Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Мелиоративное земледелие
.pdf
хорошие – 160-130 мм;
удовлетворительные – 130-90 м;
плохие – 90-60 мм;
очень плохие <60 мм.
Коэффициент водопотребления рассчитывают как отношение
суммарного водопотребления к урожаю товарной продукции. В богарном
земледелии суммарное водопотребление определяют как сумму
израсходованной влаги из почвы и количества осадков за период вегетации
культуры, а на орошаемых землях ещё и оросительной нормы. В итоге
формула для определения коэффициента водопотребления (КВ) имеет вид:
где: WB – запасы влаги весной при посеве, м3/га;
WO – запасы влаги при уборке, м3/га;
О – осадки за период вегетации культуры, м3/га;
ОН – оросительная норма, м3/га;
У – урожай товарной продукции, т/га;
При расчётах важно соблюдать одинаковую размеренность всех
показателей. Они должны быть выражены в м
3
/га или т/га.
Задание 1:
В условиях хозяйства на орошаемом участке собрано 53,6 ц/га зерна
яровой пшеницы. Запасы влаги в почве при посеве составили 2521 м3/га и к
осени уменьшились до 1946 м3/га. За вегетационный период выпало 148 мм
осадков, и оросительная норма составила 2000 м3/га (6 поливов). Рассчитайте
коэффициент водопотребления яровой пшеницы.
Особое внимание при расчёте коэффициента водопотребления следует
обращать на одинаковую размеренность всех показателей.
Планируя урожайность и зная величину КВ, можно рассчитать
количество недостающей влаги.
Задание 2:
71
На орошаемом участке при планируемой урожайности 6 т/га зерна
яровой пшеницы рассчитать суммарное водопотребление с учётом
рассчитанного КВ.
По среднемноголетним данным, ко времени посева в метровом слое
почвы содержится 1100 м3/га влаги, а к уборке остаётся 510 м3/га, за период
вегетации выпадает 172 мм осадков. Рассчитайте СВ
СВ
факт.= (Wв –Wо
)+О
факт.
Разница между расчётным суммарным водопотреблением и
фактическим и будет оросительной нормой (количество воды, подаваемое за
все поливы на 1 га в течение вегетации или оросительного периода).
В условиях конкретного года все исходные данные могут значительно
отличаться от среднемноголетних, поэтому в засушливые годы оросительная
норма возрастает, а во влажные уменьшается.
Вопросы для самостоятельной подготовки
1. Классификация поливов по хозяйственному назначению.
2. Возможности применения в Западной Сибири влагозарядковых,
предпосевных и вегетационных поливов.
3. Возможности применения поверхностного и внутрипочвенного
орошения.
4. Перспективы капельного, аэрозольного и подземного орошения.
5. Методы установления срока полива.
72
4. Мелиорация избыточно увлажнённых земель Западной Сибири
Характеристика избыточно увлажненных земель
На территории России основные площади избыточно увлажненных
земель сосредоточены в Нечерноземной зоне, на Дальнем Востоке и
конечно же, в Западной Сибири. Только у нас нуждается в осушении около
100 млн. гектаров. Торфяные болота с мощностью торфа более полуметра
составляют 36 млн.га. Это говорит о богатстве выбора объектов для
осушения.
Объектами осушительных мелиораций являются болота, заблоченные
земли и переувлажненные минеральные земли.
Болото – участок поверхности земли с постоянным избыточным
увлажнением, гидрофильной растительностью и слоем торфа более 30 см.
Различают 3 типа болот: низинные, переходные, верховые.
Низинные болота формируются на покрытых застойной водой
понижениях рельефа. Заболачивание идет за счет поверхностного стока с
повышенных элементов рельефа или грунтового подпора воды Обычно с
водой поступает некоторое количество растворимых солей и взвешенный
мелкозем. Сибирские болота зачастую слабо засолены хлоридами и
сульфатами.
По видовому составу растительности на низинных болотах западной
Сибири выделяют травяные, моховые и лесные или кустарниковые болота.
Травяные болота чаше располагаются в поймах рек и на месте заросших
озер. В принципе зарастание озер является естественным процессом.
