Объекты и виды мелиорации и характер их проведения по агроклиматическим зонам страны. Комплексность мелиораций. Эрозионно-ландшафтные зоны, принципы их выделения, характеристика, особенности использования Принципы выделения мелиоративных зон

Слово "Мелиорация" происходит от латинского melioratio - улучшение. Согласно общепринятому определению, мелиорация - система организационно хозяйственных и технических мероприятий по коренному улучшению земельных ресурсов с целью наиболее эффективного их использования . Она дает возможность изменять комплекс природных условий (почвенных, гидрологических и др.) обширных регионов в нужном для хозяйственной деятельности человека направлении: создавать благоприятные для полезной флоры и фауны водный, воздушный, тепловой и пищевой режимы почвы и режимы влажности, температуры и движения воздуха в приземном слое атмосферы; способствует оздоровлению местности и улучшению природной среды. Наибольшее значение мелиорация имеет для сельского хозяйства, придавая большую устойчивость этой отрасли народного хозяйства и обеспечивая более стабильные валовые сборы сельскохозяйственных. культур; позволяет производительнее использовать земельный фонд. Мелиорация -- важный фактор интенсификации сельскохозяйственного производства (совместно с механизацией и химизацией) и научно технического прогресса в сельском хозяйстве, открывающий широкие возможности для повышения урожайности, создания прочной кормовой базы животноводства, освоения пустынных и заболоченных земель. Технический уровень мелиорации определяется характером производственных отношений, уровнем развития производительных сил страны, а также зональными условиями отдельных территорий и хозяйственными задачами .

Мелиорация, хотя и очень действенное мероприятие, но не единственное в создании культурного ландшафта. Ей должны предшествовать мероприятия по рациональной организации ландшафта, рекультивации и охране земель должны предшествовать мелиорации. Наибольшую отдачу мелиорация дает именно на таких ландшафтах. Однако далеко не все земли конкретного ландшафта нуждаются в мелиорации. Граница между природообустройством (мелиорация - его часть) и природопользованием нечеткая. Поэтому, с некоторой мерой условности можно считать, что мелиорация - это такие устройства, сооружения, работы, которые не входят в обычную технологию природопорльзования, применяемую в данной природной зоне. Например, борьба с ветровой или водной эрозией должна быть непременной составляющей технологии сельскохозяйственного производства в эрозионно опасных зонах, а также снегозадержание на полях, глубокое рыхление почвы, узкозагонная вспашка и т.п. Эти мероприятия являются мелиорирующими, и их часто называют агромелиоративными, они эффективны в сочетании с "чисто" мелиоративными.

Мелиорация существенно изменяет некоторые природные процессы. Например, мелиорация сельскохозяйственных земель сильно изменяет процесс почвообразования, в результате её применения исчезают одни элементы почвообразования и появляются другие: оглеение, засоление, торфообразование. Мелиорация способна превратить азональные почвы (пойменные, болотные, засоленные) в зональные, а также существенно модифицировать зональное почвообразование. Также очень часто наблюдается изменение микроклимата мелиорированных районов в худшую сторону .

Мелиорация отличается от землепользования глубиной преобразования компонентов геосистем, в результате мелиорации земля приобретает новое качество, новую ценностную характеристику функционального единства существующих её свойств, новую внутреннюю и внешнюю определенность, относительную устойчивость, отличие её от одних участников земли и сходство с другими.

Мелиорация - это не какое-то абстрактное благотворительное действие, чтобы просто кому-то было хорошо. Она имеет вполне конкретного заказчика, перед ней ставится вполне определенная цель, это очень дорогое мероприятие, сильно воздействующее на природу. Она призвана повысить, причем существенно, полезность некоторой территории. Поэтому в практическом плане надо говорить о мелиорации конкретных земель, а не о мелиорации геосистемы. Под землями понимают территории с угодьями, находящимися в чьем-то пользовании, владении, собственности. Из этого вытекает, что надо мелиорировать все земли, пригодные для какого либо использования. У этих земель есть хозяин, который заинтересован долгое время получать устойчивую прибыль от мелиорации. Хозяином может выступать фермер, муниципалитет, предприятие и даже государство.

При мелиорации земель, входящих в конкретную геосистему, надо прежде всего установить требования землепользователя к свойствам компонентов геосистемы: какими должны быть свойства почв при выращивании определенных растений, или грунтов как оснований для сооружений, дорог, или свойства вод для водоснабжения и т.д. При этом становится понятным главный объект мелиорации или предмет труда мелиоратора .

При улучшении сельскохозяйственных земель - это почва, которая для земледельца выступает уже как средство производства, причем важнейшее. Отметим, что почва в отличие от других средств производства обладает уникальным свойством - неизнашиваемостью. При соответствующем количестве и качестве вложенного в почву труда она способна сохранять и даже наращивать свою потребительскую стоимость. Это обстоятельство формирует главную цель мелиорации сельскохозяйственных земель - расширенное воспроизводство плодородия почвы. Достижение этой цели, а не получение максимального урожая любой ценой, в том числе ценой истощения почвы, обеспечивает долговременные интересы землепользователя. Такая формулировка цели обеспечивает и устойчивость агросистемы, так как плодородные почвы более устойчивы, следовательно, она по сути является природосберегающей.

Человек не повышает плодородие почвы ради самого плодородия. Повышая его, человек заботится о получении высокого урожая определенных культур, это также должно быть целью мелиорации. При этом надо иметь в виду, что требования растений и почвы не всегда совпадают, они могут вступать в противоречие. Следует ориентироваться на некоторое недополучение урожая по сравнению с наивысшим возможным. Это повышает устойчивость агросистемы, уменьшает потребность в ресурсах. Например, в орошаемом земледелии - это прежде всего уменьшение оросительных норм, следовательно, уменьшение нагрузки как на мелиорируемую, так и на прилегающие геосистемы .

Технически мелиорация должна осуществляться при экономном расходовании всех ресурсов, в том числе энергетических и трудовых. Это выгодно экономически и важно для сохранения природы.

Мелиорация может приводить к негативным экологическим последствиям. Поэтому непременная составляющая работы по мелиорации земель - недопущение ущерба природным системам и другим землепользователям или компенсация этого ущерба.

Таким образом, можно сформулировать цель мелиорации сельскохозяйственных земель: расширение воспроизводства плодородия почвы, получение оптимально урожая определенных культур при экономном использовании всех ресурсов, недопущении или компенсации ущерба природным системам и другим пользователям .

При мелиорации земель другого назначения цели могут меняться, но ограничения при её выполнении остаются. Цели мелиорации могут быть достигнуты только при выполнении определенного целостного набора требований. Эти требования принято называть мелиоративным режимом. Выбор показателей режима представляет собой сложную задачу, требует глубокого обобщения результатов многолетних исследований в различных природных зонах. Общие критерии выбора мелиоративного режима следующие:

· использование доступных при сложившейся технологии мелиорации приемов;

· изучение воздействия показателей на плодородие почвы, рост растений и окружающую среду в данной природной зоне;

· возможности количественного прогноза изменения обстановки при тех или иных значениях показателей;

· изменение набора показателей по мере развития науки, средств сбора и переработки информации, технологии улучшения земель.

Набор этих показателей может быть разным, в зависимости от вида мелиорации. Например, допустимые пределы регулирования влажности корнеобитаемого слоя почвы и глубин грунтовых вод, допустимое содержание токсичных солей в почвенном растворе, pH почвенного раствора.

Значения того или иного показателя устанавливают исходя из имеющегося опыта, а также в результате рассмотрения ряда вариантов с учетом возможного неодинакового воздействия на растение, почву, окружающую среду. Наилучший вариант мелиоративного режима оценивают не только по объему и качеству урожая, но также и по плодородию почвы, затратам на компенсацию негативных последствий, стоимости ресурсов и другим затратам.

Поэтому показатели различных вариантов мелиоративного режима оценивают по среднемноголетней прибавке урожая сельскохозяйственных культур, выращиваемых на орошаемом массиве, по сравнению с богарой; по компенсационным мероприятиям, не допускающим снижения плодородия почвы; затратам на дренаж, защиту от подтопления соседних земель, штрафам за загрязнение подземных и поверхностных вод или затратам на очистку дренажных вод; оросительным нормам; затратам на строительство и эксплуатацию мелиоративной системы .

