Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Научные основы интенсификации орошаемого земледелия с использованием полимерных материалов
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие
Автореферат диссертации по теме "Научные основы интенсификации орошаемого земледелия с использованием полимерных материалов"
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО И ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
УЗБЕКСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ХЛОПКОВОДСТВА (УзНИИХ)
РГ Б ОД
ЛОГ V
На правах рукописи
Юсупбеков Одилбек Нодирбекович
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
06.01.01 - Общее земледелие
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Ташкент - 1998.
Работа выполнена в лаборатории "Гидрохиммелиорантов" Института Водных проблем АН РУз и на кафедре "Общей физики и химии" Ташкентского института инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства.
Официальные оппоненты:
Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Закиров Т.С. Доктор сельскохозяйственных наук, Телляев Р.Ш.
Доктор сельскохозяйственных наук, Турапов И.Т.
Ведущая организация - Андижанский сельскохозяйственный институт.
Защита диссертации состоится " " _ 1998г.
в -/13 час. на заседании специализированного совета Д.020.44021 по присуждению ученой степени доктора сельскохозяйственных наук при Узбекском ордена Ленина и ордена Дружбы народов научно-исследовательском институте хлопководства (УзНИИХ) по адрессу: 702133, Ташкентская область, Кибрайский район, п/о Аккавак.
С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке института.
Автореферат разослан 1998г.
Ученый секретарь специализированного совета, кандидат сельскохозяйственных наук
Хасанова Ф.М.
Общая характеристика работы. Актуальность темы. Стабильное развитие Республики Узбекистан в условиях последовательного перехода на рыночные взаимоотношения и интеграции в мировое экономическое содружество неразрывно связано с совершенствованием использования водно-земельных ресурсов, повышением культуры земледелия, за счет внедрения современных технологических процессов, переходом на новые формы землевладения и организации сельскохозяйственного производства.
Сдерживающим фактором развития агропромышленного сектора, сравнительно низкой производительной способности орошаемых земель является дефицит водных ресурсов при ухудшении их качества, снижение плодородия (дегумификация, переуплотнение, распыление и слитизация, и др. почв), подверженность значительной их части вторичному засолению, водной и ветровой эрозии.
На первом заседании комиссии по углублению экономических реформ в сельском хозяйстве и на X сессии Олий Мажлиса Республики Узбекистан первого созыва, президентом Республики Узбекистан И. А. Каримовым (1997г) было указано на необходимость поднятия уровня научных разработок, связанных с землей, ирригацией, почвой, а также о повышении общей культуры земледелия. Это будет способствовать переводу агропромышленного производства на новый уровень научно-технического прогресса.
В агропромышленном комплексе Узбекистана, в настоящее время, большое внимание уделяется вопросам прогрессивного повышения плодородия почв, урожайности сельскохозяйственных культур, увеличению производства хлопка, зерна и кормов на основе научно-обоснованной системы земледелия. Широкую поддержку находят способы выращивания сельскохозяйственных культур мульчированием полиэтиленовыми плёнками, являющимися одним из приемов, улучшающим условия произрастания семян и молодых растений хлопчатника и обеспечивающий гарантированно-полноценные всходы в весенний период. Поэтому помимо традиционных приемов улучшения свойств почв (обработка, система удобрений, севообороты и др.) широко разрабатываются теоретические и экспериментальные основы целенаправленного регулирования почвенных процессов с использованием достижений земледелия, а также естественных и синтетических полимерных соединений.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является разработка научных, экспериментальных и технолопгческих основ интенсификации орошаемого земледелия с использованием поликомплексных рецептур (ПК). Решение этой задачи осуществлялось:
1. Путем создания мульчирующего покрытия на поверхности почвы;
2. Оптимизацией агрофизических свойств и структурного состава почв;
3. Управлением водоудерживающей способности почвы;
4. Созданием противоэрозионных покрытий на поверхности почвы;
5. Улучшением условий произрастания растений.
Теоретический вклад и научная новизна работы заключается в том, что впервые разработаны научные основы и технологические приемы целенаправленного управления почвенными процессами и условиями жизни растений, с использованием нового поколения экологически чистых поликомплексных рецептур. Экспериментально обоснованна возможность:
- изменения структурного состава староорошаемых и пустынных почв;
- управления влагоудерживающей и влагопропускающей способностью почвы;
- создания устойчиво-связанной дисперсной системы (почва-песок-соль-радионуклиды);
- управления температурным режимом почвы;
- уменьшения физического испарения влаги с поверхности почвы и потерь на глубинную фильтрацию;
- создания условий пролонгированного действия макро-, микроэлементов, гербицидов, пестицидов;
- создания поверхностных и внутрипочвенных экранов для управления миграционными процессами;
- ускорения темпов появления всходов, роста и развития растений (хлопчатник и другие культуры).
Разработана технология создания мульчирующих и связующих покрытий, внутрипочвенного экрана.
Защищаемые положения. На защиту выносятся научные основы и технологические приемы оптимизации почвенных процессов и условий жизни растений в аридной зоне путем применения новых экологически чистых полимерных рецептур, обеспечивающих интенсификацию земледелия, рациональное использование водно-земельных и материально-технических ресурсов.
Практическая значимость работы. Разработанная технология использования поликомплексных материалов является эффективным приемом создания и поддержания оптимальных физических свойств почв, ослабления процесса коркообразования, снижения эродируемости почв, рационального использования оросительной воды, снижения материальных и трудовых затрат на производство продуктов растениеводства. В результате внедрения разработанных приемов будет постоянно наращиваться производительная способность почв при одновременном рациональном использовании водо-земельных ресурсов и охраны окружающей среды.
Разработанные научно-обоснованные технологические приемы интенсификации земледелия с использованием полимерных комплексов внедрены на площади 390 га, в т.ч. Ташкентская область - 254,5 га,
Сырдарьинская область - 19 га, Джизакская область - 27 га, Бухарская область - 63 га, Республика Каракалпакстан - 23.5 га.
Апробация работы. Тематика исследований, результаты которых изложены в диссертации, входила в план НИР ГКНТ РУз (6.3.3-1993г.; 3.2.7-1994-1996гг.; 83.2-1997-1998гг.). Результаты исследований в виде научно-технических отчетов ежегодно обсуждались на заседании Ученого совета ИВП АН РУз, кафедры физики и химии ТИИИМСХ, на республиканской конференции "Фан ва ишлаб чикариш" (Чирчик, 1995г.), на международном симпозиуме "Экологические проблемы применения средств химизации в АПК" (г.Уман, Украина, 1997), на международной научно-практической конференции "Почва, экология и здоровье" (Ташкент, 1997г.), на международной конференции "Некоторые проблемы химии и физики полисахаридов" (г.Ташкент, 1997г.), на И-Республиканском научном коллоквиуме "Узбекистон мустакиллиги унинг фани ва технологияларини ривожлантириш кафолати" (г.Ташкент, 1997г.), на республиканской научно-технической конференции "Тупрокдан окилона фойдаланишнипг экологик жихатлари" (г.Ташкент, 1997г.), на ХШ-ом международном конгрессе "XHIth International congress on agricultural engineering" (г.Рабат, Марокко, 1998г.), на международных конференциях "Hydrology in a changing environment" (г.Экстер, Великобритания, 1998г.), "1st inter-regional conference on environment -water: innovative issues in irrigation and drainage" (г.Лиссабоч Португалия 1998г.).
Публикации. По материалам диссертационной! работы опубликовано 28 научных работ, в т.ч. 20 статей в периодических изданиях, 2 патента на изобретение РУз.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 260 страницах, иллюстрирована 100 таблицами, 21 рисунком и 10 фотографиями. Состоит из введения, 6 глав, выводов и. -предложений производству, списка литературы, включающего 196 авторов, в т.ч. 14 иностранных источников.
Автор выражает искреннюю признательность Заслуженному деятелю науки Республики Каракалпакстан, д.с/х.н., проф.А.Р.Рамазанову и д.х.н.,проф.Г.И.Мухамедову за ценные советы при постановке экспериментальных исследований, подготовке рукописи диссертации, сотрудникам лаборатории гидрохиммелиорантов ИВП АН РУз и кафедры "Общей физики и химии" ТИИИМСХ за оказанную большую помощь в выполнении НИР и оформлении работы.
Содержание работы.
Глава I. Современное состояние орошаемого земледелия и пути его
интенсификации.
Орошаемые земли являются золотым фондом агропромышленного комплекса. Дальнейшее укрепление экономического потенциала
Республики Узбекистан неразрывно связано с совершенствованием организационно-структурных форм управления производством, широким внедрением современных технологических процессов во всех отраслях аграрного сектора. Основой стабильного функционирования этой важнейшей отрасли народного хозяйства является орошаемое земледелие.
Известно, что в силу благоприятных почвенно-климатических особенностей биологический потенциал культурных растений на территории Узбекистана достаточно высок. Несмотря на это, на современном этапе развития культуры земледелия средние урожаи основных сельскохозяйственных культур намного ниже биологически возможного уровня.
В главе дана оценка современного состояния орошаемого земледелия, выявлены основные причины сравнительно низкой их производительной способности. Дается аналитический обзор современных взглядов и концепций, касающихся интенсификации земледелия с использованием синтетических материалов. Синтезированные к настоящему времени препараты, химические соединения на основе органических и синтетических веществ способствуют .улучшению свойств почв, ускорению темпов развития растений.
Проведенные в различных почвенно-климатических зонах опыты и лабораторные исследования позволили обосновать возможность их применения в земледелии, ирригационно-мелиоративном и дорожном строительстве, для защиты почв, улучшения ее производительной способности и в других отраслях природопользования.
Наметившаяся в последние годы тенденция изменения природно-климатической и водохозяйственной обстановки в орошаемой зоне указывает на необходимость выбора и обоснования эффективных доз и технологии внесения в почву полимерных соединений структурообразователей, дифференцированное их применение с учетом почвенно-мелиоративных условий каждой зоны, агробиологических особенностей районированных сортов сельскохозяйственных культур.
Глава II. Условия и методика проведения исследований.
Решение поставленных задач осуществлялось путем постановки экспериментальных исследований в различных почвенно-климатических зонах Республики Узбекистан. В качестве объекта исследований выбраны староорошаемые типичные сероземы, луговые (Ташкентская область), засоленные сероземно-луговые (Сырдарьинская область) и луговые (Республика Каракалпакстан), пустынно-песчаные почвы высохшего дна Аральского моря, дерново-слабоподзолистые песчаные почвы (зона отчуждения Чернобыльской АЭС). Испытывались сорта хлопчатника -108Ф, Наманган-77, С-6524, Акдарья-5, засухоустойчивые виды древесно-кустарниковых растений и отдельные сорта овоще-бахчевых культур.
Лабораторные и вегетационные опыты проведены на кафедре физики и химии ТИИИМСХ и в институте Водных проблем АН РУз. Лизиметрические исследования проводились на территории опытно-экспериментальной базы ИВП АН РУз., Учхоза ТИИИМСХ. Мелко- и крупноделяночные опыты в 3-х и 4-х кратной повторности закладывались на опытных полях ИВП АН РУз, Учхоза ТИИИМСХ, УзНИХИ, УзНИИОБКиК, в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС. Опытно-производственные исследования проводились в хозяйствах Ташкентской, Сырдарьинской областей и Республики Каракаппакстан, на территории высохшего дна Аральского моря (в районе Кокдарьи), по общепринятым методикам применяемым при организации и проведении аналогичных исследований. В процессе исследований испытано 15 новых поликомплексных рецептур, разработанных и при участии автора. По своему влиянию на свойства почвы и растения они значительно превосходят известные препараты по следующим показателям:
- новый класс полимерных соединений получен из известных водорастворимых полиэлектролитов;
- исходные компоненты растворимы в воде, а сами поликомплексы не растворяются;
- взаимодейС1-вия составляющих поликомплекс полиэлектролитов в подложке дисперилчх систем повышает эффективность получаемых структурообразователей, «ульчматериалов и связующих;
- максимальное исключение гидрофильных или гидрофобных групп присутствующих в макромолекуле дает возможность получения целенаправленного материала;
- возможность использования их в малых количествах;
- не влияют гга почвенно-поглащающий комплекс и на биосферу почв;
- на поверхности почв образовывают сетчатую структуру;
- поликомплексы полученные из биологических полимеров или полимеров природного происхождения, являются экологически безвредными и деструктирующимися продуктами в пользу почв;
- образующиеся полимерно-почвенные пленки являются воздухо- и водопроницаемыми;
- образующиеся поликомплексные гидрогели являются аккумуляторами воды.
Глава III. Управление условиями жизни растений.
Известно, что в орошаемом земледелии путем управления водным и питательным режимами можно оптимизировать почвенные условия для нормального роста и развития растений. В последние годы помимо традиционных приемов улучшения свойств почв широко разрабатываются теоретические и экспериментальные основы целенаправленного регулирования почвенных процессов с использованием оптимизаторов почвенных условий (ОПУ) или искусственных структурообразователей.
