Мелиорация примеры. Мелиорация сельскохозяйственных земель

Основы агрономии

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.

Мелиорация земель способствует сохранению и повышению плодородия почвы, росту урожайности, устойчивости земледелия, смягчению воздействия колебаний погодно-климатических условий на результаты производства. 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.

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

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.

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.

Читать еще:  Консервирование фасоли. Фасоль с овощами заготавливаем на зиму

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.

Мелиорация примеры. Мелиорация сельскохозяйственных земель

Мелиорация сельскохозяйственных угодий

Мелиорация земель направлена на коренное улучшение сельскохозяйственных угодий и повышение плодородия почв. К видам мелиорации относятся: орошение, осушение, защитное лесонасаждение, борьба с разрушением водой и ветром верхнего слоя почв, известкование кислых и гипсование засоленных почв.

Орошение — искусственное увлажнение почвы, проводимое с целью обеспечения культивируемых растений водой. Необходимость в поливах возникает по разным причинам. В зависимости от этого в хозяйствах проводят различные их виды. Например, если сухое лето или осень, то до посева озимых проводят влагозарядочный полив. Предпосевной полив проводят весной, когда в почве накоплено мало зимней влаги. Посадочный полив — в период посадки ягодников или рассады овощных культур. Наиболее частые поливы проводят во время роста (вегетации) растений, поэтому они и называются вегетационными. Удобрительные поливы необходимы при подкормке посевов или посадок удобрениями во время роста растений. Их обычно совмещают с вегетационными поливами.

На полях колхозов и совхозов проводят полив по бороздам самотеком и дождеванием при помощи дождевальных машин (рис. 48). Поливают растения обычно во второй половине дня, ближе к вечеру.


Рис. 48. Навесной дождевальный агрегат

Сроки поливов во многом зависят от состояния растений, атмосферных осадков и температуры воздуха. Для овощных культур перерыв между первым и вторым поли вами — примерно 15 — 20 дней, а последующие проводят через каждые 7 — 10 дней. Всего за вегетационный период может быть до 10 поливов.

Осушение заболоченных земель делает пригодными их для земледелия, создавая условия для нормального развития корневой системы растений.

Осушают почвы путем создания системы каналов. Затем почву очищают от кустарников, камней, выравнивают поверхность, вносят удобрения и пашут.


Рис. 49. Полезащитные полосы.

Однако не всегда целесообразно проводить осушение больших заболоченных территорий, которые являются регуляторами речного стока и местами обитания ценных растений и животных.


Рис. 50. Урожай пшеницы на полях

В такой же мере нарушает природное равновесие и обводнение значительных территорий орошаемых сельскохозяйственных угодий. Орошение как путь повышения урожайности в засушливых районах одновременно является фактором, воздействующим не только на почву, но и на всю окружающую среду. При неумелом поливе происходит засоление или заболачивание почв. Сброс вод с полей орошения в водоемы ведет к их загрязнению. Следовательно, все мелиоративные работы необходимо проводить не в ущерб природе.

Мелиоратор — профессия, объединяющая людей разных специальностей: машинистов мелиоративных машин (бульдозеров, экскаваторов и др.), трактористов-машинистов, слесарей мелиоративных машин и др. Все они от инженера до мастера орошения должны выполнять мелиоративные работы на строго научной основе.

К мелиоративным работам относится и насаждение лесных полос.

Лесные полосы бывают разного назначения. Так, полезащитные лесные полосы (рис. 49) шириной 10 — 20 м увлажняют воздух, накапливают снег, обогащают почву влагой. Их создают в районах с неустойчивым увлажнением. Располагают лесные полосы с севера на юг и с востока на запад. Площадь поля между лесными полосами обычно бывает не менее 100 — 150 га.

Почвозащитные лесные полосы предохраняют почву от водной и ветровой эрозии, образования оврагов. Устройством приовражных лесных насаждений можно ослабить скорость талой и ливневой воды и предотвратить в определенной мере смыв почв (рис. 50).

Водоохранные лесные полосы служат для укрепления берегов рек, водохранилищ, оросительных систем.

Зеленые массивы украшают города и другие населенные пункты. Зеленые насаждения выполняют и санитарную функцию, а также являются местом поселения птиц.

На экскурсии в полезащитные или почвозащитные полосы вашего района замерьте ширину полосы и расстояние между рядами. Опишите видовой состав деревьев и кустарников, произрастающих в лесных полосах.

?1. Что такое мелиорация?

2. Какие бывают виды полива?

3. Для чего проводят осушение заболоченных земель?