Однако его скорость существенно возросла в конце XX века. Этому
способствовало ряд причин, прежде всего, несоблюдение правил
эксплуатации территорий прилегающих к водоему Погоня за расширением
площади пашни привела к массовой распашке участков прилегающих к
озерам, что привело к резкому росту поступления мелкозема в воду.
Недостаток пастбищ стали компенсировать интенсивным выпасом скота
73
вблизи озер, вплоть до стравливания растений в прибрежных водах.
Естественно усилился смыв мелкозема. Кроме этого выделения животных
увеличили поступление как органических, так и минеральных веществ в
воду. Наблюдалось и строительство животноводческих ферм или
временных площадок для содержания скота на берегу водоемов, что также
усугубляло общее положение. В результате скорость зарастания водоемов
резко усилилась.
Чтобы понять основные пути заторфовывания озер, необходимо
представлять основные группы растений, участвующие в этом процессе. В
условиях Западной Сибири приведем несколько групп растений:
1. Прикрепляющиеся корнями ко дну водоема и располагающие
вегетативную массу полностью в воде. Например, сосенка водяная (Hippuris
vulgaris), телорез обыкновенный (Stratiotes aloides), роголистник
погруженный (Ceratophyllum demersum), рдест гребенчатый (Potamogeton
pectinatus), рдест стеблеобъемлющий (Potamogeton perfoliate);
2. Прикрепляющиеся корнями ко дну водоема и выносящие листовой
аппарат на поверхность воды. Например, кубышка желтая (Nuphar luteum),
кувшинка белая (Numphata alba);
3. Свободно плавающие на поверхности воды – ряска маленькая
(Zemna minor);
4. Располагающие корневую систему и нижнюю часть растений в
воде. Например, тростник обыкновенный (Phragmites communis), рогоз
широколистный (Typha angustifolia), камыш озерный (Scirpus lacustris)
камыш морской (Scirpus maritimus), сусак зонтичный (Butomus umbellatus),
стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagitifolia) и др. Обычно растения этой
группы развивают мощную вегетативную массу и способствуют
заторфовыванию водоемов с прибрежной зоны.
При отмирании растений 1-3-й групп органическая масса распо-
лагается по дну всего водоема и способствует образованию донного торфа.
74
Особую роль в торфообразовании играют осоки, особенно
кочкообразователи: осока дернистая, осока своеобразная и др.
Эти осоки активно развиваются в условиях достаточного мине-
рального питания и переменной влажности с расположением узла кущения
над поверхностью почвы. Их особенно много на окраинах низинных болот.
Группа осок достаточно разнообразна. В Западной Сибири их отмечается
более 10 видов.
По берегам рек и озер можно встретить ряд растений, которые могут
обеспечить достаточно качественное сено при условии своевременного
скашивания: бекмания обыкновенная (Beckmannia eruciformis); лисохвост
луговой (Alopecurus pratensis); канареечник тросниковидный (Dactylis
glomerata); вейник наземный (Calamagrostis epigeios) и др.
На этих же местах встречается ряд растений не пригодных для
получения продукции: череда трехраздельная (Bidens tripartitus); лабазник
(таволга вязолистная) (Filipendula ulmaria); мята полевая (Mentha arvensis);
чихотная трава (Achillea ptarmica) и даже ядовитые – вех ядовитый (Cicuta
virosa).
Низинные травяные болота можно использовать как сенокосы, хотя
сено получается плохого качества. Наибольшую ценность такие болота
представляют как объект осушения и освоения. Здесь получают высокие
урожаи, прежде всего многолетних трав. Кроме того, торф с низинных
травяных болот наиболее ценен как удобрение.
Низинные моховые болота формируются при атмосферно- грунтовом
типе водного питания с преобладанием в растительном покрове гипнового
(зеленого) мха и дополнением мелкими осоками и кустарниками. В
неосушенном состоянии с этих болот не получают продукцию. Торф
значительно менее ценен и как удобрение.
Низинные лесные или кустарниковые болота формируются при
грунтовом типе водного питания, часто с высоким содержанием в воде
фосфора и извести. В лесной зоне преобладающим видом растений является
75
береза, а в лесостепной – ольха и ива. Среди травянистых видов чаще
встречаются осоки кочкообразователи, хвощи, тростник, гипновые мхи и
т.п. Такие виды болота менее ценны для освоения.
