Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Мелиоративное земледелие
.pdf
Харалгина О.С., Рзаева В.В., Миллер С.С., Фисунов Н.В.
МЕЛИОРАТИВНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ
Учебное пособие
Тюмень, 2019
УДК 631; 631.5
ББК 41.43
Рецензенты:
Рендов Н.А., доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры
агрономии, селекции и семеноводства ФГБОУ ВО Омского ГАУ.
Кулясова О.А., старший преподаватель кафедры почвоведения и
агрохимии ГАУ Северного Зауралья.
Авторы: Харалгина О.С., канд с.-х. наук, доцент; Рзаева В.В., канд. с.х. наук, доцент; Миллер С.С., канд с.-х. наук, доцент, Фисунов Н.В.,
канд с.-х. наук, доцент.
Мелиоративное земледелие / О.С. Харалгина, В.В. Рзаева, Н.В.
Фисунов, С.С. Миллер. – Тюмень: ИД «Титул», 2019. – 133 с.
ISBN 978-5-98249-109-1
В учебном пособии изложены теоретические основы защиты почв от
эрозии и дефляции, биологические основы мелиорации земель
(влияние мелиорации на условия жизни и развитие растений), основы
орошения земель Западной Сибири, мелиорации избыточно
увлажнённых земель Западной Сибири, технологии в мелиоративном
земледелии, основы мелиоративного земледелия на солонцовых
почвах.
Учебное пособие предназначено для студентов, преподавателей,
аспирантов.
Утверждено методической комиссией Агротехнологического
института, протокол № 1 от 09 октября 2019 г.
© ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья, 2019
Харалгина О.С., Рзаева В.В., Миллер С.С., Фисунов Н.В.
2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
4
1.
Основы защиты почв от эрозии и дефляции
5
Практическое занятие 1. Расчёт эродируемости почвы
8
Практическое занятие 2. Прогнозирование стока талых вод
12
Практическое занятие 3. Комплексная защита почв от водной
и ветровой эрозии. Почвозащитный комплекс. Подбор
культур, почвозащитные севообороты
16
2.
Биологические основы мелиорации земель (влияние
мелиорации на условия жизни и развитие растений)
23
Практическое занятие 4. Определение степени засоления
оросительной воды
50
3.
Основы орошения земель Западной Сибири
52
Практическое занятие 5. Определение запасов влаги в почве и
коэффициента водопотребления культур на орошаемых землях
70
4.
Мелиорация избыточно увлажнённых земель Западной Сибири
73
Практическое занятие 6. Характеристика торфяных почв
82
5.
Технологии в мелиоративном земледелии
87
Практическое занятие 7. Планирование севооборотов для
торфяных почв Западной Сибири
90
Практическое занятие 8. Система основной обработки почвы в
севообороте и агротехника возделывания
сельскохозяйственных культур на осушенных торфяниках
91
6.
Мелиоративное земледелие на солонцовых почвах
99
Практическое занятие 9. Характеристика свойств солонцов
Западной Сибири (на примере Тюменской области) и
обоснование приёмов их мелиоративного освоения
101
Практическое занятие 10. Химическая мелиорация и её
влияние на свойства солонцов
108
Вопросы к зачёту по дисциплине «Мелиоративное земледелие».
Процедура оценивания зачёта. Критерии оценки зачёта
113
Пример тестовых заданий. Процедура оценивания
тестирования.
Шкала оценивания тестирования
117
Темы рефератов. Процедура оценивания реферата. Шкала
оценивания реферата
121
Варианты контрольной работы (заочная форма обучения).
Процедура оценивания контрольной работы. Шкала оценивания
контрольной работы
123
Список литературы
129
3
Введение
Мелиоративное земледелие – область научных знаний о первичном
освоении мелиорируемых земель, наиболее эффективном их использовании,
повышении плодородия почв, особенностях возделывания
сельскохозяйственных растений на орошаемых и осушенных землях.
При изучении дисциплины «Мелиоративное земледелие» стоит задача
– приобрести знания и умения по снижению возможного вредного действия
мелиорации на почву и растения и максимальному усилению её полезного
влияния. Основное внимание нужно уделить проблеме влияния мелиорации
на условия жизни и развитие растений, возможные направления изменения
водного, воздушного, теплового и питательного режимов почв, физического
состояния пахотного слоя, химических свойств и микробиологической
активности почв, а также величины их качества урожая при орошении и
осушении.
При освещении проблем основ орошения сделан упор на
агротехническую оценку способов орошения, назначения сроков поливов и
других мероприятий в этой области.
