғы ұжымдар және кеңшар орнына жеке қожалықтар, акционерлік қоғамдар, өндірістік кооперативтер мен фермерлер шаруашылыктары пайда бола бастады. Осындай кезеңде ұжымдар жэне кеңшар қарамағында болатын ішкі шаруашылық суғару жүйелерінің жағдайы жэне оның келешек статусы үлкен ой салады. Қазақстан жерінде 2 млн 320 мың гектар жерге салынған суғару жүйелерінде нарықтық экономикаға байланысты мелиоративтік жұмыстар толық жүрмей отыр. Механикалық жолмен су алатын суғару жүйелері толық тоқтап түр. Көптеген майда шаруашылықтар бұрынғы бетонды, науа т. б. инженерлік каналдарды жөндеп пайдалану орнына кәдімгі жер каналына көшкен. Мұндай каналдарда су шығыны көп екенін ешкім ойлап жатқан жоқ, әйтеуір суды арзан жолмен суғармалы жерге әкелсек болғаны деген ойда. Соның салдарынан көп жерлерде бұрынғы салынған инженерлік суғару жүйелері тозып, жарамсыз жағдайға ұшырап отыр.

Қазақстан Республикасында агроөнеркəсіпті дамытудың негізгі жолы — суғармалы жерлерді, су көздерін тиімді пайдалану болып табылады. Республикамызда су тапшылығына байланысты суғармалы жерлердің көлемін ұлғайтуға мүмкіндік өте аз. Сондықтан суды тиімді жəне үнемді пайдаланатын, ылғал үнемдейтін жəне қорүнемдейтін инновациялық технологияларды зерттеп өндіріске енгізу үлкен бір өзекті мəселенің бірі. Қазіргі уақытта инновациялық технологиялардың ішінде көп дамып келе жатқан топырақты минималды өңдеу, өңдемей дақылды тікелей себу, ылғал үнемдейтін — тамшылатып суғару жəне жылына екі өнім алу технологиялары. Оңтүстік-Қазақстан облысы Мақтаарал ауданында орналасқан, бұл аймақ аймақ белсенді температуралардың жоғары мөлшерімен сипатталады, яғни +10º жоғары ауа температуралардың жиынтығы 4400º жетеді, сондықтан құрғақшылық аймаққа жатқандықтан, суғарусыз жақсы және тұрақты өнім алу мүмкін емес. Осыған байланысты бұл мақалада Оңтүстік Қазақстан облысы Мақтаарал ауданында орналасқан ауыл шаруашылығындағы жерлерді суғару мәселесі қарастырылған [1].

Материалдар мен әдістер

Шаруашылықта егістікті суғаруды әртүрлі әдістермен жүргізеді. Суару әдісі деп ағын суды топырақ немесе ауа ылғалдылығына айналдыратын технологияны айтады. Суғару әдісі арқылы есептелген суғару жүргісін іске асырады, яғни егістікке суды қажетті мөлшерде белгілі уақыт бойы беріп отырады [4–5].

Қазіргі кезде ауылшаруашылық дақылдарын суғару үшін мына әдістер қолданылады: жер бетімен, жаңбырлатып, топырақ арасымен, тамшылатып, серпінді жэне тұмандатып. Сонымен қатар араластырып суғару әдісі де бар. Мысалы, жер бетімен суғаруды, немесе топырақ арасымен суғаруды жаңбырлатқышпен араластырып суғарады.

Суғару тәсілдері мен әдістерін тандаған кезде суғаруды неғүрлым жеңілдететін, автоматтандырылған және жұмыс үнемін арттыратын түріне көп көңіл бөлу керек. Қазіргі қолда бар суғару техникаларының өзіне тән бағыты бар.

Жер бетімен сугарганда ағынды суды топырақ бетіне тегіс жайып немесе бір жерге ағынды етіп береді.

Жаңбырлатып суғарғанда суды егістікке арнайы аппараттармен жаңбыр түрінде береді.

