CC BY
11
Ахмедов Ш.Р., к.т.н.
доцент
кафедра "Общепрофесиональные дисциплины " Бухарский институт управления природными ресурсами Национальный исследовательский университет "Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства"
Тухтаева Х,.Т., к.г.н. PhD доцент
кафедра "Гидрологии и экологии " Бухарский институт управления природными ресурсами Национальный исследовательский университет "Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства"
Турсунов И.Н. стажер-преподаватель кафедра "Гидрология и экология" Бухарский институт управления природными ресурсами Национальный исследовательский университет "Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства"
Ражабова М.М. стажер-преподаватель кафедра "Гидрология и экология" Бухарский институт управления природными ресурсами Национальный исследовательский университет "Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства"
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ВЛИЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ НА ГОДОВОЙ ПРИРОСТ РАСТЕНИЙ В СОВРЕМЕННЫХ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ
Аннотация. Низкие температуры грунтовых вод приводят к более длительным периодам роста растений. Например, рост и развитие хлопка и зерна задерживается на7-15 дней. Все это в конечном итоге влияет на урожайность и качество сельскохозяйственной культуры, срок созревания ее плодов. В свою очередь, низкотемпературная водно -воздушная почвенная среда зоны аэрации, конечно, не обеспечивает своевременного растворения естественных и искусственных элементов питания и удобрений и не позволяет своевременно их полноценно усвоить корневыми системами растений. В таких условиях некоторые из этих питательных веществ тонут под воздействием падающих потоков холодной воды и смешиваются с грунтовыми водами. С другой стороны, холодная водно-воздушная почва с температурой 15-18 С° губительна для хлопка, значительно замедляет его рост и развитие и подвергает его воздействию различных заболеваний. Все это в конечном итоге влияет на
урожайность и качество сельскохозяйственной культуры, срок созревания ее плодов.
Ключевые слова: источники орошения; подземные воды; температура; режим водопотребления.
Akhmedov Sh.R., Ph.D.
docent
department "General professional disciplines " TukhtaevaH.T., Ph.D. PhD
docent
department of hydrology and ecology
Tursunov I.N. trainee teacher department of hydrology and ecology
Razhabova M.M. trainee teacher department of hydrology and ecology
Bukhara Institute of Natural Resource Management National Research University "Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization
Engineers"
SCIENTIFIC BASIS OF THE INFLUENCE OF UNDERGROUND
SOURCES ON THE ANNUAL GROWTH OF PLANTS UNDER MODERN NATURAL CONDITIONS
Annotation. Low groundwater temperatures lead to longer periods of plant growth. For example, the growth and development of cotton and grain is delayed by 7-15 days. All this ultimately affects the yield and quality of the crop, the ripening period of its fruits. In turn, the low-temperature water-air soil environment of the aeration zone, of course, does not ensure the timely dissolution of natural and artificial nutrients and fertilizers and does not allow them to be fully assimilated by the root systems of plants in a timely manner. Under such conditions, some of these nutrients sink under the influence of falling cold water streams and mix with groundwater. On the other hand, cold water-air soil with a temperature of 15-18 ° C is detrimental to cotton, significantly slows down its growth and development and exposes it to various diseases. All this ultimately affects the yield and quality of the crop, the ripening period of its fruits.
ВВЕДЕНИЕ. Интенсификация сельскохозяйственного производства и повышение продуктивности агроэкосистемы в различных зонах нашей страны требуют глубокоговсестороннего изучения сложной динамической системы природных условий и установления количественных значений
параметров функциональной зависимости плодородия земель каждой зоны от комплекса естественных процессов, а также факторов, обусловленных активной деятельностью человека. Это особенно важно для горных стран, таких как, например, территории Таджикистана, где климатические условия весьма изменчивы как во времени, так и в пространстве. Эти условия совместно с известными отличительными особенностями комплекса взаимосвязенных физико-географических и гидрологических факторов, в частности, в Южно-Таджикском регионе, привели к образованию особых агроклиматических и гидромелиоративных районов аридной зоны, которые существенно отличаются от других хлопкосеющих районов Средней Азии. В этом значительную роль играет и будет играть регулирование стока р. Вахш Нурекским и Рогунским водохранилищами, которое привело и будет приводить к определенному изменению гидрологических, гидрофизических, гидрофизических, гидротермических характеристик в равнинной части бассейна реки[1,2,3].