А. Г. Исаченко в 1977 году пришел к выводу, что объектом мелиорации является геосистема как целое, а сущность мелиорации состоит в целесообразной перестройке функционирования геосистемы путем воздействия на такие ее звенья, как влагооборот, биогенная составляющая и гравитационные процессы. Нежелательные последствия мелиорации, по мнению автора, являются результатом того, что в качестве ее объекта рассматривается не природный комплекс в целом, а отдельные компоненты.

С момента своего появления и вплоть до XIX - XX веков мелиорация была плодом практической деятельности людей, их опыта, передающегося из поколения в поколение, а не достижением научной мысли .

В XIX - XX века возникает новое научное направление - мелиоративная география. Её методологические принципы разрабатывались географами, почвоведами, гидротехниками не одного поколения: В. В. Докучаевым, А. И. Воейковым, В. Р. Вильямсом, А. Н. Костиковым, Д. Л. Армандом, В. А. Ковдой, А. М. Шульгиным, И. П. Айдаровым, Б. С. Масловым, Ю. Н. Никольским, В. В. Шабановым и другими. Они опирались на концепции геотехнической системы, программированных урожаев и агроландшафта. Важнейший общегеографический принцип, на котором базируются все прикладные направления современной мелиоративной географии - принцип комплексности. Его сущность, как минимум, проявляется трояко: это применение комплекса методов и способов мелиорации, учет ландшафтной организации природной среды и рассмотрение комплекса причинно следственных связей, от гидрологических до социальных и психологических аспектов.

Общепризнанным в прикладной географии выступает принцип экономической эффективности.

Региональный принцип основывается на том, что мелиоративно-географические системы имеют региональную размерность, характеризуются генетическим единством, территориальной целостностью и индивидуальной структурой.

Экологический принцип мелиоративной географии опирается на работы Л. С. Берга, В. Н. Сукачева, В. Б. Сочавы и Л. Г. Раменского, которые доказали применимость докучаевских подходов к изучению, улучшению и использованию природных условий и ресурсов .

Историко-генетический принцип вытекает из тесной взаимосвязи географии и истории. Так, физическая география связана с историей развития природы, социально экономическая -- с историей общества и т. д. Мелиоративная география, являясь частью прикладной географии, развивалась под влиянием отношений между географией, техническими науками и проектным делом, имеющим исторический аспект.

Многолетний опыт географических исследований для целей мелиорации показал, что их методы должны иметь свою специфику и среди них следует особо выделить группу мелиоративных оценок, куда войдут все виды оценок, рассчитанные на использование в работах по улучшению природной среды.

Разработано два взаимодополняющих подхода к мелиоративной характеристике территории: комплексный (ландшафтный) и компонентный .

Важнейший метод мелиоративной географии - оценка воздействия мелиораций на ландшафты (ОВОС). Это обязательный элемент проектирования и и изыскательских работ при любом виде хозяйственной деятельности. Прежде чем дать оценку, собирают данные геоморфологических, гидрогеологических, гидрографических, агроклиматических исследований, разрабатывают физико-географический и ландшафтный прогнозы влияния мелиорации на ПТК мелиорируемых и прилегающих территорий.

Метод мелиоративно-географического мониторинга как части геоэкологического мониторинга природной среды используется для своевременного оперативного предупреждения в первую очередь нежелательных последствий мелиорации.

Мелиоративно-географическое прогнозирование -- система мероприятий по формированию научно обоснованного суждения об изменениях природных комплексов в зоне влияния мелиоративных сооружений на заданный период времени.

По отношению к отраслям народного хозяйства и выполняемым задачам выделяют следующие мелиорации:

ь Сельскохозяйственные

ь Лесохозяйственные

ь Водохозяйственные

ь Для энергетики

ь Для нужд рекреации

ь Для строительства

ь Для транспорта

ь Многоцелевые

По прямому воздействию на ведущие компоненты природных комплексов выделяют типы мелиорации. Каждый тип по характеру избирательного воздействия на ведущие свойства природных комплексов подразделяется на подтипы, каждый подтип по конкретному воздействию на процессы и свойства отдельных компонентов или природных комплексов подразделяется на виды :

a) Осушительные

· Осушение болот

· Осушение заболоченных и переувлажненных земель

b) Паводкорегулирующие

· борьба с затоплением и паводками

· борьба с подтоплением

· ликвидация поверхностного застаивания атмосферных осадков

c) Оросительные

· увлажнительное орошение

· удобрительное орошение

· отеплительное орошение

· почвоочистное орошение

· дезинфицирующее орошение

d) Осушительно-увлажнительные

· регулирование водно-воздушного режима почв

· орошение осушенных земель польдерное осушение

e) Обводнительные

· обводнение безводных территорий

· обводнение маловодных территорий

2) Литотропные (земельные)

a) Почвозащитные

· борьба с плоскостной эрозией

· борьба с овражной эрозией

· борьба с дефляцией почв

· борьба с суффозией почв

b) Почвореконструктивные

· создание почвенного покрова

· оптимизация фундаментальных свойств и состава почв (пескование, глинование, торфование)

· увеличение мощности перегнойного горизонта

c) культуртехнические

· Планировка поверхности

· Землеочистка

· Землеустройство

d) Грунтореконструктивные (инженерно геологические)

· Противомерзлотные

· Противокарстовые

· Противооползневые

e) Рекультивационные

· Рекультивация карьеров

· Рекультивация отвалов горных пород

· Рекультивация золоотвалов

· Рекультивация разрушений природной стихии (паводков, ураганов)

3) Фитотропные (растительные)

a) Фитоконструктивные

· Создание лесополос

· Сплошное лесонасаждение

· Фитонцидные (курортные) насаждения

b) Ландшафтно-защитные

· Водоохранные

· Ветрорегулирование

· Снегорегулирование

· Берегозащита

· Борьба с оползнями и обвалами

4) Климатические

a) Тепловые

· Борьба с заморозками

· Акваторно-тепловые

· Агротепловые

· Борьба с выпреванием

· Борьба с вымерзанием

b) Влагораспределительные

· Искусственное вызывание атмосферных осадков

· Регулирование снеготаяния

· Аккумуляция влаги

c) Ветроослабляющие

· Противоураганные меры

· Местные ветроослабляющие мероприятия

5) Снежные

a) Терморегулирующие

· Снегозадержание

· Снегоуплотнение

b) Влагорегулирующие

· Снегонакопление

· Регулирование снеготаяния

6) Химические

a) Солеобогатительные

· Внесение удобрений

· Регулирование расхода питательных веществ

b) Кислоторегулирующие

· Известкование почв

· Кислотование почв

· Гипсование почв

c) Почвоукрепляющие

· Оструктуривание почв

· Противодефляционное закрепление почв полимерами

· Силикатизация почвогрунтов

d) Санитарно дезинфекционные

· Применение арбоцидов

· Применение пестицидов

Гидрографическая сеть – это совокупность пониженных участков рельефа, способствующих формированию постоянных или временных водотоков.Структура гидрографической сети:1) Ложбина – слабовыраженные элементы рельефа с пологими склонами, глубиной до 5 метров и площадью водосбора до 5 га. Вспашка этой территории возможна.2) Лощина – это выраженное понижение участка рельефа до 5 – 10 метров с площадью водосбора до 500 га. От вершины к устью расширяются и углубляются. Освоение затруднительно, но возможно.3) Балка – сильно выраженное глубокое понижение до 10 – 20 метров, шириной поверху 200 – 300 метров, площадью водосбора до 3000 га. Использование балок и склонов – возможно.

4) Долина реки поперечное сечение малых рек находится в динамическом состоянии, а крупных рек более устойчиво.

5) Овраги – по территориальным признакам различают: первичные (склоновые и береговые) и вторичные (вершинные или донные).

Для того, чтобы правильно составить план пользования площади землепользования и разработать эффективную систему противоэрозионных мероприятий необходимо произвести противоэрозионную организацию территории.