Тамшылатып суғарғанда су арнайы аппарат арқылы бір нүктеге тамшылатып беріледі.

Серпінді суғару — су аппарат арқылы белгілі бір уақыт өткен сайын аспанға шашырап, жер бетіне түсіп отырады.

Тұмандатып суғару су аппарат арқылы 40–50 м биіктікке жерге, өсімдік жапырақтарына тұман болып түседі. Суғару әдістерін дұрыс қабылдаған жағдайда ғана суғарылатын егістің мелиоративтік жағдайы және өнімі артады. Оларды таңдай білу үшін көптеген табиғи факторларды: ауа райын, суғару нормасын және өсімдікті суғару схемасын, суғарылатын жердің еңістігі мен қыртысын, судың топырақка сіңу жылдамдығын, топырактың тұздылығын, жер астындағы ыза суының деңгейі мен оньң тұздылығын, жұмсалатын қаржы мен экономикалық көрсеткіштерін ескерген дұрыс. Осы факторлардың экологиялық мәні өте зор [5].

Жұмыстың мақсаты — егіс алқаптарындағы тамшылатып суғару кезіндегі топырақ қабатының уақыт аралығындағы суды сіңіру жылдамдығы және топыраққа судың сіңу уақытын белгілеп, тамшылатып суару жүйесін жоғары тиімділігін анықтау.

Біздің зерттеп отырған әдісіміз тапшылаптып суғару әдісі. Бұл тәсілде топырақтың белгілі қажет деген жері ғана ылғалданады. Маусым басталғаннан бастап бір нүктеге су белгілі мерзімдерде тамшылап тұрады.

Артықшылығы:

1. Суды тынымсыз тоқтатпай беріп тұруға болады.
2. Су қажетті мөлшерде беріледі.
3. Өсімдіктің өнімі көбейеді.
4. Су үнемделеді.
5. Жерді тегістеудің қажеті жоқ.
6. Өсімдік тапталмайды.
7. Кәріздеудің қажеті жоқ т.б.

Кемшілігі:

1. Тамшылатқыштың ойығы бекітіліп қалуы ықтимал.
2. Темір құбырлар шіруі мүмкін.
3. Құрылыс құны қымбатқа түседі.
4. Пластмасса құбырларды кеміргіштер тесіп тастайды.

Тамшылатып суғарғанда топырақ ылғалдылығы еш уақытта төмендеп кетпейді. Құмдақ жерді күнде немесе күнара суғарып тұру тиімді болса, ауыр топыраққа аптасына екі рет суғарған тиімді болады. Күнделікті суғару барысындағы су мөлшері күнделікті су шығынына тең V болуы қажет:

m₂ = 10 * К₁ * К₂ * К₃ * Е

бұл жерде, m — тәулік бойы берілетін су мөлшері, м³/га тәулік;

К₁ — коэффициент /топыраққа, ауа райына, өсімдік фазасына байланысты/;

К₂ — коэффициенті суғару кезінде судың буланып жогалуын ескереді;

К₃ — коэффициент, топырақгың сіңуіне байланысты; К₁ * К₂ * К₃ коэффициенттері тэжірибе арқылы анықгалады;

Е — танаптағы су мөлшерінің тәулік бойы шығыны, м³/га тәулік. Бір тәуліктегі 1 гектарға беретін су мөлшері мен тамшылатқыштар саны белгілі болган жағдайда әр тамшылатқыштың су өтімін және атқаратын жұмыс уақытын анықтауға болады [9].

Зерттеу нәтижелері және талдау

Тамшылатып суару әдісінде су қысымы 5–15 м құбырлар және арнайы тамшылатқыш қондырғылар арқылы өсімдіктің тамыржүйесі орналасқан аймаққа тамшы күйінде беріліп, топырақты тиісті ылғалмен қамтамасыз етеді. Жүргізілген есептеулер бойынша басқа қарапайым суару әдісімен салыстырғанда тамшылатып суару әдісінде су 50–80 %-ға дейін үнемделеді. Топырақтың тығыздалуы, көшуі және топырақ эрозиясы болмайды.