Следует отметить, что весь комплекс агро и гидрофизических химико-биологических и других почвенно-гидрологических факторов, являлась основной физиологической сущности и продуктивности растений неразрывносвязан с питательным режимом корнеобитаемых слоев почвогрунтов.
Как правила, процесс формирования оптимального питатеьного режима и его дальнейшее эффективное усвоение растением коренным образом зависит от оптимального теплового, водно-воздущного режима почвы. Однако, в аридных зонах, в условиях поливного земледелия, особенно в хлопководстве, оптимальность теплового, водно-воздущного режима определяется путем антропогенного воздействия на основе результатов длительных целенаправленных лабораторных опытов и широкомасштабных научно-производственных исследований [4,5,6].
В свою очередь низкотемпературная водно-воздушная почвенная среда зоны аэрации, естественно, не обеспечивает своевременного растворения естетственных и искусственных и искусственных питательных веществ и удобрений, препятствует их полному своевременному освоению корневыми системами растений. При этих обстоятельствах часть из этих питательных веществ под воздействием нисходящих токов холодной воды опускается вниз и перемешиеваетя с грунтовыми водами. С другой стороны, сравнительно холодная водно-воздушная почвенная среда 16 - 20 ° для хлопчатника действует пагубно, значительно снижая темпы роста и развития, подвергает его различным болезням. Все это в
конечном результате сказывается на урожайности и качестве хлопка -сырца, на сроки продолжительности созревания его плодов [7,8,9].
Эти проблемы оказались весьма слабоизученными в хлопководстве в горных условиях Таджикистана, к этому относятся и районы Киргизской Республики. Таким образом, перед сельскохозяйственными науками, особенно, перед агрофизикой и гидрологией почв в целом мелиоративной гидрогеологией и агромелиорацией поливного земледелия, возникает новая задача по разработке и развитию эффективных методов управления водно-солевым, питательным и тепловым режимами плодородных почв межгорных впадин и предгорий в ранний вегетационный период, которые по существу определяют дальнейший рост и развитие растения, сроки созревания плодов хлопчатника и качества хлопка-сырца [1,10].
В этом отношении разработка научно-обоснованных мероприятий по развитию и усовершенствованию гидромелиоративных, агрофизических и агротехнических основ комплексного регулирования факторами жизни растений, всесторонний анализ и обоснование проектных разработок, реконструкция системы комплексной мелиорации способов орошения и обработки земель особенно важны в хлопкосеющих районах горного края с тяжелыми и структурно-неустойчивыми грунтами.
В определении агроклиматических и гидромелиоративных особенностей орошаемых земель горного региона, определяющее место должен занимать тепловой баланс зоны аэрации, оценка термических ресурсов и водно-солевого режима плодородных слоев почво грунта с учетом температурного режима оросительных почвенных и грунтовых вод и взаимосвязи этих факторов с факторами солнечной радиации, температурой дневной поверхности почвы и приземного слоя воздуха. Здесь важна также оценка гидротермических ресурсов горных рек и водохранилищ магистральных каналов и внутрихозяйственной оросительной сети; динамики термического режима оросительных каналов по длине, оросительной воды при входе в поле, её температурный режим при движении по борозде в различных рельефных условиях орошаемого массива и классификации почв [3.11].
В данной работе рассматриваются вопросы оценки водных ресурсов высокогорных водохранилищ, сравнительно с равнинными водохранилищами; гидрофизических, гидрологических и мелиоративных характеристик рек при регулировании их высокогорным водохранилищем.