Создание нового класса материалов - полимерных комплексов, обнаруживающих свойства, которыми не обладает ни один из составляющих их компонентов, явилось основанием для разработки на их основе, принципиально новых эффективных регуляторов свойств дисперсных систем (почвогрунтов). Исследования в этой области открыли возможность создания новых экологически чистых технологических процессов и новых подходов к направленному воздействию на процессы, протекающие в почве.
Создание мульчирующего покрытия. Мульчирование почв открытого грунта является одним из приемов, повышающим культуру земледелия. Этот агроприем регулирует и улучшает водный, термический режимы почв, оптимизирует питательный режим растений, повышает в той или иной степени коэффициент полезного действия (КПД) фотосинтеза.
Физическая сущность формирования мульчирующего покрытия заключается в том, что при обработке почвы поликомплексами поверхность ее частиц покрывается мономолекулярной пленкой. В зависимости от природы поликомплекса на поверхности раздела электростатических сил происходит ориентация молекул ПК, причем его гидрофобные линейные участки направляются к поверхности твердого тела, а гидрофильные будут стремиться наружу из твердых частиц. При этом поры агрегатов, обращенные к поверхности почвы закрываются слоем ПК. То же происходит с мелкими и частично со средними по размеру порами между агрегатами, крупные же поры остаются открытыми, в зависимости от концентрации рабочего раствора и дозы ПК. Такой механизм действия, который можно назвать оструктуривающей гидрофобизацией, связан с изменением значения процента фракции (>1; 10.25), где в случае использования поликомплекса явно проявляется склеивание механических фракций и агрегатов в точках соприкосновения, образуется почвенно-полимерный слой, выполняющий главным образом мульчирующую роль.
Исследования показали, что при концентрации раствора поликомплексов 2-3% для КМЦ-КФС максимальный эффект на сероземах можно получить при исходной влажности почвы - 8%, для систем КМЦ-ПМАГ при исходной влажности - 20%, а для системы КМЦ-ПГМГ - 16-20%. При этом уменьшается непродуктивное испарение воды, стабилизируется структура верхнего слоя почвы, предохраняется структурное состояние. Температура верхнего слоя почвы на вариантах с мульчирующим поликомплексным покрытием на 1.5-2°С выше, по сравнению с контролем. Создание более благоприятных гидро-термических условий в почве под пленкой приводит к появлению дружных и полноценных всходов без применения подпитывающих поливов, опережение по темпам появления всходов хлопчатника по отношению к контролю в среднем составило: для ФРП - до 11 суток, ПЭП - до 9 суток, ПКП - 5-6 суток (рис.1).
Рис.1. Изменение температуры почвы на глубине 0-5 см.
1-Контроль 2-ПК 3-ФРП 4-ПЭП
Создание водопрочных структур. Водопрочность почвенной структуры и ее устойчивость к разрушающему действию воды является важнейшей характеристикой макроструктурной почвы. Для формирования водопрочных агрегатов могут быть применены многочисленные вещества и органические удобрения. Задача состоит в том, чтобы вещества-структурообразователи отвечали требованиям, соответствующим биологическим, агротехническим условиям, при которых протекает процесс формирования урожая сельскохозяйственных культур, были бы экономически целесообразными и экологически допустимыми.
Многочисленными исследователями, в том числе и нами установлено, что водопрочность агрегатов зависит от влажности, при которой они получены. Максимальная водопрочность наблюдается при определенной, свойственной данной почве влажности. Очевидно, эта влажность соответствует тому состоянию почвы, при котором частицы и макроагрегаты способны сближаться до оптимальных для взаимодействия расстояний. Опытами установлено, что оструктуривание почвы с помощью ПК с различными начальными влажностями повысили содержание водопрочных агрегатов в десятки раз по сравнению с исходной водопрочностью почвы (табл.1).
Сопоставляя изменения и направленность функций при обработке почвы разными растворами ПК можно заключить, что они обладают свойствами искусственного структурообразователя и мульчсредства. Следовательно, с применением поликомплексов можно создать поверхностный слой почвы с заданными свойствами. Наблюдения показали, что испытанные ПК не оказывают влияния на гранулометрический состав почв. В опытных и контрольных вариантах содержание физической глины (фракция 0.01 мм) находится в пределах
среднего суглинка 30-45%. В варианте с КМЦ-МФС в разных соотношениях наблюдается несущественное увеличение фракций 0.250.01; 0.1-1.05 за счет уменьшения фракций пыли 0.05-0.001 мм.
Таблица 1.
Изменение водопрочности агрегатов луговой почвы под
_____влиянием ПК (Учхоз ТИИИМСХ).____
| Обработка | % фракций, мм
Вариант ¡почвы с ПК|-----------------------------------------------------------------
[при влажн, | > 1 | 1-0.25 |0.25-0.05|0.05-0.01| < 0.01|сумма фракц ;__1 % I I I_|_1 >0.25 мм
Контроль 8 0.9 2.3 44.0 47.9 4.8 3.2
КМЦ-КФС 8 29.6 38.2 23.1 6.4 2.6 67.8
КМЦ-МФС (1:1) 8 67.6 11.3 10.9 7.5 2.7 78.9
Контроль 16 0.76 2.5 40.4 50.8 5.6 3.2
КМЦ-ДХГГМ 16 24.8 37.5 26.6 8.1 3.0 62.3
Контроль 20 1.9 1.0 57.5 34.1 5.6 2.9
КМЦ-ПМАГ 20 40.5 31.0 19.0 6.8 2.6 71.5
КМЦ-ПГМГ (1:1) 20 34.1 31.2 22.5 8.6 3.7 65.2
Агрегаты сформированные под влиянием ПК обладают более высокой внутриагрегатной порозностью, чем контроль. Обработка растворами ПК приводит к повышению порозности агрегатов диаметром 3-5 мм из нерасчлененной почвы на 4%, по сравнению с контролем, т.е. достигает уровня порозности агрегатов почвы после 3-летнего стояния люцерны. Можно допустить, что растворы поликомплексов соединяют элементарные частицы в макроагрегаты и суммарная агрегатная порозность в этом случае возрастает из-за перехода почвы из микроструктурного состояния в макроструктурное.
Наблюдениями установлено, что обработка почвы растворами ПК нормой 10-20 г/м2 по действующему началу снижает процесс уплотнения почвы (табл.2).
Таблица 2.
Влияние обработки почвы ПК на ее объемный вес, г/см3
(ОЭБ ИВП АН РУз).
Вариант опыта |Глубина слоя сооки наблюдений
( ПОЧВЫ, СМ I 16.04 | 17.04 | 20.04 29.04 | 7.05 11.05
Коотроль 0-5 1.3 1.3 1.34 1.35 1.36 1.47
5-10 1.32 1.32 1.38 1.43 1.44 1.46
Опыт 0-5 1.31 1.31 1.31 1.32 1.32 1.33
5-10 1.32 1.32 1.35 1.35 1.36 1.37
Примечание: 18.04 дождь 5.5 мм 3.05 дождь 5.0 мм
27.04 -"- 8.3 мм 8.05 -"- 14.0 мм
Аналогичные результаты по изменению объемной массы получены при обработке почвы растворами КМЦ-КФС на территории экспериментальной базы ИВП АН РУз.
Влияние обработки почвы на факторы жизни растений. Высокие урожаи сельскохозяйственных культур можно получать только при создании оптимальных условий жизни растений. Многими исследователями установлено определяющее влияние влажности почвы на ее термические свойства. В земледелии изменение и регулирование тепловыми потоками, идущими от поверхности почвы, достигается обработкой почвы, а также мульчированием. Мульча, в том числе и полимерный комплекс, как искусственный структурообразователь почвы (ИСП), сокращает испарение почвенной влаги и, как правило, уменьшает теплоотдачу. При этом температура почвы весной на всех глубинах повышается, а летом почва не перегревается вследствии ограничения тепловых потоков, направленных от горячего приземного слоя воздуха внутрь почвы.
Опыты проведенные в вегетационных сосудах Вагнера показали общую тенденцию изменения гидротермических режимов при внесении на поверхность почвы поликомплексов. Во всех сроках наблюдений максимальными температурными показателями характеризуется почва, поверхность которой была покрыта раствором КМЦ-МФС, минимальными - почва на контрольном варианте (ФОН). Температурные показатели почвы, покрытой КМЦ-ДХГ-ГМ, занимают промежуточное положение.
На теплопроводность и величину теплового потока поликомплекс влияет через структуру и влажность почвы. Вследствие высокой теплопроводности воды заполненная ею почва более теплопроводна. Максимальная теплопроводность почвы наблюдается в верхних слоях весной во время дождей. Верхние, менее уплотненные слои почвы по мере просыхания становятся менее теплопроводными вследствие снижения влажности и уплотненности. Чем меньше уплотненность твердой фазы почвы, тем ниже теплопроводность ее слоя при прочих равных условиях. Измерение температуры почвы после нанесения поликомплекса в количестве, эквивалентном пленке толщиной 15-20 мк, на сильноуплотненный (до 1.4-1.5г/см3) верхний сантиметровый слой почвы, показало, что самостоятельно поликомплекс в такой дозе сильного влияния на испарение влаги и распределение температуры в почве не оказывает. Образование макроагрегатов в слое почвы 5-10 мм в результате обработки ее поликомплексом оказывает заметное влияние на интенсивность испарения и температуру почвы в сравнении с поверхностью почвы, не обработанной поликомплексом (табл.3).
Одной из причин уменьшения испарения влаги из обработанной поликомплексом почвы является уменьшение скорости подъема воды в результате разрыва капиллярной связи при наличии макроструктурного
слоя на поверхности почвы. Результаты наблюдений показали, что полимерные вяжущие вещества резко ослабляют скорость подъема воды к поверхности почвы, что и является одной из причин ослабления испарения.
Таблица 3.
Влияние пленки поликомплекса на испарение с поверхности почвы. Вариант ¡Исходная |Тем-ра по-| Количество | Исходная |Тем-ра по-]Количество опыта |влажность|верхности |испарившейся|влажность| верхности|испарившей-| почвы, % |почвы °С |влагиза6ч.г | почвы, % | почвы °С | ся влаги за
III III 33ч.г
Контроль 21.4 30.5 10 0 14.9 15.1 14.9
КМЦ-МФС 20.1 31.1 9.1 15.8 15.5 13.3
Кошроль 20.0 30.5 11.0 14.0 15.0 14.7
КМЦ-ПГМГ 21.0 31.0 9.4 17.2 15.2 13.0
Контроль 22.0 30.5 10.5 17.3 15.0 14.8
КМЦ-ПМАГ 21.0 31.4 9.4 16.7 15.2 13.0
Контроль 21.2 31.0 11.2 14.5 15.1 15.1
К-4 21.5 31.5 10.0 14.7 15.1 13.0
Тепловые потоки в подобном случае ведут к дополнительной аккумуляции тепла в весенний период и прогреву почвы к маю на значительную глубину. Вследствии этого же эффекта ночное выхолаживание слабее и в ранние утренние часы температура под ПК выше. Эти превышения температуры в почве и воздухе на делянках, обработанных ПК, очень важны для оптимизации химических, микробиологических процессов в почве, а также для улучшения физиологических процессов самих растений в весенний период, когда имеются продуктивные запасы влаги в почве и когда, как правило, не хватает тепла.
Наблюдения за динамикой активности питательных элементов -нитратного азота и калия показали, что их движение к поверхности почвы имеет общую однотипную тенденцию и находится в соответствии с изменением температуры почвы. Максимум накопления нитратов и калия в верхнем слое почвы 0-3 см имеет место в почве поверхность которой не обработана поликомплексами. Минимальная концентрация нитратов и калия обнаружена в случае обработки поверхности почвы КМЦ+КФМТ. Замедление движения аниона К03 к поверхности почвы обработанной поликомплексами сокращает потери нитратов из почвы и уменьшает загрязнение атмосферы.
Измерения показали, что окислительно-восстановительный потенциал в почве, поверхность которой обработана раствором КМЦ+КФМТ, колеблется в пределах от 380 до 600 мВ, т.е. находится на уровне характеризующем окислительно-восстановительный потенциал черноземной почвы (Кауричев, 1982). Окислительно-восстановительный
потенциал почвы не обработанной поликомплексами находится на уровне характерном для почв сероземного пояса. Оптимальные условия для прохождения процесса нитрификации создаются при ЕЬ=350-500 мВ. Анализами установлено, что показатели почвы с обработанной поверхностью раствором КМЦ+КФМТ во всех сроках наблюдения выше 350-500 мВ. В почве не обработанной КМЦ+КФМТ показатели ЕЬ часто опускаются ниже 350 и доходят даже до 270 мВ.