Тамшылатып суару әдісін барлық топырақ типтерінде қолдануға болады. Дүние жүзінде осы суару әдісі бойынша шамамен 1 млн га, тек АҚШ-тың өзінде шамамен 300 мың гектар суарылады.

Ауыл шаруашылығында тамшылатып суару технологиясын пайдалануға арналған көптеген зерттеулерді жинақтап, әлеуметтік-экономикалық аймақ үшін аса маңызды әсерлерді бөлеміз:

− ауыл шаруашылығында су ресурстарын пайдаланудың ұтымды және үнемділігін арттыру;

− егіс алқаптарының құрылымын оңтайландыру мүмкіндігі, ауыл шаруашылығы өндірісін сорттық жаңарту;

− ауыл шаруашылығы құрылымдарының өнімділік деңгейін арттыру, ауа райы мен климаттық жағдайларға тәуелділікті төмендету;

− суармалы егіншілікке бөлінген алқаптарды кеңейту мүмкіндігі, оның ішінде ауыл шаруашылығы өндірісі үшін бұрын жарамсыз жерлерді игеру есебінен; [10].

Жалпы, суармалы егіншілік технологияларын пайдалану өңірдің әлеуметтік-экономикалық дамуына, ауыл халқының жұмыспен қамтылуына ықпал ететінін айтуға болады. Сонымен қатар, кейбір авторлар негізгі дәлел ретінде оны пайдалану тұзды режимді және топырақтың минералдану деңгейін бұзатынын атай отырып, тамшылатып суаруды пайдалануға теріс қарайтынын атап өткен жөн. Шын мәнінде, технологияны дұрыс жүзеге асырмау, тамшылайтын түтіктер мен таспаларды уақтылы тазаламау суармалы алаңдардағы асыра құюға және аталған проблемалардың туындауына әкелуі мүмкін.

Бұл келесі себептерге байланысты:

− тамшылатып суару жабдығын дұрыс пайдалануға қабілетті білікті кадрлардың болмауы;

− тамшылатып суару жүйесін жобалау технологиясындағы, оған қымбат компоненттерді қосудан бас тартумен немесе оларды арзан аналогтарға ауыстырумен байланысты бұзылулар [Воеводина, 2010].

Суғару әдісін және техникасын таңдау негізінде Мақтаарал ауыл шаруашылығындағы суғармалы егістік орналасқан аймақтың ауа-райының, топырақ-мелиоративтік, гидрогеологиялық, геоморфологиялық және шаруашылық жағдайына, ауыл-шаруашылық дақылдарының биологиялық ерекшеліктерін еске ала отырып, жүйелік талдаудың негізінде жүзеге асырылады және мұндай жүйелік талдау, суғару әдістері және техникасын суғармалы егістік жерлерді пайдалану мүмкіншіліктерін көрсететін мынандай мәліметтерге сүйене отырып жүзеге асырылады:

− топырақтың физикалық ерекшелігін көрсететін судың алғашқы бір сағат ішіндегі суды сіңіру жылдамдығығы (, м/сағат);

− суғармалы егістік жердің бедері, суғару жүйесінің орналасу жағдайының еңістігі ();

− гидрогеологиялық жағдайы, жер асты суының геометриялық орналасуы (, м);

− ауылшаруашылық дақылдарының биологиялық ерешелігін көрсететін оның биіктігі (, м);

− ауылшаруашылық дақылдарының суғару мөлшері (, м³/га) [5–6].

Осы мәліметтерді, а/ш суғармалы егістік жердің және ауылшаруашылық дақылдарының биологиялық ерекшеліктерімен салыстыра отырып анықтайды (кесте 1). Ол үшін, әрбір талдауға алынған суғару техникасының мүмкіншілігін көрсететін мәліметтерді, егістік жер орналасқан аймақтың табиғи жағдайымен салыстырады [9].

