Comparison of practices

• Use of water resources
• Use of land resources
• Re-use of drainage water for irrigation

Использование водных ресурсов, Использование земельных ресурсов

Country: Kazakhstan

Province: South Kazakhstan Region

District: Maktaaral District

Other settlement: Zhanaauyl Rural District

Country: Tajikistan

Province: Districts of Republican Subordination

District: Hisor

Other settlement: село Содики Гиссарского района

The Maktaaral Irrigation Massif has 220 vertical drainage wells (VDW), but currently practically all of them are not operational.   The highest level of ground water occurrence in Maktaaral Irrigation Massif falls on December-February after completion of fall irrigation washings and water-charging.  The beginning of vegetation season (April-May) is characterized by receding ground water table.

The second ground water table rise occurs during mass vegetation watering of main crops, as a rule in July-August.

The vertical drainage system in Maktaaral Irrigation Massif does not operate on permanent basis, but mainly during fall and winter (irrigation washing, water charging) and during the vegetation season at the time of insufficient irrigation water supply.

Гиссарский район – один из районов республиканского подчинения, расположенный на западе Таджикистана.  Земледелие поливное и богарное. Район является одним из важных сельскохозяйственных производителей хлопка, пшеницы, овощных культур и фруктов.

Start date: 01.01.2016

End date: 31.10.2017

Start date: 01.03.2022

End date: 01.11.2022

Deterioration of reclamation situation: raising ground water table and land salination.  Intensified water withdrawal, saving on pipes, reusing ground water for irrigation

Почти 80% сельскохозяйственной продукции в Таджикистане выращивается на орошаемых площадях, при этом только 35% перекачиваемой воды может  достичь обрабатываемых земель из-за утечек и неэффективного использования водных ресурсов. Во время вегетационного периода, воды для полива культур из за неэффективной ирригации и испарения  не хватает. Особенно остро эта проблема стоит при поливе хлопка.

Проблема: Низкая эффективно сть использования оросительной воды вследствие износа гидротехнических сооружений, небережное отношение к использованию водных ресурсов, слабая осведомлённость о методах эффективного использовании водных ресурсов со стороны фермеров и водопользователей.

Не достаточное количество фермеров знает о технологиях  более эффективного водосберегающего полива. Фермер- хлопкороб Холиков Шахло на семинарах Молодёжного Экологимческого Центра узнала о технологии полив  «через борозду» и  «короткой борозды»   и внедрила технологию на своём арендованном участке

Set of measures to enhance land reclamation condition (rehabilitation of vertical drainage well capacities, fitting them with equipment for pumping ground water via casing column)

• Using casing pipes in wells for water lifting requires application of a special (pipeless water-lifting) device.

Использования технологии полива короткими бороздами и полива через борозду

The pipeless water-lifting device allows fixing the submersible pump at a set depth and dividing the well’s trunk into suction and injection zones.

Water lifting is done via the casing column and not the water-lifting pipe used in traditional well operation technology.

 At the same time:

• metal consumption and total weight of the pumping installation decreases by 60-90%;
• pollution of the water-bearing layer is excluded; assembly and dismantling costs decrease by 40-70%;
• power costs of water lifting decrease by 30%; water return of the water-bearing layer increases; possibility of polluting and/or infecting the water-bearing table is excluded making the suggested technology competitive.

 This technology of pumping underground water renders the possibility of intensifying water withdrawal due to creating vacuum in the pump’s suction zone.

Технология представляет собой простой, низкозатратный и легокопируемый  способ орошения и эффективного  использования  водных ресурсов. В обычной практике, многие фермеры, используют длинные борозды от (200 до 700 м ), при орошении по длинным бороздам, в начале борозды, происходит переполив а в конце борозды недополив. Поэтому поливной участок лучше нарезать на короткие борозды длинной 50-80 м. При этом полив осуществляется быстрее и качественно, а вода доходит до конца борозды.. Значительно экономится время полива и оросительная вода.  

Полив короткими бороздами При использовании данной технологии длинна борозды зависит от планировки и фильтрационных особенностей почвы поливного участка, так на супесчанных  почвах длина борозды не должна превышать 50 м, лёгких суглинках  не более 60 м, а на средних суглинках и более тяжёлых почвах длина борозд не должна превышать 70-80 метров.

использованы данные: https://qcat.wocat.net/ru/wocat/technologies/view/technologies_1189/

фото иллюстрации по ссылке: https://qcat.wocat.net/ru/wocat/technologies/view/technologies_3646/

Технология полива через борозду- Вода по данной технологии подаётся в каждую вторую борозду а первая борозда остаётся сухой, подачу воды по бороздам необходимо чередовать от полива к поливу (чётные – 1 полив, нечётные – второй полив),т.е при первом поливе вода подаётся по бороздам 1-3-5-7, а при втором поливе по бороздам 2-4-6 и т.д. 

