Осушительные мелиорации. Избыточно увлажненные минеральные земли

В учебном пособии рассмотрены основные виды мелиорации почв, строение осушительной и оросительной системы, типы и химизм засоления почв и способы их мелиорации, вопросы агролесомелиорации.

3 Мелиорация избыточно увлажненных почв: осушительные мелиорации

3.1 Понятие осушительной мелиорации

Осушительные мелиорации начали проводить еще в глубокой древности: в течение ряда тысячелетий население Египта, Бирмы, Индии, Вьетнама, Китая сооружало в долинах крупных рек дамбы для защиты пойм от наводнений. Греческий историк Геродот более 2000 лет назад описал одну из первых дренажных систем в долине Нила. Дренаж как мелиоративное мероприятие получил широкое распространение в античный период в Греции. Позднее римский писатель Катон (I в. до н.э.) в трактате «О земледелии» описал открытые дренажные системы, применявшиеся в Древнем Риме для осушения почв на виноградниках и оливковых плантациях. Многие из этих систем действуют до настоящего времени. В Х в. в Европе начались работы по устройству осушительных систем в бассейне Северного моря. Особенно интенсивными они были в XII – XIV вв. Осушались крупные болота, приморские низменности, дельты рек, приозерные понижения.

В Англии в 1252 г. при короле Генрихе III был принят первый закон об осушении сельскохозяйственных земель, который стал основой для развития мелиорации в последующие столетия. Первая система закрытого дренажа в Европе была построена, по-видимому, в этой стране при Генрихе V в конце XV в.

Интенсивное развитие работ по осушению в России первоначально было связано с деятельностью Петра I. Он предпринял осушение болот в связи с освоением побережья Финского залива, строительством Петербурга и других городов, крепостей, заводов. Действие открытых осушительных систем было описано М.В. Ломоносовым в работе «Лифляндская экономика» (1738). В конце XVIII в. А.Т. Болотов разработал вопросы осушения северных районов России. Однако в послепетровский период до второй половины XIX в. работы в области осушения почв в России велись в весьма ограниченных масштабах. Отмена крепостного права и бурное развитие капитализма явились движущим фактором мелиорации почв.

Осушительные мелиорации один из основных путей повышения урожайности сельскохозяйственных угодий, занимающих на планете 10 % площади суши. Шестая часть этих земель мелиорирована, и с них получают от 40 % до 50 % всех производимых сельскохозяйственных продуктов.

Осушение (дренаж) играет важную роль в создании транспортных коммуникаций, зданий промышленного и гражданского назначения, спортивных сооружений, аэродромов и др.

Объектом осушительных мелиораций являются заболоченные и болотные почвы. При их мелиорации устраняется вымокание и заболевание растений, создаются благоприятные условия для механизации и обработки полей, повышает производительность труда. Очень часто мелиорация оказывается не только основным звеном сельскохозяйственного и лесохозяйственного производства, но необходимым условием оптимизации жизни человека в условиях гумидных ландшафтов.

3.2 Конструкция осушительной системы

Метод осушения, то есть принципиальную направленность мелиоративных мероприятий определяют причины заболачивания почв. Так, при заболачивании почв грунтовыми водами метод осушения будет заключаться в понижении уровня грунтовых вод; при заболачивании намывными склоновыми водами принципиальная направленность заключается в перехвате этих вод и в ускорении их сброса за пределы осушаемой территории. При заболачивании почв намывными русловыми водами метод осушения заключается в защите территорий от затопления намывными русловыми водами и т.д. Если заболачивание почв связано с одновременным действием разных факторов, то и методы осушения в этом случае могут приобретать более сложный характер.

Осушительная система является комплексом сооружений, необходимых для удаления избыточной гравитационной влаги из горизонтов почвенного профиля. Правильно построенная осушительная система должна обеспечить: оптимальный водно-воздушный режим в зоне расположения корневых систем растений и возможность (свободного) доступного его регулирования; возможность проведения ранних сроков посевных работ; доступность использования разнообразной сельскохозяйственной техники и возможность перевозки урожая с осушенной территории. Обычно осушительная система состоит из следующих составных частей (элементов) – рисунок 3.1:

1) осушаемой территории;

2) ограждающей сети;

3) регулирующей сети осушителей или дренажа;

4) проводящей коллекторной сети;

5) магистрального канала;

6) водоприемника;

7) сооружений на осушительной сети.

Применение всех или отдельных элементов ограждающей сети обусловлено причинами заболачивания почв осушаемого объекта. К элементам ограждающей сети относятся дамбы, защитные валы, нагорные и ловчие каналы.

Проводящая коллекторная сеть собирает воду из регулирующей сети осушителей и транспортирует ее в магистральный канал. Эта сеть играет в основном водопроводную роль. Она представлена открытыми каналами или материальными закрытыми трубопроводами из пластмассовых, керамических и иных материалов. Осушители впадают в коллекторы второго порядка. Из этих коллекторов вода перетекает в коллекторы (собиратели) первого порядка и наконец поступает в магистральный канал осушительной системы.

1 – река-водоприемник, 2 – магистральный канал, 3 – открытый коллектор, 4 – открытые осушители, 5 – ловчий канал, 6 – закрытый коллектор, 7 – дрены, 8 – путевая дорога, 9 – труба-переезд, 10 – устьевое сооружение, 11 – смотровой колодец, 12 – нагорный канал, 13 – ловчий канал, 14 – оградительная дамба.

Рисунок 3.1 – Элементы осушительной системы

Сеть осушителей или дренаж (английское drain – дренировать, осушать) – это система подземных дрен (труб, щелей, ходов в грунте), а также открытых каналов для отвода воды из почвы. Закрытый дренаж способствует повышению использования земли, ликвидации очагов размножения сорняков, улучшению условий механизации работ. Этот вид осушения более долговечный, вызывает меньше затрат на построение переходов и на ремонт открытой системы, способствует повышению плодородия почвы, культуры земледелия, росту производительности труда и снижению себестоимости продукции (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Закрытый дренаж

Водоприемником называют водоем или водоток, в который поступают воды дренажного и поверхностного стоков из магистрального канала или из магистрального коллектора. Водоприемником могут служить река, озеро, естественный тальвег или иные водотоки. В водоприемнике должен быть сохранен или обеспечен режим, исключающий застой водных масс и ухудшение качества воды в результате сброса дренажных вод.

В зависимости от конкретных условий для мелиорации заболоченных почв могут использоваться различные виды осушительных систем, обычно обладающие всеми или частью перечисленных выше составных частей. В районах с периодическим затоплением, сменяющимся иссушением территории используются системы с двусторонним регулированием водного режима или осушительноувлажнительные системы (рисунок 3.3.)

А – луга, Б – кормовой севооборот, В – овощной севооборот; 1, 2 – отверстия в дамбе обвалования для регулирования затопления поймы паводковыми водами, 3 – оросительная насосная станция, 4 – осушительная насосная станция, 5 – шлюз на реке, 6 – водохранилище на притоке, 7 – магистральный осушительный канал, 8 – коллекторы, 9 – нагорные каналы (они же водоподводящие каналы для увлажнения), 10 – дрены, 11 – открытые собиратели, 12 – дамба обвалования. Луга осушены системой открытых собирателей, площади под севооборотами – дренажем. Во время весеннего половодья пойма затопляется через отверстия 1, 2 на заданный срок; избыток воды сбрасывается самотёком или откачивается насосной станцией. Увлажнение лугов проводится при весеннем затоплении, земель овощного севооборота – дождеванием, кормовых – подпочвенным увлажнением по дренам. Вода для орошения может забираться из реки выше шлюза 5, из водохранилища на притоке и насосной станцией 3. Стрелки показывают направление движения воды.

Рисунок 3.3. – Схема осушительно-увлажнительной системы в пойме реки

Дренаж почв на орошаемых массивах необходим для удаления избытка влаги и солей, поддержания грунтовых вод на уровне, исключающем вторичное засоление. Дренажная сеть на орошаемом массиве обеспечивает возможность стабильной и эффективной эксплуатации мелиорированных земель. В настоящее время накоплены данные, подтверждающие высокую эффективность этого мероприятия. Коллекторно-дренажная сеть на орошаемом массиве – это специальный комплекс гидротехнических сооружений, состоящий из дрен, коллекторов, насосных станций, обеспечивающих сбор и отвод с орошаемых массивов грунтовых вод.

Осушительные системы существенно различаются по своим принципиальным конструктивным особенностям. Эти отличия определяются гидрологическими условиями и характером водоприемника, генезисом и составом почв, почвообразующих пород, причинами заболачивания и другими факторами.

1 По принципиальным конструктивным особенностям и характеру поступления воды в водоприемник осушительные системы делят на системы самотечные и польдерные.

Самотечные осушительные системы позволяют отводить с дренируемой территории избыточную влагу только под влиянием гравитационных сил, самотеком. Движение воды осуществляется за счет уклона дренажных и коллекторных линий в магистральный канал и затем в водоприемник.

Польдерные осушительные системы, приуроченные к морским побережьям, крупным дельтам или к поймам, обычно строят в таких условиях, когда уровень воды в водоприемнике находится выше или на гипсометрической отметке осушаемого массива. Поэтому вода осушительной системы не может самотеком быть сброшена в водоприемник. С этой целью вся осушаемая территория обваловывается, на дамбе строят насосную станцию, которая перекачивает воду в задамбовую зону в водоприемник из подводящего магистрального канала. Польдерные системы могут быть незатапливаемыми (зимние польдеры) или затапливаемыми (летние польдеры). Различают польдеры морские и речные, в зависимости от их приуроченности к поймам и дельтам или к морскому побережью. Польдерные системы, обеспечивающие двустороннюю перекачку воды (из подводящего магистрального канала в водоприемник и из водоприемника в сухой период в проводящую сеть осушительной системы на территорию польдера) позволяют эффективно осуществлять двустороннее регулирование водного режима. Польдерные системы в определенных условиях являются более экологичными, чем самотечные. Они исключают необходимость регулирования водоприемника (реки), его выпрямления и углубления русла и, как следствие, общего понижения базиса эрозии и уровней грунтовых вод всего мелиорируемого ландшафта.

2 По отношению регулирующей сети осушителей к уклону поверхности осушительные системы делят на продольные и поперечные. При продольном расположении регулирующая сеть осушителей укладывается нормально к горизонталям; при поперечном – вдоль горизонталей или под небольшим углом к ним поперек склона.

3 По расположению регулирующей сети осушителей в плане в зависимости от структуры почвенного покрова применяют систематический или выборочный дренаж. Систематический дренаж необходим на массивах, образованных только заболоченными и болотными почвами. В этом случае весь осушаемый массив покрывают систематической сетью дрен (каналов).

Выборочный дренаж применяют при сложной структуре почвенною покрова, в состав которого входят как автоморфные и гидроморфные незаболоченные почвы, так и заболоченные (например, сочетание дерновоподзолистых неоглеенных и глубокооглеенных почв, не нуждающихся в осушении при любом использовании, и сильнозаболоченных дерново-подзолистых глеевых и торфянисто-глеевых почв, осушение которых необходимо при любом сельскохозяйственном использовании). В этом случае регулирующая сеть осушителей приурочена только к контурам собственно заболоченных почв, тогда как на территории, образованной незаболоченными почвами, проходит лишь проводящая сеть.

4 По сочетанию (или отсутствию сочетания) комплекса гидротехнических и агромелиоративных мероприятий по организации поверхностного и внутрипочвенного стока осушительные системы делят на комбинированные и некомбинированные.

Комбинированные осушительные системы применяют на почвах с низкими значениями коэффициента фильтрации подпахотного горизонта (Кф < 0,1 – 0,3 м/сут). В этом случае наряду с закрытым дренажем или открытой сетью каналов предусматривают выполнение мероприятий по организации поверхностного и внутрипочвенного стоков.

3.3 Виды дренажа

По характеру расположения дренаж может быть вертикальным и горизонтальным.

Система вертикального дренажа обеспечивает понижение уровня грунтовых вод путем их механической откачки из скважин (рисунок 3.4). Она представляет собой сложное сооружение, состоящее из водозабора (система глубоких скважин, оборудованных фильтрами) с гидротехническим оборудованием и наземного комплекса. В состав последнего входят энергетическое хозяйство (высоковольтная линия электропередач, трансформаторная подстанция, низковольтная линия, пусковая аппаратура, электрооборудование), средства автоматики, телемеханики и связи, водоприемные сооружения и водоотводящая сеть, эксплуатационные дороги. Вертикальный дренаж орошаемых земель – сравнительно новый способ понижения уровня грунтовых вод. Он был впервые применен в США в 20-х годах для дренажа и орошения сельскохозяйственных земель штата Аризона. В этот период была построена система вертикального дренажа из 159 скважин, которая обслуживала площадь 21 000 га. В нашей стране первая скважина вертикального дренажа на орошаемых землях была построена в 1928 г. в Голодной степи Н.В. Макридиным и М.М. Решеткиным.

1 – водоносный горизонт; 2 – водоупор; 3 – депрессионная кривая; 4 – обсадные трубы, насос, фильтр.

Рисунок 3.4 – Схема действия вертикального дренажа

Вертикальный дренаж позволяет активно регулировать уровень грунтовых вод на объекте, он занимает небольшую площадь, не препятствует механизации сельскохозяйственных работ, позволяет использовать неминерализованные грунтовые воды для орошения. В среднем одна скважина вертикального дренажа может обслуживать площадь от 50 до 100 га, а ее дебит колеблется в интервале от 30 до 200 л/с. К недостаткам вертикального дренажа следует отнести высокие эксплуатационные затраты, потребность в электроэнергии и качественных фильтрах.

Вертикальный дренаж применяют для решения трех основных задач:

1) для водоподъема на орошение пресных напорных подземных вод с одновременным рассолением почв;

2) для предотвращения подъема минерализованных грунтовых вод на землях нового орошения;

3) при замене минерализованных грунтовых вод пресными.

Наиболее благоприятные результаты при применении вертикального дренажа получены в хорошо водопроницаемых почвогрунтовых толщах с высоким дебитом скважин.

Система горизонтального дренажа представляет собой совокупность горизонтальных дрен и коллекторов с гидротехническими сооружениями, предназначенными для дренирования орошаемой территории (рисунок 3.5).

1 – дренажная труба; 2 – гравийная обсыпка; 3 – слой песка (второй слой); 4 – отверстия в дренажной трубе.

Рисунок 3.5 – Схема горизонтального дренажа

Дрены принимают и отводят грунтовые воды непосредственно с мелиорируемой территории, а коллекторы транспортируют их в водоприемник. Если самотечный отвод дренажных вод с орошаемой территории невозможен, предусматривают водоподъем с помощью дренажной насосной станции. Коллекторную сеть дренажной системы располагают по наиболее пониженным элементам рельефа с учетом границ хозяйств, севооборотов и других факторов. Расчетный расход открытых главных коллекторов должен предусматривать пропуск паводковых расходов 10 %-й обеспеченности с учетом дренажных сбросных расходов. Закрытые горизонтальные дрены могут быть керамическими, железобетонными, керамзитобетонными, полиэтиленовыми, асбестоцементными. Для защиты труб от заиления при строительстве применяют траншейные фильтры из песка, гравия и других материалов.

Осушители на мелиоративных осушительных системах имеют различную конструкцию, форму, изготавливаются из разных материалов. Их виды, используемые в настоящее время в производстве, показаны на рисунке 3.6. Из схемы видно, что горизонтальные осушители делятся на открытые и закрытые.

Открытый дренаж. Осушительные каналы на мелиоративных системах устраивают всегда в выемке. Параметры осушительных каналов связаны с хозяйственным использованием осушенных земель. На лугах и пастбищах глубину каналов принимают равной от 0,8 до 1,0 м, на полевых угодьях – от 1,0 до 1,2 м, в садах – от 1,2 до 1,4 м. Длина каналов составляет от 600 до 1200 м, уклон дна – от 0,0005 до 0,005 м. Ложбины – распластанные каналы глубиной от 0,3 до 0,6 м с коэффициентом откосов 5,6. Ложбины служат для отвода поверхностных вод. Они применяются в условиях поверхностного заболачивания на тяжелых, плоховодопроницаемых почвах. В условиях грунтового заболачивания использование ложбин для создания регулирующей сети осушителей неэффективно.

Закрытый дренаж подразделяется на траншейный и бестраншейный. К траншейному дренажу относятся гончарный, пластмассовый, деревянный, каменный, гравийный, фашинный и другие, а к бестраншейному – кротовый и щелевой.

Траншейный дренаж чаще всего применяется для осушения избыточно увлажненных минеральных почв. Наиболее известными и более распространенными являются гончарный, а также пластмассовый дренажи. В лесной местности и на торфяниках применяется деревянный дренаж из досок, жердин, фашин – связанных проволокой пучков хвороста (мелких ветвей или тальника) диаметром от 20 см до 30 см. При сооружении траншейного дренажа прокладывают траншею, в которую укладывают гончарные или другие дрены на соответствующую глубину. С учетом наибольшей массы расположения корневых систем растений в почве глубина расположения дрен зависит также от глубины промерзания почвы и грунта.

Рисунок 3.6 – Виды осушителей (Ф.Р. Зайдельман, 2003)

Бестраншейный дренаж также применяется преимущественно для осушения глубоких торфянищ и тяжелых по механическому составу минеральных почв.

Кротовый дренаж – это система кротовин, трубоподобных отверстий диаметром от 6 до 10 см, проделываемых специальным орудием на глубине от 40 до 70 см. Рабочими органами этого орудия, называемого плугом, служат ножи и дренер – стальной заостренный спереди цилиндр с увеличенным диаметром на его конце. На корпусе плуга укрепляется нож, который образует щель, а дренер, прикрепленный тросом к нижней части ножа на необходимой глубине, при движении орудия образует дрену (кротовину) с уплотненными стенками. Образование дрен начинается с открытого канала, в который впоследствии будет стекать из них вода (рисунок 3.7).

Рисунок 3.7 – Конструкция различных типов дрен

Биологический дренаж – способ осушения, основанный на применении для осушения почв растений, обладающих высокой транспирационной способностью. Впервые такой способ был применен в Колхиде в начале 30-х годов. В качестве растения-осушителя был использован эвкалипт. Этот способ, однако, не получил широкого распространения в мелиоративной практике.

3.4 Причины заболачивания почв

Заболоченные и болотные почвы возникают в результате действия разных причин заболачивания. Исходя из задач мелиорации и сельскохозяйственного производства, под причиной заболачивания понимают такой гидрологический фактор (факторы), который вызывает длительный анаэробиоз, обусловленный застоем влаги в горизонтах почвенного профиля. Он приводит к угнетению или гибели сельскохозяйственных культур, возникновению характерных признаков почвенного гидроморфизма, ухудшению условий проведения сельскохозяйственных и других работ. Устранение этих причин с помощью гидротехнических и агромелиоративных мероприятий создает благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур и выполнения полевых работ. Заболоченные и болотные почвы, входящие в обширную группу гидроморфных почв, формируются под влиянием главным образом пяти гидрологических факторов: атмосферных, намывных склоновых, намывных русловых, грунтовых и грунтово-напорных вод (рисунок 3.8).

Кроме того, заболоченные и болотные почвы могут возникать в результате зарастания водоемов или под влиянием биогенного заболачивания . Таким образом, заболоченные и болотные почвы образуются под действием семи факторов (или семи причин) заболачивания (пяти гидрологических факторов заболачивания суши, зарастания водоемов и биогенного заболачивания).

Рисунок 3.8 – Гидрологические причины заболачивания почв суши

В мелиоративном отношении диагностика причин заболачивания почв представляет существенный интерес, поскольку они определяют метод осушения, ту принципиальную направленность мелиоративных мероприятий (например, понижение уровня грунтовых вод при заболачивании почв грунтовыми водами, ускорение поверхностного и внутрипочвенного стока при заболачивании намывными склоновыми водами и т.д.).

Наблюдается определенная зональность причин заболачивания. Так, на севере, в холодном поясе, возникновение гидроморфных почв связано исключительно с влиянием осадков, вызывающих формирование надмерзлотной верховодки. В умеренно теплом поясе в пределах огромных зандровых равнин доминируют гидроморфные почвы, возникшие под влиянием грунтовых вод. На моренных, озерно-ледниковых, пермских, покровных суглинках и глинах водоразделов распространены преимущественно почвы, заболоченные намывными склоновыми водами. В лесостепной зоне заболачивание почв вызвано главным образом выклиниванием грунтовых и напорных вод в поймах рек. Причины заболачивания почв тесно связаны с геологическим и геоморфологическим строением территории, растительным покровом.