При рассмотрении вопроса о севооборотах на мелиорируемых землях
представлено обоснование их эффективности, наиболее
эффективные схемы для орошаемых и осушенных земель. Из общего числа
культуртехнических работ выделены те виды, которые могут иметь
распространение в Западной Сибири.
4
1. Основы защиты почв от эрозии и дефляции
Эрозия почвы (от латинского еrоsio - разъедание) – разрушение водой
и ветром верхнего плодородного слоя почвы, а также подстилающих пород,
перемещение продуктов разрушения с места первоначального нахождения и
осаждение их на новых местах. Эрозия почвы происходит везде, где стекает
дождевая и талая вода и почва подвержена воздействию ветра. Если этот
процесс протекает под действием воды, то он называется водной эрозией,
если под действием ветра – ветровой эрозией, или дефляцией.
По темпам проявления и степени разрушительности эрозию почв
разделяют на нормальную (естественную) – когда снос и смыв почв не
превышает темпа почвообразования, и ускоренную – когда превышает.
В зависимости от способа отделения и перемещения почвенных частиц
водная эрозия может быть плоскостная, ручейковая (струйчатая) и овражная.
Плоскостная эрозия почв возникает под влиянием стока воды, не
успевающей впитываться в почву, и характеризуется сравнительно
равномерным смывом почвенного слоя. Струйчатая эрозия почв происходит
при смыве почвы ручьями, образующими неглубокие промоины,
устраняемые обычной обработкой почвы. Овражная эрозия возникает, когда
мощные потоки размывают глубокие промоины – овраги, которые
невозможно выровнять обычной обработкой.
В районах искусственного орошения проявляется ирригационная
эрозия, в горных наблюдаются сели.
Ветровая эрозия (дефляция) может быть двух видов: повседневная,
когда ветры малой скорости поднимают в воздух и относят на другие места
мельчайшие почвенные частицы, и пыльные бури (черные бури), вызываемые
ветрами больших скоростей. Пыльные бури могут охватывать огромные
пространства.
Факторами эрозии и дефляции являются климат, рельеф местности,
почвенный и растительный покров, геологические условия территории и
хозяйственное использование земель.
5
Из климатических факторов на развитие водной эрозии наиболее
Культура, пар
Коэффициент эрозионной опасности
Чистый пар
1,0
Пропашные
0,7-0,9
Яровые зерновые
0,4-0,5
Яровые озимые
0,2-0,3
Многолетние травы
0,01-0,05
существенное влияние оказывают осадки и режим их выпадения, особенно
ливневые дожди. За один ливень в зависимости от его интенсивности и
крутизны с 1 га пашни смывается от 10 до 50 т почвы. Нередки случаи смыва
почвы всего пахотного слоя, прироста оврагов до 30-50 м. Талые воды
весной, стекая за 7-10 дней, разрушают почву вплоть до образования оврагов.
В зависимости от рельефа местности установлено, что смыв
увеличивается прямо пропорционально уклону. С увеличением уклона почвы
от 2° до 4° смыв почвы возрастал в 1,8, а от 4° до 8° - в 7,2 раза. При
удвоении линии стока с 50 до 100 м смыв почвы возрастал в 2,9-3,7 раза.
Южные склоны эродированы, как правило, больше, чем северные и северо-
восточные. Количество солнечной радиации, тепла и температуры воздуха
отдельных частей рельефа может изменяться до 10 %. Рельеф местности
оказывает влияние на скорость ветра и отложение снега, относительную
влажность воздуха.
Противоэрозионные свойства почвенного покрова определяются типом
почвы, ее гранулометрическим составом, содержанием гумуса, сложением,
структурой, водопрочностью агрегатов, водопроницаемостью. Более
устойчивы к эрозии и дефляции черноземы и дерново-подзолистые
суглинистые почвы.
Растительный покров уменьшает или полностью предупреждает
развитие эрозии и дефляции. Возможность защиты растениями почвы от
эрозии выражается коэффициентом эрозионной опасности под различными
культурами и чистым паром (табл.1).
Таблица 1 – Коэффициенты эрозионной опасности
6
Различная почвозащитная способность сельскохозяйственных культур
определяется их биологическими и агротехническими свойствами, а также
режимом выпадения осадков. В районах, где водная эрозия вызывается
стоком талых вод, наибольшее противоэрозионное значение имеют
многолетние травы, а там, где с ток вызывается июньскими и июльскими
ливнями, хорошо защищают почву от эрозии озимые культуры, а позже
пропашные.
К геологическим условиям территории, определяющим возможность и
характер проявления эрозионных процессов, относятся размывающая
характеристика пород, особенности их залегания, проявление различных
экзогенных и эндогенных процессов.