Кесте 1

«Бекжан» жеке шаруашылығындағы табиғи және шаруашылық жағдайларға байланысты суғару тәсілдерін қолдану шарттары

Реттік нөмірі	Суғару тәсілі	Қолдану шарттары
		Күрделі жер бедері	Еңістігі, 0,008 үлкен	Жеңіл құрам- дағы топырақ	Сазды топырақ	Тұзданған топырақ	Минералданғансулар жақын	Су қорларының тапшылығы	Желдің жылдамдығы 6 м/с үлкен
1	Жер бетімен	+	+	+	+	+	+	+	+
2	Жаңбырлатып	+	+	+	х	-	+	+	-
3	Қосарланған	+	+	+	+	х	+	+	+
4	Топырақ астымен	х	+	х	х	-	-	+	+
5	Тамшылатып	+	+	+	х	+	-	+
6	Тұмандатып	+	+	+	+	+	+	+	+

Бұл кестеде суғару тәсілдерінің әр түрлі топырақта қолданылған шарттары бойынша тамшылатып суғару әдісі өзінің тиімдіолігін көрсеткен.

Топырақтың суды сіңіруін өрнектейтін оның математикалық бейнесін пайдаланып, уақытқа байланысты оның өзеруін анықтай аламыз:

немесе

,

мұнда — суғару уақыты, сағат; - топырақтың су-физикалық және меха-никалық қасиетіне байланысты өзгеріп отыратын көрсеткіш.

Осы өрнекті пайдаланып анықталған а/ш топырақ қабатының уақыт аралығындағы суды сіңіру және сүзу жылдамдығын есептеудің нәтижесі 2-ші кестеде көрсетілген.

Осы, 1-ші кестедегі мәліметтерді пайдалана отырып, байланысты сызбасын тұрғызамыз (сурет 1) және оны және мәндерімен салыстыру арқылы суғару ұзақтығын табамыз. Ол үшін, суғару жүйегінің бойы бойынша топыраққа қорланатын су мөлшерінің өзгеріп отыратынын ескеру керек және оны анықтау үшін алдын ала біркелкі ылғалдану коэффициентінің () жобаланған шамасын қабылдап алу керек.

Егіс алқаптарындағы ауылшаруашылық дақылдарынан егістік танап бойынша біркелкі өнім алу үшін коэффициентінің мәнін 0.95- деп қабылдаймыз.

Кесте 2

Егіс алқаптарындағы топырақ қабатының уақыт аралығындағы суды сіңіру және сүзу жылдамдығы

Суғару уақыты	, сағат
	0.1	1.0	3.0	5.0	10.0	20.0	30.0
	0.00045	0.0045	0.0135	0.0225	0.045	0.090	0.135
	0.975	0.766	0.454	0.2645	0.0699	0.005	0.0003
	0.025	0.234	0.546	0.7335	0.9301	0.995	1.000
	0.001	0.0936	0.2184	0.2942	0.3720	0.398	0.400
	0.00145	0.0981	0.232	0.317	0.417	0.488	0.535

Сурет 1. Тамшылатып суғарғанда топыраққа судың сіңу қисығы

Суретте тамшылатып суғарғанда топыраққа судың сіңу уақыты көрсетілген. Яғни 40 сағатта су 0.6 м-ге дейін сіңген. Бұл дегеніміз сіңген су, жер асты суларымен байланыспайды және жер асты сулары көтерілмейді. Нәтижесінде топырақ қабатының тұздану дәрежесін төмендеті.

Мақтаарал ауыл шаруашылығындағы суғару техникасы және суғармалы егістік жердің бір-біріне сай келуінің кез-келген көрсеткіштерінің біреуі, суғару техникасының жұмыс істеуін шектейтін болса, онда ондай суғару техникасын ауылшаруашылық дақылдарын суғаруға пайдалануға болмайды.

