Агрономические и агроэкологические аспекты систем обработки почвы в условиях Туркменистана



В работе освещены вопросы обеспечение энерго-, влаго-, почво- и ресурсосбережения в условиях земледелия Туркменистана, путем создания универсальных агромелиоративных машинных агрегатов нового поколения для внутрипочвенного внесения жидких удобрений и совершенствования их механико-технологических особенностей, а также научных и агротехнических основ повышения плодородия почвы с учетом снижения трудовых, энергетических и материально-денежных затрат, направленных на получение устойчивых и гарантированных урожаев хлопчатника (нарезчик аэрационного дренажа НАД-2–60М и культиватор растениепитатель КР-5–40). При использовании жидких удобрения из него корневая система хлопчатника быстрее развивается, глубже проникает в почву.

Ключевые слова: орошаемое земледелие, механическое и биологическое рыхление, засоление почвы.

Во всем мире орошаемые площади занимают 270 млн. га, при этом в основных странах аридной зоны — около 101 млн. га, или 37 % общей площади. Продуктивность поливного гектара в 5–6 раз выше богарного. Орошаемое земледелие на территории Туркменистана возникло около 8 тыс. лет назад. В контурах современных оазисов сосредоточено около 2,5 млн. га земель, причем в разное историческое время здесь орошалось примерно 1,5 млн. га. Увеличение площади орошаемых земель вызывает пропорциональный рост засоления и дренажа. Чем выше аридность территорий, тем этот процесс интенсивнее. А также отмечает, что «экологическая проблематика в той или иной степени и форме затрагивает все важнейшие стороны современной деятельности, поэтому для интегрированной разработки ее требуется активное сотрудничество представителей науки и практики» [1].

Поэтому почвозащитные меры должны учитываться при использовании любых технологий обработки почвы, в том числе и при глубоком рыхлении и кротовании (в аридной зоне, называется аэрационный дренаж-АД). Повышение эффективности использования жидких органо-минеральных удобрений (ЖОМУ) путем совершенствования агрегата для подпочвенного внесения в условиях аридной зоны. В Туркменистане разуплотнение и углубление пахотного горизонта необходимо проводить на 1,2–1,4 млн. га сельхозугодий, а годовая потребность в орудиях для глубокого рыхления почвы составляет 7–8 тыс. шт. [2].

Исходя из вышеуказанных обоснований вычислим экономическую выгоду предлагаемой технологии:

1. Промывная вода по старой технологии на 1 га площади расходуется 1500–3500м ³ . После обработки почвы универсальной агромелиоративной машины на 1 га площади экономия воды достигает от 50 % до 75 %, т. е. минимум 700–1750 м ³ промывной воды будет сэкономлено.
2. Расходуемая вода на вегетационный рост по старой технологии составляет 6800 м ³ на 1 га площади. После обработки почвы универсальной агромелиоративной машины на 1 га площади экономия воды достигает от 20 % до 30 %. Следовательно, в этом случае экономия воды будет минимум 1360 м ³ на 1 га площади.
3. На 1 га площади посева по промывочной воде и по воде вегетационного роста вместе будет сэкономлено минимум 1360 м ³ воды — 680 манат.
4. Если государственная цена 1 м ³ воды составляет 50 тенге, то по промывочной воде будет сэкономлено от 350 манат до 875 манат от 1 га площади посева, а по воде вегетационного роста будет сэкономлено 680 манат от 1 га площади посева. Следовательно, от 1 га посева будет сэкономлено минимум 350+680=1030 манат.
5. Для 650 тысяч гектара пахотной земли хлопчатника будет сэкономлено 884 млн куб метр воды и 442 млн манат денежных средств.