Испытания приема смачивания поверхности почвы раствором КМЦ+КФМТ как в крупноделяночном, так и в производственном опытах, подтвердило положение о том, что поликомплексы улучшают почвенные условия жизни хлопчатника. Растения, выращенные на почве обработанной поликомплексом КМЦ+КФМТ в производственном опыте, были более мощными по росту главного стебля, имели больше симподиальных ветвей и набрали больше коробочек. Учет урожая хлопка-сырца в производственном опыте показал, что прием смачивания почвы раствором КМЦ+КМФТ обеспечивает прибавку урожая хлопка-сырца на 4.2 ц/га. Причем основная часть урожая собрана при первом и втором сборах.
Поликомплексы и биологическая активность почвы. Изучение состояния и изменения в сообществах почвенных микроорганизмов под влиянием антропогенных нагрузок является актуальной проблемой земледелия. Многочисленными опытами и наблюдениями установлено, что эффективное плодородие в значительной степени формируется благодаря деятельности микроорганизмов, поэтому отмечается прямая связь между плодородием почвы и ее биологической активностью. Существенную опасность для почвы представляют химические загрязняющие вещества. Стабилизация комковатой структуры почвы под влиянием полимеров, латексов и т.д. бесспорно улучшает условия жизнедеятельности аэробных микроорганизмов. Вместе с тем степень и специфика действия полимеров на определенные группы микроорганизмов, различны.
Таблица 4.
_Влияние поликомплексов на развитие микроорганизмов в почве.
| ¡Количество микроорганизмов в тыс. на 1кг
Микроорганизмы| Вариант опыта | абсолютно сухой почвы,
| |_сутки_.
1 1 7 1 15 22 | 29
1 1 2 | 3 1 4 5 1 6
Бактерии, расту- Почва-ФОН 8700 7100 4100 3000
щие на МПА ФОН+КМЦ-ПМАГ-1 % 4300 6100 5200 4900
ФОН+КМЦ-ПМАГ-2% 2100 3150 4750 3500
ФОН+КМД-КФС-1% 2900 3800 4300 3700
ФОН+КМЦ-КФС-2% 2150 3200 2700 3300
1 1 2 | 3 1 4 1 5 1 6
ФОН+КМЦ-ПГМГ-1 % 3800 4500 3900 3100
ФОН+КМЦ-ПГМГ-2% 1800 1950 2700 2100
Бактерии расту- Почва+ФОН 6800 5100 4900 3700
щие на КАА ФОН+КМЦ-ПМАГ-1% 23100 25500 13800 8700
ФОН+КМЦ-ПМАГ-2% 25000 28500 19500 13500
ФОН+КМЦ-КФС-1% 12900 19000 14500 11500
ФОН+КМЦ-КФС-2% 15500 16700 15100 12300
ФОН+КМЦ-ПГМГ-1 % 21200 23500 10800 8100
ФОН+КМЦ-ПГМГ-2% 20900 21600 15400 11500
Спорообразую- Почва-ФОН 55 49 33 27
щие ФОН+КМЦ-ПМАГ-1 % 66 52 35 28
ФОН+КМЦ-ПМАГ-2% 55 49 39 29
ФОН+КМЦ-КФС-1% 54 43 36 22
ФОН+КМЦ-КФС-2% 102 98 73 53
ФОН+КМЦ-ПГМГ-1 % 57 49 41 29
ФОН+КМЦ-ПГМГ-2% 51 42 30 21
Олигонитрофилы Почва+ФОН 6100 5300 4800 3400
ФОН+КМЦ-ПМАГ-1% 11200 9200 6900 5500
ФОН+КМЦ-ПМАГ-2% 13500 10800 9500 6700
ФОН+КМЦ-КФС-1% 10200 8500 5800 4700
ФОН+КМЦ-КФС-2% 12800 9700 6100 5200
ФОН+КМЦ-ПГМГ-1 % 10200 8100 5200 4300
ФОН+КМЦ-ПГМГ-2% 12300 9200 7400 5400
Грибы Чапека Почва-ФОН 18 12 8 6
ФОН+КМЦ-ПМАГ-1% 14 10 6 3
ФОН+КМЦ-ПМАГ-2% 18 16 9 4
! ФОН+КМЦ-КФС-1% 12 10 7 3
\ ФОН+КМЦ-КФС-2% 18 16 8 4
1 ФОН+КМЦ-ПГМГ-1% 12 9 5 2
1 ФОН+КМЦ-ПГМГ-2% 17 15 7 3
Специальные опыты, проведенные совместно с институтом микробиологии АН РУз, показали, что поверхностная обработка почвы различными полимерными комплексами оказывает положительное действие на развитие микроорганизмов. В опытных вариантах возросло содержание общего количества бактерий, актиномицетов, олигонитрофиллов и грибов (табл.4)
Влияние полимерных соединений на рост, развитие и урожайность хлопчатника. Результаты опытов по изучению влияния поликомплексов на физиологические процессы в растениях свидетельствуют об их действии как стимуляторов роста. В лабораторных опытах отмечено усиление роста главного стебля в вариантах с поликомплексами, более интенсивное разветвление стержневого корня боковыми отростками и более раннее появление настоящих листочков, по сравнению с контрольным вариантом. За период наблюдений (в течении 38 дней)
проростки, выращенные в растворах поликомплексов 0.005, 0.01, 0.05 г/л, имели по 4-5 шт. настоящих листочков и боковые корни 2-го порядка, в контрольных вариантах растения имели по 2-3 настоящих листочка, а боковые корни 2-го порядка у них отсутствовали. Лучшее развитие проростков в растворе с ПК, по-видимому, связано с наличием электростатических взаимодействий в исследуемой суспензии и присутствием низкомолекулярных фракций ПМАГ, которые проявляют стимулирующее действие на проростки хлопчатника. Следует отметить, что стимулирующее действие поликомплексов КМЦ-ПМАГ и КМЦ-ПГМГ наблюдалось в диапазоне концентрации растворов 0.015-0.10 г/л. При превышении этого предела их эффективность снижается. Всхожесть семян хлопчатника в присутствии поликомплексов повышается (табл.5).
Таблица 5.
Состояние проростков хлопчатника в растворе ПК.
Показатели развития |_Концентрация растворов, г/л_• ' "' ■.
хлопчатника ¡ 0.0 | 0.005 | 0.01 | 0.05 [ 0.10 | 0.15 1 020 | 0.50
КМЦ-ПГМГ
Длина стержневого
корня, см 21 9 15 3 16.0 нр нр н.р
Количество боковых
корней 1-го порядка,шт 14.0 27.9 32.8 39.0 39.1 28.0
Высота главного
стебля, см 9.0 11.7 10.3 9.2 8.9 6.7
Всхожесть, % 84 84 100 100 100 100
КМЦ-ПМАГ
Длина стержневого
корня, см 22.5 15.0 16.2 н.р н.р н.р
Количество боковых
корней 1-го порядка.шт 14 6 28 1 33.2 38.6 39.5 28 2
Высота главного
стебля, см О о О.О 1 С U.J 1 А А 1U.U 90 О С С 1 U. 1
Всхожесть, % 83 83 100 100 100 100
КМЦ-КФС
Длина стержневого
корня, см 10 0 — 11.9 8.7 8.6 10.3
Количество боковых
корней 1-го порядка,шт 10.2 19.1 11.1 16.9 20.1
Всхожесть, % 66.6 — 90.0 73.3 76.7 86.3
80.6
4.1
7.3 56 6
При одинаковых уровнях водного и питательного режимов во всех вариантах полевого опыта испытанные системы в дозе 0.02% во всех
обработанных слоях на луговой почве и типичном сероземе оказали положительное влияние на всхожесть семян хлопчатника. Всхожесть семян на луговой почве колеблется в пределах от 83 до 95% против 75% на варианте - ФОН. На типичном сероземе всхожесть семян колеблется в пределах от 78 до 100% против 75% на варианте - ФОН. Наиболее интенсивно рост и развитие хлопчатника протекали в варианте с оструктуренным слоем 0-5 см. В фазу бутонизации и цветения растения хлопчатника, выращенные на почве с ПК, вступили на 2-3 дня раньше по сравнению с контрольными. Растения, выращенные в вариантах с поверхностной обработкой и оструктуренным слоем 0-5 см, опережали контрольные на 4 дня.
Более мощный рост и ускоренные темпы развития хлопчатника в вариантах с обработкой ПК в начальный период, способствовали эффективному накоплению плодоэлементов и более раннему их созреванию (от 2 до 5-6 дней). Улучшение свойств почв, благодаря внесению поликомплексов, обеспечило сравнительно высокие темпы в росте, развитии растений, оказали положительное влияние и на урожай хлопка-сырца. На орошаемой луговой почве прибавка урожая хлопка-сырца по вариантам относительно контроля колеблется в пределах от 40 до 50%, а на типичном сероземе от 10 до 30%. В целом обнаруживается общая тенденция снижения расхода воды на формирование урожая на вариантах с внесением поликомплексов (табл.6).
Таблица 6.
Урожай хлопка-сырца и расход воды на создание 1гр. урожая.
¡Средний Отклонение к| 1 Кол-во|Расход
Варианты опыта | урожай контролю 1 1 Р % |израсх.|воды на
¡хлопка- гр. | % | I воды ¡создан
¡сырца с 1 | 1 на 1 со-| 1 гр.
| гр/рас 1 1 суд ¡урожая
1 2 3 4 5 6 7 8
1 Почва+М-7гр Р20;-6гр.
К205-5гр.-Ф0Н 27.4 - 100 124.7 4.5
2. ФОН+КМЦ-КФС 0.02% от
массы почвы на весь слой 38.9 11.6 142.2 3 22 1.0 122.05 3.1
3 ФОН+КМЦ-КФС 0.02% от
массы почвы в слой 0-15 см 36.8 9.4 134.3 2.66 3.0 121.83 3.3
4. ФОН+КМЦ-КФС 0.02% от
массы почвы в слой 0-5 см 39.9 12.5 145.6 2.07 нд 121.85 3.0
5 ФОН+КМЦ-КФС поверх-
ностная обработка почв с
2% раствором 41.2 13.8 150.4 2.29 5.0 121.9 3.0
6. ФОН+КМЦ-ПМАГ 0.02% от
массы почвы на весь слой 54.6 27.2 199.3 4.99 0.2 122.07 3.2
I 2 3 4 5 6 7 8
7 ФОН+КМЦ-ПМАГ 0 02% от
массы почвы в слой 0-15 см 42.8 15.4 156 2 3.81 1 0 122 24 2.9
8. ФОН+КМЦ-ПМАГ 0.02% от
массы почвы в слой 0-5 см 40 2 12.8 146.7 3.74 I 0 121.48 3.0
9 ФОН+КМЦ-ПМАГ поверх-
ностная обработка почвы
2% раствором 41.7 14 3 1522 1 95 нд 124.88 2.9
Оптимизация свойств полимерных покрытий. Поликомплексы на основе карбоксиметилцеллюлозы и карбомидформальдегидных олигомеров (марки КФС, КФМТ, КФБ) являются одним из эффективных пленкообразующих покрытий для жидкого мульчирования почв. Однако, данные системы, как и другие ПК, в воздушно-сухом состоянии являются хрупкими покрытиями, т.е. в засушливые периоды, возможно образование трещин на поверхности почвы за счет ее усадки, вследствии чего, идет интенсивное испарение почвенной влаги. Поэтому мульча должна обладать высокой эластичностью и прочностью, чтобы в достаточной степени противостоять движению почвы. Для оптимизации свойств ПК покрытий использованы следующие наполнители: поверхностно-активные вещества (ПАВ) - придают поликомплексам эластичность; сажа, лигносульфонат - повышает светопоглошение и набухаемость; гербициды (которан), микроэлементы (медь) - в целях экономии химических реагентов и обеспечения пролонгированного действия гербицидов.
Установлено, что при концентрации 10 масс % сажи от обшей массы ПК (3 кг/га) система имеет максимальное значение прочности и эластичности почвенно-полимерных пленок. Поликомплексы с сажевым наполнителем способствуют увеличению теплового потока в почву. Так альбедо солнечной радиации от поверхности только что засеянного хлопкового поля, обработанного поликомплексом, содержащим различное количество сажи, в наших опытах составляло: 0.25 - при отсутствии сажи, 0.19 - при содержании сажи 3 кг/га, 0.18 -'при 4 кг/га, 0.16 - при 5 кг/га. Это свойство поликомплекса может быть использовано для управления интенсивностью тепловых потоков в почве и ее прогревом. При добавлении к поликомплексу лигнина-сульфоната температура повышается в среднем на 0.2-0.4°С.
Применение гербицидов с пленкообразующими поликомплексами на фоне высокой влажности почвы способствует лучшему контакту гербицидов с прорастающими сорняками, так как поликомплексы удерживают влагу и гербициды на поверхности почвы в засушливые годы и в годы с большим количеством осадков. При внесении в почву 1.5 кг/га которана с поликомплексами получен тот же эффект, как при внесении ее 2 кг/га на контроле.