Қорытынды

Осылайша, жүргізілген зерттеу нәтижелері бойынша Ауыл шаруашылығын қарқынды дамыту проблемаларын тиімді шешу ресурс үнемдейтін технологияларды қолданумен тығыз байланысты, оның ішінде су ресурстары маңызды орын алады деген қорытынды жасауға болады. Технологияға негізделген шешімнің заманауи инновациялық әдістері тамшылатып суару, қазірдің өзінде бар оң отандық және шетелдік тәжірибе дәлелдегендей [Алиев, 2013; Лычагина, 2012], Ауыл шаруашылығы жерлерінің биоөнімділігін айтарлықтай арттыруға ықпал етеді. Тамшылатып суару әдістерін іске асырудағы проблемалар, әдетте, жүйені жобалау және пайдалану технологиясының бұзылуымен, оның ішінде ауыл шаруашылығы қызметкерлерінің біліктілігінің жеткіліксіздігі себебінен байланысты. Суармалы каналдардың техникалық жағдайының төмен болғандығынан суармалы жерлерге суды жеткізу кезінде суармалы сулар әртүрлі үлкен шығындарға ұшырайтындығы анықталды, олар алынатын су көзінің 45–55 % құрайды. Ауыл шаруашылық дақылдарын суарғандағы тиімдісі тамшылатып арқылы суару тәсілі. Тамшылатып суарудың басқа суару тәсілдеріне қарағанда тиімсіз шығындары 70–80 % -ға төмен. Тамшылатып суару тиімсіз шығындар көлемін төмендетіп қана қоймай, топырақтың тамыр жаю қабатына жер асты суларының келуін үзд іксіз қамтамасыз етеді. Сондықтан, жер асты суларының эвапотранспирацияға кету үрдісі тоқталмайды.

Әдебиет:

1. Атақұлов Т., Ержанова К., Сманов А., Мамашалиева А. “Ізденістер, нәтижелер” ғылыми журнал. Алматы облысы тау бөктері жағдайында суғармалы жерлерді тиімді пайдалану жолдары. 102 б. https://izdenister.kaznau.kz/?last
2. Зубаиров О. З., Ануарбеков К. К., Жыргалова А. К., Абикенова С. М. “Исследование, результаты” № 04 (084) 2019. Влияния орошение сточными водами на солевой состав и оценка загрязнении микроэлементами. 285 с. https://izdenister.kaznau.kz/?last
3. Файзов К. Ш. Почвы пустынной зоны Казахстана.-Алма-Ата: Наука, 1983.-135 с.
4. Агроклиматический справочник по Южно-Казахстанской области. -Л.: Гидрометеоиздат, 1987.- 215 с.
5. О. З. Зубаиров, А,Т. Тілеуқұлов. Суғару Мелиорациясы. Алматы 2010. 11–15 б.
6. Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики Л.: Гидрометеоиздат, 1967, том 13, вып. 12.- 473 с.
7. Абезин В. Г., Карпунин В. В. Система капельного орошения нового поколения // Мелиорация и водное х-во. № 6. 2001. С.34.
8. Косолапова Н. А. Математический инструментарий стратегического управления водными ресурсами региона // Terra Economicus. 2014. Т. 12. № 2–3. С. 192–196.
9. Лычагина О. В. Анализ состояния и пути повышения эффективности использования воды для производства сельскохозяйственной продукции на орошаемых землях // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 1–1. С. 186–188.
10. Овчинников, А. С. Инновационные технологии орошения овощных культур / А. С. Овчинников, В. С. Бочарников, О. В. Бочарникова, М.П Мещеряков. // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2011. № 4. С. 13–17.
11. Ясониди О. Е. Капельное орошение / Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, ФГОУ ВПО “Новочеркасская государственная мелиоративная академия”. Новочеркасск, 2011. 58–59 c.