3.4.1 Признаки заболачивания почв грунтовыми и напорными водами

Проходя через толщу рыхлых или сильнотрещиноватых отложений, грунтовые и напорные воды в местах выклинивания разгружаются от ранее выщелоченных и растворенных соединений. Поэтому аккумуляция в почвах различных солей часто является надежным диагностическим признаком заболачивания почв грунтовыми, грунтово – напорными или напорными водами. В районах гумидного климата в зонах грунтового заболачивания откладываются обильные скопления окиси железа, карбонатов кальция и магния, реже гипса. Железистые соединения часто возникают в почвах в тех случаях, когда водосборная площадь бассейна образована песчаными почвогрунтами и особенно когда подземные воды мигрируют по породам, содержащим сульфиды, карбонаты и гидроокиси железа. Фильтруясь через такие почвогрунты, осадки в условиях господствующего на этой территории глееобразования растворяют пленки окиси железа и в виде закисных железоорганических и минеральных солей приносят эти соединения в грунтовый поток. В зонах аэрации эти формы двухвалентного железа подвергаются интенсивному окислению и выпадают в осадок в виде гидроокиси железа. При последующей дегидратации в местах скопления гидроокиси формируются прослойки болотной руды, нередко достигающие большой мощности (нескольких дециметров). Аккумуляция карбонатов в виде болотного мергеля, туфа, конкреций и других образований происходит в тех случаях, когда грунтовые или напорные воды проходят сквозь толщу трещиноватых известняков или рыхлых четвертичных отложений, обогащенных обломками известняковых пород. В этом случае подземные воды транспортируют кальциевые и магниевые соли в виде бикарбонатов, которые удерживаются в растворе лишь при высокой концентрации свободной углекислоты. В зоне разгрузки этих вод происходит резкое уменьшение парциального давления углекислоты; бикарбонаты переходят в карбонаты и выпадают в осадок.

Поэтому в почвах, заболоченных грунтовыми и напорными водами, возникают своеобразные новообразования, имеющие важное диагностическое значение при мелиоративных изысканиях и исследованиях.

Почвы, заболоченные грунтовыми водами, развиваются под покровом специфической растительности. Так, в зоне южной тайги в притеррасных депрессиях широко распространены сообщества черной ольхи, ивы и березы. На ольховых коблах произрастают таволга вязолистная, черная смородина, крапива жгучая. Деревья часто обвиты хмелем. Между коблами осоки дернистая, острая и другие образуют редкие кочки значительной высоты, а в сильно обводненных участках – сабельник болотный, вахта трехлистная, калужница болотная, белокрыльник болотный, манник наплывающий, осоки пузырчатая, ложносытевая. Этот растительный покров обычно приурочен к минеральным почвам ольховых топей, а также к хорошо разложившимся высокозольным торфяным почвам, обогащенным элементами зольного и азотного питания.

При заболачивании менее минерализованными грунтовыми водами часто поселяются березово-травяные сообщества и сообщества крупных кочкарных осок. На осоковых кочках растут вероника длиннолистная, вербейник обыкновенный, валериана лекарственная. В этом сообществе наряду с высокорослым разнотравьем поселяются тростник обыкновенный и различные виды вейника. Тростниковые сообщества, образованные тростником, рогозом широколистным и узколистным, камышом озерным, обычно приурочены к участкам с проточной водой.

В местах выклинивания жестких грунтовых вод поселяются гипновомоховые сообщества; в условиях заболачивания мягкими водами на болотных почвах – осоково-гипновые и гипново-осоковые, на минеральных – влажные сообщества белоуса, сообщества мелких осок и др.

Однако растительность не является исключительным индикатором причин заболачивания, так как нередко в условиях различного заболачивания встречаются близкие ассоциации и в однородных условиях – различные сообщества.

3.4.2 Признаки заболачивания почв атмосферными и намывными склоновыми водами

Атмосферные и намывные склоновые воды поступают непосредственно на рассматриваемую территорию или проходят относительно короткий путь по поверхности водосбора. Их химический состав и количество влекомого мелкозема определяются величиной, составом пород и характером водосбора.

Водный режим почв, заболоченных атмосферными и намывными склоновыми водами, отличается выраженной сезонной цикличностью. Их обильная обводненность во время выпадения осадков и весеннего снеготаяния сменяется резким падением уровня верховодки или ее полным исчезновением в засушливый период. Почвы, заболоченные атмосферными и намывными склоновыми водами, обычно приурочены к массивам, образованным породами суглинистого и глинистого механического состава. Вместе с тем почвы с таким заболачиванием могут быть приурочены и к породам с двучленным строением (верхний легкий нанос песчаного или супесчаного гранулометрического состава подстилается кислыми, карбонатными моренными или покровными суглинками и глинами).

На севере в холодном поясе надмерзлотная верховодка может формироваться в почвах, приуроченных к любым породам. Генезис этих почвообразующих пород различен.

В Приуралье почвы, заболоченные поверхностными, преимущественно намывными склоновыми водами, формируются на суглинистом и глинистом красноцветном элювии карбонатных пермских пород.

Широкое распространение в срединной части зоны получили почвы, приуроченные к флювиогляциальным пескам, подстилаемым на небольшой глубине моренными суглинками.

Формирование и развитие почв под влиянием поверхностного заболачивания протекают под покровом малотребовательных к условиям зольного питания растительных ассоциаций – злаково-разнотравно-мелкотравных, влажных мелкоосоковых, осоково-вейниковых и др.

Конец ознакомительного фрагмента.

Мелиорация (от латинского слова «мелиорацию» - улучшение) - это система организационно-хозяйственных, технических, агротехнических и других мероприятий, направленных на коренное улучшение земель. Она повышает плодородие почвы, улучшает ее водный, воздушный, тепловой и солевой режимы, регулирует микроклимат в приземном слое атмосферы, создает благоприятные условия для роста, развития растений и получения высоких урожаев, а также для производительного использования сельскохозяйственных машин и механизмов.

По воздействию на почву и растение различают гидротехнические, лесотехнические, химические и агротехнические мелиорации.

При гидротехнических мелиорациях повышения плодородия земель достигают изменением их водного режима (орошением, строительством плотин, водохранилищ, осушительных каналов и др.). В степных районах для задержания весенних талых од устраивают лиманы. В предгорных районах для борьбы с водной эрозией строят террасы. В засушливых или периодически засушливых (юг и юго-восток РФ), а также в умеренно увлажненных районах при возделывании культур, потребляющих много воды (многолетние травы, овощные и технические культуры), недостаток влаги компенсируют орошением. В избыточно увлажненных районах, главным образом на северо-западе страны и в низинах, избытки воды из почвы отводят с помощью осушительных мелиорации.

При лесотехнических мелиорациях улучшения земель (движущихся песков, крутых склонов, оврагов и др.) достигают посадкой на них древесной или травянистой растительности в сочетании с древесной.

При химических мелиорациях почвы (содовые солонцы и др.) улучшают внесением извести, гипса, дефекационной грязи, поваренной соли, серной кислоты, синтетического каучука, томасшлаков, фосфоритной муки. Для борьбы с зарастанием мелиоративных каналов и прилегающих полей сорной растительностью используют различные гербициды, для снижения фильтрации из водоемов и крупных каналов - полимерные материалы.

При агротехнических мелиорациях плодородие земель повышают правильным выбором глубины и направления вспашки, почвоуглублением, сочетанием вспашки с поделкой глубоких борозд, гряд и валиков, залужением крутых склонов, мульчированием почвы, снегозадержанием и др. Этот вид мелиорации не требует специальных капитальных вложений, так как выполняется обычно машинами и орудиями, уже имеющимися в хозяйствах.

От обычных агротехнических приемов (вспашка, боронование и т.п.), которые проводят ежегодно, мелиорация отличается, прежде всего, длительным и коренным воздействием на почву; основные мелиоративные мероприятия функционируют десятки лет.

Для подготовки земли к сельскохозяйственному использованию применяют культур-технические мероприятия, которые включают очистку земли от кустарника, пней и погребенной древесины, камней, кочек и моха, выравнивание поверхности земли. Культур-технические мероприятия, как правило, сопутствуют осушительной мелиорации, но могут проводиться и на землях нормального увлажнения. Осушение в сочетании с культуртехникой является основным средством устранения мелкоконтурности угодий и создания, крупных полей, удобных для широкой механизации сельскохозяйственных работ. Вслед за осушением и культуртехникой проводят комплекс работ по окультуриванию почвы, включающий известкование кислых почв, улучшение их водно-физических свойств (например, пескование торфов), внесение удобрений, вспашку и разделку пласта.

При орошении во избежание засоления почв устраивают дренаж, вносят в них для нейтрализации вредных солей специальные химические вещества-химмелиоранты (гипс, железный купорос и др.), проводят промывку водой, применяют электромелиорацию.

Известкование, гипсование почв, промывку с использованием химмелиорантов иногда называют химическими мелиорациями.

При орошении и осушении земель в целях уменьшения отрицательного проявления водной и ветровой эрозии (смыв почвы водой и снос ее ветром) проводят посадку лесных полос по границам полей и вдоль каналов для гашения скорости ветра, устраивают пруды для задержания стекающих вод, укрепляют русла рек и каналов. Все эти мероприятия входят в состав агролесомелиорации.

В состав сельскохозяйственных мелиорации входят также строительство внутрихозяйственных и полевых дорог, необходимых для интенсивного использования мелиорированных земель, сооружение водохранилищ для регулирования речного стока.

Для предотвращения неблагоприятных воздействий мелиорации на природу применяют природоохранные мероприятия (водопои и переходы через каналы для диких животных, рыбозащитные сооружения на насосных станциях, сохранение отдельных лесных массивов и деревьев и т.п.).

Отсюда становится ясным, что сельскохозяйственные Мелиорации комплексные. При проведении мелиорации учитывают интересы многих отраслей народного хозяйства - сельского, лесного и рыбного, речного флота и энергетики, коммунального хозяйства, здравоохранения и т.д.

Мелиорация земель

Сельскохозяйственная мелиорация (от лат. melioratio – улучшение) – это комплекс технических, организационно-хозяйственных и социально-экономических мероприятий, направленных на коренное улучшение неблагоприятных природных условий с целью получения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Мелиорация, рекультивация и охрана земель - область науки и техники, занимающаяся целенаправленным улучшением (мелиорацией), восстановлением (рекультивацией), охраной земель различного назначения, борьбой с загрязнением, с природными стихиями - наводнениями, подтоплением земель, их размывом, эрозией, оползнями, селями, суховеями - для повышения потребительской стоимости (полезности) земель.

Мелиорация земель - коренное улучшение земель в результате осуществления комплекса мер. Среди различных видов мелиорации наиболее масштабными являются орошение и осушение. Большую роль играют культуртехнические работы (борьба с кустарниками, кочками и др.), химические мелиорации (известкование и гипсование почв), агролесомелиорации, укрепление сыпучих песков, борьба с водной и ветровой эрозией и др.

В последние годы в сфере мелиорации преобладало орошение и осушение. Другим видам мелиорации уделялось недостаточно внимания. Между тем в отличие от орошения и осушения другие, неводные виды мелиорации менее ресурсоемки и часто предпочтительнее в экологическом отношении; в предстоящие годы им будет уделено особое внимание. Большое значение придается также повышению экономической и экологической эффективности водной мелиорации: упор делается не на ввод новых орошаемых и осушенных земель, но прежде всего на реконструкцию введенных ранее систем, на повышение культуры земледелия на мелиорированных землях. Важнейшую роль в повышении эффективности мелиорации земель играет рациональное использование воды.

Мелиорация, направленная на удаление с территории избыточной влаги, носит название осушительной. Она находит применение, кроме сельского хозяйства, в коммунальном, промышленном и дорожном строительстве, торфодобыче, при проведении оздоровительных мероприятий на заболоченных территориях и других видах освоения земель. Мелиорация, направленная на ликвидацию недостатка вод в почвогрунтах сельскохозяйственных полей, носит название орошения.

Мелиорация земель с неблагоприятными химическими свойствами почв заключается в удалении вредных солей путем промывки, уменьшения кислотности почв внесением извести, повышении питательных свойств почв удобрениями и введении правильных севооборотов с повышенным удельным весом трав.

Учитывая важность мелиоративных вопросов для земледелия и сохранения плодородия почв, основные определения мелиорации закреплены Федеральным законом № 4-ФЗ "О мелиорации земель".

В современных условиях на большинстве территорий, подверженных мелиоративным работам, как правило, осуществляется не один из рассмотренных выше видов мелиорации, а несколько, в зависимости от сочетания природных и хозяйственных условий.

Из отмеченных выше различных видов мелиоративных работ, очевидно, что многие из них вовсе не относятся к компетенции гидротехники. Среди них, например, лесомелиорации, агромелиорации и др. Поэтому в дальнейшем будут рассмотрены только те мелиоративные работы, которые принято объединять в группу так называемых водных мелиорации, это: орошение, осушение и борьба с водной эрозией.

Водные мелиорации издревле волновали души людей. Оросительные каналы строили ещё древние египтяне, догадавшись таким способом повысить плодородие почв. Водные мелиорации (орошение и осушение) - один из основных путей повышения урожайности сельскохозяйственных угодий, занимающих на планете 10% площади суши. Шестая часть этих земель мелиорирована, и с них получают от 40 до 50% всех производимых сельскохозяйственных продуктов. Мелиорация земель является объективной необходимостью в деле преобразования природных комплексов, превращения болот и заболоченных земель в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья, социального и экономического преобразования страны. Мелиорация - важнейшее звено интенсификации сельскохозяйственного производства.

Экологические аспекты неразрывно связаны с хозяйственной стороной проблемы и требуют всестороннего внимания и глубокого осмысления.

В России и странах ближнего зарубежья площади, охваченные водными мелиорациями, постоянно увеличиваются. Это ведёт к значительному увеличению потребления водных ресурсов. При проведении водных мелиораций ежегодно расходуется до 200 куб. км воды в зависимости от степени увлажнения.

Кроме того, в рассматриваемых странах практически нет земель, которые бы не нуждались в тех или иных видах мелиорации для коренного улучшения их плодородия.

Освоение новых сельскохозяйственных угодий под орошение часто сдерживается дефицитом водных ресурсов, поскольку этот вид мелиораций характерен в первую очередь для южных районов страны.

Виды мелиорации

Мелиорации по своему действию на почву и растения делятся на следующие виды:

Агротехнические мелиорации (агромелиорации) - предусматривают существенное улучшение агрономических свойств путем углубления и окультуривания пахотного слоя почвы с неглубоким перегнойным горизонтом, малым количеством содержания гумуса и общим низким естественным плодородием. Для улучшения водного режима почв проводятся специальные приемы обработки почвы с поделкой прерывистых борозд, валиков, щелей, лунок и других препятствий для сноса снега и стока воды.

Лесотехнические мелиорации (лесомелиорации) осуществляются для улучшения водного режима почвы и микроклимата, а также защиты почв от эрозии путем лесных насаждений по границам полей севооборотов, вокруг водоемов, на крутых склонах, в балках и оврагах, на территориях подвижных песков и разведения лесов общего агрономического назначения.

Химические мелиорации предусматривают коренное улучшение агрохимических и агрофизических свойств почв путем использования извести (на кислых почвах), гипса (на солонцеватых и солонцовых почвах), а также других веществ - дефеката, торфа, сапропеля, компостов, навоза, сидератов и других органических материалов в целях обогащения почв органическими веществами.

Гидротехнические мелиорации (гидромелиорации) предусматривают цель коренного улучшения водного режима территории путем обводнения или осушения. В этих целях осуществляются крупные гидротехнические работы по созданию водохранилищ, оросительных и осушительных систем. В степных засушливых районах для задержания талых вод на больших площадях создаются лиманы.

В зоне недостаточного увлажнения применяются различные способы орошения (поливы), а в зоне избыточного увлажнения осушительные мелиорации.

Культуртехнические мелиорации - мероприятия, связанные с подготовкой территории и вовлечением площадей в активное сельскохозяйственное использование (превращение их в пахотные земли) путем раскорчевки лесных вырубок, расчистки кустарников, уничтожения мелколесья, т. е. превращение территорий, находившихся под естественной древесной растительностью, в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья (пашню, сенокосы, пастбища).

Мелиорация почв

Мелиорация – это все виды работ, которые направлены на улучшение грунта и его большую отдачу в целях получения выгоды для человека. Как правило, эти работы действительно тесно связаны с сельским хозяйством, потому в этом направлении используются довольно внушительные средства и различные методы. Они могут заключаться как в обогащении грунта, так и в том, чтоб сделать его пригодным к использованию в целях получения урожая, то есть, очищению и выравниванию ландшафта.

Тем не менее, не нужно путать все эти методы с осушением грунтов.

Если высушивание их приводит к тому, что окружающая среда может в итоге пострадать, то мелиорация всегда подразумевает тесную связь с сохранностью всех природных резервов и систем как на обрабатываемом, так и на прилегающих участках.

Как правило, мелиорация сводится к освоению садовых и посевных участков. Так же она может осуществляться для улучшения грунта после его длительного использования в сельскохозяйственных целях.

Довольно часто эти методы используются в том случае, когда грунт подвержен разрушительному влиянию различных природных факторов. В любом случае, мелиорация не включает в себя исключительно эксплуатационные методы, а является средством увеличения производительности грунта без каких-либо негативных для окружающей среды последствий.

Мелиорация почв на определенном участке может вестись на протяжении довольно длительного времени. Но ее последствия для природы и людей сохраняются намного дольше, то есть, на протяжении десятков, а то и сотен лет.

Мелиорация может включать в себя организационные, хозяйственные и технические мероприятия. Далеко не последнюю роль играет также грамотная логистика в осуществлении всех работ. К тому же, только специалисты высокого уровня могут определить необходимость осуществления тех или иных методов и их дальнейшее влияние на окружающую среду.

То, как именно будут осуществляться все работы по мелиорации, зависит от двух факторов:

1. исходное состояние обрабатываемого участка;
2. в каких целях будет проводиться мелиорация.

Основными видами мелиорации земель являются:

Гидромелиорация;
агролесомелиорация;
культурическая мелиорация;
химическая мелиорация почв.

Гидротехническая мелиорация

Она проводится в тех случаях, когда необходимо стабилизировать водное обогащения грунтов и их оптимальное увлажнение. Методы гидротехнической, или водной мелиорации сельскохозяйственных земель, призваны устранять избыточную влагу на тех территориях, где это необходимо, а также обогащать влагой засушливые территории.

Водный, воздушный, тепловой и питательные режимы приводятся в норму, что обеспечивает повышенную плодородность грунтов и их лучшие показатели во всех отношениях.

Самые популярные методы гидромелиорации – это осушительный и оросительный.

Осушительная мелиорация сводится к тому, чтоб свести к норме избыточный уровень влаги на обрабатываемой местности. Оптимальный показатель влажности в грунте преимущественно достигается путем понижения уровня грунтовых вод. Норма осушения определяет уровень их понижения до того показателя, который обеспечит максимально благоприятные условия для растений. Для этого грунтовые воды отводятся от корнеобитаемого слоя по другим путям, по определенному плану.

Суть оросительной состоит в обратном. Все мероприятия по оросительной мелиорации состоят в том, чтобы увеличить уровень влаги на тех участках, которые испытывают недостаток природных водных ресурсов. В частности, все работы оптимизируют атмосферные, почвенные и гидрологические показатели. То есть, это орошение территории с целью увеличения ее плодородия.

Культуртехническая мелиорация

Она осуществляется в тех случаях, когда грунт или участок просто-напросто нужно очистить от нежелательных предметов. Она может включать в себя огромный спектр различных работ. Но все они сводятся к тому, чтоб повысить «полезность» почвы, или сделать ее пригодной для обработки.

Этот вид улучшения почвы обеспечивает необходимость периодически проводить даже на постоянно обрабатываемых полях, так как они со временем засоряются камнями и нежелательными растениями. Это приводит к понижению урожайности почвы, порче деталей сельскохозяйственной техники и неправильному сбору урожая, так как содержание камней в почве делает сбор урожая на повышенных стеблях. А зарастание территории сорняковыми растениями значительно уменьшает ее полезную площадь.

Также различные работы по очистке и оптимизации территории осуществляется с целью непригодных для сельского хозяйства территорий улучшить их условия. Для этого производится очистка земель от нежелательной растительности, пней, кочек, камней. Также рыхление, пескование почвы, а так же другие мелиоративные работы.

Химическая мелиорация

Этот вид земельной мелиорации и все работы по ее реализации сводятся к тому, чтоб улучшить химический и минеральный состав почвы, изначально непригодной или малопригодной для хороших показателей урожайности.

Основные виды химической мелиорации, во-первых, обеспечивают удаление из почвы вредных для растений химических веществ, а во-вторых, обогащают ее полезными элементами.

При этом, существует три самых распространенных способа химической мелиорации, такие как:

Известкование (обогащение почвы известковыми удобрениями). В основном этот метод применяется для нечерноземных почв;
Гипсование (в почву вносится гипс, который понижает щелочность ее состава). Метод актуален для солонцов;
Кислование (почва подкисляется) Чаще всего в этом методе нуждается грунт, на котором планируется выращивание чая.

Кроме того, практически каждая почва нуждается в обогащении химическими удобрениями. Этот вид сельскохозяйственных работ так же относится к одному из методов химической мелиорации земель.

Зона мелиорации

"Мелиорация, рекультивация и охрана земель" – область науки и техники, занимающаяся целенаправленным улучшением (мелиорацией), восстановлением (рекультивацией), охраной земель различного назначения, борьбой с загрязнением, с природными стихиями – наводнениями, подтоплением земель, их размывом, эрозией, оползнями, селями, суховеями – для повышения потребительской стоимости (полезности) земель. Цели исследований – совершенствование методов, способов и технологии, повышение качества и надежности проектирования, строительства и эксплуатации инженерно-мелиоративных и инженерно-экологических систем, обоснование новых приемов мелиорации, рекультивации и охраны земель.