Исследованиями установлена возможность регулирования степени проницаемости и набухаемости почв путем изменения соотношения составляющих взаимодействующих компонентов и условий получения. При соотношении КМЦ и КФС 0.4-0.5 можно получить хорошо пропускающие (гидрофобные) слабонабухающие пленки, а при соотношении их 0.1-0.2 слабопроницаемые (гидрофильные) сильнонабухающие пленки (рис.2).
О |-1 I-1
0.1 ».2* 0.5 О.Т1 1
К Ф С : К М Ц
Рис.2. Изменение коэффициента водопроницаемости "К" гюликомплексных мембран в зависимости от соотношений КФС.КМЦ: мембрзны.с олигомерами КФМТ (1) и КФС (2).
Для улучшения деформационных свойств пленок, использован ряд поверхностно-активных веществ, из которых самыми эффективными оказались ОП-Ю, сульфанол и сапаль. Добавление поверхностно-активных веществ ОП-Ю и сапаль в поликомплексе позволило улучшить деформационные свойства пленок в 2 раза.
Технология нанесения полимерных соединений на поверхность почвы. Для приготовления растворов ПК использовали промышленно выпускаемый агрегат АЗМ-0.8 (типа реактора), предназначенный для приготовления высокодисперсных эмульсий или серийно выпускаемые смесители СТК-Б, предназначенные для сельхозхимии.
Для создания на поверхности почвы полимерно-почвенного покрытия одновременно с севом хлопчатника, на трактор (Т-28-х) кроме сеялки навешивается 2 или 4 герметичных бака емкостью 300 л, соединенных с компрессором шлангами высокого давления и заполненных растворами полиэлектролитов или готовой поликомплексной рецептурой. Когда составляющие поликомплекс компоненты являются сильными по природе электролитами (например: ПАК, ПГМГ, ПМАГ, ПЭИ и др.), то поликомплексно-почвенное покрытие необходимо получать с
одновременным опрыскиванием растворов полианиона и поликатиона. В этом случае навешенные на трактор герметические баки заполняются: в одном раствор полианиона, в другом - раствор поликатиона. Рецептуру МТ-1 (карбоксиметилцеллюлоза с капрбомидформальдегидными смолами) можно приготовить перед началом сева и опрыскивать уже готовой рецептурой поликомплексов. Из заполненных емкостей (1) через шланги высокого давления растворы поступают в распределитель (2), откуда в редуктор (4) и затем насосом (5) выкачиваются в распылители (6). Рабочий раствор ПК заливается в баки системы и, с началом движения посевного агрегата сеяльщик поворотом ручки крана включает подачу раствора.
2 - распределители 6 - распылители
4 - редуктор
Рис.3. Схема агрегата нанесения поликомплексов одновременно с севом хлопчатника.
Суть всего преобразования в технологии сева хлопчатника с одновременным нанесением пленкообразующих растворов заключается в следующем: на 1-ый агрегат навешивается 2 дополнительных бака системы ПХГ-4 на передней части рамы трактора для того, чтобы уменьшить количество заправок агрегата. Производится замена трубопровода системы ПХГ-4 на шланги высокого давления ГОСТ-6286-73 с целью предотвращения разрыва и увеличения пропускной способности системы. На раме сеялки устанавливаются: 1 распределитель, 2 крепления для распылительных головок марки Н 0590-30-16 и закрылки к прикатывающим каткам сеялки. Распылители устанавливаются с расчетом измерения ширины распылеваемой полосы (рис.3). Глава IV. Использование полимерных комплексов для регулирования мелиоративных процессов.
Регулирование водного режима корнеобитаемого слоя почв. Управление водным режимом почв является одним из важных факторов оптимизации мелиоративных процессов. Вода в почве перемещается по активным порам и трещинам, причем интенсивность фильтрации определяется количеством, величиной, формой и направленностью пор, что связано с гранулометрическим составом и структурностью почвы.
В настоящее время для улучшения водного режима почв в условиях недостаточного увлажнения, наряду с системой агротехнических мероприятий, наметилась возможность использования почвоулучшающих средств. Известно большое число почвоулучшателей, повышающих влагоудерживающую способность легких по механическому составу почв, водопрочность их структуры, а также улучшающих водопроницаемость тяжелых почв. Среди них эффективными для водосбережения являются высокомолекулярные гидрофильные полимеры, называемые суперадсорбентами или гидрогелями. К ним в частности относятся и поликомплексные рецептуры на основе карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), карбомидформапьдегидной малотоксичной смолы (КФМТ) и лигносульфонат (ЛС).
Результаты наблюдений показали, что в варианте с концентрацией 0.023 г/см2 гидрогелевого экрана на глубине ! 5 см, при общей высоте цилиндра 30 см, в песке полное промачивание всего объема цилиндра происходит за 4 часа, когда на контроле - за 0.5 ч. С увеличением концентрации гидрогеля, например до 0.058 г/см2, фильтрацию можно задержать до 19 часов (рис.4).
В суглинке при дозе полимера 0.023 г/см2 полное промачивание всего слоя почвы (30 см) наступило через 48 ч., когда в контроле этот процесс происходит за 6 часов, при большей дозе поликомплекса 0.031 г/см2 и 0.05 г/см2 соответственно за 120 ч. и за 240 ч. Проницаемость воды в варианте с внутрипочвенным экраном КМЦ-ПМАГ в дозе 0.067 г/см2 снижает
скорость впитывания песка в 2 раза, а в дозе 0.1 г/см2 в 8 раз по сравнению с контролем.
время, мин.
Рис.4. Изменение скорости фильтрации (Сф) от времени в песке с созданием противофильтрационных экранов из ПК
Создание кольматационного гидрогелевого экрана способствует удерживанию воды и повышает влагоемкость почв, не оказывает существенного влияния на гранулометрический состав почв. С увеличением концентрации гидрогеля наблюдается даже некоторое увеличение агрономически ценных агрегатов (с!=0.25 мм) и содержание фракций 0.25-0.1 мм и 0.1-0.05 мм, за счет уменьшения фракций пыли 0.05-0.01 мм.
Внутрипочвенные гидрогелевые экраны, удерживая влагу несколько суток или месяцев или пропуская ее в заданном объеме, создают реальные предпосылки к регулированию водно-физическими свойствами почв в зависимости от поставленной задачи.
Изучение влияния пленкообразующего поликомплекса на элементы техники полива в лабораторных опытах показало, что на контроле время добегания воды до конца борозды составляло 11 мин., на части борозды с поликомплексом оно составило 7.5 мин. А время доувлажнения составило соответственно 9 и 6.5 мин. Глубина промачивания после полива, на части борозды с поликомплексом, в начале и конце борозды составляла 43 и 35 см, а на контроле соответственно - 55 и 41 см.
Опытами в полевых условиях установлено, что для поддержания предполивной влажности почвы в слое 0-70 см на уровне 70-70-60% наименьшей влагоемкости (НВ),: необходимо было провести: три полива по схеме 1-2-0 в варианте с противофильтрационным экраном и четыре полива по схеме 1-2-1 на контрольном варианте. Межполивные периоды
rio фазам вегетации составили соответственно 28-29 и 20-23 дня. Оросительная норма на опыте составляла 3000 м3/га, на контроле - 4660 м /га. При одинаковом объеме подаваемой в борозды воды на добегание струи и доувлажнение расчетного слоя почвы на варианте с противофильтраицонным экраном потрачено меньше времени по сравнению с контрольным вариантом. Коэффициент полезного действия полива (КПД) значительно выше, а потери воды на глубинную фильтрацию на 10-15% меньше на варианте с противофильтрационным экраном (табл.7).
При поливных нормах 900-1040 м3/га (брутто) на варианте с противофильтрационным экраном и 1100-1250 м3/га на контроле, на увлажнение слоя почвы, расположенного ниже расчетного, расходовалось соответственно от 150 до 205 м3/га и от 350 до 420 м3/га воды. Соблюдение оптимального режима орошения на полях с противофильтрационным экраном позволило уменьшить глубинную фильтрацию, сэкономить 550 м3/га воды за три полива и плюс объем воды поданный на четвертый полив в контрольном варианте. Благодаря равномерному увлажнению корнеобитаемой толщи на варианте с противофильтрационным экраном создавались лучшие условия для роста и развития хлопчатника, где урожайность составляла 33.8 ц/га при 29.2 ц/га на контроле.
Таблица 7.
Параметры элементов техники полива ____(Учхоз ТИИИМСХ)._
|Номер| Расход|_Время, час 1 Норма |Норма до-| i Потери. %
i поли-1 воды, |добега-|доувлаж-|Всего| добега- | увлажне- |КПД,%|на испа-|на фильт-! ва I л/с (*) \ ния | нения | |ния,м3/га| ния,м3/га | | рение | рацию
Опытный участок
1 0,9/0,45 2,35 5,72 8,07 1040 880 84,6 0,30 15,1
2 0,85/0,45 2,44 5,55 7,99 . 1015 825 81,2 0,23 18,57
3 0,85/0,40 2,38 5,68 8,06 .- , 954, 760 79,6 0,28 20,12
Контрольны и участок
1 0,9/0,45 2,97 6,28 9,25 1222 850 69,6 0,33 30,17
2 0,85/0,45 3,12 6,25' 9,37 1214 810 66,7 0,25 33,05
' V 0,85/0,40 3,05 6,19 -9,24 1126 780 69,3 0,27 30,43
4 0,80/0,40 3,16 6,08 9,24 < 1102 715 64,9 0,26 34,84
Примечание: (*) - числитель - в период добегания;
- знаменатель - в период доувлажнения.
В аналогичных почвенных условиях и агротехнике возделывания проводились опыты по режиму орошения хлопчатника по бороздам, на дне которых создавался регулирующий экран из поликомплекса. Поливы проводились по бороздам длиной 160 м и шириной междурядий 0.6 м, уклоны борозд - 0.002°. Расходы струй в борозды на контрольном участке
0.7-1.2 л/с, на опытном участке - 0.5-0.8 л/с. Поликомплексы на дно борозд вносились из расчета 0.5-0.8 л на 1 м2 поверхности. Концентрация растворов варьировалась от 2 до 4%.
На контрольном участке при поливных струях 1.0-1.2 л/с и трех поливах продолжительность добегания воды до конца борозды составляла 1.4-1.7 часа, по длине борозд происходило снижение скорости добегания. На отрезке борозды 0-80 м скорость продвижения струи составляла 1.87 м/мин, по длине борозды 0-160 м, 1.60 м/мин. Норма добегания на отрезке борозды длиной 0-80 м - 370-410 м3/га, на всей длине 590-625 м3/га. Норма доувлажнения 650-710 м3/га. Для подачи поливной нормы брутго 12401315 м3/га продолжительность полива составляла 4-4.5 часов.
Наблюдения показали, что как в период добегания, так и в доувлажнение количество впитавшейся воды постепенно уменьшается к концу борозды. Смоченные периметры борозд в верхней и нижней частях составили соответственно 36 и 29 см. В верхней части борозды поливная норма была выше, чем в средней и нижней частях. На опытном участке, где на дно поверхности борозд наносили поликомплекс применялись расходы струй 0 8 л/с в период добегания и 0.5-0.6 л/с в доувлажнение. Повышалась скорость движения струй при расходах 0.5-0.8 л/с. Нормы поливов брутто составили 957-1034 м7га, вместо 1240-1315 м3/га, КПД техники полива повысился с 0.55 до 0.7. При каждом поливе экономия оросительной воды составила 250 м3/га. По замерам влажности почвы в расчетном слое 1.0 м поливная норма "нетто", подсчитанная по изменению влагозапасов в слое 0-100 см, составила 720 м3/га (табл.8).
Таблица 8.
Продолжительность и нормы поливов, КПД техники полива хлопчатника на контрольном и опытном участках.
Номер| Расходы|Продолжительность| Ско- | Нормы полива. м3/га | КПД поли- !струй.л/с| полива, мин I рость |добега-|доувлаж-| Всего ¡техники | (*) | добе-| доув- | Всего | добега-1 ния | нения !брутто|нетго| полива [ [гания |лажне-| | ния, | | III
( I i I I II ¡(1
I _I_ I "'Iя I I час I__I_|_!__ I
Контрольный участок
1 1 2/0.8 84 147 231 1,66 605 710 1315 720 0,55
2 1/0.8 104 142 246 1,53 625 680 1305 720 0,55
3 1/0.7 98 154 252 1,63 590 650 1240 720 0,58
Опытный участок
1 0.8/0.6 98 155 253 1,63 474 560 1034 720 0,69
2 0.8/0.5 101 180 281 1,58 486 540 1026 720 0,70
3 0.8/0.5 94 168 262 1,70 452 505 957 720 0,75
Примечание: (*) - числитель - в период добегания;
знаменатель - в период доувлажнения.