Состав противоэрозионного агролесомелиоративного комплекса зависит от множества агро-климатических факторов. Одним из них является рельеф, который характеризуется уклоном. В зависимости от уклона на склоновых территориях выделяются три эрозионно-опасные зоны:1) Приводораздельная (уклон до 2 о); 2) Присетевая (уклон от 2 о до 8 о); 3) Зона гидрографической сети (уклон более 8 о);

Для того, чтобы выполнить комплекс противоэрозионных мероприятий на всей территории хозяйства нами с учетом научных норм и рекомендаций выделены и изображены на плане три эрозионнно-опасные зоны, при этом был использован профиль АВ. Зоны имеют ярко-выраженный характер из-за сложного рельефа. Приводораздельная и присетевая зоны присутствуют на профиле. Уклоны в первой зоне меняются от 0,6 о до 1,8 о и в среднем составляют1,13 о. Значения уклонов во второй зоне лежат в пределах от 2,4 о до 4,8 о и в среднем составляют 3,6 о. Третья зона в створ АВ не вошла но она также явно выражена на территории хозяйства. Способ выделения зон: на плане рельеф изображен горизонталями, высота сечения рельефа 2,5 метра. Рассчитываются значения расстояния между горизонталями для уклонов 2 о и 8 о. Далее, измеряя расстояние между горизонталями, проводим линию разделяющую зоны в тех местах, где расстояние меньше рассчитанного.

Комплексные мелиорации в приводораздельной эрозионно-ландшафтной зоне, принципы проектирования.



Территория приводораздельной зоны располагается на самых высоки геодезических отметках, но при этом она имеет малые уклоны местности (до 2 о), следовательно предпосылок для развития водной эрозии нет, но зато в условиях этой зоны основным вредоносным фактором является ветер. Отсюда появляется возможность развития ветровой эрозии, т.е. дефляции.

Признаки приводораздельной зоны:

1) Спокойная топография (поверхность ровная, а уклоны малые);

2) Процессы водной эрозии выражены слабо, смыв почвы не происходит;

3) Почвенный покров наиболее развит и представлен плодородными почвами, сохранившими для растений питательные элементы;

4) Территория этой зоны пригодна для интенсивного выращивания сельскохозяйственных культур и размещения основных севооборотов;

5) В целях улучшения экологических условий агрофитоциноза и эффективного сельскохозяйственного производства на данной территории возможно применение различных видов мелиораций;

Противоэрозионный комплекс (ПК) включает в себя четыре основных вида мероприятий:

1) Организационно хозяйственные;

2) Рациональные агротехнические мероприятия;

3) Агролесомелиорация;

4) Гидротехническая мелиорация.

Организационно-хозяйственные мероприятия в условиях приводораздельной зоны предполагают рациональное внутрихозяйственное землеустройство: установление оптимального размера полей, рабочих участков, их конфигурации (желательно прямоугольник со сторонами 1:2..1:3), плановое размещение их составных элементов с целью упреждения потенциальных предпосылок для развития водной и ветровой эрозии, в этой связи длина полей должна быть ориентирована вдоль горизонталей, поперёк склона и прпендикулярнонаправленю действия вредоносных ветров.

Сельскохозяйственные мелиорации изменяют водный, воздушный, микробиологический и питательный режимы почвы, создавая благоприятные условия для роста и развития культурных растений.

В качестве объектов сельскохозяйственных мелиораций служат:

земли с неблагоприятными условиями водного режима (болота, заболоченные участки, засушливые степи, полупустыни и пустыни);

земли с неблагоприятными физическими и химическими свойствами (засоленные почвы, тяжелые глинистые, пески и др.)

земли подверженные вредному механическому действию воды или ветра (овраги, легко развеваемый почвенный покров).

В Федеральном Законе Российской Федерации «О мелиорации земель» принятым Государственной думой 8 декабря 1995 года, определены понятия типов и видов мелиорации земель.

В зависимости от характера мелиоративных мероприятий различают следующие типы мелиорации земель:

гидромелиорация;

агролесомелиорация;

культуртехническая мелиорация;

химическая мелиорация.

В составе отдельных типов мелиорации земель настоящим Федеральным законом устанавливаются виды мелиорации земель.

Гидромелиорация земель. Гидромелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий, обеспечивающих коренное улучшение заболоченных, излишне увлажненных, засушливых, эродированных, смытых и других земель. состояние которых зависит от воздействия воды.

Гидромелиорация земель направлена на регулирование водного, воздушного, теплового и питательного режимов почв на мелиорируемых землях посредством осуществления мер по подъему, подаче, распределению и отводу вод с помощью мелиоративных систем, а также отдельно расположенных гидротехнических сооружений.

К этому типу мелиорации земель относятся оросительная, осушительная, противопаводковая, противоселевая, противоэрозийная и другие виды гидромелиорации земель.

Агролесомелиорация земель. Агролесомелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий, обеспечивающих коренное улучшение земель посредством использования почвозащитных, водорегулирующих и иных свойств защитных лесных насаждений.

К этому типу мелиорации земель относятся следующие виды мелиорации земель:

противоэрозионная - защита земель от эрозии путем создания лесных насаждений на оврагах, балках, песках, берегах рек и других территориях;

полезащитная - защита земель от воздействия неблагоприятных явлений природного, антропогенного и техногенного происхождения путем создания защитных лесных насаждений по границам земель сельскохозяйственного назначения;

пастбищезащитная - предотвращение деградации земель пастбищ путем создания защитных лесных насаждений.

Культуртехническая мелиорация земель. Культуртехническая мелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий по коренному улучшению земель.

Этот тип мелиорации земель подразделяется на следующие виды мелиорации земель:

расчистка мелиорируемых земель от древесной и травянистой растительности, кочек, пней и мха;

расчистка мелиорируемых земель от камней и иных предметов;

мелиоративная обработка солонцов;

рыхление, пескование, глинование, землевание, плантаж и первичная обработка почвы;

проведение иных культуртехнических работ.

Химическая мелиорация. Химическая мелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий по улучшению химических и физических свойств почв. Химическая мелиорация земель включает в себя известкование почв, фосфоритование почв гипсование почв.

В зависимости от баланса влаги и тепла территорию Российской Федерации условно делят на шесть зон: тундру, лесную, лесостепь, степь, полупустыню и пустыню (Табл. 1).

Таблица 1 - Основные климатические показатели природных зон Российской Федерации

В тундре и лесной зоне, где осадков выпадает больше, чем испаряется, наблюдается переувлажнение и заболачивание почв. В лесостепной зоне испарение превышает количество осадков, в степной, полупустынной и пустынной зонах осадков выпадает в 2,5 …9 раз меньше, чем испаряется. Почвенный покров той или иной зоны с мелиоративной точки зрения также является важной составляющей.

Почвы полупустынной и пустынной зоны представлены бурыми степными разновидностями различной степени солонцеватости, сероземами, в некоторой части каштановыми (светлыми), солонцами, солончаками и песками.

Почвенный покров степной зоны разнообразен. Здесь распространены черноземы типичные (обыкновенные), мощные, малогумусные (слюжные), каштановые почвы, солонцеватые и солончаковые почвы, лугово-каштановые, лугово-черноземные почвы.

В лессостепной зоне сосредоточены различные подтипы серых лесных почв, черноземы северные и выщеогленные; в азиатской части - в некоторой степени солонцеватые и солончаковатые черноземные и луговые почвы. Для этой зоны характерно распространение лёссов и лёссовидных пород.

В лесной зоне преобладающими являются: подзолистые и дерново-подзолистые, глеево-подзолистые и торфяно-подзолистые почвы.

При выделении мелиоративных зон и районов, а тем более отдельных объектов орошения и осушения приходится учитывать не только климатические условия, но и почвенно-гидрологические условия:

рельеф и гранулометрический состав почвы (пойма, древняя терраса, предгорье, пески, просадочные земли и др.);

типы почв и их сочетание (черноземы, дерново-луговые, каштановые, засоленные почвы в комплексе с солонцами и солончаками и т.д.);

гидрогеологические и мелиоративные свойства почв и грунтов, которые характеризуются наличием водоупора, близостью стояния и минерализацией грунтовых вод, их отточностью, водопроницаемостью и водоподъемной способностью, общей и свободной емкостью насыщения почв и грунтов и др.

экономическими и организационными условиями.

Для каждой зоны (с участием вышеприведенных особенностей) можно наметить определенный перечень мелиоративных приемов.