Объектами исследований являются:

1) земли сельскохозяйственные, лесного и водного фондов, населенных пунктов, промышленности, транспорта, связи; рекреационного, оздоровительного, историко-культурного, научного, оборонного назначения, находящиеся в различных формах пользования, владения или собственности и рассматриваемые как геосистемы различного ранга с взаимообусловленным набором всех компонентов природы: почвы, включая антропогенные культуроземы и урбаноземы, грунты, поверхностные и подземные воды, воздушные массы тропосферы и животный мир;
2) природно-техногенные системы, включающие инженерно-мелиоративные, инженерно-экологические системы и мероприятия, повышающие полезность компонентов природы. Данная специальность является составной частью природообустройства – деятельности человека по повышению полезности природы и ее охраны в процессе природопользования. Значение научных и технических проблем данной специальности заключается в повышении уровня жизни и здоровья населения, в обеспечении устойчивого развития страны, в повышении эффективности различных видов природопользования: сельского, лесного, водного хозяйства, промышленности, в сохранении и повышении плодородия почв, охране и воспроизводстве водных ресурсов, растительного и животного мира.

Большую роль играют культуртехнические работы (борьба с кустарниками, кочками и др.), химические мелиорации (известкование и гипсование почв), агролесомелиорации, укрепление сыпучих песков, борьба с водной и ветровой эрозией и др.

Мелиорация земель способствует сохранению и повышению плодородия почвы, росту урожайности, устойчивости земледелия, смягчению воздействия колебаний погодно-климатических условий на результаты производства. Площади орошаемых и осушенных земель в стране расширились примерно вдвое. Масштабы мелиорации возрастают, но главное внимание на нынешнем этапе уделяется повышению ее эффективности.

Важнейшую роль в повышении эффективности мелиорации земель играет рациональное использование воды.

Под мелиорацией понимается система технических мероприятий, направленных на коренное улучшение неблагоприятных природных условий используемых земель.

Различают три основные задачи мелиорации:

Улучшение земель, находящихся в неблагоприятных условиях водного режима, выражающихся либо в избытке влаги, либо в ее недостатке по сравнению с тем количеством, которое считается необходимым для эффективного хозяйственного использования территории;
улучшение земель, обладающих неблагоприятными физическими и химическими свойствами почв (тяжелых глинистых и иловатых почв, засоленных, с повышенной кислотностью и пр.);
улучшение земель, подверженных вредному механическому воздействию, т. е. водной и ветровой эрозии, выражающейся в образовании оврагов, оползней, развеивании почвы и пр.

В зависимости от конкретной задачи применяются и различные виды мелиорации.

Мелиорация земель, подверженных водной и ветровой эрозии, обычно включает мероприятия, направленные на уменьшение количества и скорости стекающих поверхностных вод, увеличение сопротивляемости почв размыву и развеиванию. Эти мероприятия базируются на применении широкого комплекса лесокультурных, агротехнических и гидротехнических средств.

Так одновременно с орошением территории на ней создаются лесные полосы, на орошаемых полях вводятся севообороты, применяются удобрения, осуществляются промывки засоленных участков и пр. Все это, особенно при огромных масштабах мелиоративного строительства в нашей стране, делает мелиорацию одним из ведущих антропогенных факторов преобразования природы в целом и гидрологического режима в частности.

Из отмеченных выше различных видов мелиоративных работ очевидно, что многие из них вовсе не относятся к компетенции гидротехники. Среди них, например, лесомелиорации, агромелиорации и др. Поэтому в дальнейшем будут рассмотрены только те мелиоративные работы, которые принято объединять в группу так называемых водных мелиорации, это: орошение, осушение и борьба с водной эрозией.

Осушительные мелиорации являются одним из основных направлений развития водного хозяйства страны. Ими обеспечиваются высокие урожаи сельскохозяйственной продукции на землях, до этого малопригодных для такого использования. Осушение широко распространено на территориях, где имеются заболоченные и переувлажнённые земли, что в первую очередь характерно для Нечернозёмной зоны России, стран Балтии и Беларуси. Осушение низинных, переходных и верховых болот осуществляется с помощью открытых каналов и закрытого дренажа разных типов. Влияние осушительной мелиорации на окружающую среду всегда волновало широкую общественность. Острая полемика началась ещё во второй половине прошлого века, когда в военных целях экспедицией генерала Жилинского было предпринято осушение Полесья. Возражения Министерства путей сообщения сводились к тому, что осушение болот приведёт к обмелению Днепра и Припяти. Помещики черноземных губерний опасались сокращения атмосферных осадков и учащения засух на юге России. Интересно, что доводы, выдвигавшиеся против мелиорации сто лет назад, практически в той же формулировке выдвигаются и сейчас, несмотря на то, что к настоящему времени накоплен значительный научный и практический опыт. Широкомасштабные мелиорации ставят много проблем, одной из которых является получение высоких урожаев в сочетании с эффективными и экономичными решениями по сохранению природной среды.

В Нечерноземной зоне России и стран ближнего зарубежья имеются около 40 млн. га сельскохозяйственных переувлажнённых минеральных почв и 86 млн. га торфяных. Эти земли предназначены для проведения осушительных мероприятий. При их осуществлении необходимо учитывать двойственный характер функционирования современных мелиоративных систем, рассчитанных не только на осушение, но и увлажнение. Уменьшение объёмов стока в результате возрастания водопотребления при интенсивном луговодческом использовании осушенных болот (на естественных болотах по сравнению с мелиорируемыми испаряется и используется меньше примерно на 1500 м3/га) компенсируется за счёт строительства водохранилищ и прудов. Такие системы должны обеспечивать своевременное удаление избыточных вод с заболоченных земель и в то же время могут быть водоприёмниками и накопителями вод для увлажнения почв в засушливые периоды года. В связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства в настоящее время на первый план выдвигается вопрос защиты вод от загрязнения.

Следует иметь в виду, что с дренажными водами, которые сбрасываются в мелиоративные системы, при водоотведении выносятся биогенные вещества, пестициды и другие химические соединения, оказывающие вредное воздействие на природные воды. Как показали гидрохимические исследования, конструкции мелиоративных систем оказывают существенное влияние на качество грунтовых вод, регулирующей, проводящей сети и водоприёмника. Главным вопросом, особенно при крупномасштабной мелиорации, является влияние осушительных мелиораций на водный режим регионов. После создания осушительной системы гидрологический режим существенно трансформируется. Наибольшие изменения отмечаются в речном стоке. В первые годы начальной эксплуатации осушительных систем в бассейне происходит некоторое увеличение годового стока за счёт интенсивного сброса избыточных вод. Впоследствии он может снизиться до своей первоначальной величины (до начала мелиоративных работ). Установлено, что после проведения осушения земель, особенно в первые годы, в речном стоке повышается доля подземного питания. Анализ послемелиоративных изменений стока в летне-осеннюю межень показал, что в этот период водность реки увеличивается. Сток весеннего половодья меняется мало, в основном в сторону его снижения, так как на мелиорируемых землях он формируется под влиянием двух основных факторов, действующих в противоположных направлениях: увеличение ёмкости зоны аэрации, что вызывает большие потери талых вод, и возрастание скорости стекания весенних вод вследствие развитой искусственной гидрографической сети.

В настоящее время высказывается много нареканий в адрес мелиораторов в связи с регулированием и спрямлением малых рек. Следует сказать, что так называемое решительное спрямление проводилось тогда, когда страна не обладала достаточными материальными, денежными и энергетическими ресурсами. Кроме того, необходимо было решать проблему обеспечения населения страны продовольствием. На этом этапе необходимо было путём применения простых, недорогих методов мелиорации быстро ввести в интенсивный сельскохозяйственный оборот осушенные земли. Часто в мелиоративных целях строятся многочисленные водохранилища, пруды. Примером тому может быть Полесская низменность, где в организации водного хозяйства использованы два подхода. Если в Белорусском Полесье для обеспечения развития сельского хозяйства создают в основном водохранилища, то в Украинском - пруды.

В результате крупномасштабной мелиорации, проведённой за последние два десятилетия, Белорусское Полесье превратилось в один из развитых индустриально-аграрных регионов республики. Без сомнения, мелиорация земель сыграла ведущую роль, без неё интенсификация сельского хозяйств в этом регионе была бы просто невозможна. И при этом не произошли те катастрофические последствия, которые пророчили, а именно: обмеление Днепра и Припяти, не изменился климат и не участились засухи. Главным из нерешённых в настоящее время вопросов в науке является установление допустимого объёма мелиорации для каждого конкретного водооборота с учётом рационального использования всех природных ресурсов и интересов всех отраслей народного хозяйства. Но, учитывая стратегию правительства, всё это плавно отходит в раздел "ближайшего будущего".

Сельскохозяйственные мелиорации

Сельскохозяйственная мелиорация – система организационно-хозяйственных и технических мероприятий, которые выполняют для коренного улучшения гидрологических, почвенных и агроклиматических условий земель, для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

История развития мелиорации и, в частности, орошения уходит в глубь веков. Оросительные системы столь же древние, как и цивилизация на Земле. Искусство древних строителей оросительных каналов сохранилось и до наших дней в различных местах земного шара. К началу ХХ в. в связи с развитием промышленного производства, когда люди уже создали мощные машины, появилась возможность строить большие каналы, создавать вместительные искусственные водохранилища, поднимать воду мощными насосами на большую высоту, т. е. все эти технические достижения позволили орошать десятки и тысячи гектаров посевов. Так в борьбе с засухой у людей появились большие технические возможности. Таким образом, получила бурное развитие важнейшая отрасль мелиорации – ирригация – искусственное орошение полей.

Орошаемое земледелие имеет немаловажное значение и для экономики России. В Центрально-Черноземной зоне, Заволжье, на Северном Кавказе, в Западной Сибири (Кулундинская степь), Забайкалье и на дальнем Востоке имеется немало орошаемых земель, где получают высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур: пшеницы, кукурузы, проса, гречихи, риса, гороха, сои, корнеплодов и др. Эти орошаемые земли необходимо постоянно поддерживать в хорошем состоянии, совершенствовать их эксплуатацию, расширять.

Однако на земле немало мест, где нет необходимости орошать почву, а наоборот – надо удалять избыток воды, т. е. проводить осушение или дренаж – подземный канал (труба) для осушения дренаж устраивают на землях с переувлажненными почвами (нередко заболоченными), где имеется избыток влаги как следствие природных условий, чтобы путем мелиоративных мероприятий сделать эти земли пригодными для выращивания сельскохозяйственных культур. В России имеются огромные низменные территории, которые покрыты болотами или имеют пониженные, переувлажненные участки земной поверхности. Особенно много болот и переувлажненных земель имеется в Нечерноземной зоне. На этих землях во все времена крестьянам очень нелегки, приходилось вести свое хозяйство. Кроме клюквы да малопригодного для скота осокового сена болотистые участки ничего не могли дать. При этом торф, скрывающийся под бедной осокой и тростниковой растительностью, представляет собой огромное богатство. В торфяных отложениях болот накоплены большие запасы азота – одного из основных химических элементов, необходимых для развития живых организмов. И если же удается болота осушить, то они превращаются в плодородные земли, особенно пригодные для овощных и кормовых культур.

В настоящее время научно обоснованные работы по орошению и дренажу направлены на регулирование влажности почвы. Цель орошения и дренажа – дополняя друг друга, улучшать природные условия и способствовать созданию такого режима увлажнения почвы, который необходим для оптимального развития сельскохозяйственных культур.

Во влажных районах основное требование – удаление избытка воды (осадков или излишков поливных вод). Искусственный дренаж способствует нормальному выращиванию сельскохозяйственных растений.

В полувлажных районах орошение применяют для страхования от кратковременных случайных засух и повышения урожайности выращиваемых там культур.

В засушливых и полузасушливых районах орошение чрезвычайно важно для удовлетворения постоянных потребностей выращиваемых растений в воде при выпадении недостаточного количества осадков и в случае их неравномерного распределения в течение вегетационного периода.

Надо также отметить, что для успешного ведения орошаемого земледелия орошение и дренаж должны взаимно дополнять друг друга: дренаж должен составлять специальный самостоятельный раздел каждого проекта орошения, если данная территория не обеспечена естественным дренажем.

Эрозия почвы (от лат. erosio – разъедание) – разрушение почвы водой и ветром, перемещением продуктов разрушения и их переотложением.

Водная эрозия проявляется на склонах; подразделяется на плоскостную (поверхностную), струйчатую (образование неглубоких промоин) и глубинную (размыв потоками воды почвы и материковой породы, образование оврагов).

Ветровая эрозия развивается на рельефе любого типа. При сильной ветровой эрозии (пыльные бури) ветер поднимает в воздух верхние горизонты почвы, иногда вместе с посевами и переносит почвенные массы на большие расстояния.

Предупреждение эрозии почвы ведут комплексно: с помощью организационно-хозяйственных, агролесомелиоративных, агротехнических и гидротехнических мероприятий. Большое значение имеет создание системы защитных лесных насаждений.

Водная мелиорация

Водные мелиорации издревле волновали души людей. Оросительные каналы строили ещё древние египтяне, догадавшись таким способом повысить плодородие почв.

Водные мелиорации (орошение и осушение) - один из основных путей повышения урожайности сельскохозяйственных угодий, занимающих на планете 10% площади суши. Шестая часть этих земель мелиорирована, и с них получают от 40 до 50% всех производимых сельскохозяйственных продуктов.

Мелиорация земель является объективной необходимостью в деле преобразования природных комплексов, превращения болот и заболоченных земель в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья, социального и экономического преобразования страны. Как важнейшее звено интенсификации сельскохозяйственного производства мелиорация призвана внести ощутимый вклад в решение Продовольственной программы.

Экологические аспекты неразрывно связаны с хозяйственной стороной проблемы и требуют всестороннего внимания и глубокого осмысления. В России и странах ближнего зарубежья площади, охваченные водными мелиорациями, постоянно увеличиваются. Это ведёт к значительному увеличению потребления водных ресурсов. При проведении водных мелиораций ежегодно расходуется до 200 км2 воды в зависимости от степени увлажнения. Кроме того, в рассматриваемых странах практически нет земель, которые бы не нуждались в тех или иных видах мелиорации для коренного улучшения их плодородия. Освоение новых сельскохозяйственных угодий под орошение часто сдерживается дефицитом водных ресурсов, поскольку этот вид мелиораций характерен в первую очередь для южных районов страны.

Развивая орошение, необходимо в его основу заложить водосберегающую технологию полива, способствующую резкому увеличению эффективности этого вида мелиорации. Но до сих пор коэффициент полезного действия оросительной сети остаётся невысоким. Так, в оросительных системах Северного Кавказа только в межхозяйственных каналах потери воды составляют 30% от общего объёма её забора. Значительны потери воды на фильтрацию в магистральных земляных каналах оросительных систем Поволжья.

Существенным резервом нормированного использования влаги является правильный выбор и рациональное применение различных способов полива сельскохозяйственных угодий. За два последних десятилетия в хозяйствах России до 75% возросли площади полива методом дождевания, что привело к снижению оросительных норм на 25-30%. В последние годы появились более прогрессивные способы полива: капельное и аэрозольное, обеспечивающее до 50% экономии воды. Так, оросительная норма озимой пшеницы при сочетании полива дождеванием с мелкодисперсным увлажнением в среднем за три года была на 30% ниже, чем при использовании только дождевания.

Для решения этой проблемы необходимо составлять схемы комплексного использования коллекторно-дренажного стока для различных народнохозяйственных целей (обводнение пастбищ, выращивание солеустойчивых и очищающих воду растений, водоснабжение на основе опреснения и т.п.). Следует также существенно уменьшить расход воды при промывке засолённых земель, снизить оросительные нормы, повысить эффективность гидромелиорированных систем, организовать деминерализацию коллекторно-дренажных вод с одновременной очисткой их от вредных примесей. Осушительные мелиорации являются одним из основных направлений развития водного хозяйства страны. Ими обеспечиваются высокие урожаи сельскохозяйственной продукции на землях, до этого малопригодных для такого использования.

Осушение широко распространено на территориях, где имеются заболоченные и переувлажнённые земли, что в первую очередь характерно для Нечернозёмной зоны России, стран Балтии и Беларуси. Осушение низинных, переходных и верховых болот осуществляется с помощью открытых каналов и закрытого дренажа разных типов.

Влияние осушительной мелиорации на окружающую среду всегда волновало широкую общественность. Острая полемика началась ещё во второй половине прошлого века, когда в военных целях экспедицией генерала Жилинского было предпринято осушение Полесья. Возражения Министерства путей сообщения сводились к тому, что осушение болот приведёт к обмелению Днепра и Припяти. Помещики черноземных губерний опасались сокращения атмосферных осадков и учащения засух на юге России.

Интересно, что доводы, выдвигавшиеся против мелиорации сто лет назад, практически в той же формулировке выдвигаются и сейчас, несмотря на то, что к настоящему времени накоплен значительный научный и практический опыт. Широкомасштабные мелиорации ставят много проблем, одной из которых является получение высоких урожаев в сочетании с эффективными и экономичными решениями по сохранению природной среды.

Такие системы должны обеспечивать своевременное удаление избыточных вод с заболоченных земель и в то же время могут быть водоприёмниками и накопителями вод для увлажнения почв в засушливые периоды года. В связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства в настоящее время на первый план выдвигается вопрос защиты вод от загрязнения. Следует иметь в виду, что с дренажными водами, которые сбрасываются в мелиоративные системы, при водоотведении выносятся биогенные вещества, пестициды и другие химические соединения, оказывающие вредное воздействие на природные воды. Как показали гидрохимические исследования, конструкции мелиоративных систем оказывают существенное влияние на качество грунтовых вод, регулирующей, проводящей сети и водоприёмника.

Главным вопросом, особенно при крупномасштабной мелиорации, является влияние осушительных мелиораций на водный режим регионов. После создания осушительной системы гидрологический режим существенно трансформируется. Наибольшие изменения отмечаются в речном стоке. В первые годы начальной эксплуатации осушительных систем в бассейне происходит некоторое увеличение годового стока за счёт интенсивного сброса избыточных вод. Впоследствии он может снизиться до своей первоначальной величины (до начала мелиоративных работ). Установлено, что после проведения осушения земель, особенно в первые годы, в речном стоке повышается доля подземного питания. Анализ послемелиоративных изменений стока в летне-осеннюю межень показал, что в этот период водность реки увеличивается. Сток весеннего половодья меняется мало, в основном в сторону его снижения, так как на мелиорируемых землях он формируется под влиянием двух основных факторов, действующих в противоположных направлениях: увеличение ёмкости зоны аэрации, что вызывает большие потери талых вод, и возрастание скорости стекания весенних вод вследствие развитой искусственной гидрографической сети.

Часто в мелиоративных целях строятся многочисленные водохранилища, пруды. Примером тому может быть Полесская низменность, где в организации водного хозяйства использованы два подхода. Если в Белорусском Полесье для обеспечения развития сельского хозяйства создают в основном водохранилища, то в Украинском - пруды.

Главным из нерешённых в настоящее время вопросов в науке является установление допустимого объёма мелиорации для каждого конкретного водооборота с учётом рационального использования всех природных ресурсов и интересов всех отраслей народного хозяйства. Но, учитывая стратегию правительства, всё это плавно отходит в раздел "ближайшего будущего".

Виды мелиорации в таежной зоне

Эта зона занимает 79,9 млн. га, или около 5 % территории России. Расположена она как в европейской, так и в азиатской части страны, охватывая равнины, прилегающие к Азовскому морю, районы Западного и Среднего Предкавказья, южные отроги Среднерусской и Приволжской возвышенностей, юг Высокого Заволжья, северо-западную часть Тургайского плато, восточные отроги Кулундинской равнины. К востоку от Алтая ареал степи прерывист. Сравнительно небольшие участки ее занимают преимущественно межгорные понижения и речные долины. На Алтае степь образует один из высотных ландшафтных поясов.

Степная зона в достаточной мере обеспечена теплом. Суммарная солнечная радиация достигает 500 кДж/см2 в год, радиационный баланс – 146...189 кДж/см2. Годовая сумма атмосферных осадков небольшая (250...450 мм). При существующей высокой испаряемости такого качества влаги недостаточно для выращивания многих сельскохозяйственных культур. Летом часто возникают суховеи и пыльные бури. Зима на большей части зоны продолжительная и холодная. Сильные ветры сносят с полей снег. При небольшой мощности снежного покрова в восточных районах степи почвы промерзают на значительную глубину, что нередко приводит к гибели озимых.

Речная сеть в пределах зоны развита слабо. Получившие распространение здесь лёссы и лёссовидные суглинки при ливневом характере дождей предопределили развитие эрозионного рельефа. Почвы степной зоны плодородны и представлены преимущественно обыкновенными и южными черноземами, а также темно-каштановыми почвами. Широко распространены солонцовые комплексы почв. В естественном растительном покрове доминируют злаки.

В степной зоне обыкновенных и южных черноземов и лесостепной зоне типичных черноземов требования к мелиоративному режиму более жесткие. Основная задача – всемерное сокращение промывного режима орошения и недопущение подъема уровня грунтовых вод. Здесь влажность почвы поддерживают в пределах 0,65...0,8 ППВ, что на фоне глубокого залегания грунтовых вод обеспечивает уменьшение глубинного сброса поливной воды до 5 % суммарного испарения. К числу необходимых мероприятий относят также сокращение фильтрационных потерь и строительство дренажа на слабодренированных землях (например, в Заволжье).

