Основные требования сельского хозяйства к осушению
Лекция 14. ОСУШЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ И ЛЕСНЫХ ЗЕМЕЛЬ
Осушение сельскохозяйственных земель..
Основные требования сельского хозяйства к осушению.
Типы, методы и техника осушения.
Осушение земель за рубежом.
Объекты и режим осушения.
Типы осушительных систем.
Осушение земель и его объекты
Осушение − предупреждение или ликвидация неблагоприятного влияния воды на хозяйственную деятельность человека.
Наибольшее значение имеет осушение для сельского хозяйства, где осушительные мелиорации дают возможность капитально улучшить неблагоприятные природные условия избыточного увлажненных земель и вовлечь их в сельскохозяйственный оборот. Для зоны избыточного увлажнения осушение − одно из основных средств интенсификации сельскохозяйственного производства, обеспечивающее наиболее рациональное использование земли, средств механизации и химизации сельского хозяйства. До тех пор пока из почвы не будет своевременно удален избыток воды, все остальные средства обычно экономически неэффективны. Сельскохозяйственное осушение состоит из комплекса технических, агротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий, в основе которого лежат гидротехнические приемы нормированного удаления вод из корнеобитаемого слоя почвы.
Осушение применяют также в городском строительстве для своевременного удаления атмосферных осадков (ливневая канализация) и предохранения подземных коммуникаций, тоннелей, подвальных помещений и других объектов от избыточной сырости (дренаж, гидроизоляция и др.); для защиты населенных пунктов, промышленных объектов и сельскохозяйственных угодий от подтопления грунтовыми водами со стороны водохранилищ, моря и др. (головной, ловчий дренаж, дамбы, насосные станции и пр.); для ликвидации очагов выплода малярийного комара и гнуса (дренаж, спуск или засыпка водоемов, не имеющих хозяйственного значения и др.; в лесном хозяйстве − для улучшения роста лесов.
|
|
|
С сельскохозяйственными целями человек начал применять осушение за 3 тыс. лет до нашей эры в раннем Египте (Файюмский оазис). За 2 тыс. лет до нашей эры в Мессопотамии для осушения пашни использовался гончарный дренаж (дырчатые трубы), в Древнем Риме для осушения виноградников и пашни − каменный, или римский, дренаж. Начиная с IX-X вв. осушением была отвоевана у моря территория современных Нидерландов. В XVI в. в Англии (в окрестностях Босворта) были построены первые дренажи из керамических труб, изготовленных вручную.
С конца XVIII в. в Европе довольно широко применяли осушение открытыми каналами. После изобретения в 1843 г. англичанином Дж. Ридом глинопресса началось массовое изготовление дренажных труб на заводах и с этого времени закрытый дренаж получил распространение в европейских странах, а с конца XIX в. – в США, вытесняя постепенно открытые системы. Осушение русским было известно в конце XIV в., однако только во второй половине XIX в. осушение начало развиваться в Полесье, Северо-Западных губерниях и центральном промышленном районе, а с 1890 г. − в Западной Сибири. К 1913 г. осушаемые земли в России составляли 2,8 млн. га. Широкое развитие осушение получило после Октябрьской революции. За годы Советской власти площадь осушаемых земель в СССР увеличилась более чем в 3 раза и достигла к 1972 г. 10,9 млн. га с дренажем 3,89 млн. га.
|
|
|
В СССР в осушении (на 1972 г.) нуждались 15,8 млн. га пашни, 118,3 млн. га низинных и переходных болот, 19 млн. сенокосов, 23 млн. пастбищ, 1,4 млн. залежей. В эту площадь не входят тундра, районы вечной мерзлоты и некоторые другие.
Наиболее крупные перспективные регионы осушения в России:
1) северо-западные районы Европейской части страны;
2) Мещерская низменность в Московской, Рязанской и Владимирской областях − 2,1 млн. га, в т.ч. низинных болот различных типов − 0,7 млн. га;
|
|
|
3) плавни Кубани, Терека, Дона и др. рек − свыше 300 тыс. га;
4) Барабинская низменность в Новосибирской области − более 3,8 млн. га, главным образом болота низинного типа;
5) Дальний Восток − около 6,5 мл. га. Ежегодно планировалось осушать 1 млн. га, в т.ч. дренажем 0,6 млн. га.
Объектами осушения для сельского хозяйства являются избыточно увлажненные земли различных типов: болота, заболоченные и минеральные земли. К болотам относятся территории, на которых после осушения сохраняется слой торфа мощностью не менее 20 см; при меньшей мощности торфа угодья относят к заболоченным землям, а при его отсутствии − к минеральным землям постоянного или временного увлажнения. Для расширения сельскохозяйственных угодий в лесной и лесостепной зонах осушают главным образом низинные и переходные болота, а для добычи торфа − верховые болота. Низинные болота располагаются в местах выходов на поверхность грунтовых вод, а также по заболоченным поймам (участки речных долин, регулярно затапливаемые весенними полыми водами) и плавням (нижние части речных пойм на юге страны) рек − водоприемников. Они отличаются значительным потенциальным плодородием, содержат большие запасы зольной пищи растений и после осушения превращаются в отличные сельскохозяйственные угодья, в первую очередь − в огородные земли и луга. Вторую группу болот, менее богатых питательными веществами растений и требующих более длительного срока окультуривания, составляют переходные болота. Верховые болота без заражения микрофлорой (внесение навоза, фекалий) и применения значительных доз удобрений (извести, калия, фосфора и в начальный период освоения − азота) не дают хозяйственного эффекта. Однако сфагновый торф обладает способностью поглощать огромное количество влаги (до 2000 % и более веса сухого вещества), что позволяет использовать его на подстилку сельскохозяйственным животным.
|
|
|
Избыточное увлажнение минеральных земель зависит от климатических, гидрогеологических и ландшафтных условий и встречается при положительном водном балансе, когда приход воды (осадки + грунтовые воды) превышает расход (длительно или кратковременно в течение сельскохозяйственного периода).
Основные требования сельского хозяйства к осушению
Основные требования сельского хозяйства к осушению − создание почвенных условий для получения высоких и устойчивых урожаев всех культур севооборота и обеспечение беспрепятственного проведения сельскохозяйственных полевых работ современными машинами, для чего необходимо:
1) в любое время сельхозпериода поддерживать уровень грунтовых вод на осушаемой территории не ближе чем 0,4-0,6 м к поверхности (по условиям проходимости тракторов и машин);
2) дорожную сеть содержать так, чтобы обеспечить беспрепятственный проезд машин и орудий;
3) при использовании осушаемых земель под культуры, требующие перекрестной обработки, расстояние между открытыми непереезжаемыми каналами должно быть не менее 300-400 м (во избежание снижения производительности машин из-за малой длины гона); при осушении лугов, ввиду одностороннего движения машин вдоль каналов, − 70-150 м.
В тех случаях, когда удельный вес перекрестной обработки невелик в общем объеме работ, для полей кормовых севооборотов можно уменьшить расстояние между открытыми каналами до 150-200 м; дальнейшее сближение открытых постоянных каналов нецелесообразно (ввиду потери полезной площади, развития сорняков и т.д.).
Осушение воздействует на почву в следующих направлениях:
1) создает в почве оптимальный водный режим;
2) увеличивает общую пористость почвы;
3) повышает содержание воздуха в активном слое и улучшает его газообмен;
4) понижает теплоемкость и теплопроводность;
5) ускоряет оттаивание весной;
6) активизирует жизнедеятельность микроорганизмов, что способствует минерализации торфа и переходу коллоидов в глинистых почвах из состояния золей в состояние гелей и агрегатированию почвенных частиц;
7) создает благоприятные условия для развития азотобактера, интрификаторов и другой полезной микрофлоры;
8) ускоряет осадку торфа, его уплотнение, а при возделывании пропашных культур приводит к его сработке до 2-3 см в год;
9) снижает затраты энергии на обработку на 20-30 %.
Водный режим осушаемых земель, на которых с помощью осушительных систем обеспечиваются высокое плодородие и регулярное получение высоких и устойчивых урожаев, определяется влажностью почвы в зоне распространения корней сельскохозяйственных культур и продолжительностью затопления почвы поверхностными водами. Для аэрации активного слоя почвы содержание воздуха в нем должно быть для трав 15-20 % от скважности почвы, для зерновых хлебов − 20-30 и для корнеплодов − 35-40 %. Для осушаемых земель грунтового и грунтово-напорного типов водного питания влажность почвы регулируется понижением поверхности грунтовых вод. Глубина грунтовых вод, которая обеспечивает влажность корнеобитаемого слоя почвы, необходимую для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур, называют нормой осушения.
Она зависит от свойств грунтов и климатических условий района, и в связи с углублением корневой системы по мере роста растений изменяется в течение вегетационного периода. Оптимальную норму осушения устанавливают опытным путем.
Обычно она колеблется в пределах 0,4-0,7 м для трав, 0,7-0,9 для зерновых и 0,8-1,2 м для кормовых и технических культур. Так как в течение своего развития сельскохозяйственные культуры расходуют из почвы значительное количество воды (в осушаемых условиях 2000-4000 м3/ га, что соответствует слою воды 200-400 мм, то для поддержания в почве оптимальной влажности требуется достаточное количество атмосферных осадков или, если их не хватает в отдельные сухие годы или периоды, увлажнение осушаемых земель (дождевание или искусственный подъем поверхности грунтовых вод). Вопрос о целесообразности увлажнения осушаемых земель и его режиме решается на основе водно-балансовых и технико-экономических расчетов.
Затопление земель весной обычно благоприятно влияет на плодородие почвы, так как вешние воды приносят с собой некоторое количество питательных веществ и ускоряют оттаивание почвы. Однако длительное затопление задерживает начало сельскохозяйственных работ и снижает урожайность. Допустимая, а во многих случаях желательная, продолжительность затопления весенними паводковыми водами многолетних трав (в зависимости от видового состава) 10-30 суток, культур корневых и полевых севооборотов без озимых − 8-15, овощных культур − 3-8 суток; для севооборотов с озимыми затопление не допускается.
Если построить осушительные системы так, чтобы они сбрасывали весенние паводковые воды в указанные сроки, то почва успеет просохнуть до своевременного начала сельскохозяйственных работ. Летнее затопление водами, притекающими со стороны, не допускается при любом сельскохозяйственном использовании земель, так как приводит к гибели посевов или существенному снижению урожая. Атмосферные осадки, выпадающие непосредственно на осушаемую площадь в летне-осенний период, должны отводиться в короткие сроки с посевов зерновых и овощных культур за 0,2-0,25 суток, пастбищ − 0,75-0,8 и сенокосов − за 1,0-1,5 суток.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 301; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!