Верховые болота приурочены к. водоразделам с преобладанием
атмосферного типа водного питания. Отсюда, очень малое количество
элементов питания, с чем может мириться сфагновый мох, обычно
составляющий сплошной покров. Гораздо меньшую долю занимают
древесные растения (карликовая береза или сосна), а также кустарники и
полукустарники (багульник, брусника, голубика). Торф верховых болот
очень беден питательными веществами и чаще кислый (рН 3-4). Он может
использоваться в сельском хозяйстве, прежде всего, как топливо и
подстилочный материал.
Переходные болота образуются на месте низинных болот в результате
дальнейшего развития болотного процесса. По своим свойствам и
растительности занимает промежуточное положение между низинными и
верховыми болотами. После осушения и освоения можно использовать
такие болота для посева многолетних трав, а торф в качестве подстилки,
топлива, реже на компосты с таким видом фосфорных удобрений как
фосфоритная мука.
Заболоченные земли – это участки с длительным переувлажнением и
торфянистым горизонтом до 20-30 см. Обычно такие земли находятся на
пониженных элементах рельефа и заняты низкопродуктивными
естественными сенокосами и пастбищами, зачастую закустаренные.
Переувлажненные минеральные земли – участки с периодически
переувлажненными минеральными почвами. Здесь часто наблюдается
гибель посевов от вымокания при затяжных дождях, несоблюдение сроков
сева и уборки, болезни растений, затруднения применения техники.
В целом для зоны избыточного увлажнения характерна
мелкоконтурность участков пашни. Многие поля площадью 2-4 га, да еще
сложной конфигурации, что затрудняет применение широкозахватной
76
техники и резко увеличивает затраты на производство продукции. В
результате многие хозяйства этой зоны не выдержали груз экономических
проблем. Но жизнь рано или поздно заставит вернуться на государственное
субсидирование мелиорации и в этом случае осушаемые площади будут
эпицентром возрождения сельского хозяйства переувлажненной зоны.
Культуртехническое обследование болот
Осушение болот, их освоение – сложное и дорогостоящее меро-
приятие. Для быстрой окупаемости затрат необходимо правильно выбрать
объект осушения и разработать меры по приведению болота в культурное
состояние.
При освоении болот площадью более 500 га создается проект на
основе гидротехнического и культуртехнического обследования. Для этого
необходимо провести:
1. Визуальный осмотр болота для общей его характеристики с учетом
приболотного пояса. Данное мероприятие позволяет ориентироваться на
объем освоения площадей.
2. Полевое почвенное обследование с картированием почвенного
покрова болота и приболотного пояса. В результате создается почвенная
карта.
3. Геоботаническое обследование с составлением геоботанической
карты и определением первоочередности освоения отдельных участков.
4. Определение продуктивности естественных сенокосов и воз-
можности применения машин.
5. Собственно культуртехническое обследование болота, что
включает целый ряд мероприятий. Устанавливается выраженность
микрорельефа и обводненность болота. Отбираются образцы торфа с целью
определения основных его свойств, прежде всего зольности и степени
разложения, реакции почвенного растворы, ряда агрофизических свойств
(плотности, плотности твердой фазы), водно-физических (влагоемкость
77
полная, капиллярная и наименьшая, влажность устойчивого завядания). При
этом должны быть охвачены различные слои торфа. Затем дается
характеристика поверхности болота, что позволит планировать
культуртехнические работы.
6. Агроэкономическое обследование хозяйств, планирующих
эксплуатацию осушенного болота. Здесь учитывается наличие дорог,
рабочей силы, поголовья скота, комплекса машин.
Имея все исходные характеристики реально составить проект
осушения и освоения болота, вплоть до технологии культуртехнических
работ, гидромелиоративных и агромелиоративных мероприятий.
Гидромелиортивные и агромелиоративные мероприятия
Гидромелиоративные мероприятия необходимы для коренного
изменения водного режима избыточно увлажненных земель. Еще во время
культуртехнического обследования устанавливается причина
переувлажнения, основной тип водного питания. На этой основе выбирается
метод осушения.