Исследованиями в области глубокого рыхления грунта экспериментально доказано, что в условиях прочных почвогрунтов наименее энергоёмко резание грунта двухъярусным ножом с долотообразными режущими зубьями, расположенными так, чтобы как на верхнем ярусе, так и на нижнем ярусе происходило послойное резание грунта с его сколом, направленным вперёд и вверх, то есть в сторону свободной поверхности грунта, при этом происходит резание с выпором срезаемой грунтовой стружки в сторону с меньшим сопротивлением. После прохода такого двухъярусного рыхлителя, уплотнения грунта не происходит, а образовавшаяся траншея в поперечном сечении представляет собой трапецеидальную, скошенную к низу форму, заполненную разрыхлённым грунтом. Поступление влаги из сопел вертикального ножа по всей глубине, в количестве, необходимом для создания необходимой естественной влажности, позволит сформировать слой над кротовинами, устойчивый по скорости фильтрации при первом промывном поливе.

Лабораторными и полевыми испытаниями установлено, что агротехническая и энергетическая эффективность глубокого рыхления зависит от формы и параметров стоек, долот, кротователей и схемы расстановки рабочих органов на раме орудия [3].

В производственных условиях восстановление деградированных уплотненных почв на орошаемых землях рекомендуется осуществлять путем комплексной мелиорации, включающей глубокое рыхление и технология и рабочее оборудование нарезки АД, которые воплощены в новой конструкции НАД-2–60 и универсальной агромелиоративных машин для внесения ЖОМУ НАД-2–60М, позволяющие улучшить мелиоративное состояние тяжелых почв в течение четырех лет без вывода земель из оборота. Результаты исследований использованы при разработке принципиально новых конструкций, в котором глубокое рыхление грунта сочетается с одновременным внутрипочвенным внесением ЖОМУ нужного состава, оборудования НАД-2–60М (рис. 1.).

Для поддержания достигнутого уровня плодородия почв на орошаемых землях в 2–3-польном севообороте глубокое рыхление с внутрипочвенным внесением ЖОМУ с содержанием 3–5 % органики проводится один раз за ротацию. Для увеличения эффективности использования атмосферных осадков осенне-зимнего периода до 30 % и снижения затрат оросительной воды на эту же величину глубокое рыхление осуществляется поздней осенью. Для обеспечения качественного разрыхления почвы глубокое рыхление осуществляется при оптимальной влажности для крошения почвы, соответствующей 17–23 % на тяжелых почвах, при более высоком уровне влажности. Внесшие органоминеральных смесей способствует лучшему использованию минеральных удобрений благодаря усилению деятельности почвенных микроорганизмов. Удобрения под хлопчатник вносят с учетом его биологических особенностей и почвенно-климатическнх условий. Применение свежего навоза и наличие в органических удобрениях посторонних предметов не допускается. Машины должны обеспечивать внесение органических удобрений и их смесей в пределах 6–11 т/га. Результаты теоретических исследований технологического процесса мелиоративного рыхления почв, выполненных на основе разработанной в работе системы управления характеристиками рабочих органов рыхлителей и режимами их работы, позволяют сделать вывод о практической возможности создания почвенного профиля с заданными параметрами.

В производственных условиях восстановление деградированных уплотненных почв на орошаемых землях рекомендуется осуществлять путем комплексной мелиорации, включающей глубокое рыхление и технология и рабочее оборудование нарезки АД, которые воплощены в новой конструкции НАД-2–60 и универсальной агромелиоративных машин для внесения ЖОМУ НАД-2–60М, позволяющие улучшить мелиоративное состояние тяжелых почв в течение четырех лет без вывода земель из оборота [4].

Таким образом, устройство позволяет осуществить строительство дренажа высокопроизводительным методом в тяжёлых грунтах аридной зоны, влажность которых обычно находится за пределами оптимальных величин. При этом уменьшается сопротивление грунта, что в последующем приведёт к снижению расхода топлива. Также положительным техническим результатом способа является активизация биоресурсов почв путём использования жидкого навоза в сочетании с минеральными растворёнными удобрениями. Способ имеет существенный агрономический интерес, он позволяет осаждать удобрения на всю глубину корнеобитаемого слоя растения. Разработана рабочее оборудование универсальной агромелиоративных машин для внесения жидких органических и минеральных удобрения НАД-2–60М, позволяющие улучшить мелиоративное состояние тяжелых почв орошаемых земель аридной зоны. Результаты исследований использованы при разработке новых конструкций, в котором глубокое рыхление грунта сочетается с одновременным внутрипочвенным внесением жидких органических и минеральных удобрений нужного состава, оборудования НАД-2–60М изготовлен-1шт.

