Лаборатория почвенных исследований и мелиоративных процессов

Лаборатория почвенных исследований и промывок, как самостоятельное научное подразделение, была создана в САНИИРИ в 1972 г. До 1991 года лабораторию возглавлял создавший ее, ныне д.с-х.н., профессор А.Р.Рамазанов. С 1991 по 2021 гг. лабораторию возглавляла к.с-х.н., старший научный сотрудник Ю.И.Широкова. Лаборатория почвенных исследований и мелиоративных процессов переформирована в 2021 году, согласно постановления Кабинета Министров Республики Узбекистанза №191 от 08.04.2021г.

Направление научной деятельности - совершенствование существующих и создание новых методов и технологий мелиорациизасоленных земель, путем теоретического и экспериментального обоснования, с учетом водо- и ресурсосбережения и других современных вызовов. В лаборатории чаще всего применяется методика экспериментальных исследований, которая представляет собой схему проведения исследований: лабораторные опыты на физических моделях, полевые опыты на опытных участках, демонстрация и передача разработки потенциальным потребителям на демонстрационных участках/полигонах. В эмпирико-теоретических разработках лаборатории, присутствует концепция прогнозирования. Применяется методика проверки гипотез, путем статистической обработки экспериментальных данных и получения значимых эмпирических зависимостей, для выявления закономерностей изучаемых процессов.

Основой для оценки направленности процессов являются лабораторные анализы химических, физических, агрохимических и иных свойств исследуемых почв. Опытные аналитики определяют все физические свойства почв (плотность, предельное насыщение, и гидрофизические характеристики: связь влажности с сосущей силой почвы, для правильного определения сроков и норм полива сельскохозяйственных культур).

Определяют степень засоленности почв;
Оценивают качество воды (используемой для орошения и отводимой с полей).
Специалисты занимаются отбором почвенных монолитов измерением влажности и объемной массы почв, измерением ЕС в почвах и воде.

Выполняемые лабораторные анализы:

Влажность,
Объёмная масса почвы;
Механический состав (текстура) почвы;
Определение кривой водоудерживаемости (влажность почвы в монолитах, при: pF 2.0 pF 2.5 pF 3.0 pF 4.2 pF 7.0).
Определение водородный показатель pH: EC, (электропроводимость);
Определение химического состава почв (содержание ионов и воды: HCO3, Cl, SO4, Ca, Mg, K, Na);
Определение показателей плодородия почвы (агрохимические свойства) гумус, содержание подвижных и валовых форм NPK.

Основные научные направления
Развитие фундаментальных, прикладных исследований и инновационных проектов в области мелиорации засоленных почв, в том числе:

Научное обоснование и практическое использование методов оперативного контроля засоления почв, в том числе адаптация метода электропроводности к местным условиям;
Экспериментальное исследование закономерностей выщелачивания солей при промывках, при различной степени дренированности полей, степенях засоления почв и других условиях. Обоснование использования дренажных вод на промывку засоленных земель;
Участие в создании научных основ рационального использования водных ресурсов в условиях обострившихся экологических проблем в бассейне Аральского моря. Научное обоснование водосбережения и регулирования солевого режима почв при модификациях технологий полива по бороздам (встречный полив и полив через борозду);
Оценка состояния водобеспеченности и качества воды на мелиоративное состояние земель для конкретных объектов. Усовершенствование и разработка методов мелиорации засоленных почв, на основе исследования мелиорирующего, почво- и водо - водосберегающего воздействия новых отечественных био и химпрепаратов (Ризоком 1 и Биосольвент);
Усовершенствование комплекса методов и технологий мелиорации трудномелиорируемых: засолённых и гипсированных почв, в том числе с применением рыхления, промывок, применения химических и биологических препаратов. Теоретическое и экспериментальное обоснование способов дренирования орошаемых земель для борьбы с засолением и поддержания продуктивности при дефиците водных ресурсов.

В лаборатории работают:

Заведующий лабораторией PhD, с.н.с. Г.К. Палуашова
Старший научный сотрудник к.с-х.н., с.н.с. Ю.И.Широкова
Старший научный сотрудник-Ф.Ф.Садиев
Младший научный сотрудник–М.Рахимова, докторант-Ишанов Ж.Х.
Техник–О.О. Быстрова.

В лаборатории 2 научных сотрудника проводят исследования по докторской диссертации. Из них один завершил свою диссертацию и планирует защиту своей докторской диссертации к в текущем году. В рамках научно-исследовательских планов в лаборатории реализуются два (совместно с другими лабораториями) проекта 1 инновационный (стоимость:700,0 млн. сум, срок реализации 2021-2022гг.) и 1 фундаментальный проект (стоимость:998,0 млн. сум, срок реализации 2021-2024 гг.).