В пустынной зоне требуется проведение: оросительных мелиораций; борьбы с вторичным засолением; закрепление и освоение песков в виде полос и куртин саксаула.

Для полупустынной зоны возрастает роль орошения. Наличие в этой зоне больших континентальных бессточных котловин аккумулирующих соли способствует широкому развитию засоленных почв, на которых необходимо проводить промывочные поливы. В силу недостаточности влаги водная эрозия меньше, увеличивается ущерб от ветровой эрозии, кроме этого рекомендуется: лиманное орошение, обводнение пастбищ, создание микролиманов на артезианских водах, строительство колодцев.

В степной зоне путем применения высокой агротехники, методов сухого земледелия, лесозащиты, а также оросительных и обводнительных мероприятий на черноземных и каштановых почвах урожайность прогрессивно повышается и становится устойчивой. Наряду с этим необходимо проведение противоэрозионных и противодефляционных мероприятий, полезащитное лесоразведение, химических мелиораций солонцовых и солончаковых почв.

Одним из основных режимообразующих факторов, вызывающих необходимость мелиорации в степях, является климат, определяющий поступление на земную поверхность значительного количества тепла при небольшом объеме атмосферных осадков.

Поток тепла за счет солнечной радиации в степях составляет от 90 до 120 ккал/см 2 в год, годовой радиационный баланс - от 25 до 37 ккал/см 2 . Это обеспечивает годовую сумму температур выше 10°С в диапазоне 1900…2600°. Годовая сумма атмосферных осадков изменяется от 150 мм на южных до 450 мм на северных границах степной зоны, причем 75…85% осадков выпадает летом. В тоже время испаряемость с открытой водной поверхности составляет на южной границе 800 мм и уменьшается к северу до 650 мм. Ввиду превышения испаряемости над количеством выпадающих осадков для степных экосистем характерен дефицит влаги. Коэффициент увлажнения, равный отношению количества выпадающих атмосферных осадков к испаряемости, увеличивается от 0,1 на юге до 0,6 на севере степной зоны.

Растительный покров в степной зоне существенно зависит от климатических особенностей. Наиболее оптимальное условие для растительного покрова создались в средней части степной зоны. Запасы фитомассы здесь наибольшие - 48 т/га, уменьшаясь к северу (до 28 т/га) и к югу до (9 т/га). Для степей характерна широтно-зональная смена растительного покрова, в соответствии с которой выделяют подзоны луговых, засушливых, сухих, опустыненных степей.

Особенность степных почв - высокая концентрация гумусовых веществ. Выделяют такие типы и подтипы почв: мощные (типичные), обыкновенные и южные черноземы, темно-и светло-каштановые и каштановые. Их закономерная смена в степных экосистемах обусловлена взаимодействием трех процессов: гумусонакопления, карбонатизация и осолонцевания.

Гумусонакопление в степной зоне снижается с севера на юг: концентрация гумуса - от 12…10 до 3…2%, его запасы от 700 до 100 т+га, мощность гумусового горизонта от 130 до 10 см; уменьшается содержание гуминовых кислот, образующих прочные слаборастворимые соединения с кальцием, и повышается концентрация фульвокислот.

Снизу под гумусовым слоем находится слой, насыщенный карбонатами кальция. Происхождение этого слоя обусловлено тем, что нисходящие токи воды в гумусовом слое насыщаются карбонатами, которые в подгумусовом горизонте - лесах и лессовидных породах (в виду интенсивного испарения влаги с этиъх глубин корнями растений и физического испарения) концентрируются и выпадают в осадок - кристаллизуются. На севере степной зоны кристаллические карбонаты встречаются с глубины 60…70 см, а к югу глубина их залегания уменьшается. В засушливых степях южнее происходит карбонатизация черноземов, темно-и светло-каштановых почв практически с поверхности земли.

Осолонцевание в степных районах обусловлено тем, что натрий вытесняет кальций из обменного комплекс почвы, затем соединяется с гумусом и образует соли гумуса. Последние сравнительно легко движутся вглубь по почвенному профилю. В верхней части подгумусного карбонатного горизонта они осаждаются, образуя слой (называемый солонцовым горизонтом), насыщенный коллоидами. Солонцовые образования при увлажнении набухают, становятся плотными и липкими; при иссушении они растрескиваются и образуют вертикальные отдельности. Осолонцевание усиливается к югу. В подзоне опустыненных степей соглонцеватые светло-каштановые почвы занимают 20% площади. Солонцовые горизонты, токсичные для сельскохозяйственных культур, играют положительную роль в формировании водного и теплового режимов грунтов. Так, набухающий солонцовый горизонт экранирует гумусовый слой от восходящего (движущегося снизу вверх) потока воды, содержащего токсичный Nа + . В тоже время набухший солонцовый горизонт уменьшает инфильтрационные потери атмосферных осадков и поливных вод, в результате чего почвы дополнительно увлажняются.

Лесостепная зона отличается пестротой необходимых мероприятий, где наряду с приемами по удалению избытки, могут иметь место и оросительные мелиорации. Особое значение имеют противоэрозионные и агролесомелиоративные (водорегулирующие и водоохранные). Борьба с содовым засолением почвы и их солонцеватостью на речных террасах и аллювиальных равнинах, задержание стока строительством прудов, водоемов, регулирование стока местных рек для орошения.

В лесной зоне в основном показано проведение осушительных мелиораций и водорегулирующих (в отдельные засушливые периоды вегетации). Необходимо также проводить выравнивание поверхности полей, устранять валуны, кочки, известковость кислых почв. Бороться с опасными заморозками.

Как видим, каждой агроклиматической зоне свойственен свой комплекс мелиораций, проведение которых в однозначном направлении и в определенных сочетаниях может дать высокую их эффективность.

Мелиорация дает ожидаемый эффект лишь в том случае, когда выполняется не одно какое-нибудь мероприятие, а весь комплекс необходимых на конкретном участке мелиоративных и связанных с ними других мероприятий, обеспечивающих повышение плодородия почвы на мелиорированном массиве, а именно: когда орошение сочетается с дренированием земель, а осушение - с периодическим орошением; когда гидромелиорации сочетаются с правильной организацией труда, высоким уровнем агротехники, внесением необходимых доз удобрений и т.д.; закрепление крутых склонов и оврагов - с устройством водоотводных каналов и валов, и лотков и перепадов с лесными посадками и залужением; устройство прудов и водохранилищ - с орошением земель и рыборазведением; осушение земель с известкованием почв и комплексом культуртехнических работ; освоение и промывка засоленных земель - с мелиоративной вспашкой, гипсованием, подбором культур освоителей. Кроме того, для правильного освоения орошаемых осушенных и эродированных земель большое значение имеют правильный выбор вида и сорта культур и чередование их в севооборотах обычного и специального назначения, а также экономика и организация сельскохозяйственного производства.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема 1. Общие понятия о мелиорации

Вопросы

1. Понятие о мелиорации и необходимость ее проведения. Мелиорация - как наука

2. Объекты и виды мелиорации и характер их проведения по агроклиматическим зонам страны. Комплексность мелиораций

3. Видные ученые-мелиораторы

4. Роль специалиста в организации мелиоративных мероприятий и использовании мелиорированных земель

Литература

Вопросы для самопроверки

1. Понятие о мелиорации и необходимость ее проведения. Мелиорация - как наука

Мелиорация земель осуществляется в целях повышения продуктивности и устойчивости земледелия, обеспечения гарантированного производства сельскохозяйственной продукции на основе сохранения и повышения плодородия земель, а также создания необходимых условий для вовлечения в сельскохозяйственный оборот неиспользуемых и малопродуктивных земель и формирования рациональной структуры земельных угодий. мелиорация агроклиматический земля

В настоящее время в мелиоративной практике существуют следующие основные понятия:

М елиорация земель - коренное улучшение земель путем проведения гидротехнических, культуртехнических, химических, противоэрозионных, агролесомелиоративных, агротехнических и других мероприятий;

мелиоративные мероприятия - проектирование, строительство, эксплуатация и реконструкция мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений, обводнение пастбищ, создание систем лесных защитных насаждений, проведение культуртехнических работ, работ по улучшению химических и физических свойств почв, научное и производственно-техническое обеспечение указанных работ;