На основании 215 приказа министра сельского хозяйства Туркменистана от 11 декабря 2013 года составленная Экспертная комиссия провела научно-исследовательские испытания и в соответствии с протоколом испытаний составила акт испытаний, одобренный и подтвержденный в Отделе механизации сельского хозяйства Научно-техническим советом при министерстве 15 января 2014 года, указанные агромелиоративных машин предложили для широкого внедрения в производство сельского хозяйства страны. Новизна технологических и технических решений защищена авторской свидетельствой и подтверждена 3 патентами Туркменистана на изобретения. Разработанные орудия реализованы в хозяйствах Лебапской, Марыйской и Дашогузской велаята рыхлительные орудия различной модификации — 61 шт.

На основании изложенного можно сделать заключение, что совмещение операций по обработке почвы имеет определяющее значение экономии ресурсов и сохранения плодородия почвы, что показывает необходимость разработки менее затратных, комбинированных, универсальных, многофункциональных почвообрабатывающих орудий для тракторов класса тяги 30–40 кН, которые являются основными тракторами для крестьянских и фермерских хозяйств (рис. 1.).

Культиватор растениепитатель КР-5–40 является навесной машиной с однорядным расположением, установленными аппаратами, предназначенными для внесения минерального жидкого удобрения [5]. Отличительной способностью культиватора растениепитатель КР-5–40 является параллелограмный механизм навески, обеспечивающий поддержание постоянной глубины обработки почвы за счет копирования рельефа поля рабочих секции (рис. 2.).

Устройство имеет существенный агротехнический интерес, оно позволяет осаждать удобрения у подножья растений и на всю глубину корнеобитаемого слоя. Решение поставленных технических задач достигается тем, что комбинированное устройство для глубокого рыхления грунта с одновременным внутрипочвенным внесением жидких минеральных удобрений. При использовании жидких удобрения из него корневая система хлопчатника быстрее развивается, глубже проникает в почву.

Рис. 1. Общий вид НАД-2–60М

Рис. 2. Общий вид КР-5–40

Комбинированное универсальное устройство для внесения жидких минеральных удобрений в прикорневую зону посевов предназначено для разрушения плужной подошвы, введению питательных веществ в корневую систему, углубления пахотного горизонта почвы и глубокого безотвального рыхления почвы на глубину от 30 до 40 см, с целью сохранения влаги в летний период.

Ведомственная приемочная комиссия провела ведомственная приемочные испытания агромелиоративного машина на глубину до 0,3–0,4 м на трактора Саse с классом тяги до 2 тс. Для этих целей в сельскохозяйственном акционерном обществе имени Героя Туркменистана Садулла Розметова этрапа имени С. А. Ниязова Дашогузского велаята сконструирован и испытан универсальный культиватор растениепитатель КР-5–40.

Литература:

1. Бабаев, А. Г. Влияние орошения на природные условия аридных земель Центральной Азии. Проблемы освоения пустынь. № 6. -Ашгабат, -1999. -с.3–7.
2. Данатаров, А. Аэрационный дренаж в условиях Туркменистана. //Технические науки: проблемы и перспективы. -СПб., 2011. -с.41–42.
3. Данатаров, А. Повышение эффективности использования МТП. //Технические науки в России и за рубежом. –Москва, -2011. -с.75–77.
4. Данатаров, А. Борьба с засухой и урожай. //Технические науки в России и за рубежом. -Москва, -2011. -с.78–80.
5. Данатаров, А., Рустамов, С., Джумаев, К., Сейтимметова, А. Основные технологические параметры почвообрабатывающих машин нового поколения. //Молодой ученый. -Казань, № 1. 2018. -с.35–36.