Основы мелиорации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В последнее время высокие антропогенные нагрузки на природу привели ко многим отрицательным экологическим последствиям. Растения и животные все труднее приспосабливаются к окружающей природной среде. Чтобы ослабить эти отрицательные последствия, нужно разработать и освоить экологически безопасные новые зональные системы земледелия на ландшафтной основе, предусматривающие активное регулирование агроэкологических параметров.

В качестве основных направлений предотвращения рисков в аграрном природопользовании следует признать учет природного потенциала и вписывание современных систем аграрного природопользования в объективно существующую среду с использованием широкого спектра мелиораций. агроландшафт мелиорация экологический орошение



1. Агроландшафт как объект мелиорации

Аграрный ландшафт (агроландшафт) - один из видов антропогенного ландшафта. Урочищами и фациями аграрного ландшафта служат ресурсовоспроизводящие агроэкосистемы (поля, сенокосы, пастбища, лесные полосы и т.п.) и средоформирующие системы и элементы (каналы и др. гидротехнические сооружения, насосные станции, дождевальные установки и др.). Кроме этого в составе агроландшафтов остаются и природные компоненты: почвы, рельеф, вода, воздух, животный и растительный миры

Среди типов аграрных ландшафтов выделяют подтипы по видам мелиораций: немелиорированный, орошаемый, осушенный, облесенный, обводненный, закрепленный, почвозащитный. Вид агроландшафта определяется почвой и рельефом местности.

Структуры ландшафта, представленные для конкретных территорий, образуют природно-территориальные комплексы (ПТК). ПТК в связи с производственной сельскохозяйственной и мелиоративной деятельностью, а также со структурами сельскохозяйственного назначения образуют агроландшафтные системы (АЛС)

АЛС, которые полностью или частично мелиорированы, представляют собой мелиорированные агроландшафтные системы (МАЛС). МАЛС отличаются своеобразием формирования водного и химического режимов, условиями почвообразования, интенсивностью биологического и геохимического круговорота веществ, изменением природных физических процессов

Мелиорация ландшафтов - это деятельность, направленная на коренное долговременное улучшение или сохранение потребительских свойств структур ландшафта. Мелиорация осуществляется путем реализации комплекса таких мероприятий и в таком количестве, которые, наряду с улучшением потребительских свойств, обеспечивают экологическую устойчивость геосистемы.

При мелиорации очень важно четко обозначить объект деятельности.

Это имеет большое как методологическое, так и практическое значение.

В качестве объектов мелиораций могут быть такие компоненты ландшафта, как земля и земельные угодья, вода и водные объекты, воздух и воздушная среда, микроклимат, растительность и растительные объекты

Виды мелиораций целесообразно определять по наименованию при-родообразующих факторов и средств мелиоративного воздействия на компоненты ландшафта. Такими факторами и средствами могут быть: земля, вода, воздух, химические вещества, растительность, технические средства, бактерии и живые организмы.

Каждый вид мелиораций может быть реализован посредством проведения различных мероприятий, которые, в свою очередь, реализуются через способы, методы и приемы

Водные мелиорации, в принципе, повышают устойчивость геосистем, так как они приводят к оптимуму соотношение тепла и влаги, но, являясь очень сильным возмущающим фактором, при передозировке могут привести к противоположному результату. Устойчивость геосистем зависит от внутренней неоднородности свойств компонентов.

2. Основные принципы формирования агроландшафтов

Мелиоративный агроландшафт - это ландшафт, целенаправленно измененный мелиоративной деятельностью, состоящий из взаимодействующих природных и антропогенных комплексов, обладающий определенной структурой и функциональными свойствами, обеспечивающими интенсификацию сельскохозяйственного производства путем улучшения природных условий при сохранении (создании) благоприятной экологической ситуации, т.е. создание нового природно-технического комплекса с повышенной биопродуктивностью и экологической устойчивостью.

При мелиорации агроландшафта необходимо использовать различные пути оптимизации его структуры и функции, направленные на повышение биомассы культурных растений, сохранение и увеличение плодородия почв. Он должен отвечать следующим требованиям:

1 Агроландшафт проектируется с целью получения экономическиобоснованного и экологически лимитированного объема фитопродукции.