4. Какова роль лесных полос в сельском хозяйстве?

Мелиорация сельскохозяйственных земель и её виды;

Под мелиорациейпонимается система организационно-хозяйственных и технических мероприятий, направленных на улучшение земель в целях создания наиболее благоприятных условий для развития сельского хозяйства или общего оздоровления природной среды. Мелиорация не только повышает продуктивность сельского хозяйства, но и создаёт базу для его устойчивого развития в различные по погодным условиям годы во всех природных зонах, обеспечивает гарантированные высокие урожаи сельскохозяйственных культур.

Читать еще:  Видеть во сне денежные купюры. Деньги дают бумажные

Объектами мелиорации могут быть: 1) земли с неблагоприятными условиями водно-воздушного режима (болота и заболоченные земли, засушливые степи, полупустыни и пустыни); 2) земли с неблагоприятными физическими и химическими свойствами (засолённые, тяжёлые глинистые почвы, пески и т. д.); 3) земли, подверженные механическомувоздействию воды или ветра (овраги, легко размываемый почвенный покров, склоновые территории), на которых осуществляются противоэрозионные мероприятия. В зависимости от объекта и способа воздействия на почву и растения различают гидротехническую, агротехническую, лесотехническую, химическую и культуртехническую мелиорацию.

Наиболее существенное влияние на улучшение природных условий для развития сельскохозяйственных растений оказывает гидротехническая мелиорация(орошение, обводнение и осушение), изменяющая водно-воздушный режим почвы. Для этого строятся оросительные и осушительные каналы, трубопроводы, создаются водохранилища и плотины.

Агротехническая мелиорацияизменяет физические и химические свойства почвы, содержание различных питательных элементов и обеспечивает в конечном итоге повышение её плодородия. Она включает различные виды вспашек, почвоуглубление, залужение крутых склонов, улучшение лугов и пастбищ, снегозадержание.

Под лесотехнической мелиорациейподразумевается улучшение земель путём выращивания древесной растительности. Сюда относятся облесение местности, закрепление движущихся песков, создание защитных лесных полос и т. д.

Химическая мелиорацияприменяется для улучшения свойств земель путём внесения химических препаратов.

Культуртехническая мелиорацияпозволяет улучшать состояние поверхности почвы путём удаления камней, пней, кустарника, планировки поверхности.

Химическая мелиорация почв.Целью химической мелиорации является коренное улучшение состава, структуры и химических свойств почв и, как следствие, сохранение и повышение их плодородия. Наряду с устранением природных неблагоприятных агрохимических показателей почв в задачи химической мелиорации (особенно в последнее время) входит предотвращение или ослабление отрицательных последствий интенсификации сельского хозяйства – длительного орошения и осушения, массового применения химических средств защиты растений и т. п., которые нередко приводят к ухудшению гумусного состояния почв, их структуры, кислотно-основных и других характеристик. Объектами химической мелиорации являются, прежде всего, ионообменные и коллоидно-химические свойства почвы, её кислотно-основные характеристики, солевой и микроагрегатный состав; все они во взаимосвязи определяют химико-мелиоративное состояние почвы.

Реакция почвенного раствора.В зависимости от реакции почвенного раствора почвы обычно подразделяются на шесть групп: сильнокислые (рН 3 – 4), кислые (рН 4 – 5), слабокислые (рН 5 – 6), нейтральные (рН 6 – 7), слабощелочные (рН 7 – 8) и сильнощелочные (рН 8 – 9). На территории нашей страны широко распространены почвы, относящиеся к трём первым группам, а также солонцовые и карбонатные почвы с повышенной щёлочностью. Кислотностьюпочвы называется её способность подкислять воду или растворы гидролитически нейтральных солей. Различают актуальнуюи потенциальную кислотностьпочвы. Под актуальной понимают кислотность почвенного раствора; потенциальная кислотность характерна для твёрдых фаз почвы. Поскольку между составом и свойствам и почвенного раствора и твёрдых фаз существует тесная взаимосвязь, между актуальной и потенциальной кислотностью в почве сохраняетсяподвижное равновесие:

Концентрация ионов в почвенном растворе, определяющая актуальную кислотность, зависит от присутствия в нём свободных кислот и кислых солей и степени их диссоциации и выражается через значения рН, определяемые в почвенном растворе или водной вытяжке из почвы. Механизм формирования потенциальной кислотности более сложен. Можно считать, однако, что при её формировании участвуют факторы, перечисленные ниже.