К хозяйственным факторам, от которых зависят проявление и степень
развития эрозионных процессов, относятся следующие:
общая организация территории (размещение полей и структура
посевных площадей, лесных полос, дорожной сети, производственных
помещений и других объектов);
применяемые способы основной и предпосевной обработки
почвы и технологии возделывания культур (вспашка, безотвальная обработка
вдоль или поперек склона, степень уплотнения и распыления почвы, уход за
посевами, чистыми парами и т. д.);
применение предупредительных противоэрозионных и
почвоулучшающих мер (почвозащитные севообороты, залужение,
минимизация обработки почвы, агролесомелиорация, гидротехнические и
другие противоэрозионные сооружения);
проведение мелиоративных и других земляных работ
(строительство мелиоративных систем, плотин, прудов и водоемов,
дорожной сети, засыпка оврагов, карьеров).
7
Практическое занятие 1
Расчет эродируемости почвы (4 часа)
Цель работы: изучить теоретические и практические основы защиты
почвы от дефляции (ветровой эрозии), почвозащитную роль структуры
почвы, растительных остатков (стерни) на полях.
Эродируемость почвы – разрушение поверхностных горизонтов
почвенного профиля или почвообразующих пород эрозией или дефляцией.
Ветровая эрозия – это полное или частичное разрушение пахотного
слоя почвы под действием ветра. Иногда этот процесс называют дефляцией
почвы – выдувание воздушными потоками почвенных агрегатов и
механических элементов из поверхности почвы (рис. 1).
Рисунок 1 – Ветровая эрозия (дефляция)
Исследования, проведенные учеными ВНИИ зернового хозяйства
позволили установить, что между количеством перекатывающихся по
поверхности почвы частиц, их отрывом и переносом в воздушном потоке
имеется прямая взаимосвязь. Между перекатыванием и комковатостью
существует обратная зависимость: чем выше комковатость верхнего слоя
8
почвы, тем меньше частиц перекатывается по поверхности и тем меньше их
отрывается и переносится ветром, то есть ниже эродируемость почвы.
В результате исследований было выделено три градации,
характеризующие эродируемость почвы.
Допустимый предел лежит при эродируемости 50 г за 5 мин, что
соответствует примерно 60%-ой комковатости слоя 0-5 см.
Это значит, что почвы с показателем эродируемости 50 г за 5 мин и
ниже (с комковатостью слоя 0-5 см 60% и выше) находятся в
высокоустойчивом состоянии.
Крайний допустимый предел наступает при эродируемости около 120
г за 5 мин.
Между допустимым и крайне допустимым пределами почва находится
в умеренно ветроустойчивом состоянии. Она не будет подвергаться
эрозии, при скорости потока в трубе 12 м/сек. На высоте 50 см, или при
скорости ветра на флюгере ниже 22-23 м/сек. (на высоте флюгера около 23
м/сек. вероятность ветров такой скорости в северных областях Казахстана
невелика).
Для карбонатного чернозема легкоглинистого механического состава
вычислены коэффициенты множественной криволинейной регрессии на
основе показателей эродируемости при различной комковатости, составлено
уравнение:
Q=10
Q – эродируемость почвы в граммах за 5 мин. экспозиции;
К – комковатость слоя почвы 0-5 см в процентах.
Задание 1. На основании изложенного следует определить какова
3,94966 - 0,03745*K
, где:
эродируемость почвы при комковатости 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70%.
Исходя из полученных данных следует установить при какой комковатости
наступает предел эродируемости почвы.
9
Задание 2. Для карбонатного чернозема с комковатостью,
соответствующей выше верхнего предела эродируемости, следует подобрать
теоретически планируемое количество стоячих и лежачих стернинок на поле,
при наличии которых эродируемость поля снизится до допустимого предела
эродируемости (50 г за 5 мин. экспозиции).
Данные расчёты проводятся с использованием следующих уравнений
эродируемости, выведенных в ВНИИЗХ:
Для стоячей стерни уравнение имеет следующий вид:
Q =10
4,03691 - 0,03845 * K - 0,00406 * n
Для фона с лежачей стерней:
Q=10
n – количество условной стерни (в шт./м2).
Наличие пожнивных остатков на поверхности почвы в вертикальном
(стоячая стерня) или горизонтальном (лежачая стерня) положении
способствует значительному снижению скорости воздушного потока в
приземном слое.
При одном и том же количестве стерня в горизонтальном положении
более эффективно снижает скорость воздушного потока на стыке с
поверхностью почвы и тормозит скорость перекатывающихся почвенных
фракций, чем при вертикальном положении.
3,99763 - 0,03939 * К - 0,00493 * n
,
Стерня [жнивье] – нижняя часть стеблей зерновых культур,
оставшаяся на корню после уборки урожая (рис. 2, 3).
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]