Питательный и солевой режим почвы. Исследуемые нами поликомплексы являются эффективными материалами по управлению фильностью почвы соответственно и их водно-физическими свойствами. При гидрофобизации поверхности почвенных частиц поликомплексами (МТ-2), наблюдаются структурно-механические изменения, приводящие к иммобилизации почвенной среды, влаги и питательных элементов, что является важным фактором в сохранении активного плодородия почв и повышении урожая сельскохозяйственных культур.
Наблюдениями установлено, что при отсутствии фильтрации воды через гидрогелевый почвенно-полимерный экран удобрения сохраняются в верхнем пахотном слое почв. По мере просачивания воды через экран питательные элементы в фильтрате обнаруживаются в очень маленьких количествах (табл.9).
Таблица 9.
Содержание в почве питательных элементов при наличии
гидрогелевых эранов из ПК (Средний суглинок, Республика Каракалпакстан).
№! Вариант опыта |Р2(Мг/л)1М-№Ыг/л)1 №1 Вариант опыта |Р?Оч (г/яДО-ИН, (г/л)
Почва, селитра Почва суперфосфат
1. 0.3 г/кг-ФОН 1-фр. 5,00 28,70 10.0.28 г/кг-ФОН 1-фр. 16,06 9,80
2. 2-фр. 5,40 29,20 11. 2-фр. 34,40 18,20
3. 3-фр. 15,00 10,80 12. 3-фр. 16,90 12,90
ФОН, МТ-4 ФОН, МТ-4
С=0.023 г/см2 С=0.023 г/см2
4. 1-фр 5,00 15,70 13. 1-фр. 16,00 8,70
5. 2-фр. 6,30 17,00 14. 2-фр. 15,70 10,90
6. 3-фр. 5,40 19,10 15. 3-фр. 15,40 11,00
ФОН, МТ-4 ФОН, МТ-4
С=0.031 г/см2 С=0.031 г/см2
7. 1-фр. 5,70 16. 1-фр. 15,70 8,90
8. 2-фр. 7,70 17. 2-фр. 15,40 9,80
9. 3-фр 5,10 18. 3-фр. 15,40 11,10
Отмеченное выше положительное действие поликомплексов на водно-физические свойства почвы также повлияло на изменение и направленность солевых процессов. Лабораторные опыты в насыпных колонках позволили установить имеющиеся тенденции повышения водоотдачи и следовательно солеотдачи в промываемой толще при внесении в почву поликомплексов. Внесение их в почву в определенной степени ускоряет скорость фильтрации в промываемой толще и соответственно повышаются темпы рассоления почвы. Надо допустить, что обработка почвы поликомплексами улучшает растворимость малоподвижных ионов и увеличивает скорость перехода их в почвенный
раствор (фильтрат). Это является важным фактором снижения удельных затрат воды на вынос из корнеобитаемой толщи вредных для растений солей при промывках. Особо следует подчеркнуть значимость положительного действия поликомплексов для улучшения мелиоративного состояния и повышения производительной способности слабоводопроницаемых (гипсоносные, тяжелосуглинистые, глинистые), засоленных почв при их промывке и сельскохозяйственном освоении.
Предотвращение водной эрозии и коркообразованип почв. Известно, что устойчивость почв к водной эрозии определяется способностью фильтровать дождевые и талые воды, а также противостоять ударной силе капель и сдвигающим нагрузкам водного потока. Результаты экспериментов на гидролотке 8Д по методу Гуссака (1946), показали, что обработка поверхности почвы в лотках раствором КМЦ-ПАА максимально предотвращает водную эрозию. Они подтверждают эффективность КМЦ-ПАА при дозе препарата - 2%-ный раствор, против размывающего действия воды. На смыв и размыв 100 см3 почвы, необработанной ПК, израсходовано всего 1 л. воды. Для смыва и размыва такого же количества почвы, обработанной ПК, потребовалось израсходовать 230 л воды
Таблица 10.
Влияние поликомплексов на толщину и прочность корки _ (луговая почва)._
№| Вариант опыта 1 |Кол-во осадков,|Толщина корки,| Сопротивление раз-| мм | мм | давливанию, кг/см2
1 Контроль 3,5 14,0 3,1
КМЦ-КФС (сажа) 2% 3,5 3,0 1,2
2. Контроль 6,0 16,0 3,4
КМЦ-КФС (сажа) 2% 6,0 3,2 1,1
3. Контроль 15,0 21,0 3,9
КМЦ-КФС (сажа) 2% 15,0 6,1 2,0
4. Контроль 5,0 15,0 3,7
КМЦ-ПАА 2% 5,0 3,1 1,3
5. Контроль 7,0 17,0 3,5
КМЦ-ПАА 2% 7,0 4,0 1,2
6 Контроль 15,0 21,0 3,9
КМЦ-ПАА 2% 15,0 5,6 1,9
Проведенные лабораторные (стендовые) исследования по изучению влияния ПК на коркообразование почв и ее прочность показали, что на поверхности почвы, обработанной ПК образуется почвенно-поликомплексный слой толщиной 2-3 мм, который защищает верхний слой почвы от ударов капель дождя, заплывания агрегатов и предотвращает коркообразование. Так, если на поверхности почвы, необработанной ПК, после подачи дождя 3.5 и 15 мм образовалась корка мощностью 14 и 21 мм
соответственно, то на поверхности почвы, обработанной раствором ПК КМЦ-КФС, при подаче такого же количества воды в виде дождя мощность корки составила 3 и 6.1 мм, а на варианте с обработкой ПК КМЦ-ПАА при количестве осадков 5 и 15 мм мощность корки 3.1 и 5.6 мм соответственно. При одинаковом количестве осадков толщина и прочность корки обработанной ПК меньше, чем на контроле (табл.10).
Результаты многолетних крупноделяночных полевых опытов показали, что почвенная корка на контроле примерно в три раза толще, чем на делянках, почва которых обработана ПК.
Закрепление откосов иррнгационно-мелиоративных систем. В процессе эксплуатации ирригационно-мелиоративной сети открытого типа существенно меняются их гидравлические элементы,, происходит обрушение откосов, уменьшается глубина, уклоны и т.д. Одним из путей улучшения работоспособности коллекторно-дренажной сети является закрепление откосов. Учитывая то, что разработанные поликомплексы являются новыми эффективными связующими материалами для предотвращения водной и ветровой эрозии почв, нами сделана попытка установить возможность их применения для закрепления - стабилизации откосов открытой отводящей сети.
Стабилизацию поверхности откосов осуществляли одновременным (МТ-1) и последовательным (МТ-2) внесением 2-3%-ного растворов составляющих компонентов поликомплекса с прямым запуживанием травосмесью. Нормы расхода растворов ПК не превышали 2.5 л/м2. Толщина стабилизированного слоя в виде почвенно-полимерной корки составляла 4-10 мм, предел прочности на продавливание от 0.15 до 2.5 МПа. Установлено, что при наличии защитного почвенно-полимерного слоя наблюдается появление дружных всходов посеянных трав, образуется достаточно прочный дерновый слой на поверхности почвы (табл.11).
Таблица 11.
Влияние полимерных комплексов на образование и качество дернины.
(Норма внесе-|Количество побе-|Толщина дер-|Сопротив, хение на
Варианты опыта | ния, л/м 1 гов на 400 см НИНЫ, см 1 разрыв. г/см2
1 1995 г. | 1996г. 1995г.| 1996г.| 1995 г. | 1996г.
Незакреплённый
участок, контроль - 105 156 4,4 6,1 98 125
КМЦ - КФС 1,5 125 230 5,9 7,6 126 149
2,0 127 243 6,4 8,5 139 160
2,5 133 267 7,1. . 9,7 142 173
ЛС-КФС 1,5 129 226 6,1 8,3 125 151
2,0 137 249 7,3 9,2 131 170
2,5 142 270 8,2 10,5 145 185
Надо допустить, что наличие защитной корки резко уменьшило испарение с поверхности почвы, благодаря чему для семян трав создавались оптимальные водный и тепловой режимы, отмечались более дружные всходы по сравнению с контрольным вариантом.
Фито-мелиоративные приемы закрепления почв. Исследуемые нами связывающие материалы - поликомплексы по своему влиянию на свойства почвы, значительно превосходят аналогичные известные химические препараты. Возможность закрепления песчаных и супесчаных почв, зашита их от ветровой эрозии путем внесения полимеров-структуробразователей в организационном и технологическом плане можно сочетать с фито-мелиоративными приемами.
Опыты проведенные в лабораторных условиях показывают, что при нанесении на поверхность почвы (типичный серозем) 2% раствора поликомплекса усиливаются темпы появления всходов трав фито-мелиорантов. При этом наиболее оптимальная доза внесения поликомплекса составляет 10-15 г/м2 действующего начала (табл.12).
Таблица 12.
Количество всходов трав (шт) при различных дозах нанесения ПК на почву (посеяно 600 семян, т.е. 10 шт/дм2,
_доза дождевания 20 мм осадков)._
Дата сева| Вид травы |_Всходы через 10 дней: 13.06.96__
_|_} контроль | 5 г/м2 | 10 г/м2 | 15 г/м2 | 20 г/м2
3.06 Райграс 1 повтор. 475 491 483 538 502
3.06 Пырей I повтор. 462 453 492 511 498
3 06 Райграс II повтор. 493 494 513 542 523
3.06 Пырей II повтор. 448 441 485 508 481
Положительное влияние обработки поверхности почвы поликомплексами отмечено и на посевах саженцев древесно-кустарниковых растений пустынной зоны (высохшее дно Аральского моря). Приживаемость саженцев и черенков, всхожесть семян, при обработке песчаных почв поликомплексами, возросла в 2 раза по сравнению с контрольными посадками. При этом максимальная приживаемость - 60-73% на опытной и 47% на контрольной площадке отмечена у черенков гребенщика. Приживаемость черенков кандыма сравнительно низка и была примерно одинакова на всех вариантах (от 24 до 34%>). Кроме посаженных растений на рабочих площадках обработанных МТ-1 в мае-июне появились многочисленные всходы семян местных растений (самосев). Дальнейшие наблюдения показали, что к концу июля произошло самозарастание площадок на 10-15%. Следовательно, защитное покрытие из поликомплексов создает
благоприятные условия для сохранения и прорастания семян пустынных растений.
Результаты наблюдений показывают, что положительный эффект применения поликомплексов, проявившийся весной, при большом количестве осадков и благоприятных температурах для роста растений, сохранился до осени, пройдя через летний период с высокими температурами и малым количеством осадков. При этом на начальной стадии наблюдений увеличение приживаемости растений на опытных площадках обусловлено по всей видимости, как защитными функциями полимерного покрытия, так и вымыванием из коронного слоя в грунт питательных веществ содержащихся в данной рецептуре. В дальнейшем защитное покрытие препятствовало испарению влаги из верхнего слоя почвы, что обеспечило сохранение первоначального уровня приживаемости растений.
Технология создания связано-дисперсных систем с использованием поликомплексов. Одной из главных причин ограниченного применения и внедрения вяжущих веществ для закрепления барханных песков является то, что специальных механизмов для этих целей наша промышленность не выпускает. Технология создания связано-дисперсных систем, в наших опытах, заключалась в следующем. Рецептура готовились из сухого концентрата КМЦ, 60%-ного жидкого концентрата КФС и воды. Предварительно в бочках с водой замачивалось на сутки расчетное количество КМЦ. Затем полученный однородный концентрат переливался в цистерну с водой, после чего добавлялся в необходимых количествах КФС и машина включалась на перемешивание в течении 30 мин. Непосредственно перед применением в рецептуру добавлялось около 1% ортофосфорной кислоты от всего объема (до рН 2-3) с перемешиванием. Следует отметить, что при приготовлении рецептуры могут быть использованы воды из местных источников.
Сущность метода получения связнодисперсной системы песка заключается в опрыскивании предварительно выравненной поверхности псска дисперсиями поликомплексных мелиорантов. С помошью различных приспособлений и механизмов, обеспечивающих достаточную равномерность попадания связующего раствора на обрабатываемую поверхность.
На подвижных песках с бугристым рельефом рекомендуется использование частично реконструированных нами тракторных опрыскивателей АРС-14, ОВХ-14, ОВТ-1А, ОВС-А, ОВХ-28 агрегаты которых превосходят разбрызгиватели на базе битумовозов.
Последовательность рабочих операций, их продолжительность, дозировка исходных материалов и рекомендуемое оборудование, используемое в процессе приготовления рабочих составов приводится в табл.13. Закачка воды осуществляется при помощи насоса "Андижанец",
смонтированного на базе трактора "Белорусь". Использование мобильной технологии позволило уменьшить трудовые затраты и материальные ресурсы на создание специализированного цеха по приготовлению вяжущего вещества, а также сократить дальность перевозки продукта к месту производства работ.