Орошение в этих зонах проводят только на базе современных инженерных систем, оснащенных средствами сбора и обработки оперативной информации: о качестве воды, влажности и химическом составе почвы, состоянии посевов, глубине залегания грунтовых вод, – а также средствами оперативного управления оросительными и дренажными системами.

Орошение земель в степной зоне осуществляют различными способами. Наиболее часто применяют дождевание и лиманное орошение. В степной зоне созданы оросительные системы, оснащенные новейшей техникой и автоматизированным управлением. Крупные оросительные мелиоративные системы построены в Предкавказье и Заволжье.

Устранению недостатка влаги в степи способствуют агротехнические приемы. Установлено, что в результате применения ранней зяблевой пахоты поверхностный сток уменьшается в 2,5...4 раза, а слой внугрипочвенного стока увеличивается на 25...30 мм в год. Проведение снегозадержания на полях позволяет ежегодно дополнительно задерживать 100...150 мм зимних осадков.

Степная зона подвергнута вредному воздействию ветровой эрозии, резко снижающей продуктивность ландшафтов и урожайность сельскохозяйственных культур. Для предотвращения дефляции почв здесь рекомендуют почвозащитную обработку, почвоза-щитные севообороты, внесение удобрений, создание полезащитных полос. Особенно хороший результат дает безотвальная обработка почвы. Не менее важное значение имеют почвозащитные севообороты, при которых сельскохозяйственные культуры размещают полосами: однолетние культуры чередуют с многолетними. Под защитой многолетних культур (житняк, люцерна) однолетние культуры хорошо сохраняются от выдувания и механических повреждений.

Сельское хозяйство и мелиорацию земель ландшафтов степной зоны ведут с учетом ее провинциальных и типологических различий. Особое значение в этой связи имеет разработка комплекса мероприятий применительно к различным типам местности.

На плакорном типе местности полосы посевов необходимо размещать перпендикулярно направлению господствующих ветров. Ширина таких полос обычно составляет 50...100м. На пологих склонах полосы посевов следует располагать вдоль склонов. Для снижения процессов дефляции почв рекомендуют также посевы кулис из подсолнечника, кукурузы, сизой горчицы и других высокостебельных растений.

В условиях склонового типа местности на крутых склонах, сильно нарушенных эрозией, необходимо залужение многолетними травами.

Для повышения эффективного плодородия черноземных и каштановых почв кроме накопления влаги и борьбы с эрозией необходимо внесение удобрений. В результате недостаточного и неустойчивого увлажнения максимального эффекта от применения удобрений достигают на орошаемых территориях. При проведении увлажнительных мелиорации хороший результат дает внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений. Солонцеватые черноземы требуют рыхления уплотненного горизонта, а сильно солонцеватые черноземы для повышения плодородия нуждаются в гипсовании (0,3...0,4 т/га).

Надежно защищают поля от ветровой эрозии лесные полосы. Они снижают скорость ветра, защищают почву от выдувания, способствуют равномерному распределению снега. Наиболее эффективны узкие полезащитные полосы ажурной конструкции.

Европейская часть степной зоны характеризуется засушливым континентальным климатом, что нашло отражение в своеобразии ее ландшафтов и предопределило особенности мелиорации этого региона. Частая повторяемость засух и их пагубное воздействие как на сельскохозяйственные культуры, так и в целом на ландшафты обусловили проведение прежде всего комплекса мелиоративных мероприятий, направленных на снижение отрицательного воздействия засух и суховеев. Борьба с засухами – главная региональная особенность мелиорации в европейской части степной зоны, для этой цели осуществляют орошение и обводнение земель, создают полезащитные лесные полосы, проводят снегозадержание.

Степная зона Западной Сибири включает восточную, наиболее континентальную часть степной зоны страны. Большое значение для земледелия здесь приобретает борьба с ветровой эрозией, резко снижающей плодородие почв. Ранее в этом районе довольно часто наблюдали пыльные бури. Во время пыльных или черных бурь на отдельных участках ветер за 2...3 суток сносил 5... 10 и даже 20 см верхнего слоя почвы, что приводило к гибели посевов.

Положительное значение в борьбе с дефляцией в степях Западной Сибири имела комплексная система противоэрозионных мероприятий, разработанная под руководством академика А. И. Бараева. Наиболее эффективными при этом оказались безотвальная обработка почвы, применение почвозащитных севооборотов и полезащитных лесных насаждений.

Лесостепь занимает промежуточное положение между лесом и степью. Узкой непрерывной полосой тянется она от Украины до Алтая. Площадь ее составляет около 127,7 млн. га. Формирование лесостепного типа ландшафта на территории России относится к доледниковому времени и совпадает с периодом дифференциации третичного растительного покрова Евразии на широтные зоны.

Когда-то в девственном ландшафте лесостепи чередовались участки лиственных лесов на серых лесных почвах и разнотравных степей на черноземах. Однако площадь лесов сильно сократилась, а степи сохранились лишь на небольших участках, преимущественно на склонах речных долин и балок, по опушкам лесов и обочинам дорог, а также на территории заповедников. Обширные пространства лесостепной зоны сейчас заняты агроландшафтами.

Природные условия на значительной территории лесостепной зоны благоприятны для возделывания самых разнообразных сельскохозяйственных культур, особенно зерновых, овощных и технических. Особенно этому способствует широкое распространение здесь плодородных черноземных почв, достаточное количество тепла и влаги. К неблагоприятным факторам лесостепной зоны относят неустойчивость увлажнения, периодическое проявление засух и суховеев, интенсивное развитие эрозии, частые поздневесенние и ранне осенние заморозки, наличие карста, суффозии и оползней.

Главная задача водных мелиораций земель ландшафтов лесостепи – ликвидация недостатка влаги за счет орошения, обводнения, снегозадержания, проведения специальных агротехнических мероприятий. Значительные площади орошаемых земель сосредоточены в бассейне Дона и Волги. Практика показала, что наиболее благоприятны для орошения в условиях лесостепи пойменные, надпойменно-террасовые и плакорные типы местности, – выравненность рельефа и малые уклоны местности позволяют успешно применять орошение способом дождевания.

Преимущественно в южных районах лесостепной зоны наметился дефицит в качественной питьевой воде. Вызвано это увеличением населения, водопотребления для хозяйственно-бытовых нужд, а также снижением статического уровня подземных вод в местах добычи некоторых полезных ископаемых, например железной руды в районе Курской магнитной аномалии. Нередко падение уровней подземных вод – причина снижения природного по-тенциала, а порой и деградации ландшафтных комплексов.

В лесостепной зоне большое значение придают борьбе с водной и ветровой эрозией почв. Развитию эрозии в этом регионе способствует ряд факторов: климатические особенности, ливневые дожди, широкое распространение рыхлых, легко поддающихся размыву лёссовидных пород, невысокий процент залесенности территории, почти повсеместная распашка земель. Густота эрозионной сети изменяется в больших пределах и на отдельных участках достигает значительных размеров. Например, на юге лесостепи Русской равнины в пределах склонового типа местности густота овражной сети в некоторых районах превышает 2,5 км/км2.

Борьба с эрозией на территории лесостепной зоны имеет многоплановый характер, но противоэрозионные мероприятия, основанные на применении почвозащитных сельскохозяйственных культур, залесении оврагов, создании приовражных и полезащит-ных лесных полос, здесь являются основными. Большое противоэрозионное значение имеют приемы обработки почв, направленные на равномерное распределение и снижение интенсивности поверхностного стока. В местах активного роста оврагов наиболее эффективны противоэрозионные мероприятия, сочетающие фитомелиоративные и гидротехнические системы (например, залесение вершин оврагов и одновременное создание противоэрозионных валов).

Снижение интенсивности поверхностной эрозии в лесостепи требует применения соответствующих агротехнических приемов и удобрений. Органические удобрения оказывают положительное действие на все типы черноземных почв, однако эффективность их заметно снижается в южных районах лесостепной зоны из-за ухудшения условий увлажнения почв.

Густая сеть полезащитных противоэрозионных и водоохранных насаждений существенно влияет на ландшафтные условия и урожайность сельскохозяйственных культур. Особого внимания заслуживает опыт выращивания защитных насаждений в Каменной степи: установлено значительное влияние лесных полос на урожайность сельскохозяйственных культур в сухие годы.

Лесные полосы улучшают ветровой и температурный режим, создают оптимальную увлажненность почв, способствуют накоплению влаги на полях и пополнению запасов грунтовых вод. В условиях лесостепи, где интервал между сильными засухами не пре-вышает 10 лет, значение полезащитных полос исключительно велико: в засушливые годы относительная влажность воздуха летом на защищенных полях на 8...10 % больше, чем на незащищенных. Мелиорацию земель ландшафтов европейской части лесостепной зоны осуществляют с учетом ее провинциальных и типологических различий. Особое значение в этой связи имеет разработка комплекса мелиоративных мероприятий применительно к типам местности, среди которых наиболее широко представлены: пойменный, надпойменно-террасовый, плакорный, междуречный недренированный, останцово-водораздельный и склоновый типы местности.

1. Мелиорация пойменного типа местности базируется на регулировании его водного режима. Особенно хороший результат дает орошение способом дождевания. На плодородных пойменных землях при дождевании получают высокие урожаи овощей и кормовых культур.
2. Мелиорация надпойменно-террасового типа местности, получившего распространение главным образом на низменных песчаных террасированных левобережьях рек, включает закрепление песков посадками сосны и травяной растительности. На суглинистых террасах широко применяют орошение при возделывании овощных культур.
3. Мелиорация плакорного типа местности, включающего выровненные возвышенные водоразделы, основана на орошении, создании полезащитных лесных полос, правильной обработке почвы, внесении удобрений и снегозадержании – эти мелиоративные ме-роприятия способствуют уменьшению пагубного воздействия засух и снижению интенсивности плоскостной эрозии почв.
4. Мелиорация междуречного недренированного типа местности, получившего развитие на плоских, лишенных дренажа участках водоразделов с близким залеганием от поверхности грунтовых вод, во многом сходна с мероприятиями, осуществляемыми на плакорном типе местности.
5. Мелиорация склонового типа местности, характеризующегося смытыми почвами и объединяющего склоновые поверхности преимущественно долинно-балочной и овражной сети, главной задачей ставит проведение мероприятий, направленных на борьбу с эрозией. При этом основное внимание уделяют закреплению оврагов при помощи земляных валов и облесения, террасированию и залужению склонов, регулированию пастьбы скота.
6. Мелиорацию останцово-водораздельного типа местности, включающего водораздельные каменистые останцы денудационного происхождения, осуществляют с помощью залесения.

В России усилиями В. В. Докучаева и его единомышленников был осуществлен грандиозный опыт преобразования степей (экспедиция в Каменную степь Воронежской губернии): был разработан стройный план работ, наиболее благоприятных для лучшего использования влаги, и большего приспособления сортов культурных растений к местным как почвенным, так и климатическим условиям. После засухи 1891 г. В. В.Докучаеву удалось доказать необходимость осуществления разработанных им мер борьбы с засухой в степных районах России.

В. В. Докучаев показал преобразующую роль регулирования местного стока и залесения водосборов в функционировании ландшафтов.

В степной зоне более остро, чем в лесостепи, выражена потребность ландшафтов в дополнительной влаге. Необходимость борьбы с засухами и ветровой эрозией предопределяет проведение здесь мелиораций, направленных на сбережение, накопление и рациональное использование влаги, поэтому не случайно орошение, обводнение, снегозадержание и полезащитное лесоразведение занимают ведущее место среди них.

Необходимость регулярного орошения в степной зоне очевидна, но крайне неравномерное распределение осадков и своеобразие почвенного покрова требуют дифференцированного подхода к оросительным нормам. Большое влияние на режим орошения в степной зоне оказывают ландшафтные особенности ее конкретных территорий, в частности, разные почвы и подстилающие их горные породы, гидрологические условия, рельеф, направленность геоморфологических процессов, микроклимат полей.

В степной зоне построены оросительные системы, оснащенные новейшей техникой и автоматизированным управлением. Особенно крупные оросительные системы построены в Предкавказье и Заволжье. В степных районах Предкавказья для орошения используют водные ресурсы рек Кубани, Терека, Дона. С помощью действующих здесь оросительных систем засушливое степное Предкавказье превратилось в район стабильного товарного зернового хозяйства, производства риса, овощных, технических и садовых культур. На мелиорированных пойменных землях низовья р. Кубани созданы рисовые системы, которые дают более 1 млн. т продукции в год.

Мелиорация в таежной зоне

Эта зона тянется широкой полосой от Кольского полуострова, Карелии и Финского залива вплоть до Северо-Восточной Сибири. По площади она занимает около 40 % территории России и является самой крупной ландшафтной зоной страны.

Таежная зона характеризуется прохладным и влажным климатом, преобладанием в растительном покрове хвойных лесов, широким распространением подзолистых почв и сфагновых болот. В пределах зоны выделяют три подзоны: северную, типичную (сред-нюю) и южную.

Зона тайги располагает богатыми ресурсами для развития сельского хозяйства. Наличие обширных пригодных для распашки территорий, высокая степень обводненности, относительно хорошая обеспеченность теплом создают необходимые условия для более эффективного использования таежных ландшафтов в сельском хозяйстве. Однако высокий процент заболоченности тайги, низкое плодородие почв, засушливость ее восточных районов, наличие в ряде мест многолетней мерзлоты, а также проявление эрозионных процессов – основные причины низкого природного потенциала многих ландшафтных комплексов таежной зоны, поэтому необходима мелиорация земель зоны тайги.

Главная причина низкой продуктивности ландшафтных комплексов таежной зоны – переувлажнение земель. Высокий коэффициент увлажнения обусловлен тем, что среднегодовое количество осадков более чем в 1,5 раза превышает суммарное испарение. Здесь получили развитие и другие негативные факторы: высокая кислотность подзолистых и дерново-подзолистых почв, интенсивное зарастание лесом и кустарником сенокосных лугов и пастбищ, наличие угодий, покрытых кочками и засоренных мо-ренными валунами.

Мелиорация в данном регионе основывается, прежде всего, на регулировании водного режима почв. Не меньшее значение в оптимизации ландшафтной обстановки тайги имеют мероприятия, направленные на повышение бонитета лесов и их рациональное использование. Болота в рассматриваемом регионе осушают при помощи открытого и закрытого дренажа. На участках с переувлажненными почвами водный режим регулируют и агротехническими приемами – кротованием почвы, узкозагонной вспашкой, бороздованием, глубокой вспашкой. Исходя из природных особенностей, в европейской тайге наиболее целесообразно применение закрытой осушительной сети.

Мелиорации, связанные в основном с осушением земель, следует осуществлять совместно со специальными системами земледелия, приспособленными к условиям осушения угодий и направленными на улучшение агрохимических свойств почв (снижение кислотности, поддержание положительного баланса органического вещества) и агрофизических свойств, связанных прежде всего с созданием комковатой структуры почв. Влажность активной части корне-обитаемого слоя почв, составляющей 0,1...0,2м в начале и 0,3...0,5м в конце вегетации растений, следует поддерживать в пределах 0,65...0,75 полной влагоемкости (ПВ), или 0,85...1,0 полной полевой влагоемкости (ППВ). Грунтовые воды в летние месяцы должны быть на глубине 0,6...0,8 максимальной высоты капиллярного поднятия. Влагообмен между почвенными и грунтовыми водами или между корнеобитаемым слоем почв и подстилающими слоями почвообразующих пород должен быть в среднем за период вегетации скомпенсированным или осуществляться за счет частичного капиллярного подпитывания со стороны грунтовых вод. Стремление к поддержанию компенсированного влагообмена следует принимать во внимание при орошении дождеванием в этой зоне, в том числе на осушаемых территориях.

Для улучшения почвообразовательного процесса оросительные нормы в среднем за многолетний период не должны превышать 10...15 % годовой суммы осадков (за вычетом не поступающего в почву поверхностного стока). В связи с распространенностью пресных и ультрапресных поверхностных и грунтовых вод проблема качества оросительной воды, как правило, здесь не возникает. Сокращение промывного режима почв и создание водооборотных систем на основе аккумуляции дренажного стока и повторного его использования на орошение – основной путь экономии ограниченных в этой зоне водных ресурсов и предупреждения загрязнения их органическими и минеральными веществами, поступающими с дренажными водами.

При формировании агромелиоративного ландшафта основой является мелиоративная осушительная или осушительно-увлажнительная системы (двойного регулирования), обеспечивающие регулирование водного режима почв в соответствии со складывающимися метеорологическими условиями. При естественном переувлажнении почв система двойного регулирования работает в режиме осушения, при возникновении дефицита влаги в почве – в режиме увлажнения. Помимо водных мелиораций в этой зоне широко используют химические (известкование для раскисления почв), физические (для улучшения структуры и водно-физических свойств почвы) и противоэрозионные (для предотвращения водной эрозии).

Орошение требуется преимущественно в южной подзоне, где местами наблюдают недостаточное увлажнение, вызванное в основном геоморфологическими и гидрогеологическими факторами. Недостаток влаги в отдельные годы обычно наблюдают на возвышенностях, холмистых и холмисто-грядовых междуречьях. Культуртехнические мелиорации в этой зоне направлены в основном на очистку сельскохозяйственных угодий от моренных валунов, затрудняющих обработку почвы, срезку кустарника, уничтожение кочек, выравнивание поверхности.

Мелиорации земель ландшафтов таежной зоны должны сочетаться с рациональной агротехникой: улучшение природных свойств почв, создание мощного высокоплодородного корнеобитаемого слоя вспашкой с оборотом пласта и увеличением мощности пахотного слоя и безотвальным глубоким (до 1м) рыхлением тяжелых слабоводопроницаемых почв и грунтов. В зависимости от плодородия почв ежегодно в течение периода окультуривания земель (1...4года) рекомендуют вносить повышенные дозы органических удобрений (40...100 т/га), больше требуется вносить и минеральных удобрений. В последующем дозы органики могут быть сокращены до 15...20 т/га. Особое значение придают известкованию кислых почв для устранения естественной и приобретенной их кислотности. Положительное значение в окультуривании земель имеют растения, особенно бобовые культуры (горох, люпин, люцерна и др.), способные фиксиро-вать атмосферный азот и накапливать значительное количество богатой азотом биомассы, что положительно влияет на свойства и плодородие почв.

Сельскохозяйственное освоение северных районов западно-сибирской тайги невозможно без управления мерзлотнотермическим режимом почв. Вызвано это тем, что здесь получила развитие многолетняя мерзлота. Граница современной криолитозоны проходит в районе 61...62С.ш., кроме того, до 58...59С.ш. развита реликтовая многолетняя мерзлота, ухудшающая температурный режим почв.

Оптимизация ландшафтов среднесибирской тайги также требует применения различных мелиоративных мероприятий: необходимы осушение и орошение земель, снижение пагубного воздействия многолетней мерзлоты, повышение плодородия почв при помощи агротехнических мероприятий и внесения удобрений, приостановление процессов деградации таежных лесов, проведение мероприятий по борьбе с заморозками, а также – культуртехнических мелиораций.

Большое количество мелиорированных сельскохозяйственных угодий южно-таежной зоны находится в Московской области: около 20 % площади сельскохозяйственных угодий. Площадь области составляет 47 тыс. км2. Московская область расположена в центральной части Восточно-Европейской равнины, в междуречье рек Волги и Оки, на рубеже постепенной смены (с севера на юг) типичных ландшафтов южной тайги на границе с Тверской областью к лесостепным формам местности на правобережье р. Оки. Рельеф области в большей части равнинный, на севере и западе области расположена Смоленско-Московская возвышенность, наиболее высокая (до 285 м) и холмистая часть которой – Клинско-Дмитровская гряда. На востоке расположена заболоченная Мещерская низменность. Не считая р. Волги, которая небольшим отрезком заходит в пределы области (в районе г. Дубна), в Подмосковье протекают три крупные реки: Ока, Клязьма и Москва. Лесами покрыто до 40 % площади области.

Климат Подмосковья характеризуется как умеренно континентальный с морозной, снежной зимой и влажным, относительно теплым летом. Среднегодовая температура воздуха на описываемой территории изменяется: 2,7 – 3,8 С. Самый холодный месяц на территории области по многолетним данным – январь со средней температурой - 10...-11 С. В отдельные зимы морозы достигали -45...-50 С, максимумы летних температур 38...40,5 С. Первый снежный покров появляется в конце октября – начале ноября, его высота (25...45 см) максимальна в марте. Снежный покров сохраняется от 135 до 153суток. Максимальная глубина промерзания почв – 60...75 см, а в отдельные годы – 140...150 см.

Весна начинается с конца марта – начала апреля. Снежный покров окончательно разрушается к середине апреля, почва полностью оттаивает к концу апреля. С середины апреля до середины мая по всей области средняя суточная температура переходит через 5 С (начало вегетационного периода), с середины мая – через 10С (начало активной вегетации растений). Продолжительность активной вегетации колеблется от 125 до 140 суток.

Лето наступает в конце мая – начале июня (переход среднесуточных температур воздуха через 15С). Средняя температура самого теплого месяца (июля) колеблется от 17 до 18,6 С. В июле – августе возможно кратковременное повышение температур до 38 С. В летние месяцы (июнь – август) в среднем выпадает 70...80 мм осадков, но в отдельные засушливые годы всего 2...5 мм, а во влажные – 200...250 мм.