мелиорируемые земли - земли, недостаточное плодородие которых улучшается с помощью осуществления мелиоративных мероприятий;

мелиорир ованн ые земли - земли, на которых проведены мелиоративные мероприятия;

мелиоративные системы - комплексы взаимосвязанных гидротехнических и других сооружений и устройств (каналы, коллекторы, трубопроводы, водохранилища, плотины, дамбы, водозаборы, другие сооружения и устройства на мелиорированных землях), обеспечивающих создание оптимального водного, воздушного, теплового и питательного режимов почв на мелиорированных землях;

государственные мелиоративные системы - мелиоративные системы, находящиеся в государственной собственности и обеспечивающие межрегиональное и (или) межхозяйственное водораспределение и противопаводковую защиту, а также противоэрозийные и пастбищные насаждения, которые необходимы для обеспечения государственных нужд;

мелиоративные системы общего пользования - мелиоративные системы, находящиеся в общей собственности двух или нескольких лиц переданные в установленном порядке в пользование нескольким гражданам (физическим лицам) и (или) юридическим лицам, а также защитные лесные насаждения, необходимые для нужд указанных лиц;

мелиоративные системы индивидуального пользования - мелиоративные системы, находящиеся в собственности гражданина (физического лица) или юридического лица либо переданные в установленном порядке в пользование гражданину (физическому) или юридическому лицу, а также защитные лесные насаждения, необходимые указанным лицам только для их нужд;

отдельно расположенные гидротехнические сооружения - инженерные сооружения и устройства, не входящие в мелиоративные системы, обеспечивающие регулирование, подъем, подачу, распределение воды потребителям, отвод вод с помощью мелиоративных систем, защиту почв от водной эрозии, противоселевую и противооползневую защиту.

Человечество во все эпохи своего существования пыталось разрешить главнейшую проблему бытия - проблему продовольствия. Эта проблема остается актуальной и в настоящее время. Бич недоедания затрагивает почти пятую часть населения нашей планеты, убивая ежегодно около 14 млн. детей.

Названная проблема вызывается многими факторами, но основными из них являются рост народонаселения в мире и уменьшение площади пашни на одного жителя планеты. Так, статистические данные по площади пашни таковы, в 1980 году она составляла 0,3 га на одного планетянина; в настоящее время 0,23 га.

По некоторым странам мира это выглядит следующим образом: США - 0,5 га, во Франции - 0,3, Румынии - 0,4, Италии 0,2 га.

В России в 1980 году на одного жителя приходилось 0,9 га, в настоящее время - 0,7 га. Оценивая приведенные цифры можно сказать, да, пашни на душу населения у нас больше, чем в других странах. Однако, мы допустили большую ошибку, сопоставляя лишь количественные показатели. При сравнении надо учитывать совокупность многих факторов естественного, технического, и социального плана и среди них, естественно, географические и природно-климатические условия. И какой же вывод можно сделать из сказанного?

Продуктивность почв в немалой степени зависит от естественных природных условий, чаче всего, от количества осадков и тепла. В этом отношении наше сельское хозяйство находится в более трудных условиях, чем во многих из названных стран. Так, у нас около двух третей пашни, в том числе почти все основные зерновые районы, расположены в зоне недостаточного увлажнения с периодически повторяющимися засухами, что препятствует получению высоких урожаев. Тогда как, основные сельскохозяйственные районы США и стран Европы имеют значительно лучшие природные условия.

Вместе с тем численность населения земного шара продолжает быстро расти. Так, по данным демографической службы ООН ныне в мире проживает 5,9 млрд. человек, к 2010 году ожидается - 6,9, а к 2025 - до 8,8 млрд. человек. Между тем в России, где сейчас насчитывается около 146,9 млн. жителей, к 2010 году останется 141, 9 и еще через 15 лет - 134,6 млн. человек.

Для населения увеличивающегося в настоящее время на 1млн. 250 тысяч человек в неделю, требуется все больше и больше продуктов питания. Основную массу продуктов питания получают при ведении сельскохозяйственного производства. Известно, что не все территории местности благоприятны для выращивания сельскохозяйственных культур. В этой связи такие территории подвергаются различного рода мелиорациям. Кроме этого потребность в проведении мелиорации возникает с необходимостью интенсификации сельскохозяйственного производства в благоприятных, по природно-климатическим показателям, условиях.

Что же понимается под мелиорацией?

Мелиорация (улучшение) - это комплекс организационно- хозяйственных, технических, агротехнических и других мероприятий направленных на коренное и длительное улучшение неблагоприятных природных условий и повышения плодородия почвы.

Мелиорация - это наука, которая обобщает и развивает опыт человечества по переделке неблагоприятных природных условий. Она изучает методы и способы улучшения внешних условий среды обитания растений путем направленного регулирования водного, воздушного и связанных с ними теплового и питательного режимов почвы.

Мелиорация не только повышает продуктивность сельскохозяйственных угодий но и улучшает условия сельскохозяйственного производства.

Мелиорация является эффективным, зачастую единственным средством предотвращения воздействия таких катастрофических для растениеводства природн6ых явлений, как паводковые затопления, суховеи, заморозки, пыльные бури, водная эрозия почв и др.

Единственным средством, позволяющим ликвидироватьмелкоконтурность и создать крупные поля площадью 25-50 га и больше, является мелиорация земель.

Планировка поверхности почвы необходима не только для эффективного проведения поливов и промывки земель от засоления, но и для высокопроизводительного и высококачественного проведения сельскохозяйственных работ.

Глубокое рыхление, щелевание и кротование позволяют эффективно бороться с уплотнениемпочв.

Мощным средством борьбы с суховеями является дождевание, которое существенно смягчает действие атмосферных засух. Кардинальным способом борьбы с суховеями не только на орошаемых, но и неорошаемых землях может стать аэрозольное увлажнение.

Следовательно, мелиорация позволяет произвести естественное или искусственное плодородие почв или перевести непродуктивные земли в продуктивные посевы, является важнейшим, и в ряде случаев незаменимым фактором создания и расширения воспроизводства экономического плодородия почв, Важнейшим фактором интенсивного использования земельных угодий и их почвенных ресурсов.

Мелиорация - могучее средство интенсификации сельскохозяйственного производства, то им надо умело и осторожно пользоваться.

Мелиорация - это тот случай, когда крупномасштабные изменения окружающей среды проводятся сознательно, в интересах всего общества, являются неизбежными заранее известными. Человек в меру знаний происходящих процессов под влиянием мелиорации сознательно планирует и осуществляет воздействие на почву, а через нее - практически на всю окружающую среду. Теоретически мелиорация должна нести только прогресс, хотя нередко на практике это реализуется не полностью: в одних случаях - в силу объективной невозможности, в других - в силу недостаточности знаний.

Мелиорация для своего осуществления требует значительных затрат: материальных, трудовых и денежных. Сельское хозяйство знает и другие приемы (мероприятия) требующие значительных капиталовложений и ресурсов. Однако, в отличие от других мер, мелиоративные приемы прикладываются к земле (к почве), их ни в коем случае нельзя перенести в другое место.

И еще, с ранее данным определением мелиорации, необходимо подчеркнуть, что мелиоративные приемы, направленные на изменение физико-химических свойств почв. Улучшающее действие оказывают кореннымобразом и не ограничивается одним вегетационным периодом в отличие от агротехнических приемов.

При непрерывном росте населения и усилением спроса на продукты питания и сельскохозяйственное сырье неизбежно выдвигается задача по ускорению наращивания производства продовольствия за счет всемерной интенсификации использования земли - главного и незаменимого средства производства. Усиление интенсификации связано с внедрением достижений научно-технического прогресса, совершенствованием производства, организации, техники и технологии возделывания, обеспечивающих интенсификацию земледелия на мелиорированных землях.

На современном этапе развития цивилизации человек становится главным фактором всех изменений на земле и сейчас при большем приближении к границам дозволенного встает вопрос о приоритетности стратегии выживания над всеми другими целями человеческой деятельности. В этих условиях существенно возрастает роль мелиорации, которую можно рассматривать как вид созидательного воздействия на биосферу с целью всестороннего улучшения качества жизни человека и среды его обитания.