Таблица 13.
Характеристика технологических операций по приготовлению __рабочего состава._
Наименование и по-| Оборудование | следовательность | |
операций | |
Кол-во материалов (м ) | Продолжительность при объеме емкости 10м1! технологических _ | операций, мин
Подача воды в емкость
Подача полианиона в емкость Перемешивание Подача поликатиона в емкость Перемешивание
Центробежный нанос ВК-4\24 Битумный насос Д-171 То же
Центробежный насос ВК-4\24 Битумный насос Д-171
0,75
0,75 0,75+0,75=1,5
4,5
1,5+4,5 =6,0
1,37
2,1 4,2
8,22
16,8
Установлено, что поликомплексная рецептура не оказывает вредного действия на узлы и агрегаты использованных механизмов. В то же время обязательным условием, исключающим непредвиденные последствия является промывка оборудования использованной машины водой или растворами моющих веществ после окончания работы.
Глава V. Результаты опытцо-производственных исследований эффективности полимерных соединеннй п чем п^л» лип Использование поликомплексов против дефляционных процессов. В бассейне Аральского моря, в частности на территории Узбекистана, большая часть обрабатываемых земель расположена в зоне недостаточного увлажнения. Отличительной особенностью климатических условий является резкая континентальность, повышенная ветровая деятельность, обуславливающая возникновение ветровой эрозии в весенне-летний период, когда большая часть земель не защищена растительностью. Следует особо подчеркнуть, что по мере отступления Аральского моря сильно пострадала структура растительных сообществ, высыхают и исчезают оставшиеся заросли древесно-кустарниковых и травянистых видов. В настоящее время обширные территории практически лишены растительности. Лабораторными и полевыми опытами подтверждена достаточно высокая ветроэрозионная устойчивость почвенно-полимерных покрытий.
Анализ результатов опытов в аэродинамической установке показывает, что при расходах рецептур от I л/м2 до 2 л/м2 вынос песка с обработанных поверхностей практически отсутствует. При этом эффективность пылезадержания в исследованном интервале не зависит от расходов и для всех рецептур составляет около 99% (табл.14).
Таблица 14.
Эффективность пылезадержания поликомплексами.
Рецептура ¡Расход, л/м2|Масса унесенного| Пылевынос.г/м2 мин | | песка, г | Эффективность пылезадержания, %
МТ-1 1,0 2,4 12,0 99,2
2,0 2,3 11,5 99,2
МТ-2 1,0 2,7 13,5 99,1
1 2,0 2,6 13,0 99,1
МТ-3 1,0 2,5 12,5 99,1
2,0 2,4 12,0 99,2
Контроль без обработки 285,0 1425,0
Примечание: площадь поверхности грунта 20 см
Опытно-производственное закрепление песков, разработанными составами вяжущих производилось на участках осушенного дна Аральского моря в 2-8 км от г.Муйнака. В настоящее время эти территории представляют собой крупный массив незакрепленных подвижных песков, имеющих тенденцию движения в сторону зоны орошаемого земледелия На ровную поверхность и на поверхность бархана наносили 3% раствор поликомплекса с помощью распылителя типа РДП (ИДК - 1) с нормами расхода 0.25; 0.5; 1.0 и 1.5 л/м2. Контрольные площадки обрабатывались водой с нормой расхода 1.0 л/м".
" Таблица 15. Прочность полимерно-песчаного слоя._
Расход ратвора ПК, л/м |_
| 0,25
0,5
' 1,0 ! 1,5 •
1 контроль с обработкой I водой ( 1л/м)
Механическая прочность, кгс/см
ровная поверхность
I
0,5 3,5 более 5 более 5 менее 0,1
бархан
0,4-0,5 3-3,5 более 5 более 5 менее 0,1
При визуальном осмотре и наблюдениях установлено, что на поверхности через 0.5-1 час сформировалось полимерно-почвенное покрытие толщиной 3 мм, при расходе раствора 0.25 л/м2 и 7 мм при расходе раствора 1.5 л/м2. Осмотр площадки через сутки после обработки
показал, что на обработанной поверхности сохранилось защитное полимерно-почвенное покрытие, в то время, как снос песка со смежных необработанных участков по высоте составил 30 см. Независимо от условий применения (ровная поверхность, бархан), по мере увеличения дозы внесения поликомплекса механическая прочность защитного полимерно-песчаного корочного слоя возрастает. Максимальная ее величина доходит до 5 кгс/см2, при менее 0.1 кгс/см2 на контроле (табл.15).
Установлено, что через месяц после нанесения рецептур разрушений защитных покрытий, как на склонах барханов, так и в межбарханных понижениях не произошло. За это же время на контрольных площадках пыле-песчаный слой был выдут толщиной 6-8 см, что соответствует выносу (перемещению) песка около 70-90 кг/м2 за месяц.
Специальные опыты проведенные в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС (совместно с СП "Комплекс" и в/ч 19772) позволили установить возможность применения поликомплекса МТ-1 для снижения удельной активности аэрозоля в потоке воздуха и пылеподавления (Г.Мухамедов, М.Хасанханова и др.). Испытания проводили на участке, расположенном в районе Яновских дач на "Западном следе", в 5 км от ЧАЭС. Величина гамма-фона на поверхности фунта составляет 7-9 миллирентген в час, плотность загрязнения гамма радионуклидами составляет 1500-3200 ки/км2.
На поверхность сухого песчаного грунта наносился 3 %-ный раствор МТ-1 при температуре воздуха +30°С и относительной влажности 60%. Измерение скорости аэрозольного подъема и радиоактивного загрязнения воздуха над образцами фунта, отобранными на опытном участке до и после обработки раствором, при скорости потока 10 м/сек, показало, что применение поликомплекса позволило снизить активность аэрозоля в потоке воздуха над образцами грунта в среднем в 20 раз. Определение механической прочности в полевых условиях показали, что прочность корочного слоя почвы при расходе раствора 0.75 л/м2 составила в среднем в серии из 7 измерений 3.5 кгс/см2, а при расходе 1.5 л/м2 превысила 5.0 кгс/см2 (предел измерений прибора). Проверка надежности защитного полимерно-почвенного корочного слоя в течение 13 месяцев показала, что он устойчив к воздействию атмосферных осадков. За период наблюдений выпало более 600 мм осадков в виде дождя.
Влияние обработки почвы поликомплексами на рост и развитие хлопчатника. Показателем оптимальности почвенных условий является нормальный рост, развитие растений и урожайность возделываемых культур. Положительные результаты опытов по возможности целенаправленного управления и оптимизации свойств почв, условий жизни растений подтверждаются и данными многолетних опытно-производственных исследований, проведенных на территории Центральной экспериментальной базы УзНИХИ, опытно-
экспериментальной базы ИБП АН РУз (типичные сероземы) и учебного хозяйства ТИИИМСХ (луговая почва) (табл. 16,17,18).
Таблица 16.
Влияние поликомплексов на рост, развитие и урожайность хлопчатника
( ОЭБ ИВПАНРуз 1995 г).
| Сроки наб-1_Варианты опыта_
| людений | Почва без | ФОН+ |ФОН+КМЦ+| ФОН+КМЦ | 1 ПК-ФОН j КМЦ+ПЭИ | ДХГ+ГМ | +КФМТ
Темпы появления 1 день набл. 04 12,0 11,9 12,1
всходов, % полевая
всхожесть 64,5 68,6 68,1 75,8
Высота главного 6 июля 25,5 28,3 26,5 30,6
стебля, см 11 августа 77,5 83.2 87,5 91,3
6 сентября 97,6 103,0 106,0 112,5
Количество симпо- 6 июля 3,5 4,0 3,8 4,4
диальных вегок,шт 11 августа 9,7 11,7 ' i »3 12,1
6 сентября 10,7 12,8 13.2 14.8
Количество буто- 6 июля 1,2 1,8 1,8 2,3
нов.шт 10 августа 0,6 1,5 1,0 0,9
Количество завя- 11 августа 1,9 2,9 2,8 2,8
зей, шт.
Общее число коро- 6 сентября 6,1 7,1 6,6 7,3
бочек, шт.
Количество раскрыв-
шихся коробочек, шт 6 сентября 4,1 5,6 5,2 5,8
Густота стояния 22 мая 114,5 125,7 123,5 119,7
1 хлопчатника, тыс./га 1 ноября 110,3 112,1 111,9 110,2
| Урожайность, ц/га 26,9 31,6 29,5 32,0
Прибавка ц /га - 4,7 2,6 5,1
Опыты закладывались на макроделянках (площадью 0,4-0,5га), расположенных в один ярус, в трех повторностях. Опрыскивание поверхности почвы поликомплексами производилось по разработанной нами технологии. Доза нанесения препаратор. 1КМЦ,.,ЦАА, КФС, Г1ЭИ, КФМТ и др. при ширине 12-15 см, составлял 1,5-2 грамм сухого вещества на погонный метр или 70-100 мл каждого .2% раствора. Технология возделывания хлопчатника на опытах соответствовала зональным рекомендациям.
Возделывались сорта хлопчатника 175Ф (ОЭБ ИВП АН РУз), 108Ф, С-6524, "Наманган-77" (Учхоз ТИИИМСХ), "Акдарья-5" (ЦЭБ УзНИХИ).
Таблица 17.
Влияния поликомплексов на рост, развитие и урожайность хлопчатника _______________( Учхоз ТИИИМСХ 1996т)____
|Сроки наб-|___________ _______Варианты опыта_____
! людений |Почвабез|ФОН+КМЦ+|ФОН+КМЦ+|ФОН+КМЦ | 1 ПК-ФОН I КФМТ [ ПАА I +ПЭИ
Темпы появления 1 день набл. 2.5 12,3 13,1 13,6
всходов,% полевая
всхожесть 63,7 76,8 82,8 86,6
Высота главного 6 июня 16,5 18,6 22,4 23,8
стебля,см I июля 53,2 56,2 56,0 61,9
1 августа 84,7 85,9 86,0 91,5
Количество симпо- 1 июля 10,1 11,7 12,0 12,7
диальных ветвей, шт. 1 августа 14,1 15,4 15,2 15,7
Количество буто- 1 июля 6,3 7,0 5,7 10,4
нов,шт. 1 августа 4,6 5,3 6,2 7,5
1 сентября 4,8 5,1 5,6 6,3
Общее число коро 1 сентября 6,3 7,0 6,7 6,6
бочек,шт.
Количество раскрывших-
ся коробочек, шт 1 сентября 3,5 4,8 5,9 6,0
Густота стояния 24 мая 122,0 113,9 122,7 125,5
хлопчатника, тыс./га 1 ноября 108,7 112,4 112,0 114,7
Урожайность, ц/га 27,3 31,6 30,2 30,5
Прибавка ц./га - 4,3 2,9 3,2
Таблица 18.
Влияние поликомплексов на рост, развитие и урожайность хлопчатника (Экспериментальная база УзНИИХ).
| Наименование показателей |Сроки наблю-|_Варианты опыта_.
| дений |Почва без ¡ФОН+КМЦ+|ФОН+КМЦ+| ФРП
1 ! ПК-ФОН | КФС | ПАЛ 1
1 Темпы появления всходов, % 1 учет 28,0 49,6 40,1 41,1
2.Высота главного стебля, см 1 июня 6,3 6,5 6,2 6,1
1 июля 28,6 29,1 30,0 30,8
1 августа 85,9 81,4 82,6 85,2
3.Количество симподиальных 1 июля 5,3 5,4 5,4 5,8
ветвей, шт. 1 августа 11,9 11,5 11,7 11,9
4. Количество коробочек, шт. 1 августа 3,0 3,3 3,2 3,8
1 сентября 8,1 9,3 8,1 8,8
15 сентября 9,7 9,5 8,3 9,6
5.Динамика созревания,% 2 сентября 9,5 16,5 13,5 17,0
б.Густота стояния, тыс./га. в конце вегетации 85,0 84,8 106,7 97,7
7. Урожайность, ц/га 26,3 29,7 28,8 30,2
8 Прибавка, ц/га - 3,4 2,5 3,9
Сопоставление и анализ результатов фенологических наблюдений в разных почвенных и климатических условиях по фону обработки почвы во время посева поликомплексами показывают, что поликомплексы способствуют более раннему и ускоренному появлению всходов хлопчатника, ускорению темпов его роста и развития, и как результат, получение более высоких урожаев хлопка-сырца, в сравнении с обычным посевом. При одинаковых условиях агротехники возделывания хлопчатника (режим орошения, внесение удобрений и др. агротехнические приемы) прибавка урожая за счет внесения в почву различных рецептур поликомплексов на староорошаемых сероземных почвах составила от 0.4 до 5.1 ц/га, на луговых почвах - от 2.9 до 4.3 ц/га.