Осень наступает в конце августа – начале сентября. Активная вегетация заканчивается во второй половине сентября. В октябре средняя суточная температура воздуха становится ниже 5 С.

Среднегодовое количество осадков в Московской области составляет 450...650 мм. Наиболее увлажнены северный и западный районы области, наименее – юго-восточные районы. Как правило, максимум осадков приходится на июль, минимум на февраль – апрель.

Территория области входит в водосборные бассейны Волги и Оки. Регион отличается густой речной сетью и обилием озер: насчитывается более 2 тыс. рек общей протяженностью почти 10 тыс. км. На севере области – реки Лама, Яхрома, Дубна, Сестра – относятся к притокам реки Волги. Важнейшими водными артериями являются: река Ока с притоками Протва, Нара, Лопасня, Цна, Осетр; река Москва с притоками Руза, Истра, Яуза, Пахра и река Клязьма с притоками Угра, Воря, Шерна.

Леса, занимающие в настоящее время около 40 % территории Московской области, являются коренным типом растительности преобладающей ее части. Они относятся к трем зональным комплексам формаций: южно-таежному, хвойно-широколиственному и широколиственно-лесному.

В области преобладают дерново-подзолистые почвы различного гранулометрического состава, с невысоким естественным плодородием, требующие при сельскохозяйственном использовании внесения удобрений и известкования. На северной и восточной окраине региона распространены болотно-подзолистые почвы, на юге – выщелоченные черноземы, а по долинам рек – аллювиальные почвы. Серые лесные почвы формируются под широколиственными лесами.

Земельный фонд области составляет 4580,3 тыс. га. В области преобладают земли лесного фонда – 39 % и сельскохозяйственного назначения – 38,9 % всего земельного фонда. Земли поселений составляют 10,4%; земли промышленности, транспорта, связи и другого несельскохозяйственного назначения – 6,6; земли особо охраняемых территорий, природоохранного, природно-заповедного и историко-культурного назначения – 4,6; земли водного фонда – 0,6; земли запаса – 2,2 %.

Масштабы деградационных процессов земель области определяются интенсивностью воздействия природных и антропогенных факторов. Наиболее существенные из них – эрозия почв.

Все ландшафты Московской области, по классификации В. А. Николаева, относятся к классу равнинных, типу лесных, реже – лесостепных. Выделенные ландшафты относятся к 75 видам и 26 родам.

Природные условия в разных частях этой территории неодинаковы, что связано как с ее географическим положением, так и со сложной историей развития. В результате здесь сформировались многочисленные природные территориальные комплексы (ПТК) – участки территории, представляющие собой целостные образования, которые являются сложными динамическими системами, обладают генетическим единством, структурой и взаимосвязями с той средой, в которой они находятся.

Мелиорация и водное хозяйство

Мелиорация земель - деятельность, направленная на коренное улучшение земель с целью обеспечения создания и поддержания оптимальных водного, воздушного, теплового и питательного режимов почв для сельскохозяйственных растений, лесов и иных насаждений, путем проведения мелиоративных мероприятий.

Подготовка специалиста по данной специальности предполагает формирование определенных профессиональных компетенций, включающих знания и умения в области разработки и внедрения инновационных технологий проектирования, строительства, эксплуатации и модернизации природно-техногенных комплексов природообустройства, выполнение работ по их экспертизе и мониторингу; использования достижений науки и передовых технологий по организационному, методологическому и техническому обеспечению перевода на эколого-экономическое эффективное функционирование мелиоративных и водохозяйственных объектов на всех этапах их жизненного цикла; рационального использования земельных и водных ресурсов с учетом особенностей регионов и требований экологии; решения социальных проблем трудовых коллективов мелиоративных и водохозяйственных организаций и др.

Специальность обеспечивает получение профессиональной квалификации специалиста "Инженер".

Объектами профессиональной деятельности специалиста являются:

Почвы, грунты, водные ресурсы;
- растительный мир, антропогенные ландшафты, среда обитания;
- мелиоративные системы и сооружения, природно-техногенные комплексы.

Инженер;
Агролесомелиоратор;
Инженер-гидротехник;
Инженер по охране окружающей среды;
Эколог.

Специальность среднего специального образования

Специальность обеспечивает получение профессиональной квалификации «Техник-гидромелиоратор».

После окончания обучения выпускники вышеназванной специальности могут занимать следующие должности:

Техник;
Техник-гидротехник;
Техник-гидролог;
Техник-технолог.

Развитие мелиорации

Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России – федеральная целевая программа

Утверждена постановлением Правительства Российской Федерации № 922.

Цели программы:

Повышение продуктивности и устойчивости сельскохозяйственного производства и плодородия почв средствами комплексной мелиорации в условиях изменения климата и природных аномалий;
- повышение продукционного потенциала мелиорируемых земель и эффективного использования природных ресурсов.

Задачами Программы являются:

Восстановление мелиоративного фонда (мелиорируемые земли и мелиоративные системы), включая реализацию мер по орошению и осушению земель; обеспечение безаварийности пропуска паводковых вод на объектах мелиоративного назначения;
- предотвращение выбытия из сельскохозяйственного оборота земель сельскохозяйственного назначения;
- увеличение объема производства основных видов продукции растениеводства за счет гарантированного обеспечения урожайности сельскохозяйственных культур вне зависимости от природных условий;
- повышение водообеспеченности земель сельскохозяйственного назначения; предотвращение процессов подтопления, затопления и опустынивания территорий для гарантированного обеспечения продуктивности сельскохозяйственных угодий;
- достижение экономии водных ресурсов за счет повышения коэффициента полезного действия мелиоративных систем, внедрения микроорошения и водосберегающих аграрных технологий, а также использования на орошение животноводческих стоков и сточных вод с учетом их очистки и последующей утилизации отходов;
- сокращение доли государственной собственности Российской Федерации в общем объеме мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений.

Важнейшие целевые показатели и индикаторы Программы:

Прирост объема производства продукции растениеводства на землях сельскохозяйственного назначения на 128 процентов за счет реализации мероприятий Программы;
- ввод в эксплуатацию 840,96 тыс. гектаров мелиорируемых земель за счет реконструкции, технического перевооружения и строительства новых мелиоротивных систем, включая мелиоротивные системы общего и индивидуального пользования;
- защита 500 тыс. гектаров земель от водной эрозии, затопления и подтопления за счет проведения противопаводковых мероприятий; приведение 114 единиц государственных гидротехнических сооружений в безопасное в эксплуатации техническое состояние;
- сохранение существующих и создание 92,89 тыс. новых высокотехнологичных рабочих мест для сельскохозяйственных товаропроизводителей за счет увеличения продуктивности существующих и вовлечения в оборот новых сельскохозяйственных угодий;
- защита и сохранение 1 млн. гектаров сельскохозяйственных угодий от ветровой эрозии и опустынивания за счет проведения агролесомелиоративных и фитомелиоративных мероприятий;
- вовлечение в оборот выбывших 330 тыс. гектаров сельскохозяйственных угодий за счет проведения культуртехнических работ.

Ожидаемые конечные результаты реализации Программы и показатели ее социально-экономической эффективности:

Ежегодный объем производства результаты реализации сельскохозяйственной продукции на площадях, введенных за счет реализации мероприятий показатели ее Программы, составит не менее 5160,7 тыс. тонн кормовых единиц;
- гарантированное обеспечение урожайности эффективности сельскохозяйственных культур вне зависимости от природных условий за счет ввода в эксплуатацию 840,96 тыс. гектаров мелиорированных земель;
- сохранение существующих и создание 92,89 тыс. новых высокотехнологичных рабочих мест;
- повышение защищенности населения и земель от наводнений и другого негативного воздействия вод (вероятный предотвращенный ущерб от негативного воздействия вод - 66,1 млрд. рублей);
- сокращение доли государственной собственности Российской Федерации в общем объеме мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений с 58,4 процента до 40 процентов;
- сокращение количества бесхозяйных мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений с 34,7 процента до 0 процентов.

Характеристика проблемы, на решение которой направлена Программа

Российская Федерация принадлежит к числу наиболее обеспеченных водными ресурсами стран мира. На территории страны в реках, озерах, болотах, ледниках и снежниках, а также в подземных водных объектах сосредоточено более 20 процентов мировых запасов пресной воды.

Частью водохозяйственного комплекса является мелиоративный комплекс. В мировой практике сельскохозяйственного производства комплексная мелиорация земель, включающая наряду с гидромелиорацией агропесомелиорацию, культурно-техническую, биологическую мелиорацию и другие мелиоративные мероприятия, в сочетании с применением наукоемких аграрных технологий и технических средств, высокопродуктивных культур, сортов и гибридов, расчетных доз удобрений и средств защиты растений является решающим условием стабильно высокого производства сельскохозяйственной продукции. В Китае доля мелиорированных земель достигает 44,4 процента, в Индии - 35,9 процента, в США - 39,9 процента. В России даже в период подъема мелиорации доля площади мелиорированных земель в общей площади сельскохозяйственных угодий не превышала 10 процентов, в настоящее время площадь мелиорированных земель составляет 7,9 процента площади пашни.

Вместе с тем в засушливые и в избыточно влажные годы не реализуются возможности высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур, интенсивных аграрных технологий и адаптивно-ландшафтных систем земледелия. В условиях глобальных изменений климата, связанных с часто повторяющимися засушливыми или переувлажненными годами, наиболее действенным средством обеспечения устойчивости сельскохозяйственного производства являются водные мелиорации - орошение и осушение земель. Однако имеющаяся сегодня в стране площадь мелиорированных земель при невысокой их продуктивности (почти полная амортизация мелиоративных земель, достигающая 70 процентов и выше, и снижение культуры земледелия) не может оказать решающего влияния на нейтрализацию риска неблагоприятных погодных условий и обеспечение населения страны продовольствием.

Социально-экономические трудности переходного периода стали причиной длительных экономических кризисов в сельском хозяйстве и его мелиоративном секторе. Уменьшилась государственная поддержка сельского хозяйства в целом, включая мелиорацию. Государство на своем балансе оставило мелиоративные системы и отдельно расположенные гидротехнические сооружения, осуществляющие межрегиональное и (или) межхозяйственное водораспределение, а мелиоративные системы общего пользования и индивидуального пользования перешли в собственность регионов и сельскохозяйственных товаропроизводителей, которые оказались не готовы их эффективно использовать. Площадь мелиорируемых сельскохозяйственных угодий сократилась с 11,5 млн. гектаров до 9,1 млн. гектаров, в том числе площадь орошаемых сельскохозяйственных угодий сократилась до 4,3 млн. гектаров, а осушаемых - до 4,8 млн. гектаров соответственно. В настоящее время значительная часть мелиорируемых земель (свыше 3,5 млн. гектаров) находится в неудовлетворительном состоянии. Свыше половины оросительных систем (2,4 млн. гектаров) нуждается в проведении работ по реконструкции и техническому перевооружению в целях повышения безопасной эксплуатации и других мероприятий. Более 70 процентов орошаемых земель, находящихся в неудовлетворительном мелиоративном состоянии, сосредоточено в субъектах Российской Федерации, входящих в состав Южного и Северо-Кавказского федеральных округов.

Вследствие аномальных климатических условий пострадали 43 региона Российской Федерации. Из-за засухи убытки понесли более 25 тыс. хозяйств, а гибель сельскохозяйственных культур произошла на площади более 13 млн. гектаров, что составляет 29 процентов площади посевов сельскохозяйственных культур в этих регионах И 17 процентов общей посевной площади. Производство зерновых культур снизилось на 35 процентов, страна потеряла почти 15 млн. тонн зерна, 36 млн. тонн кормовых единиц и 1,9 млн. тонн (20 процентов) овощей. В то же время на орошаемых землях урожайность снизилась лишь на 10 - 12 процентов.

Нанесенный засухой ущерб свидетельствует о необходимости восстановления и дальнейшего развития мелиоративного комплекса - надежного средства противостояния аномальным проявлениям климата.

Министерством сельского хозяйства Российской Федерации была проведена инвентаризация мелиорированных земель. Инвентаризации подлежали мелиорированные земли, мелиоративные системы и отдельно расположенные гидротехнические сооружения мелиоративного назначения, расположенные на территории Российской Федерации. По итогам инвентаризации получены данные по фактическому использованию мелиорируемых земель и мелиоративных объектов, их балансовой стоимости, фактическому износу и имущественной принадлежности. Из общего объема мелиоративных объектов и систем 58,4 процента находятся в государственной собственности Российской Федерации и 34,7 процента являются бесхозяйными.

Из приведенных данных можно сделать вывод, что основная нагрузка, связанная с развитием и содержанием объектов мелиорации, лежит на федеральном бюджете.

Такое положение не способствует эффективному использованию мелиоративных объектов и заинтересованности субъектов Российской Федерации, муниципальных образований и сельскохозяйственных товаропроизводителей в развитии мелиорации, которая является основной инфраструктурой сельского хозяйства. Такое положение дел порождает иждивенческое отношение к развитию мелиорации со стороны отдельных субъектов Российской Федерации и муниципальных образований.

Федеральным законом "О мелиорации земель" предусматривается, что к государственной собственности субъектов Российской Федерации относятся государственные мелиоративные системы и отдельно расположенные гидротехнические сооружения, не относящиеся к государственной собственности Российской Федерации, муниципальной собственности, а также к собственности граждан (физических лиц) и юридических лиц.

Однако во многих субъектах Российской Федерации отсутствуют мелиоративные системы и отдельно расположенные гидротехнические сооружения, находящиеся в собственности граждан (физических лиц) и юридических лиц. К таким субъектам Российской Федерации относятся Республика Алтай, Республика Дагестан, Республика Ингушетия, Республика Калмыкия, Карачаево-Черкесская Республика, Республика Карелия, Республика Татарстан, Республика Тыва, Чеченская Республика, Забайкальский, Краснодарский, Красноярский и Ставропольский края, а также Астраханская, Белгородская, Костромская, Курганская, Курская, Московская, Новосибирская, Саратовская, Тверская, Тюменская и Ярославская области.

В Республике Адыгея, Республике Бурятия, Чувашской Республике, Республике Коми, Республике Марий Эл, Республике Хакасия, Удмуртской Республике, Алтайском и Приморском краях, Амурской, Владимирской, Воронежской, Ивановской, Иркутской, Камчатской, Кемеровской, Липецкой, Магаданской, Нижегородской, Новгородской, Оренбургской, Орловской, Псковской, Ростовской, Рязанской, Самарской, Смоленской, Тульской и Челябинской областях, а также в Еврейской автономной области нет ни одной мелиоративной системы или отдельно расположенного гидротехнического сооружения, которые находились бы в государственной собственности субъекта Российской Федерации.

Во многих из указанных субъектов Российской Федерации сельское хозяйство составляет значительную часть регионального валового продукта.

Одной из задач, стоящих перед Министерством сельского хозяйства Российской Федерации в ближайшие годы, является создание нормативных правовых основ и экономических условий для увеличения заинтересованности субъектов Российской Федерации, муниципальных образований и сельскохозяйственных товаропроизводителей в развитии мелиорации, эффективном использовании объектов мелиорации и сокращении доли государственной собственности Российской Федерации в общем объеме мелиоративных объектов.

В создавшихся условиях наиболее целесообразно оказывать финансовую помощь сельскохозяйственным товаропроизводителям в виде субсидий на возмещение затрат, связанных с созданием мелиоративных систем общего и индивидуального пользования и отдельно расположенных гидротехнических сооружений.

Средства федерального бюджета предлагается направлять на реконструкцию и техническое перевооружение мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений, относящихся к государственной собственности Российской Федерации, в тех субъектах Российской Федерации, в которых планируется строительство, реконструкция и техническое перевооружение мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений, относящихся к государственной собственности субъектов Российской Федерации и муниципальной собственности.

Строительство, реконструкция и техническое перевооружение мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений предлагается осуществлять на инновационной технологической основе.

В соответствии с положениями Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации М 120, и Концепции социально-экономического развития Российской Федерации, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации М91662-р, основными задачами, определяющими направление развития мелиоративного комплекса, являются:

Повышение конкурентоспособности, рентабельности и устойчивости сельскохозяйственного производства средствами комплексной мелиорации в условиях изменения климата и природных аномалий за счет реконструкции и строительства мелиоративных систем на инновационной технологической основе и эффективного использования природных ресурсов;
- повышение урожайности и расширение посевов сельскохозяйственных культур;
- проведение научно-исследовательских и опыто-конструктивных работ, выполнение экспериментальных проектов‚ обеспечивающих выработку совместных методик и механизмов нормативно-правового, технического и технологического обеспечения развития мелиоративного комплекса.

Эффект от реализации мелиоративных мероприятий в засушливые годы для экономики страны возрастает, как показывает практика, в геометрической прогрессии. Выход продукции с орошаемого гектара в 2 - 5 раз выше, чем с богарного, а производительность труда и эффективность использования природных и материально-технических ресурсов увеличиваются в 2 - 3 раза. Кроме того, статистические данные свидетельствуют о том, что на мелиорированных землях, составляющих 7,9 процента площади пашни, производится 50 процентов овощей, до 20 процентов кормов и весь рис.

Восстановление и дальнейшее развитие мелиорации будет способствовать не только увеличению валового производства продукции, но и обеспечит надежность и безопасность работы гидротехнических сооружений, а также предотвратит возможность возникновения чрезвычайных ситуаций в зоне влияния указанных сооружений.

Выполнение комплекса мелиоративных мероприятий позволит повысить продуктивность сельскохозяйственных угодий, расширить посевы сельскохозяйственных культур за счет ввода в эксплуатацию мелиорируемых земель и обеспечить устойчивость производства сельскохозяйственной продукции независимо от климатических изменений и природных аномалий.

Мировой опыт в области природопользования свидетельствует о том, что проблема развития мелиоративного комплекса является межотраслевой и межведомственной проблемой, требующей значительных объемов бюджетных средств, относится к компетенции органов государственной власти и не может быть выполнена в течение одного года.

Эффективность государственной поддержки развития мелиоративного комплекса возможна только при условии использования программно-целевого метода, в рамках которого реализуется комплексная оценка необходимости и возможности решения конкретной проблемы в соответствии с потребностями и возможностью решения общегосударственных проблем более высокого уровня иерархии.

Федерально целевой программой "Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России" (далее Программа) предлагается проведение комплекса взаимосвязанных технических, организационных, экологических, технологических и хозяйственных мероприятий на основе финансового, материально-технического, научного и информационного обеспечения с учетом соблюдения законодательства Российской Федерации.

Программно-целевой метод решения проблемы развития мелиоративной отрасли в системе агропромышленного комплекса (далее – АПК) позволяет при сохранении главной целевой установки обеспечить преемственность и последовательность промежуточных этапов, целенаправленное, строго нормированное расширение площадей мелиорированных земель до объемов, необходимых для достижения целевых индикаторов, предусмотренных в Концепции социально-экономического развития Российской Федерации, и сформировать схему планирования и управления Программой.

Использование программно-целевого метода разработки и реализации Программы позволит:

Обеспечить взаимосвязь всех действий финансово-экономического, организационного, государственно-административного, правового, научно-методического, технологического характера для достижения поставленных целей путем последовательного решения конкретных задач;
- включить в Программу мероприятия, обеспечивающие максимально эффективное использование бюджетных средств для реализации задач и достижения ее целей.

Анализ различных вариантов развития комплекса мелиоративных мероприятий представлен в Концепции федеральной целевой программы "Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России", утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации N 37-р, в соответствии с которой предложен для реализации базовый вариант.

Основными рисками в решении поставленных вопросов, связанных с использованием программно-целевого метода реализации Программы, являются:

Сокращение объемов финансирования мероприятий Программы как за счет средств федерального бюджета, так и за счет средств субъектов Российской Федерации, связанное с возможными изменениями социально-экономической ситуации в стране и регионах, а также с возможными инфляционными процессами и обесцениванием финансовых средств, может привести к недостижению установленных целевых показателей и индикаторов реализации Программы по отдельным комплексным проектам;
- недостаточность финансирования мероприятий Программы за счет средств сельскохозяйственных товаропроизводителей, связанная с возможным изменением финансового состояния сельскохозяйственных товаропроизводителей, вызванным сокращением производства продукции, обусловленным неблагоприятными природными и другими условиями, может привести к невозможности выполнения в полном объеме мероприятий по вводу мелиоративных систем, агролесомелиоративных, фитомелиоративных и культуртехнических мероприятий на землях сельскохозяйственных товаропроизводителей;
- недостаточность финансирования мероприятий Программы за счет средств бюджетов субъектов Российской Федерации может привести к снижению эффективности использования субсидий, предоставляемых из федерального бюджета бюджетам субъектов Российской Федерации.

Учитывая, что Программой предусмотрено формирование системы текущего и оперативного управления, контроля и мониторинга достижения целевых показателей, риск наступления возможных негативных последствий от реализации мероприятий Программы будет минимален.

Сельскохозяйственное водоснабжение и мелиорация

В сельском хозяйстве вода потребляется в трех основных направлениях сельскохозяйственное водоснабжение, обводнение пастбищ и орошаемое земледелие.