Приведены полевые эксперименты с целю исследования по изучению влияния физико-химических и термических свойств оросительной поверхности воды и подземных вод на динамику развития и урожайность хлопка в двух хозяйствах Бухарской области, очень близких к северным хлопкосеющим районам Средней Азии.
Основной целью эксперимента является: установить влияние термического режима, минерализации и насыщенности наносами
оросительной воды на жизненные факторы хлопчатника и на продуктивность орошаемого поля. Выбор этих объектов не является случайным. Во-первых, эти районы достаточно удалены от влияния прохладных горных водохранилищ и холодных очагов-ледников, снежных гор. Оросительные воды каналов также как подземные достаточно минерализованы, но температурный режим поверхностных источников орошения существенно отличается от температурного режима подземных вод, так как термические режимы оросительных каналов с удалением от горной местности приближаются к термическим режимам почво грунтов теплых равнинных мест. При этом заметим, что в значительной части Южно-Таджикского региона, температура подземных вод близка к температуре магистральных каналов и оросительной различного типа, будучи сравнительно прохладной не веще 15 - 18 °С и, тем самым резко отличается от теплых (более 24 °С) поверхностных вод Узбекистана и Туркменистана.
Исходя из вышесказанного, тематика диссертационной работы является современной и актуальной, главной целью которой является следующее: на основе оценки и анализа водных ресурсов провести научно -обоснованную разработку и опытно-производственные мероприятия с целью усовершенствования и развития гидр агрофизических приёмов поливного земледелия, позволяющих значительно повысить продуктивность хлопкового поля путём сохранения и преумножения естественных термических ресурсов плодородных слоёв зоны аэрации земель в межгорных и предгорных долинах Таджикистана, а также в других районах, прилегающих и низкотемпературным поверхностным и подземным источникам орошения [12].
В связи с этим в соответствии с известной классификацией, тематику данной работы по значению и степени влияния на сельскохозяйственное производство, можно отнести к I классу научно-исследовательских работ. В ней делается попытка обобщить известные исследования и на их основе и на основе собственных исследований разработать предложения по улучшению продуктивности хлопкового поля в межгорных и предгорных территориях с площадью более 300 тысяч гектаров, прилегающих к низкотемпературным (15 - 18 °С) поверхностным и подземным источникам орошения, а также в районах, где для орошения используются подземные воды с исходной температурой 15 - 18 °С.
Обоснование целесообразности и необходимости проведения теоретических и научно-производственных исследований по предлагаемой теме связано с явлениями и природными процессами антропогенного происхождения, которые нам удалось анализировать, обобщать и систематизировать в следующем порядке.
1. Анализ термического режима грунтовых вод и плодородного режима грунтовых вод и плодородного слоя почво-грунтов Васькой долины показывает [6], что за 50 лет освоения под орошение плодородных земель долины средняя температура зоны аэрации по сравнению с температурой почво грунтов в начале 30-х годов, снизилась за вегерационный период на 1,2 - 2,5 °С, что в суммарном отношении приволок к потере естественных термических ресурсов в зоне аэрации земель Васькой долины от 300 до 400 °С.
2. Согласно предварительным вычислительным экспериментам [6] в Южно-Таджикском хлопкосеющем районе имеют место следующие явления:
- если температура и глубина залегания уровня грунтовых вод, соответственно равны Т=15°С и /=1,0 м, то потеря естественных термических ресурсов зоны аэрации в слое 0,4 - 1 м за май - сентябрь составляет около 650°С;
- если же Т=15 °С и /=2,0 м, то аналогичная потеря в указанном слое равняется 400 °С;
- если же Т=15 °С и /=3,0 м, то такая потеря в указанном слое составляет 100 - 120 °С;
3. Согласно методическим рекомендациям [8] принято проведение предпосевных поливов на значительной площади земель Таджикской Республики. Часто это мероприятие осуществляется в марте и даже в начале апреля, где температура оросительной воды намного ниже, чем температура почвы в зоне аэрации. Отрицательная сторона этих мероприятий состоит в том, что при этих мероприятиях потеря естественных термических ресурсов в слое 0,2 - 1,0 и достигает 300 - 400 °С.
