Актуальность: Территория Казахстана отличается большим разнообразием природно-климатических условий. В зонах недостаточного увлажнения находятся 80% обрабатываемых земель, в том числе и богарные земли юго-востока Казахстана, характеризующихся повышенной засушливостью. Из общей площади богарные земли в регионе составляют 1,4 млн. га, при этом наибольший удельный вес приходится на необеспеченную богару (64%), полуобеспеченная и обеспеченная богара занимают 26 и 10% соответственно.

Для освоения и рационального использования богарных земель в условиях юго-востока Казахстана необходимы усовершенствовать существующие почвозащитные технологии с использованием покровных культур, подбор и диверсификация культур. Внедрение усовершенствованной почвозащитной технологии на богарных землях имеет большое народно-хозяйственное значение, а их освоение новыми, более засухоустойчивыми и высокопродуктивными культурами заслуживает большого внимания, так как одновременно решается задача по повышению органического вещества в почве, уменьшению экологических проблем и снижению парникового эффекта. Поиск технологий, интегрирующих эти процессы, привел к минимальной и нулевой обработке почвы, которые в последнее время все более широко применяются во всем мире.

Цель исследований: Усовершенствовать почвозащитную технологию возделывания сельскохозяйственных культур в условиях богары юго-востока Казахстана на основе использования новых традиционных, нетрадиционных и покровных культур, обеспечивающую повышению органического вещества в почве и снижению парникового эффекта.

Задачи исследований:

— создать опытно-производственные участки для демонстрации различных способов обработки почвы (традиционная, минимальная и нулевая);

— оценить состояния почвенно-климатических условий и растительности на проектных участках;

— изучить влияние способов обработки почвы и покровных культур на агрофизические, агрохимические и биологические свойства почвы;

— определить динамики содержания углерода при различных способах обработки почвы;

— изучить особенности роста и развития зерновых, пропашных, кормовых культур при различных способах обработки почвы;

— картографирование и составление технологических схем возделывания зерновых, пропашных, кормовых культур;

— провести экономический анализ способов обработки почвы и обосновать их экономическую эффективность.

Ожидаемые результаты:

— создан опытно-производственный участок для демонстрации усовершенствованной технологии (минимальная и нулевая) возделывания основных полевых культур с использованием покровных культур;

— проведен мониторинг агроэкологического состояния почв, дана почвенно-климатическая характеристика и растительный покров на проектных участках;

— составлены цифровые картограммы агрохимических свойств почв и технологические схемы возделывания зерновых, пропашных, кормовых культур на проектных участках;

— скрининг на качественные показали (содержание белка, клейковины, жира, крахмала) и устойчивость к стрессовым факторам среды (засухоустойчивость) и выделение источников хозяйственно-ценных признаков;

— изучен, выделен и рекомендован в производство лучшие сорта и гибриды зерновых, пропашных и кормовых культур с рентабельностью производства не ниже 40%;

— определено содержание органического вещества в почве и динамика содержания углерода при различных способах обработки почвы и на посевах с покровной культурой;

— проведен экономический анализ различных способов обработки почвы и использование покровных культур, и обоснована их экономическая эффективность.

— усовершенствованы минимальная и нулевая обработка почвы с использованием покровных культур, гарантирующие эффективное использование влаги для оптимального производства сельскохозяйственных культур.

Достигнутые результаты: Почвенный покров опытного участка предгорные светло-каштановые. Характерной чертой светло-каштановых почв является их высокая карбонатность, по механическому составу почв относится к крупно-пылеватым средним суглинкам, содержание физической глины 39-42%, крупной пыли 45-51%, ила 12-17%. Обеспеченность почвы легкогидролизуемым азотом – средняя, подвижным фосфором – низкая, обменным калием – средняя.

Заложены 2 полевых опыта: на экспериментальной базе ТОО «КазНИИЗиР» и на полях крестьянского хозяйства «Өнім» Илийского района Алматинской области. На экспериментальной базе ТОО «КазНИИЗиР» по трем способам обработки почвы (традиционная, минимальная и нулевая) заложен полевой опыт по изучению зерновых (яровой ячмень), зернобобовых (горох), кормовых (суданская трава) и масличных (сафлор) культур, а по нулевой — пропашных (кукуруза, соя). На полях крестьянского хозяйства «Өнім» по минимальной обработке почвы заложен полевой опыт по изучению зерновых (яровой ячмень), зернобобовых (горох, нут, чечевица), кормовых (суданская трава) и масличных (сафлор) культур.

Урожайность зерна изучаемых культур колебалась в пределах от 2 до 35 ц/га в зависимости от способов обработки почвы. При этом наиболее урожайными отмечены зерновые культуры –урожайность зерна кукуруза составила в пределах 10,5-35 ц/га в зависимости от группы спелости гибридов при нулевой обработке почвы и яровой ячмень сорт Овертюр в пределах 12,3-15,5 ц/га при минимальной обработке почвы. Получение урожайности зерна кукурузы в пределах 10-35 ц/га экономически выгодно и при такой технологии затраты меньше и не подвергается водной эрозии, что особенно важно, т.к. ежегодно значительный пахотный слой почвы (гумус) вымывается при поливе напуском по бороздам. По остальным изучаемым культура урожайность зерна составила в пределах 2-9,6 ц/га, при этом наиболее высокий урожай отмечены при нулевой обработке у гороха 9,6 ц/га и суданской травы 8,4 ц/га. При вспашке на 20-22 см наибольшая урожайность зерна отмечена у сафлора 8,5 ц/га.

Члены исследовательской группы:

Рауан Жапаев, руководитель НИР: Scopus Author ID 57215650402, Researcher ID AAS-6026-2020, Researcher ID in Publons AAS-6026-2020, ORCID 0000-0003-3951-6779;

Гуля Кұныпияева, старший научный сотрудник;

Ербол Жусупбеков, старший научный сотрудник;

Айнур Досжанова, старший научный сотрудник;

В реализации проекта участвуют следующие молодые ученые:

Айзада Сембаева – старший научный сотрудник, докторант КазНАУ;

Айдар Нургалиев – младший научный сотрудник.