Оценивая качество получаемой очищенной воды, можно сказать, что не вызывает сомнения возможность ее использования для ряда производственных целей, подпитки систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий а также для сельскохозяйственного орошения. Особый интерес представляет возможность использования глубоко очищенных.

Очистки, однако большую часть воды, забираемой из различных источников, необходимо обрабатывать для улучшения ее качества до требуемого уровня. Основная функция очистки воды для городского водоснабжения заключается в удалении нежелательных примесей, содержащихся в стоках бытового и промышленного происхождения. Загрязнениями являются человеческие испражнения, отходы обработки пищи и всевозможные разновидности органических и неорганических веществ, находящихся в производственных стоках. Сточные воды очищают для улучшения их качества перед сбросом в поверхностные водные источники. Традиционная технология обработки, включающая биологическую очистку, соответствует самой низкой допустимой степени очистки сточных вод. Для обеспечения возможности непрямого повторного использования этой воды необходимо существенное разбавление стоков в естественных водоемах. В некоторых случаях, когда невозможно обеспечить достаточное разбавление, могут быть применены усовершенствованные способы очистки сточных вод (доочистка) для удаления остаточных органических примесей, фосфатов, азотных соединений и других загрязнений. Регенерация воды представляет собой комбинацию обычных и усовершенствованных способов очистки, применяемых для восстановления качества сточной воды до первоначального состояния, когда становится возможным ее повторное использование. Применение такой воды для общественного водоснабжения не допускается, однако она может использоваться для сельскохозяйственных и промышленных нужд.

В ближайшей перспективе наиболее реальным способом водоснабжения сельскохозяйственных объектов является регулирование паводкового речного стока в искусственных водоемах на малых реках (для открытого использования или подземного магазинирования). В тех же районах, где строительство водоемов на естественном основании без дорогостоящих противофильтрационных сооружений невозможно (вследствие карста), орошение небольших массивов может базироваться на подземных водах (пресных и слабосолоноватых). Нередко решение этой проблемы может иметь комплексный характер, предусматривающий.

Насосы типа АРМЕ применяют для, бытового водоснабжения, сельскохозяйственного орошения или осушения, а также в судо строении для перекачивания трюмной и балластной воды с подачей от 0,8 до 4 м /ч. Их полная высота нагнетания составляет 40 м при максимальной высоте всасывания 8 м.

Особенно низкий эффект на смытых почвах склонов в засушливые годы дают азотные удобрения. Положительное их действие на рост и продуктивность растений на эродированных почвах проявляется лишь при достаточном водоснабжении сельскохозяйственных культур.

Порядок использования водных ресурсов в маловодную часть года, как правило, устанавливается раздельно для теплой части года (период открытого русла) и для зимних месяцев. При этом в летне-осенний период учитываются требования водного транспорта к навигационным глубинам, а также потребности водоснабжения (промышленного, сельскохозяйственного и коммунального) в минимальных расходах попусков, обеспечивающих работу водозаборов в нижнем бьефе. В зимний период управление водными ресурсами водохранилища призвано обеспечивать работу водозаборов в нижнем бьефе гидроузла (с учетом повышения уровня воды в стесненном льдом русле), гарантированную энергоотдачу ГЭС, а также благоприятные условия зимующих подо льдом рыб и безопасный отстой судов. При прогнозе высокого половодья должна предусматриваться максимально допустимая сработка водохранилища для увеличения его противопаводкового эффекта.

Не допускается использование тары из-под ядохимикатов для хранения пищевых продуктов, воды, фуража, а также для приготовления пищи в корма для сельскохозяйственных, домашних животных и птицы. Не допускается мытье тары из-под ядохимикатов в водоемах, являющихся источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения населения, используемых для спорта и отдыха, водопоя скота и рыборазведения.

Допустимые концентрации в воде химических веществ, попадающих в водоисточники с бытовыми, промышленными, а также сельскохозяйственными загрязнениями, не должны превышать норм, установленных Министерством здравоохранения СССР для источников централизованного водоснабжения.

Для водопроводов малой производительности затраты на строительство и оборудование очистных сооружений со скорыми и медленными фильтрами практически одинаковые. Медленные фильтры рекомендуют для водоснабжения колхозов, совхозов, районных центров, предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции и в случаях использования источников с цветностью воды не выше 50 град при производительности сооружений, не превышающей 3000 м сут.

Мелиорация и сельскохозяйственное водоснабжение.

Население городов и рабочих поселков Промышленность Теплоэнергетика Сельскохозяйственная мелиорация и водоснабжение Орошение Рыбное хозяйство Испарение с поверхности водохранилищ.

В бассейне р. Урал все водопотребители относятся к следующим отраслям орошение (обеспеченность водопотребления 80-85%), промышленность без теплоэнергетики (95%), городское водоснабжение (95% и выше), сельскохозяйственное водоснабжение (90% и выше). Расчетная обеспеченность теплоэнергетики (ТЭЦ, ГРЭС) - 95-97%.

В настоящее время по статистическим данным на энергетику расходуется 240, на промышленность - свыше 215 млрд. м чистой пресной воды в год. Истощение ресурсов пресной воды стало одной из важнейших экологических проблем. В водоемы ежегодно попадает около 500 млрд. м промышленных стоков, смывов сельскохозяйственных угодий, из воздуха - техногенных выбросов. В связи с таким загрязнением водоемов огромное значение имеют разработки в области оборотных систем водоснабжения и очистки сточных вод.

С хозяйственно-бытовыми и производственными сточными водами, в том числе со стоками с промплощадок, в водоемы попадают белки, жиры, масла, нефть и нефтепродукты, красители, смолы, дубильные вещества, моющие средства и многие другие загрязнения. С полей вымываются удобрения и пестициды - средства борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. Поэтому в водах открытых источников водоснабжения в разных концентрациях содержатся фактически любые химические элементы, в том числе такие вредные для здоровья, как свинец, цинк, олово, хром, медь. Не имея целью дать полный обзор состава загрязнений, попадающих со сточными водами, и полагая, что свойства биологических примесей достаточно подробно рассмотрены в предыдущем разделе этой главы, остановимся лишь на некоторых видах загрязнений, отличительными признаками которых являются широкая распространенность, особенно в последние годы токсические свойства трудное отделение при очистке сточных вод медленное окисление и разложение в открытых водоемах мешающее действие, оказываемое на процессы очистки воды, в том числе на коагуляцию способность быть индикаторами глубины очистки воды от отдельных элементов.

К важнейшим проблемам современности относятся комплексное использование и охрана водных ресурсов в связи со стремительным ростом промышленности и сельскохозяйственного производства. Это получило отражение в ряде постановлений ЦК КПСС и Совета Министров СССР, в материалах ХХУП съезда КПСС, в Конституции СССР, где сказано, что долг и обязанность каждого гражданина СССР беречь и приумножать природные богатства нашей страны, экономно и бережно расходовать сырьевые ресурсы, бороться за чистоту окружающей среды. Особое внимание в постановлениях обращается на создание интенсивных технологических процессов и оборудования, снижающих производственные выбросы в окружающую природную среду (атмосферу, водоемы), на внедрение малоотходных технологических процессов и бессточных систем водоснабжения.

Многоступенчатые самовсасывающие насосы для промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения.

Для питьевой воды ПДК кобальта не регламентирована ни в нашей стране, ни за рубежом. Не нормируется его содержание и в сточных водах. Для водоемов хозяйственно-питьевого водоснабжения ПДК кобальта рекомендована 1 мг/л и эта же норма утверждена Правилами охраны поверхностных вод для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, но для рыбохозяйственных водоемов этими же правилами установлена ПДК 0,01 мг/л. В США Национальный технический консультативный комитет при Федеральном управлении по контролю за загрязнением водоемов установил в качестве допустимой для постоянного орошения почв концентрацию кобальта 0,2 мг/л, а при кратковременном орошении малочувствительных к действию кобальта сельскохозяйственных культур - 10 мг/л.

Применение полимерных материалов в производстве сельскохозяйственных продуктов, животноводстве, при орошении и осушении земель, водоснабжении и обводнении пастбищ - одно из важнейших направлений научно-технического прогресса в этих отраслях народного хозяйства. Тенденция ко все более широкому использованию полимерных материалов характерна для всех стран с развитым сельским хозяйством.

Насосы ВНМ18-2 используются для работы в угольных шахтах, для водоснабжения сельскохозяйственных предприятий, а также находят применение в промышленности.

Трубы для холодного хозяйственно-питьевого водоснабжения сельскохозяйственных ферм, в том числе молочнотоварных.

Гидротаранные установки находят применение для водоснабжения сельскохозяйственных объектов и других водопотребителей с относительно небольшими расходами воды.

Вода нужна для бытовых и производственных нужд (получение пара, охлаждение, промывка различных материалов и продуктов, их приготовление). Водопотребление в городских, промышленных и сельскохозяйственных районах с каждым годом увеличивается. Так, в настоящее время норма расхода воды в жилых домах квартирного типа с водопроводом, канализацией и ванными с газовыми водонагревателями составляет на одного человека 150-250 л/сут, а с централизованным горячим водоснабжением 230-360 л/сут.

Наряду с крупными городскими ВСС получили развитие системы групповых водопроводов дня централизованного водоснабжения многочисленных населенных пунктов и сельскохозяйственных объектов в пределах района, области или более обширного региона.

Сельскохозяйственное водоснабжение охватывает бытовые и хозяйственные потребности в воде сельских населенных пунктов, полевых станов, бригад, ферм и машинно-тракторного парка. Значительная часть воды требуется для непосредственного потребления ее населением и животноводством, что предъявляет высокие требования к качеству водных ресурсов, используемых в сельскохозяйственном водоснабжении. В связи с постоянным благоустройством сельских населенных пунктов все большее развитие получает строительство жилых домов, оборудованных водопроводными и канализационными системами.

В настоящее время потребление -свежей воды на нужды сельскохозяйственного водоснабжения составляет более 7 км в год, что соответствует удельному водопотреблению в среднем 35-40 л/сутки на человека. Это в четыре с лишним раза ниже удельного водопотребления городов и поселков городского типа. Сравнительно низкое удельное потребление воды в сельскохозяйственном водоснабжении объясняется тем, что большая часть сельских пунктов осуществляет забор воды для хозяйственно-бытовых нужд из колодцев. В ряде южных степных районов страны рост потребления воды в сельских населенных пунктах сдерживается ограниченностью пресных подземных водных ресурсов или недостаточно удовлетворительным качеством воды (повышенная минерализация ее).

Выполнение задач по водообеспечению народного хозяйства связано с широким планомерным развитием водного хозяйства СССР - водоснабжения населения и промышленности, сельскохозяйственных водных мелиораций, гидроэнергетики, рыбного хозяйства, водного транспорта, мероприятий по охране водных ресурсов от загрязнения и истощения. Водное хозяйство по существу приобрело характер отрасли материального производства, обеспечивающей водопотребителей и водопользователей определенным количеством воды с необходимыми показателями качества ее.

Дополнительными источниками утечки нефти являются приблизительно 20 тыс. км магистральных нефтетрубопроводов, подключенных к 300 потребителям, и сеть автозаправочных станций. Велик и разлив бензина на почву передвижных бензозаправочных (в цистернах) станций. Кроме того, предприятия нефтяного комплекса загрязняют подземные воды металлами, метанолом, фенолом - до тысяч ПДК на площадях в десятки квадратных километров, что делает невозможным локальное использование водоносных горизонтов для питьевого водоснабжения без предварительной очистки. Считается, что загрязнение нефтью может разрушать морские рекреационные ресурсы и приводить к изменению климата. Например, резкое повышение температуры воздуха (до 40 °С) в Европе, вызвавшее обмеление рек и гибель сельскохозяйственных культур, явилось следствием нарушения взаимодействия атмосферы и загрязненных морей.

В заявлении Американской ассоциации водных ресурсов, касающемся использования восстановленных сточных вод для общественного водоснабжения, говорится Ассоциация придерживается мнения, что современный уровень полученных знаний и имеющиеся в области очистки сточной воды технические средства являются недостаточными для того, чтобы разрешить прямое использование сточной воды в качестве источника общественного водоснабжения, и Ассоциация озабочена высказываемыми предложениями относительно значительного увеличения косвенного и прямого использования воды для этих целей. Однако Ассоциация поощряет использование восстановленной воды для промышленных нужд, в частности для охлаждения силовых установок, а также является сторонником использования такой воды для полива сельскохозяйственных угодий, наполнения водоемов для купания и отдыха и, в разных пределах, для восполнения запасов грунтовых вод. Ассоциация считает необходимым провести интенсивные научно-исследовательские работы для определения всего комплекса различных загрязнений, присутствующих в очищенных сточных водах, степени выведения этих загрязнений в результате применения различных способов очистки, долгосрочных физиологических эффектов, обусловленных длительным потреблением восстановленных сточных вод, методик проведения испытаний, систем контроля, которые следует применять при повторном использовании сточных вод, возможностей повышения производительности и надежности процессов очистки, а также повышения производительности труда обслуживающего персонала. В конце заявления говорится Ассоциация считает, что использование восстановленной сточной воды для общественного водоснабжения должно быть отложено до тех пор, пока научно-исследовательскими и опытно-промышленными разработками не будет доказано, что такое использование не принесет вреда здоровью людей и не окажет отрицательного влияния на качество воды в природных источниках, забираемой для бытового потребления.

Цели использования воды многообразны для водоснабжения, отдыха, спорта, рыбного промысла и рыболовства, сообщения, удаления отходов населенных мест и промышленных или горных предприятий, для сельскохозяйственных и промышленных нужд. В каждом отдельном случае вода должна обладать определенными качествами. При одновременном использовании воды в различных целях могут быть необходимы качества воды, находящиеся во взаимном противоречии. Однако некоторые качественные показатели необходимы для всех или почти всех видов использования воды. К их числу относится, например, отсутствие кислот, масел, токсичных и радиоактивных веществ. Фактором, определяющим желательное качество воды, является назначение данного водоема согласно общему плану эксплуатации всех водных ресурсов. Это назначение может меняться на различных участках реки и ее притоков, вследствие чего и требования к качеству воды на этих участках не будут одинаковыми.

Мероприятия мелиорации

Мелиорация (улучшение) земель является важной составляющей природообустройства. Человек занимается мелиорацией постоянно, как только перешел к оседлому образу жизни. Мелиорация - это коренное изменение компонентов природы для повышения потребительской стоимости (полезности) земель. Мелиорация приводит к фундаментальному длительному изменению природных условий, сохраняющемуся десятки и сотни лет.

Так как мелиорация - это потребительская деятельность, то человек мелиорирует определенные территории, т. е. земли. Земля - это территория с угодьями (пригодная для какого-то использования), находящаяся в чьем-то пользовании, владении или собственности.

По своему назначению выделяют: земли сельскохозяйственного назначения, или сельскохозяйственные; лесного фонда; водного фонда; населенных пунктов; промышленности, транспорта, связи; оздоровительного, рекреационного, историко-культурного, научного назначения; обороны; государственного запаса.

Исходя из этого, различают: мелиорацию сельскохозяйственных земель («сельскохозяйственная мелиорация»), мелиорацию земель лесного, водного фондов, населенных пунктов и т. д.

Существуют различные виды мелиораций. Они классифицируются по назначению и способу осуществления мелиоративных мероприятий. По назначению мелиорации бывают: оросительные, осушительные, опреснительные, противоэрозионные. Оросительные мелиорации заключаются в искусственном увлажнении почвы для повышения ее плодородия, осушительные – в удалении из почвы избытка воды, опреснительные – в удалении избытка вредных для с/х культур солей, противоэрозионные мелиорации направлены на сохранение почв от разрушения и смыва.

По способу осуществления мелиорации подразделяются на гидротехнические при строительстве гидротехнических сооружений – каналов, трубопроводов, водозаборов и др.; агротехнические – мелиоративная обработка почвы, кротование, профилирование поверхности почвы, снегозадержание; лесотехнические – посадки леса; химические – внесение в почву химических веществ (химмелиорантов) для улучшения ее свойств. Кроме того, различают культуртехнические мелиорации, которые заключаются в очистке поверхности почвы от древесно – кустарниковой растительности, мохового очеса, заравнивании ям, валов и куч, создании и окультуривании пахотного слоя почвы.

Главная цель мелиорации сельскохозяйственных земель - расширенное воспроизводство плодородия почвы.

Цель мелиорации сельскохозяйственных земель заключается в расширенном воспроизводстве плодородия почвы, получении оптимального урожая определенных сельскохозяйственных культур при экономном расходовании всех ресурсов, недопущении или компенсации ущерба природным системам и другим землепользователям.

При мелиорации земель другого назначения главная цель может меняться, но ограничения при ее выполнении все равно остаются.

На землях лесного фонда показатели мелиоративного режима в основном сводятся к созданию благоприятной влажности верхнего слоя почвы, глубины грунтовых вод и сроков затопления. На землях населенных пунктов, промышленности, транспорта прежде всего надо обеспечить требуемые глубины грунтовых вод для повышения несущей способности грунтов как оснований сооружений, функционирования подземных частей зданий и коммуникаций, санитарное состояние территории, не допускать накопления загрязняющих веществ в почвах, грунтах и водах, устранить негативное влияние минерализованных грунтовых вод (коррозионную опасность).

На землях водного фонда требования к мелиорации заключаются в улучшении свойств грунтов дна или ложа водоемов: форма поверхности (выравнивание берегов, засыпка ям), расчистка от растительности, перемещение скотомогильников, ликвидация свалок, выемка торфа, удаление загрязненного грунта, илистых отложений.

На землях рекреационного, историко-культурного и научного назначения показатели мелиоративного режима должны сводиться к санитарно-экологическим требованиям, обеспечению сохранности ценных природных и антропогенных объектов.

На мелиорированных землях строят инженерные мелиоративные системы, т.е. комплекс сооружений, устройств, машин и оборудования, предназначенных вместе с мероприятиями для регулирования показателей мелиоративного режима.

Состав мелиоративной системы зависит от вида мелиорируемых земель, совокупности регулируемых показателей мелиоративного режима. В общем, мелиоративная система включает регулирующие элементы, непосредственно осуществляющие мелиоративные воздействия, проводящие и ограждающие элементы, источники привлекаемых ресурсов, например воды, приемники технологических сбросов с мелиорируемой территории (дренажные воды, вредные вещества, наносы и т. п.). Помимо этого в состав системы входят объекты энергетического обеспечения, дороги, сооружения; средства контроля, связи и управления.

Химическая мелиорация

Химическая мелиорация – система мер химического воздействия на почву для улучшения её свойств и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. При химической мелиорации из корнеобитаемого слоя почвы удаляются вредные для сельскохозяйственных растений соли, в кислых почвах уменьшается содержание водорода и алюминия, в солонцах - натрия, присутствие которых в почвенном поглощающем комплексе ухудшает химические, физико-химические и биологические свойства почвы и снижает почвенное плодородие.

Способы химической мелиорации:

Известкование почв (в основном в нечернозёмной зоне) – внесение известковых удобрений для замены в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода и алюминия ионами кальция, что устраняет кислотность почвы;
Гипсование почв (солонцов и солонцовых почв) – внесение гипса, кальций которого заменяет в почве натрий, для снижения щёлочности;
Кислование почв (с щелочной и нейтральной реакцией) – подкисление почв, предназначенных для выращивания некоторых растений (например, чая) при внесении серы, дисульфата натрия и др. К химической мелиорации относят также внесение органических и минеральных удобрений в больших дозах, приводящее к коренному улучшению питательного режима мелиорируемых почв, например песчаных.

К химической мелиорации приходится прибегать в тех случаях, когда необходимо быстро изменить их неблагоприятные для растений свойства, повысить плодородие. Для этого в почву вносят химические соединения, улучшающие или изменяющие ее свойства. В сельском хозяйстве наиболее часто применяют известкование кислых почв и гипсование, а иногда кислование щелочных.

Химическую мелиорацию целесообразно применять и для улучшения свойств солонцовых почв. Солонцовые почвы отличаются крайне неблагоприятными для растений свойствами, обусловленными присутствием в почвенном поглощающем комплексе (ППК) этих почв значительных количеств ионов натрия. Именно повышенное содержание в почве ионов натрия вызывает процесс осолонцевания почв, в результате чего образуются солонцы, обладающие плохими водно-физическими свойствами. Эти почвы отличаются высокой вязкостью, липкостью, сильным набуханием во влажном состоянии и способностью к уплотнению при иссушении, а также слабой физиологической доступностью влаги.

Свойства мелиорации

Различают три основные задачи мелиорации:

В зависимости от конкретной задачи применяются и различные виды мелиорации.

Мелиорация земель с неблагоприятными физическими свойствами почв направлена на усиление аэрации, увеличение скважности и водопроницаемости почв. Для этого вводятся правильные севообороты, применяется пескование иловатых почв и кpoтовый дренаж, способствующий увеличению воздухо- и водопроницаемости глубоких слоев почв. Мелиорация земель с неблагоприятными химическими свойствами почв заключается в удалении вредных солей путем промывки, уменьшения кислотности почв внесением извести, повышении питательных свойств почв удобрениями и введении правильных севооборотов с повышенным удельным весом трав.