Мелиоративное воздействие на почву вызывает коренное изменение ее основных свойств, условий водного, теплового, гидрохимического и других режимов. Оказывает влияние на окружающие территории, а тем самым, безусловно, нарушает сложившееся веками природное равновесие. Крупномасштабная мелиорация обусловлена необходимостью оптимизации отношений между человеком и природой. Проблема весьма сложная и острая. Она затрагивает основополагающие принципы жизни человека, и это волнует общественность.

Роль мелиорации в дальнейшем будет возрастать. Это связано с увеличением спроса на продукты сельского хозяйства под воздействием ряда факторов: демографических (рост численности населения), социально-экономических (непрерывный рост жизненного уровня человека), технологических (потенциальные земельные ресурсы для сельскохозяйственного производства имеются там, где без мелиорации земледелие невозможно). Таким образом, не будет преувеличением считать, что ускоренный рост производства основных продуктов сельского хозяйства в ближайшие годы находится в прямой зависимости от масштабов и качества мелиорации земель.

В целом мелиорацию по улучшению жизни можно представить (Рис. 1): (В.В. Шабанов, А.П. Бунин, 2004год.)

2. Объекты и виды мелиорации и характер их проведения по агроклиматическим з о нам страны. Комплексность мелиораций

Сельскохозяйственные мелиорации изменяют водный, воздушный, микробиологический и питательный режимы почвы, создавая благоприятные условия для роста и развития культурных растений.

В качестве объектов сельскохозяйственных мелиораций служат:

земли с неблагоприятными условиями водного режима (болота, заболоченные участки, засушливые степи, полупустыни и пустыни);

земли с неблагоприятными физическими и химическими свойствами (засоленные почвы, тяжелые глинистые, пески и др.)

земли подверженные вредному механическому действию воды или ветра (овраги, легко развеваемый почвенный покров).

В Федеральном Законе Российской Федерации «О мелиорации земель» принятым Государственной думой 8 декабря 1995 года, определены понятия типов и видов мелиорации земель.

В зависимости от характера мелиоративных мероприятий различают следующие типы мелиорации земель:

гидромелиорация;

агролесомелиорация;

культуртехническая мелиорация;

химическая мелиорация.

В составе отдельных типов мелиорации земель настоящим Федеральным законом устанавливаются виды мелиорации земель.

Гидромелиорация земель . Гидромелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий, обеспечивающих коренное улучшение заболоченных, излишне увлажненных, засушливых, эродированных, смытых и других земель. состояние которых зависит от воздействия воды.

Гидромелиорация земель направлена на регулирование водного, воздушного, теплового и питательного режимов почв на мелиорируемых землях посредством осуществления мер по подъему, подаче, распределению и отводу вод с помощью мелиоративных систем, а также отдельно расположенных гидротехнических сооружений.

К этому типу мелиорации земель относятся оросительная, осушительная, противопаводковая, противоселевая, противоэрозийная и другие виды гидромелиорации земель.

Агролесомелиорация земель . Агролесомелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий, обеспечивающих коренное улучшение земель посредством использования почвозащитных, водорегулирующих и иных свойств защитных лесных насаждений.

К этому типу мелиорации земель относятся следующие виды мелиорации земель:

противоэрозионная - защита земель от эрозии путем создания лесных насаждений на оврагах, балках, песках, берегах рек и других территориях;

полезащитная - защита земель от воздействия неблагоприятных явлений природного, антропогенного и техногенного происхождения путем создания защитных лесных насаждений по границам земель сельскохозяйственного назначения;

пастбищезащитная - предотвращение деградации земель пастбищ путем создания защитных лесных насаждений.

Культуртехническая мелиорация земель . Культуртехническая мелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий по коренному улучшению земель.

Этот тип мелиорации земель подразделяется на следующие виды мелиорации земель:

расчистка мелиорируемых земель от древесной и травянистой растительности, кочек, пней и мха;

расчистка мелиорируемых земель от камней и иных предметов;

мелиоративная обработка солонцов;

рыхление, пескование, глинование, землевание, плантаж и первичная обработка почвы;

проведение иных культуртехнических работ.

Химическая мелиорация . Х имическая мелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий по улучшению химических и физических свойств почв. Химическая мелиорация земель включает в себя известкование почв, фосфоритование почв гипсование почв.

В зависимости от баланса влаги и тепла территорию Российской Федерации условно делят на шесть зон: тундру, лесную, лесостепь, степь, полупустыню и пустыню (Табл. 1).

Таблица 1 - Основные климатические показатели природных зон Российской Федераци и

Зона

Среднегодовая

температура (t )

воздуха

Число дней с

t > 5є С

Осадки

за год, мм

Испарение с водной поверхности за год,

Лесостепь

Полупустыня

В тундре и лесной зоне, где осадков выпадает больше, чем испаряется, наблюдается переувлажнение и заболачивание почв. В лесостепной зоне испарение превышает количество осадков, в степной, полупустынной и пустынной зонах осадков выпадает в 2,5 …9 раз меньше, чем испаряется. Почвенный покров той или иной зоны с мелиоративной точки зрения также является важной составляющей.

Почвы полупустынной и пустынной зоны представлены бурыми степными разновидностями различной степени солонцеватости, сероземами, в некоторой части каштановыми (светлыми), солонцами, солончаками и песками.

Почвенный покров степной зоны разнообразен. Здесь распространены черноземы типичные (обыкновенные), мощные, малогумусные (слюжные), каштановые почвы, солонцеватые и солончаковые почвы, лугово-каштановые, лугово-черноземные почвы.

В лессостепной зоне сосредоточены различные подтипы серых лесных почв, черноземы северные и выщеогленные; в азиатской части - в некоторой степени солонцеватые и солончаковатые черноземные и луговые почвы. Для этой зоны характерно распространение лёссов и лёссовидных пород.

В лесной зоне преобладающими являются: подзолистые и дерново-подзолистые, глеево-подзолистые и торфяно-подзолистые почвы.

При выделении мелиоративных зон и районов, а тем более отдельных объектов орошения и осушения приходится учитывать не только климатические условия, но и почвенно-гидрологические условия:

рельеф и гранулометрический состав почвы (пойма, древняя терраса, предгорье, пески, просадочные земли и др.);

типы почв и их сочетание (черноземы, дерново-луговые, каштановые, засоленные почвы в комплексе с солонцами и солончаками и т.д.);

гидрогеологические и мелиоративные свойства почв и грунтов, которые характеризуются наличием водоупора, близостью стояния и минерализацией грунтовых вод, их отточностью, водопроницаемостью и водоподъемной способностью, общей и свободной емкостью насыщения почв и грунтов и др.

экономическими и организационными условиями.

Для каждой зоны (с участием вышеприведенных особенностей) можно наметить определенный перечень мелиоративных приемов.

В пустынной зоне требуется проведение: оросительных мелиораций; борьбы с вторичным засолением; закрепление и освоение песков в виде полос и куртин саксаула.

Для полупустынной зоны возрастает роль орошения. Наличие в этой зоне больших континентальных бессточных котловин аккумулирующих соли способствует широкому развитию засоленных почв, на которых необходимо проводить промывочные поливы. В силу недостаточности влаги водная эрозия меньше, увеличивается ущерб от ветровой эрозии, кроме этого рекомендуется: лиманное орошение, обводнение пастбищ, создание микролиманов на артезианских водах, строительство колодцев.

В степной зоне путем применения высокой агротехники, методов сухого земледелия, лесозащиты, а также оросительных и обводнительных мероприятий на черноземных и каштановых почвах урожайность прогрессивно повышается и становится устойчивой. Наряду с этим необходимо проведение противоэрозионных и противодефляционных мероприятий, полезащитное лесоразведение, химических мелиораций солонцовых и солончаковых почв.

Одним из основных режимообразующих факторов, вызывающих необходимость мелиорации в степях, является климат, определяющий поступление на земную поверхность значительного количества тепла при небольшом объеме атмосферных осадков.

Поток тепла за счет солнечной радиации в степях составляет от 90 до 120 ккал/см 2 в год, годовой радиационный баланс - от 25 до 37 ккал/см 2 . Это обеспечивает годовую сумму температур выше 10°С в диапазоне 1900…2600°. Годовая сумма атмосферных осадков изменяется от 150 мм на южных до 450 мм на северных границах степной зоны, причем 75…85% осадков выпадает летом. В тоже время испаряемость с открытой водной поверхности составляет на южной границе 800 мм и уменьшается к северу до 650 мм. Ввиду превышения испаряемости над количеством выпадающих осадков для степных экосистем характерен дефицит влаги. Коэффициент увлажнения, равный отношению количества выпадающих атмосферных осадков к испаряемости, увеличивается от 0,1 на юге до 0,6 на севере степной зоны.

Растительный покров в степной зоне существенно зависит от климатических особенностей. Наиболее оптимальное условие для растительного покрова создались в средней части степной зоны. Запасы фитомассы здесь наибольшие - 48 т/га, уменьшаясь к северу (до 28 т/га) и к югу до (9 т/га). Для степей характерна широтно-зональная смена растительного покрова, в соответствии с которой выделяют подзоны луговых, засушливых, сухих, опустыненных степей.

Особенность степных почв - высокая концентрация гумусовых веществ. Выделяют такие типы и подтипы почв: мощные (типичные), обыкновенные и южные черноземы, темно-и светло-каштановые и каштановые. Их закономерная смена в степных экосистемах обусловлена взаимодействием трех процессов: гумусонакопления, карбонатизация и осолонцевания.

Гумусонакопление в степной зоне снижается с севера на юг: концентрация гумуса - от 12…10 до 3…2%, его запасы от 700 до 100 т+га, мощность гумусового горизонта от 130 до 10 см; уменьшается содержание гуминовых кислот, образующих прочные слаборастворимые соединения с кальцием, и повышается концентрация фульвокислот.

Снизу под гумусовым слоем находится слой, насыщенный карбонатами кальция. Происхождение этого слоя обусловлено тем, что нисходящие токи воды в гумусовом слое насыщаются карбонатами, которые в подгумусовом горизонте - лесах и лессовидных породах (в виду интенсивного испарения влаги с этиъх глубин корнями растений и физического испарения) концентрируются и выпадают в осадок - кристаллизуются. На севере степной зоны кристаллические карбонаты встречаются с глубины 60…70 см, а к югу глубина их залегания уменьшается. В засушливых степях южнее происходит карбонатизация черноземов, темно-и светло-каштановых почв практически с поверхности земли.

Осолонцевание в степных районах обусловлено тем, что натрий вытесняет кальций из обменного комплекс почвы, затем соединяется с гумусом и образует соли гумуса. Последние сравнительно легко движутся вглубь по почвенному профилю. В верхней части подгумусного карбонатного горизонта они осаждаются, образуя слой (называемый солонцовым горизонтом), насыщенный коллоидами. Солонцовые образования при увлажнении набухают, становятся плотными и липкими; при иссушении они растрескиваются и образуют вертикальные отдельности. Осолонцевание усиливается к югу. В подзоне опустыненных степей соглонцеватые светло-каштановые почвы занимают 20% площади. Солонцовые горизонты, токсичные для сельскохозяйственных культур, играют положительную роль в формировании водного и теплового режимов грунтов. Так, набухающий солонцовый горизонт экранирует гумусовый слой от восходящего (движущегося снизу вверх) потока воды, содержащего токсичный Nа + . В тоже время набухший солонцовый горизонт уменьшает инфильтрационные потери атмосферных осадков и поливных вод, в результате чего почвы дополнительно увлажняются.

Лесостепная зона отличается пестротой необходимых мероприятий, где наряду с приемами по удалению избытки, могут иметь место и оросительные мелиорации. Особое значение имеют противоэрозионные и агролесомелиоративные (водорегулирующие и водоохранные). Борьба с содовым засолением почвы и их солонцеватостью на речных террасах и аллювиальных равнинах, задержание стока строительством прудов, водоемов, регулирование стока местных рек для орошения.

В лесной зоне в основном показано проведение осушительных мелиораций и водорегулирующих (в отдельные засушливые периоды вегетации). Необходимо также проводить выравнивание поверхности полей, устранять валуны, кочки, известковость кислых почв. Бороться с опасными заморозками.

Как видим, каждой агроклиматической зоне свойственен свой комплекс мелиораций, проведение которых в однозначном направлении и в определенных сочетаниях может дать высокую их эффективность.

Мелиорация дает ожидаемый эффект лишь в том случае, когда выполняется не одно какое-нибудь мероприятие, а весь комплекс необходимых на конкретном участке мелиоративных и связанных с ними других мероприятий, обеспечивающих повышение плодородия почвы на мелиорированном массиве, а именно: когда орошение сочетается с дренированием земель, а осушение - с периодическим орошением; когда гидромелиорации сочетаются с правильной организацией труда, высоким уровнем агротехники, внесением необходимых доз удобрений и т.д.; закрепление крутых склонов и оврагов - с устройством водоотводных каналов и валов, и лотков и перепадов с лесными посадками и залужением; устройство прудов и водохранилищ - с орошением земель и рыборазведением; осушение земель с известкованием почв и комплексом культуртехнических работ; освоение и промывка засоленных земель - с мелиоративной вспашкой, гипсованием, подбором культур освоителей. Кроме того, для правильного освоения орошаемых осушенных и эродированных земель большое значение имеют правильный выбор вида и сорта культур и чередование их в севооборотах обычного и специального назначения, а также экономика и организация сельскохозяйственного производства.

3. Видные ученые-мелиораторы

Развитие научных основ мелиорации в нашей стране связано с именами таких крупных ученых, как В.В. Докучаев, А.А. Измаильский, П.А. Костычев, В.Р. Вильямс, В.В. Подырев, П.А.Витте, А.Н. Костяков, Б.А. Шумаков, И.А. Шаров, А.Д. Брудастов и др.

Костяков Алексей Николаевич (1887-1957) член - корреспондент АН СССР, академик ВАСХНИЛ, лауреат Государственных премий СССР, выдающийся ученый, основоположник мелиоративной науки. Он первый определил цели и задачи мелиорации в условиях социалистического сельского хозяйства, положил начало научным мелиоративным исследованиям, всесторонне обобщил мировой практический опыт мелиорации и разработал теоретические основы орошения земель (метод водного баланса мелиорируемых земель, теория поверхностных поливов, теоретические основы полива дождеванием, теория расчетов элементов гидромелиоративных систем), обосновал необходимость двустороннего регулирования водного режима на мелиорируемых землях. Создал мелиоративную школу. При его непосредственном участии в 1923 году был организован Государственный институт сельскохозяйственной мелиорации, впоследствии Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (ВНИИГиМ) в настоящее время носящий имя А.Н. Костякова. Им написан капитальный труд «Основы мелиораций», вышедший 6 изданиями и переведенный на ряд иностранных языков.

В 1971 году утверждена золотая медаль имени А.Н. Костякова, присуждаемая президиумом ВАСХНИЛ за крупные научно-исследовательские работы в области сельскохозяйственных мелиораций.

Шумаков Борис Апполонович (1889 - 1979) акдемик ВАСХНИЛ, крупный ученый-мелиоратор. Он внес большой вклад в развитие мелиораций. Под его руководством организованы первые научные учреждения в области мелиорации, в том числе крупнейший в стране Южный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации. Им разработана схема мелиораций низовий Кубани и проведены первые производственные посевы риса, послужившие основой для широкого развития рисосеяния на Северном Кавказе. Большое внимание Б.А. Шумаков уделял разработке и внедрению в практику приемов освоения орошаемых земель, эффективных инженерных систем лиманного орошения, рационализации способов полива.

Брудастов Алексей Дмитриевич (1884 - 1952) профессор, крупный ученый-мелиоратор. Им выделены основные типы водного питания заболоченных земель, сформулированы принципы регулирования их водного баланса, и на этой основе разработана система методов и способов осушения, дана классификация заболоченных рек - водоприемников, разработаны методы их регулирования, новые оригинальные способы осушения тяжелых почв, основанные на применении закрытых собирателей, и системы агромелиоративных мероприятий, способы осушения земель грунтового и грунтово-напорного питания редкими глубокими каналами. При непосредственном участии А.Д. Брудастова проводились осушительные работы в Белорусии и Нечерноземной зоне. Им написан капитальный труд «Осушение минеральных и болотных земель, вышедший 4 изданиями.

Шаров Иван Александрович (1888 - 1980) академик ВАСХНИЛ, крупный ученый в области эксплуатации гидромелиоративных систем. В течение многих лет руководил ирригационными работами в Туркмении. Одним из первых провел исследования зоны Каракумского канала, обосновал возможность и целесообразность его строительства.

Им выполнены большие исследования по совершенствованию техники и организации поливов, предложен новый эффективный способ полива по бороздам из закрытых трубопроводов, заложены научные основы эксплуатации оросительных систем. Он написал капитальный труд «Эксплуатация гидромелиоративных систем», вышедший 3 изданиями.

Аверьянов Сергей Федорович (1912 - 1972) академик ВАСХНИЛ, крупный ученый - мелиоратор. В его трудах получило дальнейшее развитие творческое наследие А.Н. Костякова. Он внес большой вклад в развитие теории и практики управления водным режимом мелиорируемых земель. Борьбы с засолениями орошаемых земель, дал теоретические обоснования методов расчета режима грунтовых вод на орошаемых землях, разработал теорию передвижения солей при промывках засоленных земель, предложил методы расчета дренажа на орошаемых землях, уделил большое внимание разработке теории передвижения в почве, влаги, солей, тепла с целью комплексного регулирования жизненных факторов растений. Им написан капитальный труд «Фильтрация из каналов и ее влияние на режим грунтовых вод».

4. Роль специалиста в организации мелиоративных мероприятий и и с пользовании мелиорированных земель

Специалист агрономического профиля должен уметь: составлять задание на проектирование оросительных систем, принимать системы в эксплуатацию, составлять хозяйственные планы водопользования, организовывать работу мелиоративных систем, эффективно использовать поливную технику, организовывать выполнение комплекса агротехнических мероприятий на мелиорированных землях. Кроме этого знать негативные последствия, возникающие при проведении мелиоративных приемов, пути их устранения и предотвращения.

1. Водный кодекс Российской Федерации, М.,1995.

2. Банников А.Г. и др. Основы экологии и охраны окружающей среды. - М.: Колос, 1996.

3. Колпаков В.В., Сухарев И.П. Сельскохозяйственные мелиорации. - М.: Колос, 1981.

4. Костяков А.Н. Основы мелиорации. Сельхозгиз, 1960.

5. Маслов В.С. и др. Сельскохозяйственные мелиорации. - М.: Колос, 1984.

6. Мелиорация земель. Новочеркасск, 2002.

7. Мелиорация земель. Новочеркасск, 2003.

8. Панадиади А.Д. и др. Сельскохозяйственная мелиорация. - М.: Колос, 1965.

9. Справочник по почвозащитному земледелию. Безручко И.Н. и др.- М.: Урожай,1990.

10.Журнал «Мелиорация и водное хозяйство».

Вопросы для самопроверки

1. Понятие о сельскохозяйственной мелиорации, и задачи, стоящие перед ней.

2. Какова роль мелиорации в интенсификации сельскохозяйственного производства?

3. Краткая характеристика основных агроклиматических зон России?

4. Комплекс мелиоративных мероприятий по агроклиматическим зонам.

5. Что понимается под комплексностью мелиораций?

6. Видные ученые мелиораторы. Их вклад в развитие мелиорации.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

    Техническое состояние оросительных систем в Республике Дагестан. Программа развития мелиорации. Особенности развития агропромышленного комплекса, влияющие на этапы реализации Программ. Создание на мелиорированных землях благоприятной инфраструктуры.

    реферат , добавлен 04.01.2013

    Сущность и задачи мелиорации, основные законы земледелия. Построение продольного профиля участка, проект противоэрозионных мероприятий. Разработка севооборотов и осушительно-оросительной системы. Программирование урожаев по водному и питательному режимам.

    курсовая работа , добавлен 12.11.2011

    Изучение технических мероприятий, направленных на улучшение почв и повышение их продуктивности. Характеристика основных видов мелиорации: осушения, орошения, борьбы с эрозией и химической мелиорации. Исследование темпов и причин развития эрозии почвы.

    презентация , добавлен 20.05.2011

    Особенности коренного улучшения земель в результате осуществления комплекса мер. Основные виды мелиорации и ее задачи, преобладание орошения и осушения земель. Водосберегающая технология полива, роль оросительных систем и регионы их применения.

    реферат , добавлен 03.06.2010

    Мелиорация - фактор регулирования условий жизни растений. Оценка обеспеченности рельефа факторами жизни растений, определение видов потребных мелиораций. Мероприятия по мелиорации. Программирование урожаев, расчёт экономической эффективности мелиораций.

    курсовая работа , добавлен 26.10.2012

    Сущность мелиорации почв. Задачи мелиоративных работ. Фитомелиорация как комплекс мероприятий по улучшению условий природной среды с помощью культивирования или поддержания естественных растительных сообществ. Фитомелиоративные приемы восстановления почв.

    курсовая работа , добавлен 09.06.2010

    Изучение хода восстановления сосновых насаждений после проведения гидролесомелиорации. Анализ состояния лесного фонда на осушенных землях. Исследование показателей хвойного подроста и древесных насаждений. Негативные последствия проведения лесоосушения.

    дипломная работа , добавлен 27.10.2017

    Понятие мелиорации сельскохозяйственных земель. Ее цель заключается в расширенном воспроизводстве плодородия почв, получении оптимального урожая определенных сельскохозяйственных культур. Рассмотрение методов и способов осушения исследуемого объекта.

    курсовая работа , добавлен 03.02.2011

    Основные виды мелиорации. Почвообразующие породы на Ловатской низменности. Культурно-технические работы на участках. Типы водного питания. Методы и способы осушения. Строительство закрытого дренажа. Трансформация угодий, планировка строительства загонов.

    курсовая работа , добавлен 30.04.2015

    Трансформация лесорастительных условий после осушительной мелиорации. Исследование зависимости лесовозобновления на объектах с различным типом торфяной залежи. Анализ таксационных показателей осушаемых древостоев в лесничестве Сокольского района.

10-11-2012, 00:16


Переменно влажная зона (лесостепная) отличается неустойчивым увлажнением и в известной мере является промежуточной между зонами избыточно влажной и полусухой, поэтому и мелиоративные мероприятия, необходимые в переменно влажной зоне, отличаются некоторой пестротой. Наряду с мероприятиями по удалению избытка влаги (осушением) здесь могут иметь место и оросительные мероприятия, особенно для наиболее ценных технических культур.
Полусухая зона (степная). Основным мероприятием в этой зоне является борьба с недостатком влаги. Мероприятия по сбережению атмосферных осадков во многих случаях уже оказываются недостаточными, приходится прибегать к орошению. Лесоразведение целесообразно в форме полезащитного, полосного, лесоразведение массивами - в отдельных случаях при облесении водоразделов. Большое значение, особенно в южной части зоны, имеет мелиорация засоленных почв (солонцов и в несколько меньшей степени солончаков). Существенное значение имеют меры борьбы с эрозией и дефляцией.
Сухая зона (пустынная). В этой зоне еще больше, чем в предыдущей, возрастает роль орошения.
На рис. 1.2 видна граница, разделяющая зону, где осадки преобладают над испарением, и зону, где испарение преобладает над осадками. Эти две зоны имеют названия:
- гумидная зона (избыточно влажная), где основное назначение мелиорации - удаление избыточных почвенно-грунтовых вод путем осушения с помощью осушительных и осушительно-увлажнительных систем;
- аридная зона, где растения страдают от недостатка влаги в почве. Здесь применяют орошение с помощью оросительных систем. В пустынных, полупустынных и степных районах, где развито животноводство, проводят обводнение пастбищ.
Из рис. 1.2 также видна гармония Природы. Если гумидная и аридная зоны являют собой противоположность Природы, то мелиоративные мероприятия по климатическим зонам сочетают в себе как асимметрию, так и симметрию Природы. Аналогично ведут себя почвы, располагающиеся в этих зонах, и их показатели.
Оценка потребности в мелиорации. Потребность в различных видах мелиорации в любой климатической зоне может быть определена через различные оценочные климатические показатели (табл. 1.2).