Мелиорацией создаются необходимые условия для интенсификации сельскохозяйственного производства и повышения продуктивности.

2 Мелиорированный агроландшафт должен быть устойчивым, т.е. обладать способностью поддерживать значение своих параметров и свойств в заданных пределах.

3 Посредством хозяйственной и мелиоративной деятельности человек переводит естественный ландшафт на более высокий уровень организации, целенаправленно развивая и усиливая необходимые для его функционирования процессы, потоки вещества и энергии и тем самым берет на себя часть функций по их регулированию.

4 При мелиорации земель в пределах агроландшафта следует придерживаться меры преобразования природной среды, не нарушая пределов самоорганизации и саморегуляции.

Экологическое ограничение накладывается на показатель мелиоративной нагруженности, представляющий собой долю мелиорированных земель от общей площади сельхозугодий и всей территории в пределах агроландшафта. Учеными обоснованы экологически допустимые пределы насыщенности агроландшафтов орошаемыми землями в зависимости от дефицита влаги: от 15 % до 20 % в сухой, полусухой и очень сухой зонах; от 10 % до 15 % - в засушливой и полузасушливой и до 10 % - в остальных зонах России. С учетом проведения всех видов мелиораций допустимый коэффициент мелиоративной нагруженности, по экспертным оценкам, в лесостепной зоне не должен превышать 0,3; в степной - 0,3-0,5; в сухостепной - 0,5-0,6; в полупустынной и пустынной - 0,6-0,85.

5 Оптимизация ландшафта включает мероприятия по усилению одних сторон функционирования ландшафта и ослаблению других, т.е. нахождение максимума или минимума той или иной функции ландшафта.

Отмечено, что основной принцип оптимизации природной среды состоит в использовании и оптимизации возможностей и тенденций, заложенных в самой природе.

6 При создании мелиорированного агроландшафта следует придер живаться принципа необходимого разнообразия. Следует учитывать не только размещение мелиорированных земель, сооружений, лесополос, природоохранных и буферных зон, но и организовать процессы самоочистки окружающей среды путем создания переходных полос от сельхозугодий к естественным биоценозам (лес, кустарник, болота т. д.)

7 Природно-антропогенная совместимость включает в себя соответствие фитоценоза местообитанию, совместимость антропогенных элементов с природой, учет микрозональности, сохранение уникальности и неповторимости природного объекта. Организуя территорию, создавая новые или совершенствуя существующие агроландшафты, нужно стремиться к тому, чтобы они наиболее рационально и, по возможности, гармонично вписывались в природную среду.

Важным показателем мелиорируемого агроландшафта должен быть удельный вес гидромелиорации в общем мелиоративном комплексе, кото рый определяется как отношение площадей с оросительными и осуши тельными мелиорациями к общей площади мелиорированных земель в пределах агроландшафта, включая создание природоохранных и буфер ных зон. Он не должен превышать 0,5

8 Одной из важнейших задач конструирования агроландшафта путем мелиоративной деятельности является формирование его внешнего облика.

Здесь уникальность трактуется как создание неповторимого ландшафта.

9 При создании высокопродуктивного мелиорированного агроландшафта требуется дополнительное вложение информационно-энергетических ресурсов со стороны человека на его поддержание в проектируемом состоянии.

Для формирования высокопродуктивных, устойчивых и экологически сбалансированных агроландшафтов необходимо выполнение следующих принципов :

- ландшафтно-типологическая дифференциация земель;

- совершенствование структуры и архитектуры угодий;

- уточнение специализации на основе оценки местных ландшафтных ресурсов;

- формирование сбалансированных во времени и пространстве агро экосистем (полей, участков), создание долговременной и временной оро сительной сети;

- минимализация обработки почвы по количеству технологических операций и по глубине ризосферы - корнеобитаемого слоя;

- применение сидеральных и промежуточных культур с целью обес- печения пополнения почвы свежим органическим веществом, а культур - биологическим азотом;

3. Факторы экологической устойчивости агроландшафтов

Биосфера обладает уникальным свойством - оставаться устойчивой, саморазвивающейся системой при любых воздействиях извне. В биосфере функционируют различные автономные экосистемы (степи, луга, леса), Остатки естественных экосистем образуют каркас устойчивости в современных агроландшафтах.

Там же где они не сохранились необходимо проводить специальные рекультивационные работы, направленные на повышение уровня биологизации за счет соблюдения севооборотов, посева многолетних трав.

Когда на большей территории естественные экосистемы эаменяются искусственными посевами, первичный ландшафт превращается в агроландшафт.

Агроландшафты - это пейзажи сельской местности.

На законе агроландшафтов основано районирование с.-х. культур и сортов и получение максимальной продуктивности

4. Пути повышения устойчивости агроландшафтов

1. Выявление естественных экосистем, составляющих основу каркаса наивысшей степени устойчивости (остатки целины, остатки лесов и др.). Выбор мест для сооружения недорогих гидротехнических сооружений, существенно уменьшающих эрозионные процессы.

2. Планирование рационального размещения с.-х. культур в системе севооборотов с учетом почвенного плодородия, биологии возделываемых культур.

3. Дополнительная экологизация агроландшафтов (закладка лесополос, создание агростепей и др.).

4. Сохранение сложной системы, включающей строгое соблюдение технологии обработки почвы, применение рациональной системы машин, схем севооборотов, оптимальных сроков и способов посева.



5. Значение мелиорации в повышении продуктивности земель

Мелиорация -- система организационно-хозяйственных и технологических мероприятий, направленных на коренное улучшение сельскохозяйственных угодий путем регулирования их водного (и связанных с ним воздушного, питательного и теплового) режима для повышения плодородия почвы.

К мелиоративным мероприятиям относятся:

1. орошение и обводнение земель в районах, подверженных сильной засухе,

2. осушение переувлажненных земель,

3. борьба с водной и ветровой эрозией,

4. улучшение лугов и пастбищ,

5. защитное лесонасаждение

6. химическая мелиорация земель (известкование кислых и гипсование засоленных почв).

Мелиорация земель значительно повышает их продуктивность. Орошение увеличивает урожайность зерновых культур на 1,5-2 т/га, то есть практически удваивает урожай. В 1,5-2 раза возрастает продуктивность земель при осушении, а при создании орошаемых культурных пастбищ их продуктивность повышается в 3-4 раза. С орошаемых земель с 1 га получают по 4-5 т пшеницы, 5-6 т риса, а продуктивность кормовых культур составляет 40-60 корм, ед/га.

6. Известкование почв

В нашей стране большие площади кислых почв, в том числе и пахотных, нуждаются в известковании. Особенно много кислых дерново-подзолистых почв в Нечерноземной зоне. Снижение кислотности этих почв известкованием повышает урожайность зерновых на 0,25 т, картофеля -- на 3 т/га. Нередки случаи удвоения урожаев культур.

Известь изменяет физические свойства почвы, она обладает длительным последействием. На известкованных почвах значительно повышается эффективность местных и минеральных удобрений. При различных показателях кислотности почвы дозы извести могут колебаться от 1-2 до 6-8 т/га. Для расчета полной дозы извести (т СаСОз на 1 га) значение гидролитической кислотности Нг (мг экв/100 г почвы) умножают на коэффициент 1,3. От внесения 1 т извести смещение рН солевой вытяжки в первый год на суглинистых почвах составляет 0,15-0,2 ед., а на супесчаных - 0,2-0,35 ед.

Чаще всего известь вносят в паровом поле под озимые или во время зяблевой обработки. При углублении пахотного слоя дерново-подзолистых почв применение извести обязательно для нейтрализации повышенной кислотности припахиваемого подзолистого горизонта.

Для нейтрализации кислотности почвы в сельскохозяйственном производстве используют в основном известняковые породы и отходы промышленности, содержащие кальций. Широко применяют глинистые и мергелистые известняки, содержащие 12-15% СаСО₃, известковые туфы (луговая известь), мергель, доломитовую муку, содержащую 95% СаСО₃. Используют также гашеную известь, дефекационную грязь (отходы сахарных заводов).

7. Гипсование почв

Для нейтрализации щелочности почвенного раствора и улучшения физико-химических и биологических свойств почв, содержащих поглощенный катион натрия, вносят гипс.