Из отмеченных выше различных видов мелиоративных работ вполне понятно, что многие из них вовсе не относятся к компетенции гидротехники. Среди них, например, лесомелиорации, агромелиорации и др. В связи с этим в дальнейшем будут рассмотрены только те мелиоративные работы, которые принято объединять в группу так называемых водных мелиорации, это: орошение, осушение и борьба с водной эрозией

Водные мелиорации издревле волновали души людей. Оросительные каналы строили ещё древние египтяне, догадавшись таким способом повысить плодородие почв. Водные мелиорации (орошение и осушение) - один из основных путей повышения урожайности сельскохозяйственных угодий, занимающих на планете 10% площади суши. Шестая часть этих земель мелиорирована, и с них получают от 40 до 50% всех производимых сельскохозяйственных продуктов. Мелиорация земель является объективной необходимостью в деле преобразования природных комплексов, превращения болот и заболоченных земель в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья, социального и экономического преобразования страны. Как важнейшее звено интенсификации сельскохозяйственного производства мелиорация призвана внести ощутимый вклад в решение Продовольственной программы.

Экологические аспекты неразрывно связаны с хозяйственной стороной проблемы и требуют всестороннего внимания и глубокого осмысления. В России и странах ближнего зарубежья площади, охваченные водными мелиорациями, постоянно увеличиваются. Это ведёт к значительному увеличению потребления водных ресурсов. При проведении водных мелиораций ежегодно расходуется до 200 км2 воды в зависимости от степени увлажнения. Кроме того, в рассматриваемых странах практически нет земель, которые бы не нуждались в тех или иных видах мелиорации для коренного улучшения их плодородия. Освоение новых сельскохозяйственных угодий под орошение часто сдерживается дефицитом водных ресурсов, поскольку этот самый вид мелиораций характерен в первую очередь для южных районов страны.

Площади орошаемых и осушаемых земель в России и странах ближнего зарубежья. Развивая орошение, необходимо в его основу заложить водосберегающую технологию полива, способствующую резкому увеличению эффективности этого вида мелиорации. Но до сих пор коэффициент полезного действия оросительной сети остаётся невысоким. Так, в оросительных системах Северного Кавказа только в межхозяйственных каналах потери воды составляют 30% от общего объёма её забора. Значительны потери воды на фильтрацию в магистральных земляных каналах оросительных систем Поволжья. Существенным резервом нормированного использования влаги является правильный выбор и рациональное применение различных способов полива сельскохозяйственных угодий. За два последних десятилетия в хозяйствах России до 75% возросли площади полива методом дождевания, что привело к снижению оросительных норм на 25-30%. В последние годы появились более прогрессивные способы полива: капельное и аэрозольное, обеспечивающее до 50% экономии воды. Так, оросительная норма озимой пшеницы при сочетании полива дождеванием с мелкодисперсным увлажнением в среднем за три года была на 30% ниже, чем при использовании только дождевания.

С развитием орошаемых земель увеличивается объем коллекторно-дренажных вод. Они образуются в результате периодических поливов, когда отмечается избыточный сток вод, а также при рассолении почв промывкой. В этих случаях повышается минерализация речных вод и они становятся непригодными для орошения земель. Такие воды, например, в Средней Азии отводят в специальные водоёмы (Арнасайские озёра, Сарыкамышская впадина). В большом объёме дренажные воды сбрасываются в Амударью. За последние 15 лет минерализация воды в Амударье в связи с этим увеличилась в два раза. Так, только с территории Таджикистана в реку и её притоки ежегодно направляют 3 км2 коллекторно-дренажных и сбросных вод с минерализацией 1-4 г/л. в результате вода Амударьи в нижнем течении стала непригодной для питьевого водоснабжения без предварительной очистки, так как минерализация её достигла 2-3 г/л. Для решения этой проблемы необходимо составлять схемы комплексного использования коллекторно-дренажного стока для различных народнохозяйственных целей (обводнение пастбищ, выращивание солеустойчивых и очищающих воду растений, водоснабжение на основе опреснения и т.п.). Следует также существенно уменьшить расход воды при промывке засолённых земель, снизить оросительные нормы, повысить эффективность гидромелиорированных систем, организовать деминерализацию коллекторно-дренажных вод с одновременной очисткой их от вредных примесей.

Рекультивация и мелиорация

Мелиорация земель. Правовые требования по проведению мелиоративных мероприятий установлены в Федеральном законе № 4-ФЗ «О мелиорации земель».

«Мелиорация» дословно означает «улучшение». Применительно к землям она состоит в проведении мероприятий по улучшению физических и химических характеристик земель, созданию оптимального водного, воздушного, теплового и питательного режимов почв, а также других условий; необходимых для ведения сельского хозяйства. К мелиоративным мероприятиям относятся действия по орошению засушливых и осушению заболоченных и излишне увлажненных земель, расчистке земель, заросших кустарником и мелколесьем, проведению лесопосадок в целях борьбы с эрозией, известкование, фосфатование и гипсование почв. Соответственно различают гидромелиорацию и агромелиорацию, культуртехническую и химическую мелиорацию земель.

Проведение мелиоративных мероприятий в необходимых случаях требует сооружения и эксплуатации мелиоративных систем - каналов, водохранилищ, систем орошения и дренажных систем, гидротехнических объектов. Их строительство и эксплуатация осуществляются гражданами и организациями в соответствии с государственной лицензией на соответствующие виды деятельности по результатам государственной экспертизы предпроектной и проектной документации, а также при условии положительной оценки государственной экологической экспертизы.

Рекультивация означает восстановление нарушенных земель, плодородия и других полезных свойств почв. По завершении рекультивации предполагается своевременный возврат рекультивированных земель в хозяйственный оборот. В необходимых случаях, связанных со строительством и добычей полезных ископаемых, рекультивация сочетается с обязанностью пользователя снять и использовать плодородный слой почвы. При снятии плодородный слой остается в собственности собственника земельного участка и может использоваться им только для улучшения малопродуктивных земель.

Общая обязанность землепользователей по рекультивации земель закреплена в ЗК. В соответствии со ст. 13 ЗК в обязанности собственников, владельцев, арендаторов и землепользователей входят рекультивация нарушенных земель, восстановление их плодородия и других полезных свойств, а также своевременное вовлечение земель в хозяйственный оборот, использование и сохранение плодородного слоя почвы при проведении работ, связанных с нарушением земель.

Консервация деградированных земель означает временное изъятие загрязненных земель из хозяйственного оборота в целях их восстановления и проведения очистных мероприятий. Данная мера охраны введена в ответ на обострившуюся за последнее десятилетие проблему загрязнения земель опасными отходами, химическими и радиоактивными веществами.

Консервация земель проводится в целях сохранения и восстановления плодородия почв, улучшения природной среды и охраны здоровья человека. Решение о консервации земельного участка либо его части принимают в зависимости от категории земель и формы собственности органы государственной власти либо органы местного самоуправления по результатам обследований, проводимых МПР России, Минсельхозом России либо Минздравом.

Применительно к землям сельскохозяйственного назначения, подвергшимся радиоактивному и химическому загрязнению, консервация обязательна. В порядке консервации эти земли выводятся из категории земель сельскохозяйственного назначения и переводятся в земли запаса. С этого момента их использование не допускается, включая производство и реализацию сельскохозяйственной продукции. Решения о переводе в категорию запаса земель сельскохозяйственного назначения, за исключением федеральных земель, принимаются органами исполнительной власти субъектов РФ.

Федеральный закон от 10.01.96 N 4-ФЗ, ст.2

МЕЛИОРАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

по определению ФЗ "О мелиорации земель" от 8 декабря 1995 г. "комплексы взаимосвязанных гидротехнических и других сооружений и устройств (каналы, коллекторы, трубопроводы, водохранилища, плотины, дамбы, насосные станции, водозаборы, другие сооружения и устройства на мелиорированных землях), обеспечивающих создание оптимальных водного, воздушного, теплового и питательного режимов почв на мелиорированных землях".

Мелиоративные системы

комплексы взаимосвязанных гидротехнических и других сооружений и устройств (каналы, коллекторы, трубопроводы, водохранилища, плотины, дамбы, насосные станции, водозаборы, другие сооружения и устройства на мелиорированных землях), обеспечивающих создание оптимальных водного, воздушного, теплового и питательного режимов почв на мелиорированных землях; различают: а) государственные М.с. (находящиеся в государственной собственности и обеспечивающие межрегиональное и (или) межхозяйственное водораспределение и противопаводковую защиту, а также противоэрозионные и пастбищезащитные лесные насаждения, которые необходимы для обеспечения государственных нужд); б) М.с. общего пользования (находящиеся в общей собственности двух или нескольких лиц либо переданные в установленном порядке в пользование нескольким гражданам (физическим лицам) и (или) юридическим лицам, а также защитные лесные насаждения, необходимые для нужд указанных лиц); в) М.с. индивидуального пользования (находящиеся в собственности гражданина (физического лица) или юридического лица либо переданные в установленном порядке в пользование гражданину (физическому лицу) или юридическому лицу, а также защитные лесные насаждения, необходимые указанным лицам только для их нужд).

Мелиорации по своему действию на почву и растения делятся на следующие виды .

Агротехнические мелиорации (агромели-орации) - предусматривают существенное улучшение агроно-мических свойств путем углубления и окультуривания пахотного слоя почвы с неглубоким перегнойным горизонтом, малым коли-чеством содержания гумуса и общим низким естественным пло-дородием. Для улучшения водного режима почв проводятся спе-циальные приемы обработки почвы с поделкой прерывистых бо-розд, валиков, щелей, лунок и других препятствий для сноса снега и стока воды.

Лесотехнические мелиорации (лесомелиора-ции) осуществляются для улучшения водного режима почвы и микроклимата, а также защиты почв от эрозии путем лесных на-саждений по границам полей севооборотов, вокруг водоемов, на крутых склонах, в балках и оврагах, на территориях подвижных песков и разведения лесов общего агрономического назначения.

Химические мелиорации предусматривают коренное улучшение агрохимических и агрофизических свойств почв путем использования извести (на кислых почвах), гипса (на солонцева-тых и солонцовых почвах), а также других веществ - дефеката, торфа, сапропеля, компостов, навоза, сидератов и других органи-ческих материалов в целях обогащения почв органическими ве-ществами.

Гидротехнические мелиорации (гидромелио-рации) предусматривают цель коренного улучшения водного ре-жима территории путем обводнения или осушения.

Мелиоративная система

В этих целях осуществляются крупные гидротехнические работы по созданию водохранилищ, оросительных и осушительных систем. В степных засушливых районах для задержания талых вод на больших пло-щадях создаются лиманы.

В зоне недостаточного увлажнения применяются различные способы орошения (поливы), а в зоне избыточного увлажне-ния осушительные мелиорации.

Культуртехнические мелиорации - мероприятия, связанные с подготовкой территории и вовлечением площадей в активное сельскохозяйственное использование (превращение их в пахотные земли) путем раскорчевки лесных вырубок, расчистки кустарников, уничтожения мелколесья, т. е. превращение террито-рий, находившихся под естественной древесной растительностью, в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья (пашню, се-нокосы, пастбища).

Возможно, Вас так же заинтересует:

Мелиорация и ее виды

Понятие мелиорации

Сельскохозяйственная мелиорация (от лат. melioratio – улучшение) – это комплекс технических, организационно-хозяйственных и социально-экономических мероприятий, направленных на коренное улучшение неблагоприятных природных условий с целью получения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Мелиорация, рекультивация и охрана земель — область науки и техники, занимающаяся целенаправленным улучшением (мелиорацией), восстановлением (рекультивацией), охраной земель различного назначения, борьбой с загрязнением, с природными стихиями — наводнениями, подтоплением земель, их размывом, эрозией, оползнями, селями, суховеями — для повышения потребительской стоимости (полезности) земель.

Мелиорация земель — коренное улучшение земель в результате осуществления комплекса мер. Среди различных видов мелиорации наиболее масштабными являются орошение и осушение. Большую роль играют культуртехнические работы (борьба с кустарниками, кочками и др.), химические мелиорации (известкование и гипсование почв), агролесомелиорации, укрепление сыпучих песков, борьба с водной и ветровой эрозией и др.

Мелиоративные системы

В 1966 — 1985 гг. площади орошаемых и осушенных земель в стране расширились примерно вдвое. Масштабы мелиорации возрастают, но главное внимание на нынешнем этапе уделяется повышению ее эффективности.

В последние годы в сфере мелиорации преобладало орошение и осушение. Другим видам мелиорации уделялось недостаточно внимания. Между тем в отличие от орошения и осушения другие, неводные виды мелиорации менее ресурсоемки и часто предпочтительнее в экологическом отношении; в предстоящие годы им будет уделено особое внимание. Большое значение придается также повышению экономической и экологической эффективности водной мелиорации: упор делается не на ввод новых орошаемых и осушенных земель, но прежде всего на реконструкцию введенных ранее систем, на повышение культуры земледелия на мелиорированных землях.
Важнейшую роль в повышении эффективности мелиорации земель играет рациональное использование воды.

Задачи мелиорации

Различают три основные задачи мелиорации:

улучшение земель, находящихся в неблагоприятных условиях водного режима, выражающихся либо в избытке влаги, либо в ее недостатке по сравнению с тем количеством, которое считается необходимым для эффективного хозяйственного использования территории;
улучшение земель, обладающих неблагоприятными физическими и химическими свойствами почв (тяжелых глинистых и иловатых почв, засоленных, с повышенной кислотностью и пр.);
улучшение земель, подверженных вредному механическому воздействию, т. е. водной и ветровой эрозии, выражающейся в образовании оврагов, оползней, развеивании почвы и пр.

Виды мелиорации

В зависимости от конкретной задачи применяются и различные виды мелиорации.

Мелиорация, направленная на удаление с территории избыточной влаги, носит название осушительной . Она находит применение, кроме сельского хозяйства, в коммунальном, промышленном и дорожном строительстве, торфодобыче, при проведении оздоровительных мероприятий на заболоченных территориях и других видах освоения земель.
Мелиорация, направленная на ликвидацию недостатка вод в почвогрунтах сельскохозяйственных полей, носит название орошения .

Мелиорация земель с неблагоприятными физическими свойствами почв направлена на усиление аэрации, увеличение скважности и водопроницаемости почв. Для этого вводятся правильные севообороты, применяется пескование иловатых почв и кротовый дренаж, способствующий увеличению воздухо- и водопроницаемости глубоких слоев почв.

Мелиорация земель с неблагоприятными химическими свойствами почв заключается в удалении вредных солей путем промывки, уменьшения кислотности почв внесением извести, повышении питательных свойств почв удобрениями и введении правильных севооборотов с повышенным удельным весом трав.

Мелиорация земель, подверженных водной и ветровой эрозии , обычно включает мероприятия, направленные на уменьшение количества и скорости стекающих поверхностных вод, увеличение сопротивляемости почв размыву и развеиванию. Эти мероприятия базируются на применении широкого комплекса лесокультурных, агротехнических и гидротехнических средств.

Учитывая важность мелиоративных вопросов для земледелия и сохранения плодородия почв, основные определения мелиорации закреплены Федеральным законом от 10 января 1996 г. № 4-ФЗ "О мелиорации земель".

В современных условиях на большинстве территорий, подверженных мелиоративным работам, как правило осуществляется не один из рассмотренных выше видов мелиорации, а несколько, в зависимости от сочетания природных и хозяйственных условий.
Так одновременно с орошением территории на ней создаются лесные полосы, на орошаемых полях вводятся севообороты, применяются удобрения, осуществляются промывки засоленных участков и пр. Все это, особенно при огромных масштабах мелиоративного строительства в нашей стране, делает мелиорацию одним из ведущих антропогенных факторов преобразования природы в целом и гидрологического режима в частности.

Водные мелиорации издревле волновали души людей. Оросительные каналы строили ещё древние египтяне, догадавшись таким способом повысить плодородие почв. Водные мелиорации (орошение и осушение) — один из основных путей повышения урожайности сельскохозяйственных угодий, занимающих на планете 10% площади суши. Шестая часть этих земель мелиорирована, и с них получают от 40 до 50% всех производимых сельскохозяйственных продуктов.
Мелиорация земель является объективной необходимостью в деле преобразования природных комплексов, превращения болот и заболоченных земель в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья, социального и экономического преобразования страны.
Мелиорация — важнейшее звено интенсификации сельскохозяйственного производства.

Экологические аспекты неразрывно связаны с хозяйственной стороной проблемы и требуют всестороннего внимания и глубокого осмысления.
В России и странах ближнего зарубежья площади, охваченные водными мелиорациями, постоянно увеличиваются. Это ведёт к значительному увеличению потребления водных ресурсов. При проведении водных мелиораций ежегодно расходуется до 200 куб. км воды в зависимости от степени увлажнения.
Кроме того, в рассматриваемых странах практически нет земель, которые бы не нуждались в тех или иных видах мелиорации для коренного улучшения их плодородия.
Освоение новых сельскохозяйственных угодий под орошение часто сдерживается дефицитом водных ресурсов, поскольку этот вид мелиораций характерен в первую очередь для южных районов страны.

Статьи по теме:
Определения, цели и задачи мелиорации
Виды мелиорации
Осушение сельскохозяйственных земель
Орошение сельскохозяйственных земель
Агролесомелиорация и методы борьбы с эрозией почвы
Использование для полива опресненной морской воды

Вернуться назад на Мелиорация

Мелиорация (улучшение) земель является важной составляющей природообустройства.

3.1. Мелиоративные системы

Человек занимается мелиорацией постоянно, как только перешел к оседлому образу жизни. Мелиорация - это коренное изменение компонентов природы для повышения потребительской стоимости (полезности) земель. Мелиорация приводит к фундаментальному длительному изменению природных условий, сохраняющемуся десятки и сотни лет.

Главная цель мелиорации сельскохозяйственных земель - расширенное воспроизводство плодородия почвы.

На землях населенных пунктов, промышленности, транспорта прежде всего надо обеспечить требуемые глубины грунтовых вод для повышения несущей способности грунтов как оснований сооружений, функционирования подземных частей зданий и коммуникаций, санитарное состояние территории, не допускать накопления загрязняющих веществ в почвах, грунтах и водах, устранить негативное влияние минерализованных грунтовых вод (коррозионную опасность).

Помимо этого в состав системы входят объекты энергетического обеспечения, дороги, сооружения; средства контроля, связи и управления.

Планирование услуг здравоохранения
Управление бизнесом
Управление компанией
Управление персоналом
Управленческие решения

Назад | | Вверх

Заглавная страница
абвгдеёжзийклмнопрстуфхцчшщъыьэюяґєії

Агролесомелиорация земель

Определения выражения Агролесомелиорация земель
Когда мы находим идентичное определение "Агролесомелиорация земель" мы добавляем к рейтингу +1.
Сортировать: по оценкам | по дате

Агролесомелиорация это защита почв от засухи и эрозии путем создания систем полезащитных лесных полос той или иной конструкции или, например, осушение почв с помощью посадок эвкалипта.
Мелиорация земель это коренное улучшение земель путем проведения гидротехнических, агролесомелиоративных, агротехнических и других мелиоративных мероприятий.
Консервация земель это временное изъятие земель из оборота с целью предотвратить развитие и прекратить процессы деградации почв, а также восстановить их плодородие.
Правовая охрана земель это система закрепленных законом мер, направленных на обеспечение рационального использования земель, сохранение и повышение их плодородия, защиту от истощения и разрушения.

МЕЛИОРАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

Правовой режим земель это совокупность правовых норм, устанавливающих определенные правила поведения по отношению к земле, а правовой режим земельного участка — прежде всего совокупность складывающихся по поводу земельного участка земельных правоотношений.
Некоторая часть земель это земли Воинской части (в середине острова) и метеостанции (Сев-Зап мыс острова).
Целевое назначение земель это установленный правом порядок, условия, пределэксплуатации земель для конкретных целей в соответствии с категориями земель.
Про скудость земель это вообще бред редкостный, если не забывать, что Россия занимает первое место в мире по площади черноземов — самых плодородных почв.
Воссоединение исторических земель это же так красиво звучит!.

Виды оросительных мелиорации. Регулярное и разовое орошение.

Сельскохозяйственная мелиорация - комплекс технических, организационно-хозяйственных и социально-экономических меро-приятий, направленных на коренное улучшение неблагоприятных природных условий и повышение плодородия почв с целью полу-чения высоких, устойчивых урожаев сельскохозяйственных куль-тур.

Мелиорация активно воздействует на развитие сельского хозяй-ства, способствует улучшению жизни и деятельности человека. В. И. Ленин впервые указал на огромное социальное значение мелиорации. Он писал: «Орошение больше всего нужно и больше всего пересоздаст край, возродит его, похоронит прошлое, укрепит переход к социализму»*.

Мелиорация, изменяя водный режим почв в необходимом для сельскохозяйственного производства направлении, одновременно воздействует на воздушный, питательный, тепловой и агробиоло-гический режимы почв, повышает их плодородие и создает усло-вия для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Оросительные мелиорации подразделяют на следующие виды: ув-лажнительные, обводнение земель, удобрительные и отеплительные.

Наиболее распространены увлажнительные мелиорации. Назначе-ние их - восполнить дефицит влаги в почве или воздухе путем искусст-венной подачи воды. Применяют увлажнительные мелиорации во всех зонах страны, где имеется постоянный или временный дефицит влаги в почве.