Использование поликомилексов при выращивании овощем. В настоящее время при выращивании овощей широко применяется тепличный метод создаваемый под стеклом или пленкой. Для выращивания овощей под стеклом ежегодно необходимо большое количество субстратов с хорошей структурой. В целях улучшения грунтов применяют стойловый навоз - компост, полимерные структурообразователи стабилизирующие их структуру. Подобный тепличный эффект с одновременным улучшением агрофизических свойств почв можно получить жидким мульчированием поликомплексными рецептурами.
Опыты по установлению возможности и оценки эффективности, пленкообразующих поликомплексных мульчирующих средств на посевах овоще-бахчевых культур проведены на типичных староорошаемых сероземных почвах (УзНИИ ОБК и К, Ташкентская область). После посева растений (арбуз, дыня, томат, лук, морковь, картофель, огурцы) проводили жидкое мульчирование (1-5 апреля 1997г.) ленточным опрыскиванием (шириной 20-25см над линией сева) с помощью ручного опрыскивателя АО-2 при расходе раствора (2-3%-ного) 1,5-2 л/'м, со следующими поликомплексами: КМЦ-КФС; КМЦ-ПМАГ; КМЦ-КФС (сажа); КМЦ-серицин. Агротехника возделывания испытываемых культур соответствовала разработанным для данной зоны рекомендациям. Наблюдениями установлено, что улучшение почвенных условий при обработке поверхности почвы поликомплексами положительно повлияло на рост, развитие и урожайность возделываемых в опытах овоще-бахчевых культур. Темпы появления всходов на посевах лука, огурцов, томатов на 10-13%, моркови, картофеля, дыни - на 13-18%, арбузов - на 22-23% были выше на вариантах, обработанных пленкообразующими поликомплексами. Отмечен заметно высокий темп развития роста растений на вариантах с поликомплексами.
Благодаря сравнительно высокому темпу появления всходов после посева, прохождение основных фаз развития, при прочих равных условиях жизни растений, урожайность испытуемых культур несколько выше - от
0.2-0.4 т/га (арбузы) до 3-5 т/га (моркови) на вариантах, где поверхность почвы обрабатывали пленкообразующими поликомплексными компонентами.
Глава VI. Экономические и экологические аспекты использования полимерных комплексов.
Принятые в Узбекистане законы о земле, о воде, об охране природы и другие, направлены на рациональное использование имеющихся ресурсов путем широкого внедрения совершенных технологических процессов, достижений научно-технического прогресса, обеспечивающих высокоэффективное сельскохозяйственное производство в земледелии.
Экономическая эффективность применения полимерных рецептур в орошаемом земледелии обеспечивается за счет:
а) сокращения трудовых затрат и объемов воды на проведение вегетационных и эксплуатационных промывок. При возделывании хлопчатника и зерновых культур число поливов можно сократить на 1-2 против биологических оросительных норм без внесения полимерных комплексов. При возделывании бахчевых культур (дыни, арбузы, тыква) число поливов можно сократить на 2-3 против 6-8, требуемых без внесения ПК. При возделывании овощных культур число поливов можно сократить на 3-4 против требуемых 12-16 до внесения ПК. Экономическая эффективность при этом составляет 240-350 сум/га. При внесении ПК на слабозасоленных почвах нормы профилактической промывки земель можно уменьшить в среднем с 2.5 до 1.8 тыс.м3/га, на среднезасоленных -с 4.5 до 3 тыс.м3/га, на сильнозасоленных - с 6 до 4 тыс.м3/га.
С учетом затрат эксплуатационных водохозяйственных организаций на подачу 1 м3 воды на поле (0.14 сума, 1996г.) экономический эффект от возможного снижения объемов воды на промывку засоленных почв в среднем составляет 148 сум/га.
б) сокращения трудовых и эксплуатационных затрат на проведение механизированной междурядной обработки. При возделывании хлопчатника с внесением ПК число междурядных обработок можно сократить на 1-2 против 5-7, бахчевых - на 2-3 против 6-8, овощных на 3-4 против 12-16. Снижение издержек в трудовых затратах при этом составляет от 816 до 1700 сум/га.
в) роста урожайности сельскохозяйственных культур. Повышение урожайности при обработке почвы поликомплексами в среднем на 15% позволяет получить дополнительно чистый доход в объеме 1900 (зерновые) - 2300 (хлопчатник) сум/га.
Экологическая эффективность применения полимерных комплексов в орошаемом земледелии достигается за счет:
- уменьшения ветровой эрозии почв;
- уменьшения водной эрозии почв;
- уменьшения потерь воды на глубинную фильтрацию и испарение, а также аккумулирование воды в почве;
- уменьшение солепереноса и меньшего загрязнения прилегающих земель и ландшафтов;
- уменьшения загрязнения атмосферы аэрозольными частицами и негативных погодных и климатических изменений, повышение эффективности использования ФАР посевами сельскохозяйственных культур;
- уменьшения степени заболеваемости и оздоровления среды обитания человека и животных;
- уменьшения затрат на борьбу с последствиями загрязнения водных ресурсов.
Эти эффекты пока еще не поддаются экономическим расчетам по двум
причинам:
- недостаточностью исходной количественной информации ожидаемого эффекта от применения ПК;
- отсутствием в необходимых объемах экологического мониторинга.
Выводы.
1. Многолетние исследования, проведенные в различных почвенно-климатических районах, позволили экспериментально обосновать возможность целенаправленного управления свойствами почв и условиями жизни растений в условиях аридного климата, характеризующегося систематическим проявлением процессов засоления, водной и ветровой эрозии, дегумификаиией и деградацией почв, путем использования нового поколения экологически чистых, способных к деструкции полимерных соединений, обеспечивающих пролонгированное действие минеральных удобрений, ядохимикатов и других веществ.
2. Оптимизация свойств почв и условий жизни растений достигается путем создания мульчирующего покрытия, улучшения агрофизических свойств и структурного состава, управлением водоудерживающими и фильтрующими свойствами почв, созданием противоэрозионных покрытий на поверхности почв и улучшением условий произрастания растений. Лабораторные, стендовые, вегетационные, микро- и макроделяночные опыты и опытно-производственные исследования позволили установить:
- нанесение на поверхность почвы растворов КМЦ-КФС дозой 16-20 кг/га (800-1000 литров 2% раствора) способствует агрегированию почвенных частиц. Водопрочные агрегаты крупнее 0.25 мм формируются за счет связывания поликомплексами частиц с! = 0.250.01 мм и менее;
- благодаря взаимодействию поликомплексов с почвенными частицами они приобретают водоудерживаюшие (гидрофильные) и водопропускающие (гидрофобные) свойства, т.е. создаются реальные предпосылки управления водным (питательным, солевым) режимом корнеобитаемой толщи;
- внесение на поверхность почвы поликомплексных рецептур дозой 1.5-2 г/см2, создает покрытие толщиной 3-7 мм с механической прочностью до 4.5-5 кгс/см2. Благодаря этому пыле-, пескозадержание увеличивается до 99 процентов, приживаемость саженцев и черенков древесно-кустарниковых растений в пустынной зоне возрастает в 2 раза, резко снижается перенос радиоактивных веществ;
- при наличии почвенно-полимерного покрытия температура в верхнем 0-10 см слое почвы на 1.5-2°С выше, лучше сохраняется влага, уменьшается испарение с поверхности, ускоряются темпы прорастания семян хлопчатника и других культур на 15-25%. Использование поликомплексных рецептур с сажей, лигно-сульфанатом активизирует светопоглащение поверхностью почвы, что весьма важно при ранних сроках посева;
- при внесении поликомплекса дозой 3-4% раствора на поверхность борозды заметно снижается время добегания струи по длине, объем воды на доувлажнение корнеобитаемой толщи, объем поверхностного сброса. Создание экрана из поликомплексных рецептур на глубине 2530 см уменьшает потери воды на глубинную фильтрацию на 10-15%, повышается КПД полива сельскохозяйственных культур;
- пролонгирующее действие поликомплексных рецептур при внесении в почву гербицидов против сорняков (которан и др.), микроэлементов и минеральных удобрений в период вегетации в виде подкормки;
- положительное влияние внесения в почву 1-2 процентного раствора поликомплекса на состояние и развитие сообществ почвенных микроорганизмов, направленность окислительно-восстановительных процессов. Отмечена тенденция увеличения количества бактерий, олигонитрофиллов и грибов;
- возможность оптимизации воздушного, светового, теплового, водного и питательного режимов почвы благодаря чему обеспечиваются сравнительно высокие темпы появления всходов, прохождение основных фаз развития растений и высокая урожайность возделываемых культур. При одинаковых условиях агротехники возделывания хлопчатника прибавка урожая, за счет внесения в почву различных рецептур поликомплексов, на староорошаемых сероземных почвах составила от 0.4 до 5.1 ц/га, на луговых почвах - от 2.9 до 4.3 ц/га.
3. Организация производства работ по созданию мульчирующих и связующих покрытий, гидрогелевых экранов на заданной глубине
почвы не требует создания специальных машин и механизмов. Для этой цели можно использовать отдельные марки серийно выпускаемых сельскохозяйственных машин с частичным, изменением их рабочих органов, комплектацией их дополнительными приспособлениями и емкостями, не требующих больших капитальных, материальных затрат и труда.
4. Экономическая эффективность применения полимерных рецептур в орошаемом земледелии обеспечивается за счет:
а) сокращения трудовых затрат и объемов воды на проведение вегетационных и эксплуатационных промывок, составляющие: трудовые затраты - 240-350 сум/га, экономия воды -148 сум/га.
б) сокращения трудовых и эксплуатационных затрат на проведение механизированной междурядной обработки - от 816 до 1700 сум/га.
в) роста урожайности сельскохозяйственных культур. Повышение урожайности при обработке почвы поликомплексами в среднем на 15% позволяет получить дополнительно чистый доход в объеме 1900 (зерновые) - 2300 (хлопчатник) сум/га.
5. Экологическая эффективность применения полимерных комплексов в орошаемом земледелии достигается за счет: уменьшения ветровой и водной эрозии почв; потерь воды на глубинную фильтрацию и испарение, а также аккумулирование воды в почве; солепереноса и меньшего загрязнения прилегающих земель и ландшафтов; загрязнения атмосферы аэрозольными частицами и негативных погодных и климатических изменений, повышения эффективности использования фотоактивной радиации посевами сельскохозяйственных культур; уменьшения степени заболеваемости и оздоровления среды обитания человека и животных; уменьшения затрат на борьбу с последствиями загрязнения водных ресурсов.
6. Разработанная технология использования поликомплексных материалов является эффективным приемом создания и поддержания оптимальных физических свойств почв, ослабления процесса коркообразования, снижения эродируемости почв, рационального использования оросительной воды, снижения затрат труда, материальных и трудовых ресурсов на производство продуктов растениеводства. В результате внедрения разработанных приемов будет постоянно наращиваться производительная способность почв при одновременном рациональном использовании водо-земельных ресурсов и охраны окружающей среды.
Предложения производству.
В целях интенсификации земледелия и получения стабильно высоких урожаев возделываемых культур необходимо включить в состав агротехнических мероприятий приемы внесения в почву поликомплексных рецептур, обеспечивающих управление свойствами почв и условиями жизни растений в оптимальных пределах:
1. Мульчирование поверхности почвы поликомплексами КМЦ-КФС с нормой 800-1000 л 2%-ного раствора на 1 га целесообразно совместить с одновременным посевом хлопчатника и других культур.
2. Путем внесения на поверхность борозды поликомплексов нормой 35-40 кг/га (3-4%-ного раствора) можно создать регулируемый режим скорости и впитывания воды по длине борозды. Равномерность увлажнения корнеобитаемого слоя почвы достигается при создании на заданной глубине гидрогелевого экрана из поликомплексов КМЦ-КФС-ЛС с нормой 40-60 кг/га.
3. В целях предупреждения обрушения откосов ирригационно-мелиоративной сети, построенной на легких по механическому составу почвах, необходимо сочетать создание защитного поликомплексного покрытия (нормой 25-30 кг/га) с одновременным залуживанием, путем посева трав-фитомелиорантов.
4. На массивах с песчаными и супесчаными почвами, где наиболее выражены дефляционные процессы целесообразно создание дисперсно-связанных поликомплексных покрытий, путем внесения на поверхность поликомплекса КМЦ-ПАА (с нормой 35-40 кг).
Перечень основных опубликованных работ по материалам диссертации.
I. В журналах и сборниках.
1. Юсупбеков О.Н. Хаво ифлосланишининг олдини олиш мумкинми? //Узбекистон экологик хабарномаси. 1996, № 5-6, С.39.
2. Хасанханова М.Н., Юсупбеков ОН., Мухамедов Г., Хамраев Н. Рациональный метод. //Сельское хозяйство Узбекистана, 1996, № 6, С.35.
3. Мухамедов Г., Юсупбеков О.Н. Тупрок хосилдорлиги ва экология. //Узбекистон экологик хабарномаси 1997, №1-2, С.33.