1. Кислотность органических почвенных коллоидов определяется главным образом присутствием в почвенном поглощающем комплексе (ППК) водородных ионов, которые легко поступают в раствор и вступают в обменные реакции с основаниями и нейтральными солями

2. Кислотность минеральных коллоидов

определяется главным образом наличием в обменном состоянии катионов алюминия:

Образовавшийся хлорид алюминия подвергается гидролизу:

в результате чего почвенный раствор подкисляется. Кислотность, обусловленная катионами алюминия, весьма опасна. Прежде всего, сам алюминий токсичен для большинства растений, кроме того, алюминий поступает в почвенный раствор из кристаллической решётки глинистых минералов и его растворение постепенно разрушает минеральный «скелет» почвы. Поэтому чтобы предохранить от разрушения почвенные минералы, необходимо заранее создать в почве среду, в которой алюминий почвенных минералов не переходит в раствор.

Химико-мелиоративное улучшение ППК.Теоретические основы химической мелиорации почв были заложены работами известного почвоведа-химика К.К. Гедройца, который установил связь между ППК и процессом почвообразования и выявил первостепенную роль ППК в создании агрономически ценных почвенных структур.

Анализируя химическое состояние почв зонально-генетического ряда, учёный выделил среди них почвы чернозёмного типа, для которых характерна насыщенность ППК кальцием и магнием при резком преобладании кальция. Именно таким характером поглощающего комплекса учёный объяснил благоприятные агрохимические характеристики чернозёмных почв. Отрицательные агрохимические свойства кислых почв он связывал с насыщенностью их ППК катионами водорода и алюминия, а плохие химические и водно-физические характеристики солонцовых почв – насыщением их ППК катионами натрия. Поэтому необходимо создать у солонцовых и кислых почв состав обменных катионов, близкий к составу чернозёмов.

Основным мероприятием, изменяющим неблагоприятный состав ППК мелиорируемой почвы, является внесение в неё кальцийсодержащих веществ или веществ, способных мобилизовать кальций, входящий в состав малорастворимых почвенных солей. Вытеснение катионов водорода, алюминия, натрия из ППК мелиорируемых почв и замена их катионами кальция приводит к улучшению агрохимических характеристик почвы, повышению эффективности внешних удобрений.

Известкование кислых почв.Ранее отмечалось, что большая часть пахотных земель в основных экономических районах РФ относится к так называемым кислым почвам, ППК которых насыщен катионами водорода и алюминия. Например, почвы таёжно-лесной зоны формируются в условиях избыточного увлажнения, где существенное превышение атмосферных осадков над испаряемостью создаёт промывочный режим и способствует вытеснению катионами водорода из поглощающего комплекса почвы обменных катионов кальция и магния:

Читать еще:  Когда день ангела у ксении. Ксения (Оксана)

[ППК] = Са 2+ + 2Н + ↔[ППК] + Са 2+ .

В результате формируются твёрдые почвы, бедные кальцием и отличающиеся неблагоприятными агрохимическими свойствами и низким плодородием. Для их улучшения необходимо изменить направление почвообразовательного процесса в сторону искусственного обогащения ППК катионами кальция. При распахивании целины потери кальция из почвы возрастают за счёт выноса его вместе с урожаями сельскохозяйственных культур. Присреднем урожае зерновых почва теряет 20 – 30 кг кальция с 1 га, с пропашными культурами – 60 – 70, с кормовыми культурами – до 200 – 400 кг/га ежегодно. Интенсификация сельского хозяйства, включающая массовое применение минеральных удобрений, которые в большинстве представляют собой гидролитически кислые соли, также способствует повышению кислотности почв. Кислые почвы нуждаются в коренной химической мелиорации, прежде всего известковании,т. е. внесении мелиорантов, содержащих СаСО3. Установление потребности почвы в известковании и определении необходимых доз известковых материалов основываются на предварительном изучении почвенной кислотности, на практике их доза колеблется от нескольких до десятков тонн мелиоранта на гектар. В качестве известковых мелиорантов используются различные карбонатные породы, а также промышленные отходы. Основное действующее вещество таких мелиорантов – карбонат кальция СаСO3 – практически нерастворим в воде, однако под влиянием содержащегося в почве СO2 он постепенно переходит в раствор в виде Са(НСO3)2:

Гидролизуясь, гидрокарбонат кальция образует Са(ОН)2: Са(НСO3)2 + 2Н2O = Са(ОН)2 + 2Н2O + СO2,

которыйнейтрализует кислотность почвенного раствора и вытесняет катионыводорода из ППК согласно схеме:

+ Са(ОН)2 [ППК] = Са 2+ + 2Н2O.