Обводнение земель применяют в засушливых районах, где отсут-ствуют естественные водоисточники или сток воды в них кратковремен-ный и недостаточный. Назначение обводнения земель - обеспечить во-дой территорию для водоснабжения населения, водопоя скота и для других хозяйственных и технических нужд.

Удобрительное орошение проводят речными и сточными водами (хозяйственно-бытовыми, промышленными и животноводческими сто-ками) одновременно с увлажнением почвы.

Отеплительное орошение применяют для согревания почв и рас-тений, используя теплые воды ТЭЦ, ГРЭС, подземные и другие водо-источники. К отеплительным поливам относят также и специальные поливы, применяемые для борьбы с заморозками.

Разовое или однократно действующее орошение осуществляют путем задержания весенних талых вод на участке (лиманное) или додачи воды на участок во время летнего паводка (паводковое). При разовом орошении для создания запасов воды на случай засухи почву увлаж-няют на глубину до 1,5…2 м и более. Разовое орошение не всегда от-вечает требованиям сельскохозяйственных культур, метеорологическим и почвенным условиям. Его обычно применяют для орошения лугов, пастбищ и культур с коротким периодом вегетации. Разовое орошение представляет собой экстенсивный способ использования орошаемых земель и водных ресурсов.

В настоящее время для регулярного увлажнения применяют следу-ющие способы орошения: поверхностное самотечное, дождевание, внутрипочвенное (подпочвенное), капельное, мелкодисперсное.

8. Природная зональность России. Характеристика мелиоративных зон Рос-сии.

Зоны пустынь и полупустынь по природным условиям имеют много общего, резкой границы между ними нет. Общая площадь их составляет около 300 млн. га. Эти зоны отличаются континентальностью, сильной засушливостью, обилием света и тепла. Среднегодовое количество осадков составляет от 100 до 200…250 мм. В летние месяцы осадков выпадает очень мало. Среднегодовая испаряемость 1400… 1700 мм и более. Естественное увлажнение крайне недостаточно.

Температурный режим сильно колеблется в течение года. Средняя температура июля составляет 26…32 °С, а в зимний период она снижа-ется в отдельные периоды до -10 °С и даже -30 °С. Сумма температур воздуха более 10 °С составляет 3600…5500°. Безморозный период длит-ся в разных районах и в разные годы примерно от 195 до 254 дней.

Обилие тепла и света позволяет возделывать ценные теплолюбивые культуры - хлопчатник, рис, виноград и др. Однако выращивать эти культуры можно только при искусственном орошении. Естественное ув-лажнение здесь составляет от 7 до 20% водопотребления сельскохозяй-ственных культур. Поэтому орошение в зонах пустынь и полупустынь - главный фактор водообеспечения растений.

Орошение земель в этих зонах имеет ряд особенностей. В почве не создается достаточных запасов влаги от осенних и зимних осадков, по-этому необходимы поливы до посева сельскохозяйственных культур. Иногда весна бывает неустойчивая, холодная и затяжная, ведущая к пересеву культур, то есть неустойчивому поливному режиму весной. Высокие летние температуры и низкая влажность воздуха значитель-но увеличивают расход воды растениями с полей. Поэтому необходимы частые поливы большими нормами.

Площади орошаемых земель в Средней Азии могут быть увеличены за счет собственных водных ресурсов при более эффективном их ис-пользовании. В перспективе намечается переброска сюда воды из си-бирских рек.

Вновь орошаемые земли нередко требуют дренирования и промы-вок от солей. Освоение земель, расположенных высоко от источника орошения, возможно при условии машинного подъема воды, иногда на значительную высот}/. Эти земли обычно имеют большие уклоны, малую мощность каменистых почв, большую водопроницаемость. Орошение новых, высокорасположенных земель иногда приводит к подтоплению староорошаемых земель, расположенных ниже их.

В настоящее время при проектировании и освоении новых орошае-мых земель мелиорация их решается комплексно с учетом социальных факторов. Яркий пример этому - Голодная степь, районы Каракумско-го канала, Каршинская степь и другие объекты.

Степная зона отличается континентальным климатом с теплым ле-том и холодной зимой. Число дней со средними температурами более 10 °С колеблется от 180 на западе до 125 на востоке. Испаряемость до-стигает 700…800 мм и более, значительно превышая осадки. Естествен-ное увлажнение в степной зоне неустойчиво по годам и в течение веге-тационного периода. Осадки в разные годы составляют от 40 до 90% суммарного водопотребления культур. Годовое количество осадков уменьшается в направлении с запада на восток и с севера на юг; в европейской части зоны выпадает 350…500 мм, в азиатской - 250… 400 мм.

В степной зоне преобладает богарное земледелие. Однако она под-вержена действию засух, которые составляют от 20 до 30% лет и бо-лее и длятся от нескольких дней до 2…3 месяцев и даже от весны до осе-ни. Более часты и продолжительны весенние и раннелетние засухи, действующие особенно вредно на культуры весеннего сева. Поэтому для повышения урожайности сельскохозяйственных культур сущест-венное значение имеет влагонакопление в почве за счет осенних, зим-них и весенних осадков в результате проведения агротехнических и ме-лиоративных мероприятий. Орошение в степной зоне лишь дополняет недостающие естественные осадки. Оно также способствует более эф-фективному их использованию.

Орошение здесь носит иногда разреженный (выборочный) характер. Распространено регулярное и одноразовое (лиманное) орошение с ис-пользованием местного весеннего стока. В последние годы стало раз-виваться орошение на крупных массивах с использованием стока боль-ших1 рек - Волги, Дона, Днепра, Днестра, Терека, Кубани и др. Наи-более рационально здесь орошение садов, сахарной свеклы, овощных, бахчевых, зерновых и кормовых культур.

Во многих районах степной зоны сильно развита водная эрозия почв, ведущая к быстрому заилению прудов, иссушающая почву при образовании оврагов и затрудняющая механизацию полевых работ.

Лесная зона простирается от Балтийского до Охотского и Японско-го морей. Климат зоны в европейской части умеренно влажный, в Сибири резко континентальный, где морозы достигают -50 °С, а летние температуры могут превышать 30 °С. Среднегодовое количество осад-ков 450…650 мм, а на Тихоокеанском побережье - до 800 мм. Испаре-ние с водной поверхности в восточной части СССР составляет 300… 400 мм, увеличиваясь на западе до 400…600 мм и более. Следователь-но в среднем осадки примерно равны испарению, а в некоторых районах (на северо-западе зоны) превышают его.

Земледелие развито во всей лесной зоне. Дальнейшее развитие земледелия должно увязываться с рациональным ведением лесного хо-зяйства. В районах, где имеется избыточное естественное увлажнение и не обеспечен поверхностный или грунтовый сток воды, требуются осушительные мелиорации. Однако во многих районах летом бывают периоды, когда продолжительное время не выпадают осадки и такие влаголюбивые культуры, как овощи, кормовые и травы, нуждаются в искусственном увлажнении почв.

В лесной зоне обычно в почве создается достаточное количество влаги к весеннему периоду, но бывают отдельные годы, когда эти за-пасы недостаточны.

Мелиорация

Засушливые периоды летом бывают в разное время и различной продолжительности. Практика показывает, что даже в районе избыточного увлажнения овощные культуры испытывают недо-статок влаги весной и в начале лета в среднем один раз в два года. Орошение культур в засушливые периоды значительно увеличивает их урожаи.

В лесной зоне орошение носит эпизодический характер: в отдель-ные засушливые периоды поливают ценные влаголюбивые культуры и обычно на небольших площадях1. В последние годы орошение стало развиваться в овощеводческих и животноводческих хозяйствах вблизи крупных городов и промышленных поселков. Для орошения использу-ют также сточные воды: бытовые, промышленных предприятий и жи-вотноводческих комплексов. Развивается орошение культурных паст-бищ и лугов.

В лесной зоне имеются районы с недостаточным количеством осад-ков в летний период, где водопотребление превышает осадки и имеющиеся запасы влаги в почве. Очевидно, орошение здесь будет разви-ваться в связи с быстрым ростом населения, которое необходимо обес-печивать овощами и другими продуктами за счет производства в мест-ных условиях. Перспективно развитие в лесной зоре тепличных хозяйств. Основной способ полива в лесной зоне - дождевание.

Мелиорация - основные понятия и определения. Цели и объекты осушительных мелиораций. Мелиорация как участник водохозяйственного комплекса.

Сельскохозяйственная мелиорация – комплекс технических, организационно-хозяйственных и социально-экономических мероприятий, направленных на коренное улучшение неблагоприятных природных условий и повышение плодородия почв с целью получения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Мелиорация активно воздействует на развитие сельского хозяйства, способствует улучшению жизнедеятельности человека.

Мелиорация, изменяя водный режим почв в необходимом для сельскохозяйственного производства направлении, одновременно воздействует на воздушный, питательный, тепловой и агробиологический режимы почв, повышает их плодородие и создает условия для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Формирование избытка или недостатка влаги в почве зависит от зональных и местных топографических, гидрогеологических, гидрологических, почвенных и климатических факторов.

С помощью комплекса мелиоративных агротехнических культуртехнических и организационно-технических мероприятий человек изменяет в необходимом направлении неблагоприятное влияние на сельскохозяйственное производство местных факторов, а при охвате этими мероприятиями значительной территории изменяет и зональные факторы.

В разных зонах требуются неодинаковые мелиорации. В условиях избыточного увлажнения основные мелиоративные мероприятия направляют на удаление избытка воды, на усиление аэрации, повышение температуры почвы, на развитие аэробных процессов разложения и минерализации органического вещества. В условиях недостаточного увлажнения мелиоративные мероприятия направляют на восполнения недостатков влаги в почве, снижение испаряемости и температуры почвы, изменение микроклимата приземного слоя воздуха.

Агротехнические мероприятия состоят в выборе соответствующих схем севооборота, обеспечивающих плодородие почв с высокоурожайными, соответствующими природными условиями сортами культур, системы обработки и удобрений почвы.

Культуртехнические мероприятия включают в себя удаление кочек, кустарниковой и древесной растительности, камней, раскорчевку пней, планировку поверхности, известкование и гипсование почвы.

На засоленных или предрасположенных к засолению почвах выполняют мелиоративные, агротехнические и организационно-технические мероприятия по предупреждению и борьбе с засолением.

В задачи сельскохозяйственной мелиорации входят также предупреждение и борьба с эрозией почвы и оползанием откосов каналов, образующихся в результате мелиорации, а также вследствие природных условий бассейна.

Дальнейшее устойчивое увеличение производства сельскохозяйственной продукции возможно только за счет повышения урожайности на существующих землях и введения новых посевных площадей в результате их мелиорации.

Развитие мелиорации как средства повышения урожайности сельскохозяйственных культур неразрывно связано с развитием земледелия, ростом производительных сил, изменением производственных отношений, с его социальными условиями.

Большое значение придается улучшению охраны природы: сохранности сельскохозяйственных угодий, борьбе с эрозией, засолением, заболачиванием, подтоплением и иссушением почв; охране водных источников от истощения и загрязнения.

Особое внимание обращено на мелиорацию в переувлажненной зоне.

Осушительные мелиорации на сельскохозяйственных угодьях призваны активно и нормировано регулировать водный режим почв, создавая на них оптимальный водный и связанные с ним воздушный, тепловой и питательный режимы с целью повышения плодородия почв и обеспечения рационального ведения сельского хозяйства.

Осушительные мелиорации, являясь мощным антропогенным фактором почвообразования, приводят к образованию новых почв.

Осушительные мелиорации необходимы в зоне избыточного увлажнения, то есть в районах, где атмосферные осадки превышают испарение. Помимо этого, переувлажнение может быть следствием плохих условий для оттока избыточных вод. На водоразделах отток может быть затруднен из-за малого уклона поверхности, большой ее шероховатости, малой водонепроницаемости почв и грунтов. В пониженных местах переувлажнению способствует приток поверхностных и подземных вод и недостаточный их отток из-за слабой естественной дренированности территории: малые глубины и уклоны. Переувлажнению часто подвержены поймы рек. Оно может быть следствием деятельности человека: подтопление и периодическое затопление земель по берегам водохранилищ; уменьшение пропускной способности водотоков при строительстве мостов, дорог и дамб; уничтожение лесной растительности на склонах и др.

Важной проблемой для развития мелиорации и производительных сил страны является дефицит воды.

Орошаемое земледелие потребляет 143 млн. м 3 , или 45% общего количества воды, расходуемого в народном хозяйстве, и потребление ее в перспективе будет возрастать. Поэтому в настоящее время является актуальной проблема экономии и строгого нормирования потребления воды и борьба с потерями, что позволит повысить в зоне орошения урожаи, а также использовать воду для ввода дополнительных площадей орошаемых земель в сельскохозяйственное производство.

Для более эффективного использования воды, повышения коэффициента полезного действия систем и коэффициента земельного использования орошаемых земель каналы в земляном русле облицовывают, заменяют их трубопроводами, железобетонными лотками, применяют высокопроизводительную дождевальную технику, а также внедряют внутрипочвенные способы орошения.

Включение оросительных мелиораций в состав ВХК не всегда очевидно по ряду причин. С одной стороны, режим водопотребления растений зависит от погодных условий, и поэтому нельзя однозначно определить необходимое количество ресурса в каждый момент вегетации. Особенно контрастно это проявляется в зоне неустойчивого увлажнения. С другой стороны урожая орошаемого поля зависит не только от наличия водных ресурсов, но и от величины фотосинтетически активной радиации, теплового и питательного режимов, своевременности проведения агротехнических мероприятий и других факторов. Поэтому включение мелиорации в состав участников ВХК должно быть обосновано с учетом стохастической природы основных факторов, и в первую очередь водного.

Обоснование необходимости мелиорации можно сформулировать следующим образом: определить вероятность несовпадения условий внешней среды с оптимальным диапазоном требований растений в каждый момент вегетации.

Большое место в мелиорации занимает научно-технический прогресс. Созданы мелиоративные системы, обеспечивающие получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур; значительно повысился коэффициент земельного использования; уменьшились потери оросительной воды, повысился коэффициент полезного действия оросительных систем; улучшились условия для эффективного использования сельскохозяйственных машин; создается необходимый водно-солевой и другие режимы; большое внимание уделено автоматизации мелиоративных систем.

Мелиорация является общегосударственной и общенародной задачей. Она призвана осуществить повышение плодородия почв, защитить сельское хозяйство от неблагоприятных погодных условий, произвести коренную перестройку сельского хозяйства, повысить его интенсивность.

Использование земель в сельскохозяйственных целях не утрачивает актуальности даже в век высоких технологий. Однако эффективное применение почвы для выращивания культурных растений возможно только при условии, что она соответствует необходимым агротехническим характеристикам. Практически не встречаются земли, которые изначально готовы обеспечить высокий урожай после посева без соответствующей подготовки. Достичь оптимального результата в процессе эксплуатации почвы позволяет мелиорация сельскохозяйственных земель, в ходе которой улучшаются качества обрабатываемого участка. Речь идет не только о непосредственном повышении продуктивности слоя почвы, но и о рационализации земель с точки зрения дальнейшего использования для сельскохозяйственных нужд.

Что такое мелиорация?

Под мелиорацией понимается целый комплекс мер, направленных на повышение производительности земли с точки зрения роста урожайности. Достигается это за счет применения организационных, технических и хозяйственных мероприятий, в результате которых происходит улучшение свойств почвы. При этом существуют разные виды мелиорации, которые повышают конкретные характеристики. Это может быть, к примеру, комплекс мер по оздоровлению почвенного слоя, который подвергся чрезмерному окислению.

Распространены мелиоративные операции не только в профессиональной сельскохозяйственной сфере, но и в области частного садоводства. Например, это может быть регулярная культивация дачного участка или огорода. Но в данном случае важно интенсивное и длительное воздействие на землю, так как мелиорация – это система агротехнических приемов, выполнение которых коренным образом и в лучшую сторону меняет состояние почвы.

Гидромелиорация земель

Это один из самых распространенных видов мелиорационных работ, который используется и в специализированных хозяйствах, и рядовыми дачниками. Гидромелиорация предусматривает улучшение состояния почв посредством водного или воздушного воздействия. Данные мероприятия используют в обработке чрезмерно увлажненных, заболоченных, эродированных, засушливых и смытых земель. В таких случаях обычно применяют основные виды мелиорации, которые нормализуют водный, тепловой и питательный режимы почвы. К наиболее популярным разновидностям гидромелиорации относят осушительные, оросительные, противоэрозионные, противопаводковые и противоселевые мероприятия. Распространенность данного направления сельскохозяйственной профилактики обусловлена используемыми ресурсами. В частности, вода и тепло с воздухом – это первостепенные компоненты, от которых зависит продуктивность почвы.

Агролесомелиорация земель

Мероприятия этого типа предусматривают использование почвозащитных и водорегулирующих свойств лесного массива. Иными словами, агролесомелиорация ставит целью именно обеспечение защитных барьеров, формирование которых также происходит разными путями. Например, противоэрозионная мелиорация – это агротехнические мероприятия, направленные на защиту почвы от эрозии с помощью лесных насаждений. В этом случае производится посадка деревьев на территориях балок, оврагов, берегов рек и т. д. Еще одно направление агролесомелиорации – это полезащитные мероприятия. В данном случае предполагается обеспечение защиты от неблагоприятных факторов разного происхождения. Например, от явлений антропогенного, природного и техногенного характера. Достигается защита земель также посредством лесных насаждений, которые формируются по границам сельскохозяйственных участков.

Химическая мелиорация земель

С помощью химических внесений улучшается минеральный состав почвенного слоя. Но проводить такие мероприятия следует только в случае с малопригодными или изначально непригодными землями. В процессе химической мелиорации из почвы удаляются вредные для растительности элементы, а также производится обогащение земли полезными компонентами. Используются разные виды мелиорации этого типа, среди которых известкование, кислование и гипсование. Первый вариант применяется с целью обогащения нечерноземных земель известковыми удобрениями. Гипсовые добавки используют в солонцах для сокращения щелочности в составе почвы. Подкисление земель практикуется реже, но в случае выращивания чая этот способ мелиорации наиболее эффективен.

Тепловая мелиорация почв

Данную технику мелиорации можно отнести к сезонным методам, так как используют ее преимущественно в зимнее время. Главной задачей подобных мероприятий является обеспечение оптимального теплового режима для почвы. Проводятся работы перед заморозками с целью повышения температуры глубинных и поверхностных слоев, чтобы корни растений получили защиту от холода, проходящего через почву. Достигается это разными способами, среди которых внесение минерального грунта. Классическая тепловая мелиорация – это мульчирование, которое выполняется посредством раскладки компоста на земле. Это простейший способ утепления, для которого могут использоваться различные материалы. Даже в небольшом хозяйстве можно найти сырье для мульчирования – в частности, используются опилки, стружка, листья, помет, а также другие отходы.

Культуртехническая мелиорация

Такой вид обработки можно назвать поверхностным, так как он не предполагает вторжение в структуру почвы и в ее химический состав. Как правило, культуртехнические мероприятия на земле сводятся к избавлению площади от инородных предметов – это могут быть сорняки, камни, пни и другие объекты, которые становятся помехой для прямого использования земли. Очистка может выполняться как вручную, так и с помощью специальной техники. Например, культуртехническая мелиорация земель может предусматривать рыхление культиваторами и пескование. Подобные работы позволяют защитить почву от зарастания бурьяном и повысить ее стойкость перед вредителями.

Лесомелиорация

Уже отмечались мероприятия, которые в качестве инструмента защиты почв используют лесные насаждения. Но данная мера может применяться в качестве самостоятельного приема мелиорации. Дело в том, что искусственные и естественные лесополосы способны эффективно регулировать стоки вод. По этой причине земли в лесных массивах практически не подвергаются процессам эрозии. Данная характеристика особенно ценится в больших сельскохозяйственных предприятиях и хозяйствах, где необходим водорегулирующий компонент. Можно сказать, лесная мелиорация – это вспомогательный фактор, который позволяет на постоянной основе формировать благоприятные гидротехнические условия для почвы.

Какие факторы влияют на выбор мелиорации?

Существует множество аспектов, на основе которых определяется применение того или иного способа мелиорации. В первую очередь это изначальное состояние почвы. Те же операции окисления или известкования проводятся лишь в случаях, когда земля требует дополнительного питания или восстановления на фоне нарушения химического баланса. Иными словами, в зависимости от текущего положения специалисты определяют, какие виды мелиорации уместно использовать в данном случае. Не менее важны и внешние факторы – то же наличие лесополосы и климатические условия могут добавить или скорректировать выбор агротехнических мероприятий. Не обходится анализ потребностей в улучшении эксплуатационных свойств почвы и без учета особенностей будущего использования земель. Для каждой культуры важны свои показатели состава почвы.

Заключение

Мелиорационные работы нельзя назвать чем-то новым для сельского хозяйства. Возможно, это один из старейших видов деятельности человека, который обрабатывал землю и уже в древности понимал значение плодородной почвы. Другое дело, что современная мелиорация почв предусматривает использование технически продвинутых инструментов и специальной техники. С помощью производительных агрегатов работники сельскохозяйственной отрасли выполняют орошение, культивацию, химическую обработку, удобрение и другие мероприятия. В то же время остается место и для народных средств мелиорации, среди которых мульчирование, рыхление, расчистка и всевозможные способы защиты земельного покрова от нежелательных внешних воздействий.