4. Юсупбеков О.Н., Мухамедов Г., Хасанханова М., Галимова Л. Влияние поликомплексной мульчи на гидротермический режим почвы. //Узбекский биологический журнал, 1997, № 2, С.21-23.
5. Юсупбеков О.Н. Орол денгизи хавзаси муаммолари. //Узбекистон кишлок хужалиги. 1997, № 2, С.46-47.
6. Хамраев Н., Юсупбеков О.Н., Мухамедов Г., Хасанханова М. Тепличный эффект на поверхности почв. //Сельское хозяйство Узбекистана, 1997, №2, С.32-33.
7. Юсупбеков О.Н. Повышая плодородие. //Сельское хозяйство Узбекистана. 1997, № 3, С.28-29.
8. Юсупбеков О.Н. Новый способ орошения. //Сельское хозяйство Узбекистана. 1997, № 4, С.25-26.
9. Юсупбеков О.Н. Полимеркомплекслар. //Узбекистон кишлок хужалиги. 1997, № 4 , С.50-51.
10. Юсупбеков О.Н., Мухамедов Г. Структурно-механические и гидрофизические свойства почв при использовании поликомплексов. //Узбекский биологический журнал. 1997, №4, С.16-18.
11. Юсупбеков О.Н. Мульчирование полимерными покрытиями. //Сельское хозяйство Узбекистана. 1997, № 6, С. 10-11.
12. Бараев Ф., Юсупбеков О.Н., Шеров А., Сайдалиев А. Тахлил ва таклиф. //Узбекистан кишлок хужалиги. 1997, № 6, С.55-57.
13. Юсупбеков ОН., Хамраев Н. Повышение противоэрозионной стойкости почв с помощью гидрохиммелиорантов. //Доклады Академии наук РУз. 1997, № 11, С.45-48.
14. Юсупбеков О.Н, Влияние поликомплексных мульчсредств на гидрофизические свойства почв. / Сборник трудов Уманской сельскохозяйственной академии. Украина, Уман, 1997, С.58-60.
15. Юсупбеков О.Н. Влияние поликомплексов на эффективность плодородия почв. // Сельское хозяйство Узбекистана. 1998, № 1, С.54-55.
16. Юсупбеков О.Н. Полимер ва мухит мухофазаси. // Узбекистан экологик хабарномаси 1998, № К С.36-37.
17. Юсупбеков О.Н. Применение поликомплексов для создания благоприятного водного режима почв" // Москва, Аграрная наука. 1998, № 2, С.ЗО.
18. Юсупбеков О.Н. Поликомплексы как эффективное мульчсредство для сельского хозяйства. //Высокие технологии 1998, № 2 С.28-31.
19. Юсупбеков О., Абдуллаев И., Бобоев И. "Бухоро вохаси ер-сув ресурслари ва уларнинг мухофазаси". // Экологический вестник Узбекистана 1998, № 2, С.38-40.
20. Юсупбеков О., Мульчирование пленкообразующими поликомплексами. // Москва, Аграрная наука. 1998, № 3, С.26.
II. Патенты на изобретение.
21. Патент РУз №4735. Юсупбеков О.Н., Хасанханова М.Н., Хафизов М.М. Состав мульчирующего покрытия. 1997, Бл. Патентного ведомства РУз. № 4.
22. Патент РУз №4884. Юсупбеков О.Н., Хасанханова М.Н., Мухамедов Г.И. / Состав мульчирующего покрытия. 1998, Бл. Патентного ведомства РУз. № 1.
III. Тезисы, рекомендации.
23. Хафизов М.М., Мухамедов Г.И., Юсупбеков О.Н. Создание композиционных материалов на основе полимера и отходов производств. /Тезисы докл. Узбекистон Республикаси "ФАН ва ишлаб чикариш", Чирчик, 1995, С.99.
24. Юсупбеков О.Н. Противоэрозионная эффективность применения поликомплексов. / Тезисы доклада на международной конференции
"Тупрокдан окилона фойдаланиш экологии жихатлари". Ташкент, 1820 июня, 1997. С.35.
25. Юсупбеков О.Н., Мухамедов Г.И. Пути изменения фильности полимерными комплексами. / Тезисы доклада на международной конференции "Тупрокдан окилона фойдаланиш экологи к жихатлари". Ташкент, 18-20 июня, 1997, С.293-295.
26. Юсупбеков О.Н. Применение модифицированных полисахаридов в агрокомплексе. / Тезисы доклада на международной конференции "Полисахаридлар кимеси ва физикасининг баъзи муаммолари". Ташкент, 14-16 октября, 1997. С.31.
27. Юсупбеков О.Н., Мухамедов Г.И. Интерполимерные комплексы -регуляторы свойств почв. / Тезисы доклада на международной конференции "Полисахаридлар кимеси ва физикасининг баъзи муаммолари". Ташкент, 14-16 октября, 1997. С.42.
28. Юсупбеков О.Н., Хасанханова М.Н., Мухамедов Г.И. и др. Рекомендации по применению пленкообразующих мульчирующих составов в сельском хозяйстве. Ташкент, 1998, Юс.
YUSUPBEKOV ODILBEK NOD1RBEKOVICH
SCIENTIFIC BASIS OF IRREGATED AGRICULTURAL INTENSIFICATION WITH POLIMER MATERIAL USE
At present times, the attention of specialists in many countries is attracted to the problems of securing the harvest of the agricultural species, prevention of soil erosion due to wind and water formation of mobile, contagious and salted soils, diminishing contamination of the environment by poisonous chemical substances and ecologically harmful substances used in agriculture.
Many years of research enable to prove scientifically the possibility to manage soil properties and living conditions of plants with policomplex solutions. Surface soil mulching by 16-20.kg/hectare (800-1000 liters of 2% solution, Carboxymethylcellulose - Carbamide Formaldthyde Oligomers) cause soil items to stick together and 3-5 millimetre polimer crust formation, which increase soil temperature in 0-10 inche level by 1.5-2.0 C, optimise light absorbtion, decrease water evaporation, increase development rate of cotton seeds and other plants by 15-20%. Soil items get water maintaining and water passing properties which enable to manage water and salt soil conditions.
Putting policomplex structures 1.5-2 gram/inche on the soil surface, create 3-7 millimetre covering with 4.5-5 gram/inch solidity which inhibit dust transfer, increase inhabiting rates of tree plants. Under 3-4% solution exposure of furrow surface, the time of water reaching considerably decrease and consistent wetting of furrow is achieved. Creating screen of policomplex solutions in 25-30 inche depth decrease wastage for deep filtration by 10-15%, increase watering productivity of agricultural plants. Plant rate development increases due to soil properties optimisation and plant living conditions. By feeding old irrigated soil with varying policomplex solutions, marginal increase in cotton become 0.4-5.1 metric/hectar.
Among the methods of preventive formation of the soil crust the following two are given preference: mechanical destruction of the crust and preliminary mulching of the upper layer of soil which hinders the process of crust formation. Many years of experience show that the mechanical destruction of the soil crust must be carried out immediately on its formation. Being postponed even for a day, it can lead to a reduction of cotton harvest by about 1.5 c/h.
Quite often prevention or diminishing of the soil erosion due to wind or water may be the main aim in using polycomplex compounds. Positive results were obtained when pulverizing with polycomplex compounds the sandy
salted territories attached to the withering Aral Sea and the surface of sandy hills in deserts. In these cases it is necessary to cultivate large territories and therefore when pulverizing with polycomplex compoundsit is expedient to use highly productive specialised military or civil technique.
Economic efficiency of polimer solution usage is achieved through decreasing operating costs (250-350 sum/hectar) and water utilisation in watering (148 sum/hectar), declining utility costs (816-1700 sum/hectar) and increasing productivity of agricultural plants by 15%.
Ecological effectiveness of polimer complex usage is evident in decreasing soil errosion and atmosphere polution which cannot be measured economically yet.
ЮСУПБЕКОВ ОДИЛБЕК НОДИРБЕКОВИЧ
СУГОРИЛАДИГАН ДЕХЦОНЧИЛИКНИ ПОЛИМЕР МОДДАЛАРНИ ИШЛАТИБ ЖАДАЛЛАШТИРИШНИНГ ИЛМИЙ
АСОСЛАРИ.
Х,озирги пайтда афосаноат мажмуасида тупро^ унумдорлигини муттасил ошириш, экинларини ^осилдорлигини купайтириш илмий асосланган дех^ончилик тизими асосида олиб борилишини та^озо этади. Шу пустая назардан сугориладиган дехк;ончиликни жадаллаштириш ма^садида поликомплекс моддалардан самарали фойдаланишнинг илмий асосланган техногияларини ишлаб чи^иш энг долзарб масалалардап хисобланади.
Диссертацияда бажарилган илмий тад^ик;от ишининг янгилиги шундан иборатки, биринчи марта поликомплекс материаллар ёрдамида тупрок; жараёнларини, усимликларни усиш ва ривожланишини бошцаришнинг илмий асосланган технологияси яратилган. Тупро^ и^лим шароитига кура поликомплексларнннг тупро^шпгг сув физик, физик, агрохимик хоссаларига, туз таркибига, биологик активлигига таъсири ан тушнди. Поликомплекс материаллари эрта ба.^орда экилган чигитларни мульчлашда, шамол ва ирригация эрозиясини хамда цат^оло^ни бартараф килишда, ирригация-мелиорация тизимларини мустахкамлашда жуда кул келиши куп сонли тажрибаларда синаб курилди.
Куп йиллик тажрибалар асосида тупро^ ^оссалари ва усимликнинг яшаш шароитларини поликомплекс моддалар ёрдамида мукобиллаштириш усули асосланган. Тупро^нинг устига 16-20 кг/га (800-1000 л 2%-эритма КМЦ-КФС) меъёрда поликомплекс ПК сепилганда ^алинлиги 3-5 мм булган ^имоя пардаси (мульча) >^осил булади. Натижада тупрок,нинг 0-10 см цатламида харорат 1,5-2,0°С ю^ори булади, ёруглик тушиши жадаллашади, намликнинг бугланиши камаяди, гуза ва бошк;а усимликлар усиб чи^иши 15-20% га ошади. Тупрок, заррачалари сув ушлаб туриш (гидрофиль) ёки сув утказиш (гидрофоб) к;сбилиятига эга булади ва тупро^нинг сув, озуца ва туз режимини бошк;аришга имконият яратилади. Тупро^ устига заррачаларни ёпиштирувчи поликомплексдан 1,5-2 гр/см сепилганда 3-7 мм ^алинликдаги, чидамлилиги 4,5-5 г/см булган химоя ^атлами ^осшт булади, чанг тузон учмайди, дарахт-бутасимон усимликларнинг кукариши ортади. Эгатнинг устига 3-4% ли ПК-эритма сепилганда сув юриши тезлашади, усимликнинг илдизи тар^алган ^атлам бир текисда намланади. Поликомплекс ёрдамида 25-30 см чу^урликда химоя котлами яратилса, сувнинг пастги ^атламига шимилиб кетиши 10-15% га камаяди,
экинларни суторишни фойдали иш коэффициента ортади. Тупро^ хрссалари ва усимлик яшаш шароитларини му^обиллаши натижасида к,адимдан су-гориладиган буз тупро^ларида 0,4 дан 5,1 ц/га, утло^ тупроцларда 2,9 дан 4,3 ц/га гача ортади. Полиз ва сабзовот экинларининг >;осилдорлиги хам сезиларли даражада ортади.
Поликомплекс материалларини ^уллаш натижасида тупро^нинг сунъий структуралиги ортганлиги, сув ва озу^а тартибини яхшиланиши, антропоген жараёнларининг тубдан ^ис^ариши, усимликнинг усиши ва ривожланиши пахта ^осилининг купайиши, эрозия ва дефляция жараснларини бартараф ^илиши ва атроф му^игни му^офаза к;илиши курсатилган.
Полимер моддаларнинг дех^ончиликдаги и^тисодий самараси мехнатнинг (340-350 сум/га), сугориш ва шур ювишга бериладигаи сувнинг камайиши (148 сум/га), ^атор ораларига ишлов беришнинг (8161700 сум/га) ва ^осилдорликни уртача 15% га ортиши хисобига шаклланади.
- Юсупбеков, Одилбек Нодирбекович
- доктора сельскохозяйственных наук
- Ташкент, 1998
- ВАК 06.01.01
- Экономико-географические проблемы территориальной организации орошаемого земледелия Черноземного центра
- Окультуривание орошаемых земель при рациональном использовании севооборотов и гербицидов в полупустынной зоне Саратовского Заволжья
- Почвозащитные и водосберегающие технологии полива сахарной свеклы в условиях сероземов северных светлых нижней зоны Чуйской долины
- Ресурсосберегающий режим орошения сельскохозяйственных культур в полупустынной зоне Саратовского Заволжья
- Комплексная мелиорация уплотненных почв на орошаемых землях