Таким образом, известкование не только изменяет актуальную кислотность (рН), но и улучшает другие агрохимические характеристики почвы: снижается её гидролитическая кислотность, возрастают степень насыщенности основаниями и содержание поглощенного кальция. Повышение рН почвенного раствора до значений, близких к нейтральному (6,0 – 6,5), значительно повышает эффективность минеральных удобрений: мочевины, аммиачной селитры, хлорида и сульфата аммония. Одновременно кальций, внесённый с известью, способствует коагуляции почвенных коллоидов, улучшает микроструктуру почвы, повышает её водопрочность; в ней возрастает водопроницаемость и улучшается аэрация.

Мелиорация солонцовых почв.Солонцовыми называют почвы, содержащие большое количество обменного натрия (иногда магния) в ППК. Их образование вызвано рядом причин. Например, в зоне недостаточного увлажнения для орошения почв степных и сухопутных районов используются воды рек и водохранилищ, которые обычно содержат заметные количества натриевых солей. Такие воды при поливе смещают химическое равновесие в системе ППК – почвенный раствор в сторону обогащения почвы обменным натрием:

,

что приводит к осолонцеванию орошаемых почв, то есть к насыщению их ППК ионами натрия, и рН достигает 9 – 10. Основные массивы солонцов в нашей стране расположены в районах с наиболее благоприятными климатическими условиями для произрастания ценных сельскохозяйственных культур. Низкое естественное плодородие солонцовых почв объясняется, прежде всего, их отрицательными водно-физическими и механическими характеристиками. Так, при насыщении натрием в почве уменьшается содержание агрономически ценных фракций с размерами частиц от 0,25 до 0,001 мм и, напротив, резко возрастает содержание коллоидов. Водопроницаемость солонцов низка, и большая часть влаги остаётся недоступной растениям. ППК солонцовой почвы легко распадается под воздействием воды с выделением кремниевой кислоты и оксидов железа и алюминия, что делает нецелесообразным проведение орошения.

Наконец, для таких почв характерно невысокое содержание подвижных соединений фосфора, а также недостаток кальция в почвенном поглощающем комплексе. Все эти свойства солонцов делают их непригодными для использования в сельском хозяйстве без предварительной химической мелиорации.

Радикальным и широко распространенным на практике методом химической мелиорации солонцовых почв является их гипсование,т. е. внесение в почву в качестве мелиорирующего средства гипса CaSО4 2H2О. При этом в почве протекает реакция

.

Удаление натрия из ППК и насыщение его кальцием способствует коагуляции почвенных коллоидов, улучшает структурно-механические и физико-химические свойства почв и одновременно нейтрализует её щёлочность, т. е. снижает рН. Непременным условием успешной мелиорации является последующее удаление Na24 из корнеобитаемых горизонтов почвы во избежание её вторичного засоления. Это достигается лишь достаточным естественным увлажнением или проведением специальной промывки.

Кислование содовых солонцов, т. е. обработка разбавленными растворами сильных минеральных кислот (H2SO4, НС1, HNO3), приводит к их радикальному улучшению: происходит нейтрализация щёлочности, разложение почвенных карбонатов с переходом их в более растворимыесульфаты и гидрокарбонаты.

Образующийся CaSО4 вытесняет обменный натрий из ППК:

В результате этих процессов происходит коагуляция гидрофильныx коллоидов, улучшаются фильтрационные свойства почвы, её кальциевый и питательный режимы. Наряду с серной кислотой для мелиорации почв содового засоления успешно применяется сульфат железа FeSО4. Он является кислой солью, которая при взаимодействии с водой образует гидроксид железа-(II) и серную кислоту. Последняя воздействует на солонцовые почвы по механизму, описанному выше. Эффект применения мелиоранта усиливается дополнительным коагулирующим воздействием гидроксида железа.

Одним из методов химической мелиорации почв является силикатирование – внесение в почву силикатов (в основном, кремниевой кислоты), – имеющее целью повышение количества отрицательно заряженных коллоидов почвы. Силикатирование способствует усилению поглощения катионов и ослаблению связывания фосфат-ионов. Это обстоятельство повышает усвояемость фосфора растениями.

Источники:

http://k-a-t.ru/agro/21-meliorati1/

http://agrolib.ru/books/item/f00/s00/z0000030/st035.shtml

http://studopedia.su/10_126554_melioratsiya-selskohozyaystvennih-zemel-i-ee-vidi.html

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector