Мелиорация земель Лекция 6 Мелиорация Система организационно-хозяйственных

Мелиорация земель Лекция 6

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: • химическая мелиорация земель (известкование кислых и гипсование засоленных почв). • орошение и обводнение земель в районах, подверженных сильной засухе; • осушение переувлажненных земель; • борьба с водной и ветровой эрозией; • улучшение лугов и пастбищ; • защитное лесонасаждение;

Мелиорация земель значительно повышает их продуктивность. Орошение увеличивает урожайность зерновых культур на 1, 5 -2 т/га, то есть практически удваивает урожай. Необходимость? ? 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. В 1, 5 -2 раза возрастает продуктивность земель при осушении, а при создании орошаемых культурных пастбищ их продуктивность повышается в 3 -4 раза.

Известкование и гипсование почв • По отношению к кислотности почвенного раствора растения можно разделить на пять групп. • Не переносят кислой реакции (люцерна, эспарцет, сахарная и кормовая свекла, конопля). Оптимум р. Н для них в пределах 7 -7, 5. Они сильно реагируют на известкование даже слабокислых почв. • Чувствительны к повышенной кислотности (пшеница, ячмень, кукуруза, подсолнечник, все бобовые культуры, кроме люпина и сераделлы). Для них наиболее пригодна слабокислая или нейтральная реакция (р. Н 6 -7). Эти культуры хорошо отзываются на известкование сильно- и среднекислых почв. • Менее чувствительны к повышенной кислотности (рожь, овес, просо, гречиха). Они удовлетворительно растут при кислой и слабощелочной реакции (р. Н 4, 5 -7, 5), но лучше удаются при р. Н 5, 5 -6. Растения этой группы весьма положительно реагируют на известкование сильно - и среднекислых почв.

Известкование и гипсование почв • Слабочувствительны к кислотности (лен и картофель). Для них известкование необходимо только на сильнокислых почвах. Для льна предпочтительна слабокислая реакция (р. Н 5, 5 -6, 5), для картофеля р. Н 5 -6. • Хорошо переносят кислую реакцию и чувствительны к избытку водорастворимого кальция в почве люпин и сераделла, снижающие урожай при известковании повышенными дозами. Наиболее чувствительны растения к кислотности почвы в первый период вегетации. При повышенной кислотности замедляется рост корней и уменьшается проницаемость их клеток, что ухудшает использование растениями воды, питательных веществ почвы и удобрений. Ослабляется синтез белков, углеводов, и в результате снижается урожайность.

Известкование • Снижение кислотности дерново-подзолистых 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 удобрений. • При различных показателях кислотности почвы дозы извести могут колебаться от 1 -2 до 6 -8 т/га. От внесения 1 т извести смещение р. Н солевой вытяжки в первый год на суглинистых почвах составляет 0, 15 -0, 2 ед. , а на супесчаных – 0, 2 -0, 35 ед.

Известкование • 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% Са. СО 3, известковые туфы (луговая известь), мергель, доломитовую муку, содержащую 95% Са. СО 3. Используют также гашеную известь, дефекационную грязь (отходы сахарных заводов).

Известкование

Гипсование • 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.

Гипсование • В зависимости от степени солонцеватости почвы дозы гипса варьируют от 2, 5 до 1015 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 % Ca. SO 4), фосфогипс (89 -93 % Ca. SO 4). • 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.

Обводнение Обеспечение водой безводных и маловодных районов путём освоения местных ресурсов воды и переброски её по каналам и трубопроводам с других территорий. Различают обводнение: экстенсивное, неполное (ограниченное) и полное. При экстенсивном строят только сеть водоисточников. При неполном строят сеть водоисточников, а также доп. сооружения и устройства, облегчающие использование этой сети в целях водоснабжения (напр. , водоподъёмная установка на скважине, водопойная площадка ниже пруда). Полное обеспечивает удовлетворение потребностей всех водопотребителей, находящихся на обводняемой территории, т. е. строятся водозаборные, водоподъёмные, водопроводящие, водоочистные, водораздаточные сооружения и устройства.

Орошение Основным условием для устройства оросительной системы или поливных участков является наличие надежного водоисточника с необходимым количеством пригодной для полива сельскохозяйственных культур 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).

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

Наземное орошение • В наземном орошении применяют следующие способы полива: • полив по мелким (10 -14 см) бороздам • полив по 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. ) • полив затоплением чеков (при выращивании риса).

Наземное орошение 1 - головной водозаборный узел на реке; 2 магистральный канал; 3 межхозяйственный распределитель; 4 хозяйственные распределители; 5 внутрихозяйственные распределители; 6 временные оросители; 7 поливные борозды; 8 узел гидротехнических сооружений; 9 водовыпуски.

Подпочвенное орошение (капельное) 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. Но в условиях России трубы могут размораживаться.

Подпочвенное орошение (капельное)

Напочвенное (капельное) орошение

Дождевание (спринцевание) Более дешевый способ, с прогрессивными системами. Система линейного типа.

Дождевание (спринцевание) система барабанного типа

Дождевание (спринцевание) орошение пастбищ в Саудовской Аравии

Лиманное (паводковое) орошение 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 и озимых культур, а также для повышения продуктивности естественных сенокосов и пастбищ.

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. 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.

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 (м 3), которое надо подать дополнительно на 1 га за весь период вегетации той или другой сельскохозяйственной культуры.

Оросительную норму, м 3/га, рассчитывают по формуле где Е - размер суммарного водопотребления, м 3; Р - количество продуктивных осадков за время вегетации, м 3; Л - количество влаги, используемой за счет запасов корнеобитаемого слоя, м 3. Количество воды (м 3), подаваемое за один полив на 1 га, называется поливной нормой. Она зависит от вида почвы, глубины увлажняемого слоя и запаса воды в почве.

Сухие и южные степи Число поливов Оросительная норма Поливная норма Число поливов Зерновые 2000 3500 - 600 3 -5 1500 2000 600 - 700 2 -3 Сахарная свёкла 4000 6000 500 - 700 6 -10 1500 2000 600 - 700 3 -4 Многолетние травы 4000 5000 800 5 -6 3000 3500 600 - 700 3 -5 Оросительная норма Культуры Поливная норма Оросительные и поливные нормы в различных зонах России, м 3/га Лесостепь

Виды поливов Влагозарядковый Предпосевной Подпитывающий Вегетационные Удобрительные Освежительные Промывные

Осушение • 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).

Схема осушительной системы 1 водоприемник (река); 2 магистральный канал; 3 трубы-переезды; 4 транспортирующий собиратель; 5 осушители; 6 дороги; 7 нагорно-ловчие каналы; 8 мосты; 9 смотровые колодцы; 10 закрытый коллектор; 11 ловчие каналы; 12 дрены; 13 устья закрытых коллекторов; 14 лесополосы

Осушительная система 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.

Осушительная система 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). Для закрытых дрен используют керамические, гончарные или пластмассовые трубки. 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. Дрены закладывают на глубину не менее 1 -1, 1 м.

Культуртехнические работы Данные мероприятия включают: • удаление древесно-кустарниковой растительности (корчевку деревьев, пней, срезку кустарника), • разделку кочек, • первичную вспашку и окультуривание пахотного слоя, • уборку камней • выравнивание относительных высот поля.

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 4050 %, способствуют повышению влажности воздуха и почвы, уменьшая испарение и задерживая снег. Под защитой лесных полос испарение влаги снижается на 25%, коэффициент транспирации сельскохозяйственных культур уменьшается не менее чем на 10%, испарение воды со свободной поверхности – на 13 -14 %.

Полезащитные лесонасаждения По конструкции лесные полосы делят на три типа: непродуваемые (плотные), ажурные и продуваемые. Плотные полосы представляют собой сплошную стену леса – сверху донизу. Ветрозащитное действие распространяется на расстояние, равное примерно 15 высотам деревьев. У такой полосы задерживается много снега. 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. Такие насаждения наиболее благоприятно влияют на микроклимат окружающего поля.

Полезащитные лесонасаждения

Полезащитные лесонасаждения