С использованием технологии полива «через борозду» и  «короткой борозды»  Холиковой Шахло удалось до 40% снизить потребление воды на орошение и увеличить урожайность хлопка. С 55 соток земли  Шахло получила  в 2022 г. около 20 центнеров хлопка, что является высоким показателем для Гиссарской долины

There is a need to perform major repair of vertical drainage system with the aim of ensuring the timely diversion of drainage and waste water from the Maktaaral Irrigation Massif.

It is also necessary to identify the optimal environmental and reclamation conditions to prevent salination of irrigated massifs by way of re-using drainage water for irrigation.

The data on the chemical composition of drainage and waste water (as per reports by Southern Kazakhstan Hydro-Geological Reclamation Expedition) prove that in most cases such water can used for irrigation without the need to dilute it with clean irrigation water.

Required personnel capacity-building:

• continuous training of the staff of the Operational Section of Southern Kazakhstan branch of RSE “Kazvodkhoz” on assembly and dismantling of target equipment used for VDW re-fitting;
• drafting and disseminating training materials (operation recommendations, practical seminars and trainings).

Информация о предлагаемых технологиях часто  является недоступной, либо требующей от фермеров  больших обременительных затрат, что  не приемлемо, особенно для бедных сообществ и сельских женщин. Среди фермеров, особенно среди женщин- фермеров, существуют большие потребности в практических знаниях о недорогих, доступных и гендерчувствительных  водосберегающих  технологиях,  которые позволяют  вырастить и сохранить урожай в условиях климатического стресса и недостатка поливной воды.

Распространение информации о низкозатратных технологиях  водосбережения и их выгодах- поможет повысить эффективность использования водных ресурсов на местном уровне.

При выдерживании всех рекомендуемых параметров и условий полива через борозду и полива короткими бороздами можно достичь высоких КПД поля до 50%

Domestic tools (outcomes of research by domestic R&D organizations)

Фермерское Хозяйство Холиковой Шахло 

1. Cost of implementation: High

2. Approximate cost of investment per 1 ha:

3. O&M costs: High

4. Expert support: Not needed

1. Cost of implementation: Low

2. Approximate cost of investment per 1 ha: 500 сомони

3. O&M costs: Low

4. Expert support: Not needed

Within the framework of 5039GF/4 Project supported via the financial grant on behalf of the Ministry of Education and Science (MoES) of Kazakhstan, several demo-sites were established in Maktaaral District of Southern Kazakhstan Region to hold trainings and practical seminars for specialists and to promote the new technology of pumping underground water via vertical drainage wells re-fitted with pipeless water-lifting devices.

Observations of ground water level were performed in the irrigation massif; optimal reclamation regime for irrigated land via vertical drainage wells based on the new technology was developed.

ПРОЕКТ

«Повышение устойчивости водопользования в сельских общинах бассейна реки Кафирниган»

Цели и задачи:

Повышение осведомлённости общин, фермеров, сельских женщин и молодёжи о более эффективном использовании водных ресурсов в сельском хозяйстве и в домашних хозяйствах;

Содействие позитивным социальным и поведенческим изменениям в использовании водных ресурсов на общинном и деревенском уровнях;

Улучшение обмена знаниями о внедрении доступных водосберегающих решений в сельских общинах на национальном и региональном уровнях.

Tumlert, V.A., Tumlert, E.V. “Outcomes of designing a device to pump underground water via well casing column” //Fair and rational use of natural resources – a way to the future (III Urkumbayev Readings): report abstract for scientific and technical conference, Taraz 2015, pp. 337-347;

Amangeldiyev, S.S. “Power-and-resource-saving technology of pumping underground water via well casing column with submersible pumps” // Khabar TV Channel, “Innovative Overdrive” Program (in the Kazakh and Russian languages), May 2015;

Tumlert, V. A., Yugai, I.A., Telgarayeva, G.E., Tumlert, E.V. “Introducing a new resource-saving technology of operating vertical drainage wells in irrigated massifs of Southern Kazakhstan Region” // ”Agrarian Science in Agriculture of Siberia, Kazakhstan, Belarus and Bulgaria”: report at the XIX International Scientific and Technical Conference, Minsk 2016, pp. 183-188;

Tumlert, V. A., Yugai, I.A., Ismailov, B.D. “Technology of  pumping drainage water within the vertical drainage system in the irrigation massif of Southern Kazakhstan Region” // “Transboundary cooperation in Central Asia – stability and wellbeing of the whole region”: materials of international scientific and technical conference, Almaty 2017, pp. 181-187;

Tumlert, V. A., Yugai, I.A., Ismailov, B.D. “Intensifying water supply of distant pastures based on GIS-technologies” // “Prospects of innovative and investment development of the water sector”: materials of international scientific and technical conference, Kherson, Ukraine, May 18-19, 2017, pp. 133-137.

Полевые данные Молодежного Экологического Центра Республики Таджикистан

SIC ICWC

Специалист по мониторингу и оценки ОО Молодежного Экологического Центра 

Ташбалтаев. К

+992 933-01-11-77

e-mail: kurbonalik@gmail.com