4. После строительства Нурекского водохранилища и регулирования им стока на одном кубометре воды р. Вахша на нижнем бьефе Нурекской плотины количество взвешенных наносов уменьшилось в 25 - 30 раз. В результате в оросительную сеть и орошаемое поле перестало поступать 10 - 40 т/га богатого минералами твердого стокар. Вахш; оросительная вода потеряла свои коль матирующие способности-она стала прозрачной, 2,0 -2,5 раза разница между скоростями фильтрации чистой и мутной воды сквозь колонок легкого суглинка составляла 6 раз и более, например [4,7], увеличились вертикально проникающие способности пресной прозрачной воды в почв грунты при поливах. Последнее явление привело к увеличению объёма водопадами на 1 га. Кроме того в март-май месяцы температура прозрачной оросительной воды снизилась на 1-1,5 °С (на 15 -20 %) по сравнению с периодом до регулирования стока р. Вахш. Кроме того, в разгаре поливного сезона (июнь-август), отбор воды из водохранилища производится из глубины 50 м, где температура воды не выше 10 °С. В результате как в северо-восточной части Вышкой долины,
так и на значительных площадях Явано-Обикиикской и Дангаринской долин произошел значительный подъём уровня грунтовых вод и насыщение зоны аэрации сравнительно холодной водой, что также привело к потере значительного количества термических ресурсов в плодородных слоях зоны аэрации орошаемых земель региона, к снижению растворяющих способностей поливных вод по отношению к минеральным удобрениям и другим питательным биохимическим компонентам почвы и замедлению их усвояемости растением. В частности, все эти факторы могут быть причиной заболевания и снижения темпов роста и развития хлопчатника, запаздывания срока созревания коробочек, снижения качества хлопка-сырца [7,12].
Согласно данных, специалистами физиологами, агрофизиками, оптимальная температура почвы при которой семена хлопчатника начинают свое про растение, равна 13 - 16 °С. Однако, в период плодоношения и созревания коробочек оптимальная температура почвы (в слое 0,1 - 0,4 м) должна находиться в пределах не менее 24 - 30 °С. Далее, как установлено физиологами на каждые 100 °С потерь термических ресурсов в вегетационный период (особенно в начале вегетации) приходится 100 кг потери уровня хлопка на 1 га, при этом срок созреваемости коробочек удлиняется до двух суток.
Таким образом, в рамках существующей технологии поливного земледелия и выращивания хлопчатника как в межгорных и предгорных территориях, так и в других районах, прилегающих как низкотемпературным подземным и поверхностным источникам орошения, потеря урожая хлопка (прежде всего тонковолокнистых сортов) достигает 4,5 - 6,5 п/га, причем интервал времени созревания плодов (коробочек) удлиняется на 1 - 2 недели, что также приводит к снижению качества хлопка-сырца и значительной потери урожая в дождливую позднюю осень.
Эти выводы, полученные нами на основе обобщения теоретических предпосылок и расчетов в различных направлениях сельскохозяйственных наук, подтверждаются нашими научно-производственными исследованиями в конкретных хлопкосеющих районах, результаты которых мы постарались обосновать соответствующими методами математического моделирования [1,14].
Использованные источники:
1.Саттаров М.А., Шохидходжаева М. Вероятно-статическое исследование среднемесячного гидротермического режима бассейна Сарезского озера за период 1939-1975гг. АН Таджикской ССР. Редколлегия журнала из. АН Таджикской ССР. Отделение физико-математических, химических и геологических наук,1981г.
2. СаттаровМ.А. Некоторые модели динамики просадки при орошении структурно неустойчивыхпочво грунтов./Гидромеханика/.Доклады АНСССР,1990 Том. 311№3 559-562с.
3.Саттаров М.А. Построение функции методом наименьших квадратов. Часть 1. Душанбе- 1984,с30.
4. Сатаров М.А. Вопросы фильтрации в области малых скоростях течения. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Киев 1979.
5. Сатаров М.А., Камолов О.К. Поэтапное освоение территорий с присадочными грунтами. Гидротехника и мелиорация,1986 №6,31-34.
6. Саттаров М.А., СаттороваМ.К.,Ибрагимов Р.Р. Некоторые задачи гидр агрофизики в Среднеазиатской зоны. Фильтрация и массоперенос в пористых средах.(Динамика сплошной среды 90) Новосибирск 1989,с 120 -132.
7. Сатторов М.А. Реология и законы движения грунтовых и поверхностных вод. Избранные труды. Новосибирск 2018,с.151-155.
8.Ахмедов Ш.Р. Модульное исследование влияния термических эффектов источников орошения на продуктивность хлопкового поля. Диссертация на учен.ст.к.т.н. Ташкент 1991г.
9.Ахмедов Ш.Р. Исследование динамики роста и продуктивности хлопчатника методом математического моделирования. Материалы международной научно-практической конференции математические проблемы технической гидромеханики, теории фильтрации и орошаемого земледелия. Душанбе 2008,с.4-7.
10. Isayev S. X., Qodirov Z. Z., Oripov I. O., & Bobirova M. B. (2022). EFFECTS OF RESOURCE-EFFICIENT IRRIGATION TECHNOLOGIES IN IRRIGATION OF SUNFLOWERS ON LAND HYDROGEOLOGICAL CONDITIONS. British Journal of Global Ecology and Sustainable Development, 4, 95-100. Retrieved from https ://journalzone. org/ index.php/bj gesd/article/view/55
11. Egamberdiyev, M. S., Oripov, I. U., Hakimov, S., Akmalov, M. G., Gadoyev, A. U., & Asadov, H. B. (2022). Hydrolysis during hydration of anhydrous calcium sulfosilicate. Eurasian Journal of Engineering and Technology, 4, 76-81.
12. Egamberdiev, M. S., Oripov, I. U., & Sh, T. S. (2022). Development of a Method for Measuring the Layered Moisture State of Concrete and Various Bases. Eurasian Journal of Engineering and Technology, 4, 82-84.
13. Qodirov, Z. Z., Oripov, I. A., Tagiyev, A., Shomurodova, G., & Bobirova, M. (2022). WATER-SAVING IRRIGATION TECHNOLOGIES IN SOYBEAN IRRIGATION, EFFECT OF SOYBEAN ON GROWTH AND DEVELOPMENT. European Journal of Interdisciplinary Research and Development, 3, 79-84.
14. THE IMPORTANCE AND PROSPECTS OF DRIP IRRIGATION OF COTTON IN UZBEKISTAN Z Kodirov, I Oripov, SH Avezov, M Kurbonov -Инновационные исследования в науке, 2022
15. THE IMPORTANCE AND PROSPECTS OF DRIP IRRIGATION OF COTTON IN UZBEKISTAN Z Kodirov, I Oripov, SH Avezov, M Kurbonov -Инновационные исследования в науке, 2022
16. THE IMPORTANCE AND PROSPECTS OF DRIP IRRIGATION OF COTTON IN UZBEKISTAN Z Kodirov, I Oripov, SH Avezov, M Kurbonov -Инновационные исследования в науке, 2022
17. THE IMPORTANCE AND PROSPECTS OF DRIP IRRIGATION OF COTTON IN UZBEKISTAN Z Kodirov, I Oripov, SH Avezov, M Kurbonov -Инновационные исследования в науке, 2022