Большие площади солонцовых почв находятся в Сибири, Поволжье, на Урале. Встречаются отдельные пятна солонцов в виде вкраплений в основных массивах земель. В целом солонцы занимают в СНГ около 115 млн га, из них под пашней 23,9 млн га.

Из-за значительного содержания поглощенного натрия и высокой щелочности солонцовая почва приобретает отрицательные качества -- большую связность, бесструктурность, содержит мало подвижных питательных элементов и гумуса, отличается плохой водопроницаемостью, сильной набухаемостью при увлажнении и значительной усадкой при высыхании. Деятельность микроорганизмов в солонцовых почвах существенно ослаблена из-за высокой щелочности и крайне неустойчивого водного режима.

Большие заслуги в изучении солонцов и разработке методов их окультуривания принадлежат академику К. К. Гедройцу. Предложенный им метод гипсования солонцов заключается в вытеснении из почвенного поглощающего комплекса катиона Na⁺ и замене его на катион Са²⁺ при одновременном внесении навоза и компостов.

В зависимости от степени солонцеватости почвы дозы гипса варьируют от 2,5 до 10-15 т/га.

Гипсование проводят обычно в черном пару, но гипс можно вносить также под однолетние травы, пропашные культуры и яровую пшеницу.

Для снижения щелочности почв применяют сыромолотый гипс (до 85 % CaSO₄), фосфогипс (89--93 % CaSO₄).

Гипсование увеличивает урожайность зерновых на 0,3-0,6 т/га и более, клеверного сена - на 0,6-1 т/га, значительно повышает урожайность сахарной свеклы и других культур.

Орошение земель

В засушливых степных и полупустынных районах орошение является одним из самых надежных и действенных приемов повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Оно высокоэффективно и в районах неустойчивого увлажнения, где время от времени возникают засухи. В увлажненных районах лесостепи и центральных районах Нечерноземной зоны широко применяется орошение культурных пастбищ.

На Волге, Дону и в других районах созданы каскады водохранилищ, позволяющие в значительных размерах расширить орошаемые площади земель.

Источники воды и виды орошения. Основным условием для устройства оросительной системы или поливных участков является наличие надежного водоисточника с необходимым количеством пригодной для полива сельскохозяйственных культур воды. Источниками орошения могут служить воды рек, озер, водохранилищ, а также подземные воды.

Если уровень воды любого водоема выше уровня поверхности орошаемого участка, то возможно самотечное орошение, то есть вода на поля поступает самотеком. Если же для орошения воду нужно поднимать до уровня поверхности орошаемого поля, то приходится создавать специальные установки - насосные станции (механическое орошение).

В зависимости от способа распределения воды на поле и характера увлажнения корнеобитаемого слоя почвы выделяют следующие виды орошения: поверхностное (наземное), подпочвенное, орошение дождеванием и лиманное.

При наземном орошении вода к растениям подается по бороздам или сплошь по поверхности почвы. При этом на поле нарезают специальную сеть оросительных каналов . Такая сеть оросительных каналов с временными оросителями и поливными бороздами обеспечивает широкое использование сельскохозяйственной техники при уходе за посевами и уборке урожая.

В наземном орошении применяют следующие способы полива: полив по мелким (10-14 см) и глубоким (18-20 см) бороздам (для пропашных культур - сахарной свеклы, кукурузы, картофеля и др.); полив напуском по узким полосам (для культур сплошного посева -- пшеницы, ржи, ячменя, многолетних трав и др.) и полив затоплением чеков (при выращивании риса).

При подпочвенном орошении вода под давлением непрерывно подается к корням растений по специальным трубам, расположенным в подпахотном горизонте на глубине 40-50 см и на расстоянии одна от другой 70-120 см. Трубы или дрены имеют отверстия, через которые вода поступает в почву. Преимущество такого орошения в сравнении с наземным состоит в том, что оно не требует тщательной планировки поля и не затрудняет работу сельскохозяйственных машин.

При орошении дождеванием вода разбрызгивается по полю в виде дождя при помощи специальных дождевальных установок (ДЦН-70, ДЦА-ЮОМА, «Фрегат», «Волжанка», «Днепр» и др.). Дождевание - наиболее прогрессивный вид орошения, оно все шире применяется при поливе полевых и овощных культур и культурных пастбищ.