При атмосферном типе водного питания предлагается ускорение
поверхностного стока. При фунтовом типе водного питания продуктивнее
метод понижения уровня грунтовых вод. Если же преобладает избыточное
поступление воды от притока склоновых или грунтовых вод, то планируется
ограждение объекта. И, наконец, при затоплении от разлива рек,
предлагается защита объекта от затопления.
Выбранный метод осушения можно реализовать несколькими
способами осушения. Для этого используют каналы, дрены, вертикальные
скважины с насосами, обваловывание и т.д.
Осушительные системы должны иметь определенные параметры.
Например, частота размещения и глубины каналов и дрен. Их определяют
исходя из ряда позиций. Во-первых, в зависимости от требований
выращиваемых культур к водному режиму. Во-вторых, с учетом
78
рациональной организации территории, то есть размера и формы полей,
возможности производительной работы сельскохозяйственных машин.
Задача агронома – проследить за тем, чтобы норма осушения отвечала
проектной. Особое внимание обращать на различия по этому показателю
между участками рядом с осушительными каналами и центральной части.
Если различия велики и могут не удовлетворить развитие растений по
причине уменьшения нормы осушения за пределы минимальной, то
планируется дополнительные мероприятия. Это может быть усиление стока
за счет агромелиоративных мероприятий, либо даже нарезка
дополнительных водосбросных каналов.
В современных условиях желательно иметь возможность двойного
регулирования водного режима, то есть в засушливые годы - проведение
орошения, или подземного или дождевания.
В конечном счете способ осушения выбирают исходя из эконо-
мических соображений, сопоставляя затраты на его осуществление и доход.
Кроме дорогостоящих гидромелиоративных мероприятий должны
применяться более дешевые и простые агромелиоративные. Они включают
комплекс специальных приемов обработки почвы, направленных на
усиление поверхностного и внутрипочвенного стока и могут дополнять
постоянную регулирующую сеть осушительной системы. Затраты обычно
не велики, а эффект заметный.
В Западной Сибири могут применяться агромелиоративные ме-
роприятия по ускорению как поверхностного, так и внутрипочвенного
стока.
Для ускорения поверхностного стока возможны несколько меро-
приятий: узкозагонная вспашка, профилирование, выборочное
бороздование, гребневые и грядование.
1. Узкозагонная вспашка может применяться на тяжелых по гра-
нулометрическому составу почвах, если поле ровное с небольшим уклоном.
Ширина загонов – 10-12 см. При наличии замкнутых понижений
79
прокладываются дополнительно водоотводные борозды глубиной 30-50 см.
Естественно, проведение работ на поле затрудняется, но появляется
реальная возможность сброса избытка воды в весенний период и
своевременного проведения обработок почвы и посева.
2. Профилирование – это создание на безуклонных землях выпуклого
профиля поверхности поля путем многократной узкозагонной вспашки.
Ограничения могут возникнуть при мощности гумусового
слоя менее 20 см.
3. Выборочное бороздование необходимо на полях в отдельных
микропонижениях, где застаивается вода. Борозды глубиной 25-30 см
проводить после вспашки зяби. Но это мероприятие возможно при наличии
открытой осушительной сети.
4. Гребневание и грядование можно проводить на безуклонных полях с
тяжелыми почвами. При гребневании расстояние между бороздами 0,7 м,
при грядовании - 1,4 м. Гряды и гребни нарезают весной при предпосевной
обработке и осенью при зяблевой обработке, высотой 15-25 см. Это
позволяет ускорить оттаивание и поспевание почвы весной.
Для усиления внутрипочвенного стока также возможны несколько
мероприятий.
1. Кротование – это нарезка частой сети кротовин на глубине 35- 40
см через каждые 1-2 м. Эффективно на тяжелых почвах для отвода воды в
подпахотный слой или осушительную сеть. Чаще кротование проводят
совместно со вспашкой.
2. Углубление пахотного слоя необходимо для улучшения пористости и
водопроницаемости почв. Особая потребность в этом мероприятии на
дерновоподзолистых почвах северной зоны даже при условии отсутствия
осушительных гидромелиоративных мероприятий. Пути решения данной
проблемы могут быть различными. Более длительный путь - припахивание
слоя, подстилающего гумусовый горизонт. Это возможно осуществить один
раз за ротацию севооборота, припахивая 2-4 см и сопровождая внесением
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]