Основные результаты

За последние годы научным коллективом лаборатории решены наиболее важные и значимые научно-технические задачи для различных отраслей экономики Республики Узбекистан.
Выполнена адаптация метода определения засоленности почвы по измерениям электропроводности почвенно-водных суспензий для типов почв и химического состава солей Узбекистана.
Признанный международной наукой и практикой метод внедрён в государственной службе Мелиоративного Кадастра МВХ РУз (13 областных мелиоративных экспедиций).
Созданы и внедрены в практику мелиоративного контроля 3 модификации отечественных (импортозамещающих) приборов - электрокондуктометров для измерения электропроводности (засоленности) почвы и воды:

Портативный прибор «ИКС-Экспресс»- универсальный прибор для работы в лаборатории и в поле (с почвой и с водой);
Штыревой кондуктометр 3 ТМ - измерение засоленности почвы в поле, без отбора проб почвы;
Прибор с кабелем, для измерения минерализации грунтовой воды в скважине 3 ТМ.

Метод позволяет:

Оперативно получать информацию о засолении почвы и минерализации воды (до 30 -40 точек измерения в день);
Сократить трудозатраты при производстве анализов в 15 раз по сравнению с классическим анализом почвы и минимизировать использование реагентов.

Разработана методика, проведена зональная калибровка зарубежных приборов оперативной оценки засоления магнитно- индукционным методом, прибором ЕМ 38 получены региональные коэффициенты для расшифровки данных измерений ЕМ 38 для условий Сырдарьинской и Хорезмской областей. Прибор позволяет проводить измерения засоленности почвы на площади до 300 га земель в день.

Установлена эффективность применения технологий «встречный полив по бороздам» и «полив через борозду» при засолении почвы (экономия воды и урожайность хлопчатника). «Встречный полив по бороздам» повышает равномерность увлажнения поля, уменьшает сезонный прирост засоления почвы на 3-4 dS/m; соответственно, экономия воды для промывки в объёме 3- 4 тыс. м3/га. «Полив через борозду» (в сравнении с поливом в каждую борозду) создает: экономию оросительной воды в вегетацию до 1000 м3/га; удельных затрат воды меньше до 20-40 м3/ц, за счет соленакопления до 1,4 dS/m, (потребуется на 1500 м3/га воды больше в период промывки).

Установлены зависимости влияния засоления почв на урожаи хлопчатника для местных условий. Разработаны научные принципы снижения потерь урожая хлопчатника от засоления почвы, методика оперативного контроля и регулирования осмотического давления в почвенных растворах (концентрации почвенных растворов, по ЕСе), для назначения своевременных поливов в полевых условиях. Имеется описание методики в виде рекомендаций и неоднократно она применялась в опытных условиях. Возможно предотвращение потерь урожая до 40 %.

Уточнены параметры эффективной промывки засоленных земель (нормы, технологии, требования, удельные затраты воды и др.). Проведена адаптация методов измерения электропроводимости к оценке процессов рассоления почв при промывке. Разработаны популярные брошюры и комплект плакатов по проведению промывки засоленных земель, которые распространены в областях республики через МВХ (ежегодно обновляются). Для условий РК установлено следующее. При уменьшении площади чеков с 1 - 3 га до 0,3 -0,5 га на 40- 65 %. повышается вымывание хлор – иона. При наличии водоотведения (дренажа), промывкой средне и сильнозасоленных земель по чекам, можно снизить засоление на 5 - 6 dS/m и получить прибавку урожая хлопка от 30 до 60 %. На слабозасоленных землях (менее 4 dS/m) достаточно проводить промывку по бороздам, совмещая ее с влагозарядкой. При соблюдении агротехники, можно получить 100 % урожай.

Выполнена оценка степени опасности для почвы и урожаев использования коллекторно-дренажных вод и вод вертикального дренажа, на орошение сельхозкультур в Ферганской долине (2017 г.). Разработаны и переданы мелиоративной службе «Рекомендации по безопасному использованию коллекторно-дренажных вод и вод вертикального дренажа в Ферганской долине».

Установлено мелиорирующее воздействие десоленизатора Биосольвент и биопрепарата Ризоком 1 на засоленные почвы среднего течения р. Сырдарьи при промывке и орошении. Препарат «Биосольвент» при промывке способствует усилению выщелачивания вредных ионов: хлора на 35...42 %; сульфатов на 13…16 %, натрия на 21…23 %. При обработке поверхности поливных борозд перед поливом в период вегетации хлопчатника 9 % раствором препарата, в результате снижения засоления в корневой зоне хлопчатника, была получена прибавка урожая 7,5 ц/га. Биопрепарат «Ризоком 1» улучшает свойства почвы*, способствует увеличению урожайности хлопчатника на 7,4 ц/га. Удержание почвой влаги на 2,4 % от массы больше контроля (экономия воды для орошения до 1000 м3/га) Снижение pH засоленной почвы 0,1 -0,6; Уменьшение сезонного накопления солей в слое 0 -30 см на 2, 4 dS/m (снижение затрат воды на промывку до 2500 м3/га).

В полевых условиях проведено уточнение эффективности технологий применения местных биопрепаратов, для повышения продуктивности засолённых орошаемых земель, водосбережения при их мелиорации, снижения вредного воздействия солей на растения. Подтверждена прибавка урожая хлопчатника более 6 ц/га. Выполнена демонстрация и полевое обучение фермеров Сырдарьинской, Хорезмской областей и РК

Разработаны (усовершенствованы) комплексные рекомендации по методам и повышения продуктивности трудномелиорируемых: засолённых и гипсированных почв орошаемых территорий, в которых обоснован выбор современного (оптимального) арсенала средств для повышения продуктивности трудномелиорируемых почв. Разработаны «Рекомендации по мелиорации засоленных и уплотнённых земель», включающие перечень наиболее эффективных и реалистичных методов освоения/восстановления трудно-мелиорируемых земель в современных условиях. Предполагается гибкость решений, в зависмости от типа сочетания неблагоприятных свойств почвы и условий. Предусмотренов вегетацию применение биопрепарата Ризоком 1 идесоленизатора Биосольвент, по фону осеннего глубокого рыхления почвы, круглогодичное регулирование солевого режима спомощью использования осадков, оросительной воды, препаратов–это новый подход.

Значение лаборатории для дальнейшего развития водного хозяйства и мелиорации земель Узбекистана состоит в том, что она занимается стратегическими и актуальными текущими задачами водного хозяйства, которые заключаются в следующем:

Участие в разработке решения стратегически важных водохозяйственных задач и научное обоснование водохозяйственной политики и законодательной базы;
Решение проблем управления водным и солевым режимом почв на орошаемых массивах, позволитобоснованно затрачивать государственные средства и средства кластеров на восстановление ирригационно-мелиоративных систем, более экономно использовать воду при минимизации водных и материальных затрат, позволит повысить продуктивность на засоленных землях на 7 и более ц/га и получить экономию воды на мелиоративные мероприятия до 2000 м3/га.

Реализация комплексных рекомендаций по методам и повышения продуктивности трудномелиорируемых: почв орошаемых территорий важна для решения проблем стратегии восстановления и использования трудномелиорируемых ранее освоенных (засолённых и гипсированных) ныне деградированных земель.
Она позволит использовать их рационально и восстанавливать поэтапно, с применением гидротехнических, агротехнических, химических мелиораций возможно и для целей животноводства. В зависимости от культур – освоителей ориентировочно прибыль (только по продукции растениеводства) будет превышать 6 млн/га. - создание новых конструкций и типов дренажа, способствующих повышению продуктивности земель более 2 млн. территорий орошаемых территорий, подверженных засолению. Экономия материальных средств в сравнении с существующими технологиями – значительна (дорогостоящие материалы и способ строительства дренажа, будут заменены на сезонный дренаж, строго с учетом потребностей в отведении солей). - совершенствование мониторинга мелиоративного состояния орошаемых земель с использованием информационных технологий (новейшие приборы, спутниковая информация, ГИС-технологии и т.д.) способствует повышению достоверности информации для принятия решений, обеспечивающих улучшение мелиоративного состояния до 300 тыс. га земель; -будет сформирована стратегия управления солевым режимом поля при применении капельного орошения на основе мониторинга действующих систем, уточнения количественных допустимых пределов применимости, для данной технологии, минерализации воды и степени засоления почв. Размещение СКО с учётом эффективности в увязке с процессами засоления и иными почвенными условиями, позволит сэкономить до 2-3 тыс долл. на га. - разработка стратегии мелиорации земель в условиях изменения климата позволит прогнозировать долгосрочные изменения в водообеспеченности развитию деградационных и солевых процессов на орошаемых землях и наметить ряд важнейших мер по стратегии и тактике землепользования и мелиорации.

Интеграция научных работ с образованием и производством Интеграция с образованием: За последнее 2 года подготовлены и 2 монографии (из них одна издана за рубежом), учебник – 1 и более 55научных статей. В настоящее время лаборатория сотрудничает с 4 высшими учебными заведениями республики и мира:

Боннский университет (Германия)
Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства
Национальный Университет Узбекистана
Ташкентский Аграрный Университет.

Ежегодно сотрудники лаборатории проводят практику студентам магистратуры и бакалавриата. Коллектив лаборатории много лет проводит обучающие семинары для специалистов 13 областных мелиоративных экспедиций Минводхоза РУз и ежегодно участвует в семинарах по промывке засоленных земель: готовит методические и практические рекомендации, демонстрационные материалы. Интеграция научных работ с производством за 2021 г.: Оказана методическая помощь и проведены консультации с Бухарской и Сурхандарьинской мелиоративными экспедициями по закупке оборудования и химическим анализам почв

Оставить заявку