При лиманном (паводковом) орошении почва увлажняется затоплением талыми водами в период паводка. Талые воды при этом удерживаются на склонах, в поймах рек системой сооружаемых валов, что обеспечивает хорошую весеннюю влагозарядку почв, но исключает возможность применения вегетационных поливов.

Лиманное орошение широко применяется в засушливых степных и лесостепных районах страны при выращивании как яровых зерновых, так и озимых культур, а также для повышения продуктивности естественных сенокосов и пастбищ.

Под посев яровых культур участки затапливают талой водой на 6-10 дней перед началом полевых работ. При этом почва промачивается на глубину 1,5-2 м. Затем воду сбрасывают и поле готовят к посеву. Площади, занятые озимыми культурами, затапливают водой слоем 20 см на 2-3 сут., кормовыми многолетними травами - на 4-6 сут., луга и пастбища - на срок до 15 сут. При лиманном орошении урожайность зерновых возрастает на 0,6- 0,8 т/га, а сена - в 2-4 раза по сравнению с урожаями на суходольных лугах.

Нормы полива. Для определения степени обеспеченности растений водой в данной климатической зоне надо знать, какое количество ее расходуют растения за вегетацию для создания планируемого урожая. Сопоставив расходы воды с естественной обеспеченностью ею данной территории, можно судить о ее достаточности и о необходимости и размерах дополнительного увлажнения.

Количество воды, расходуемое растениями на создание единицы урожая основной продукции той или другой культуры, называется коэффициентом водопотребления. Его величина зависит от зональных условий, агротехники, урожайности возделываемых культур и вида орошения.

Так, для зоны орошения Ростовской области профессор Б. А. Шумаков установил следующие ориентировочные значения коэффициента водопотребления: у озимой пшеницы, яровых колосовых культур, подсолнечника он равен 1000, у кукурузы на зерно -- 500, у корнеплодов -- 100, у картофеля -- 150, у многолетних трав -- 500.

Помножив значение коэффициента водопотребления на величину планируемой урожайности основной продукции в тоннах с 1 га, получим значение общего расхода воды за период вегетации в кубических метрах с 1 га. Такой общий расход воды называют суммарным водопотреблением. Он слагается из расхода воды на транспирацию (испарение воды листьями), испарение поверхностью почвы и расход на фильтрацию.

Вычитая из суммарного водопотребления используемое растением количество осадков, выпадающих в данном районе в течение вегетации, а также потребляемый запас воды, накопившейся в почве к началу вегетации за счет осадков осенне-зимнего периода и грунтовых вод, получают так называемую оросительную норму, то есть количество воды (м³), которое надо подать дополнительно на 1 га за весь период вегетации той или другой сельскохозяйственной культуры.

Виды поливов и их назначение. В практике применяют следующие виды поливов: влагозарядковый, предпосевной, подпитывающий, вегетационный, удобрительный, освежительный и промывной.

Влагозарядковый полив проводят до посева: осенью, зимой, ранней весной и летом перед повторными посевами. Этот полив, создавая запасы влаги не только в верхних, но и в более глубоких слоях почвы, предотвращает возможность возникновения почвенной засухи. Особенно ценна осенняя влагозарядка. Она улучшает тепловой режим почвы, а следовательно, и перезимовку озимых культур, многолетних трав.

В засушливые годы влагозарядка эффективна для всех орошаемых культур. Самые высокие прибавки урожая от нее дает озимая пшеница. Нередко влагозарядковые поливы приобретают и самостоятельное значение. Установлено, что при влагозарядковом поливе урожайность озимой пшеницы возрастает в 1,5--2 раза.

Норма расхода воды при влагозарядковом поливе 800--1200 м³/га.

Под культуры, высеваемые ранней весной, влагозарядковый полив проводят в первую половину осени, потому что при поздне-осенних поливах почва поспевает для обработки позже. Это может нарушить сроки сева ранних яровых культур.

Предпосевной полив делают незадолго до посева. Этот полив ускоряет появление всходов. Глубину увлажнения рассчитывают на слой 0,4--0,5 м.

Подпитывающий полив проводят после посева в том случае, когда верхний слой почвы иссушен и существует угроза, что семена не смогут прорасти или дадут недружные всходы. В этих случаях рекомендуется дождевание. Норма расхода воды 150-250 м³/га.

Вегетационные поливы -- основные при орошении. Их проводят в период вегетации растений. Эти поливы создают благоприятный водный режим во время роста и плодоношения выращиваемых культур. Нормы вегетационных поливов устанавливают исходя из местных условий.

Удобрительные поливы -- это поливы растворами минеральных удобрений. Их применяют как самостоятельные подкормочные поливы или совмещают с очередным вегетационным поливом. При самостоятельном поливе норма расхода раствора 100м³/га. Удобрительные поливы лучше всего проводить дождеванием. Раствор удобрений в передвижных дождевальных агрегатах подают через гидроподкормщик.

освежительный полив проводят дождеванием в летние месяцы в жаркие часы дня для овощных и других культур в самые ответственные фазы развития растений. Норма расхода воды 50 м³/га.

Промывные поливы применяют на засоленных почвах. Цель этих поливов -- удалить из почвы водорастворимые соли. Промывные поливы широко распространены в старых районах орошения СНГ и служат эффективным средством мелиорации засоленных почв. При такой промывке необходимо предусматривать отвод воды с растворенными в ней солями, чтобы она не могла снова причинить ущерб плантациям.

Сроки полива. Растения нуждаются в постоянном притоке воды и растворенных в ней питательных веществ. В условиях орошения нельзя допускать, чтобы растения завядали от недостатка влаги.

Показателем начала полива является влажность, соответствующая 65--70 % полной полевой влагоемкости. Этот показатель служит нижним пределом, за которым происходит заметное ослабление роста растений.

В зависимости от выпадения осадков сроки поливов корректируют, руководствуясь следующим: если осадков выпадает 20 мм и больше, очередной полив в данный период отменяют; когда количество осадков составляет 10--20 мм, очередной полив переносят на 3--4 дня; при выпадении осадков менее 10 мм полив проводят в назначенный срок.

Продолжительность поливного периода (время, в течение которого на поле подается количество воды, соответствующее поливной норме) для пшеницы, сахарной свеклы, кукурузы, трав и культурных пастбищ 5--7 дней.

Межполивной период определяется главным образом состоянием погоды. Для сахарной свеклы и кукурузы он длится 20-- 30 сут между первым и вторым поливом, а между последующими -- 10--15сут.

При орошении культурных пастбищ поливы согласовывают с циклами стравливания. Начинают дождевание злакового травостоя через 5--бсут после стравливания и повторяют через 15-- 20сут.

Осушение земель.

Основные объекты осушения находятся в Нечерноземной зоне России. Значительные осушительные работы ведут на Дальнем Востоке. Некоторые осушаемые массивы расположены в Западной и Восточной Сибири.

Для нормальной жизнедеятельности культурных растений необходимо, чтобы в корнеобитаемом слое почвы воздух и вода находились в определенном соотношении. Если вода занимает большую часть пор и содержание воздуха составляет менее 20% их объема, то в почве создаются анаэробные условия, снижающие ее плодородие.

Осушаемую территорию, оборудованную сооружениями или устройствами для отвода из корнеобитаемого слоя почвы избыточной влаги, называют осушительной системой (система одностороннего действия). Если мелиоративная система, кроме того, подает воду в корнеобитаемый слой почвы в засушливые периоды вегетации, то ее именуют осушительно-увлажнительной (двустороннего действия).

Осушительная система включает разнообразные элементы Регулирующая осушительная сеть (закрытые дрены или открытые осушители, ложбины, закрытые и открытые коллекторы) служит для непосредственного удаления избыточной воды из почвы и отведения ее в коллекторы. Проводящая сеть включает закрытые и открытые коллекторы-собиратели, а также магистральный канал. Водоприемником осушительной системы служат реки, ручьи, озера, водохранилища, балки, овраги. Оградительная сеть -- ловчие каналы и дрены -- перехватывает поступающие поверхностные и грунтовые воды и отводит их в проводящую сеть или непосредственно в водоприемник. В состав осушительной сети входят также гидротехнические и эксплуатационные сооружения, дороги, оградительные дамбы, насосные станции.

В осушительно-увлажнительных системах создают также сооружения и устройства, обеспечивающие орошение осушаемых земель. Оросительные системы и их отдельные элементы, применяемые на осушительных системах, называют увлажнительными. Они могут быть совершенно независимыми (автономными) от осушительной системы и частично или полностью совмещенными с осушительной системой (некоторые элементы последней используют и для увлажнения почвы). К наименованию таких элементов добавляют определение «увлажнитель» (например, дрена-увлажнитель, коллектор-увлажнитель).

По характеру воздействия на водный режим осушаемой территории осушительные системы подразделяются на системы одностороннего и двустороннего действия.

Осушительная система одностороннего действия обеспечивает только отвод воды в водосборники по каналам и другим сооружениям.

Осушительная система двустороннего действия (осушительно-увлажнительная) позволяет регулировать водный режим путем отвода, задержания и перераспределения во времени избыточной воды и пополнения запасов ее в почве в засушливые периоды. Применение такой системы дает возможность в течение вегетационного периода поддерживать в корнеобитаемом слое почвы водный режим, близкий к оптимальному для сельскохозяйственных растений. Пополнение запасов воды в почве в засушливые периоды осуществляется подпочвенным орошением (по дренам) или дождеванием.

Осушительную систему создают из открытой отводящей сети и закрытой регулирующей - дренажа.

Для удаления избытка воды из поверхностного слоя почвы устраивают канавы глубиной 50-60 см и шириной в верхней части 100-120, а в нижней - 20-30 см. Такие канавы располагают поперек общего склона местности на расстоянии одна от другой 50-200 м и более (в зависимости от местных условий). При сооружении сети канав необходимо учитывать, что чем больше в данной местности выпадает осадков и меньше испарение, тем гуще должна быть сеть осушительных канав.

Открытые осушительные канавы занимают до 15-20% полезной площади и осложняют работу почвообрабатывающих и уборочных машин. Кроме того, они быстро разрушаются, зарастают сорняками и потому требуют очень больших эксплуатационных расходов.

Закрытая осушительная система (дренаж). Это более совершенный способ осушения. Для закрытых дрен используют керамические, гончарные или пластмассовые трубки. Наиболее распространен гончарный дренаж. Диаметр гончарных трубок 5 см, длина 33,3 см. Вода в дрену поступает через стыки, которые даже при очень плотной укладке имеют достаточное водоприемное отверстие. Чтобы предотвратить попадание в дрены частиц почвы, стыки между трубками защищают фильтром: мхом, стекловолокном, стеклохолстом. Дрены закладывают на глубину не менее 1-1,1 м.

Полезащитные лесонасаждения

На равнинном рельефе в лесостепной и степной зонах полезащитные лесные полосы (насаждения) защищают посевы от вредного действия ветров, особенно суховеев. Они расчленяют и задерживают ветровые потоки и снижают общую скорость ветра на 40--50 %, способствуют повышению влажности воздуха и почвы, уменьшая испарение и задерживая снег.

Под защитой лесных полос испарение влаги во время суховеев снижается на 25%, коэффициент транспирации сельскохозяйственных культур уменьшается не менее чем на 10%, испарение воды со свободной поверхности - на 13-14 %.

Полезащитные насаждения влияют на температуру воздуха. Они защищают культурные растения от действия низких температур при временных похолоданиях. Колебание температуры воздуха летом становится менее резким. Днем температура приземного слоя воздуха ниже на 1,5-2 "С, ночью выше, чем на незащищенных полях.

По конструкции лесные полосы делят на три типа: непродуваемые (плотные), ажурные и продуваемые.

Плотные полосы представляют собой сплошную стену леса - сверху донизу. Ветер через нее почти не проникает. Ветрозащитное действие распространяется на расстояние, равное примерно 15 высотам деревьев. У такой полосы задерживается много снега. Весной он медленно тает, создавая разницу во влажности почвы у лесной полосы и в межполосном пространстве.

Ажурные полосы более эффективны по сравнению с непродуваемыми. Сквозь них проходит около 35 % ветрового потока. При высоте деревьев 10 м скорость ветра снижается на расстоянии 250-300 м. Снег накапливается в зоне 25-30 высот деревьев.

Продуваемыми лесными полосами считают такие, где кроны деревьев смыкаются, создавая плотный заслон, а между стволами создаются большие просветы. Кустарников здесь нет. Такие насаждения наиболее благоприятно влияют на микроклимат окружающего поля.

По составу полезащитные лесные полосы должны быть смешанными (в определенных соотношениях), так как посадка деревьев и кустарников разных пород способствует устойчивости и долговечности насаждений.

При закладке используют несколько групп древесных пород: главные, или основные, обеспечивающие защиту от ветра (дуб черный, ясень обыкновенный, клен остролистный, гледичия, тополь быстрорастущий, сосна обыкновенная, лиственница сибирская); сопутствующие, усиливающие ветрозащиту (клен горный, тополь белый, акация белая и др.); кустарники, образующие подлески, защищающие почву от сорняков (акация желтая, клен узколистный, смородина). Породу подбирают с. учетом местного опыта лесонасаждения, рельефа, назначения полос. В состав лесных пород следует вводить и плодовые насаждения.

Полосы из одной породы (чистые) применяют лишь при неблагоприятных условиях для произрастания древесной растительности. Например, на бедных сухих песчаных почвах хорошо растет сосна, другие древесные породы сильно угнетаются и гибнут.

Полезащитные лесные полосы в условиях неорошаемого земледелия размещают, как правило, по границам пахотных земель и полей севооборотов. На равнине длинную сторону полосы располагают перпендикулярно к направлению господствующих ветров, на расчлененном рельефе -- поперек склона. Это ветроломные, или основные, лесные полосы.

В дополнение к продольным сажают поперечные полосы. Их располагают взаимно перпендикулярно. Расстояние между продольными полосами 200--650 м, между поперечными -- 400-- 2000 м.

Ширина полезащитных лесных полос зависит от числа рядов высаживаемых деревьев. Создают полосы двух-, трех- и четырехрядные шириной 10--20 м. Расстояние между деревьями 0,5-- 0,7 м, ширина междурядий 1,5--2,3 м. Для посадки лесных насаждений используют специальные машины СЛП-2 и СЛГ-1, которые делают бороздки, высаживают саженцы, засыпают их почвой и уплотняют.



Заключение

Освоение орошаемых земель определяется, в первую очередь, уровнем урожайности сельскохозяйственных культур. В настоящее время урожайность по стране составляет лишь 60 - 70% от проектной. Это говорит о том, что возможности орошаемых земель используется далеко не полностью.

Получение высоких и устойчивых урожаев и поддержание орошаемых земель в хорошем мелиоративном состоянии возможно только при хорошо налаженной работе оросительных систем. На сегодня в Саратовской области имеется свыше 250 тыс. га орошаемых земель в неудовлетворительном состоянии, из них около 50 тыс. га нуждается в строительстве дренажа, 45 тыс. га с критическим уровнем залегания грунтовых вод.

В результате мелиорации коренным образом изменяются водный, тепловой режимы почвы, речной сток и запасы воды в озерах. Мелиоративные мероприятия, проводимые в широких масштабах, оказывают влияние на всю окружающую среду, поэтому особенно важно заранее предусмотреть и предупредить их возможные отрицательные последствия.

Мелиоративные мероприятия должны быть направлены на улучшение природных условий в целом.

Сельскохозяйственная мелиорация предусматривает мероприятия по коренному улучшению почвенного плодородия. Она является основной частью общего комплекса мероприятий по преобразованию природы.



Библиографический список

1 Винокуров, Ю. И. Мелиорация земель как фактор адаптации аграрного природопользования в условиях природного риска / Ю. И. Винокуров, Б. А. Красноярова // Мелиорация и водное хозяйство. - 2004. - № 6. - С. 30-33.

2 Красноярова, Б. А. Аграрное природопользование в региональной системе / Б. А. Красноярова // Региональные проблемы географии: тр. ХI съезда РГО. - Т. 2. - СПб, 2000. - С. 18-23.

3 Проблемы деградации, охраны и восстановления продуктивности сельскохозяйственных земель России: инф. бюл. / МСХ РФ, РАСХН. - М.: «Росинформагротех», 2007. - С. 13-14.

4 Снакин, В. В. Экология и природопользование: энциклопедический словарь / В. В. Снакин. - М.: МПР России, 2007. - 508 с.

Размещено на Allbest.ru