Проект комплексной мелиорации и использования участка

При выделении климатических  зон Н.Н.Иванов пользовался коэффициентом  увлажнения К=Р/Е, где Р – сумма  осадков за год, мм; Е – годовая  испаряемость, равная сумме месячной испаряемости (∑Е_м), мм. В лесной, наиболее увлажнённой зоне коэффициент К будет >1,0.

Г.Т.Селянинов при выделении  климатических и сельскохозяйственных зон пользуется гидротермическим коэффициентом  К=Р·10/∑t, где Р – сумма осадков за период вегетации, мм; ∑t – сумма среднесуточных температур воздуха за тот же период, °С. Гидротермический коэффициент по Г.Т.Селянинову в зависимости от степени увлажнения имеет следующие значения: при полном бездождье – 0; при сильной засухе – 0,5; при границе засухи – 1; при хорошем увлажнении – 1,5; при избыточном увлажнении – 2.

Наиболее благоприятным  гидротермическим коэффициентом обладают районы Нечернозёмной зоны и северной лесостепи. Гидротермические коэффициенты сильно снижаются в летние месяцы.

 

 

 

 

3. Мелиорация  как средство регулирования факторов жизни растений. Определение, типы и виды мелиораций.

Мелиорация земель —  это коренное улучшение земель путем  проведения гидротехнических, культуртехнических, химических, противоэрозионных, агролесомелиоративных, агротехнических и других мелиоративных мероприятий. Она повышает плодородие почвы, улучшает ее водный и тепловой режим, регулирует микроклимат в приземном слое воздуха, создает благоприятные условия для роста, развития растений и получения устойчивых и высоких урожаев, а также для производительного использования машин.

В отличие от обычных  агротехнических приемов (вспашка, боронование и т. п.), которые проводятся ежегодно, мелиорация имеет длительное, коренное воздействие на землю и представляет собой целую систему организационно-хозяйственных, технических и других мероприятий.

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

При агротехнических мелиорациях повышение плодородия земель достигается правильным выбором глубины и направления вспашки, почвоуглублением. К агромелиорации относится также залужение крутых склонов, мульчирование почвы, улучшение лугов и пастбищ и снегозадержание.

Под лесотехническими мелиорациями подразумевается улучшение земель при помощи посадки древесной или травянистой растительности в сочетании с  древесной.

При химических мелиорациях  для улучшения земель в почву  вносят известь, гипс, дефекационную  грязь, поваренную соль, синтетический  каучук, фосфоритную муку.

При гидротехнических мелиорациях  улучшение земель достигается изменением водного режима почвы. С целью регулирования водного режима почвы, а следовательно, и искусственного орошения строят плотины, водохранилища, крупные и мелкие оросительные и осушительные каналы, трубопроводы и лотки.

Гидромелиорация земель – это проведение комплекса мелиоративных мероприятий, обеспечивающих коренное улучшение заболоченных, излишне увлажненных, засушливых, эродированных, смытых и других земель, состояние которых зависит от воздействия воды. Гидромелиорация земель направлена на регулирование водного, воздушного, теплового и питательного режимов почв на мелиорированных землях. Гидромелиорация земель включает в себя  следующие виды: оросительные, осушительные, противоэрозионные, противонаводковые, противооползневые, противоселевые.

Сельскохозяйственные  мелиорации представляют собой систему организационно-хозяйственных и технических мероприятий, имеющих задачей коренное улучшение неблагоприятных природных (гидрологических, почвенных, агроклиматических) условий с целью наиболее эффективного использования земельных ресурсов в соответствии с потребностями социалистического хозяйства.

Комплекс  мероприятий по борьбе с эрозией  почв включает агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические приемы, направленные на сохранение плодородия почвы, предотвращение смыва и размыва ее разрушительной силой сосредоточенных водных потоков.

Экономические требования:

1. Осуществление мелиоративных  мероприятий не должно приводить  к ухудшению состояния окружающей  среды.

2. Мелиорация должна быть: всесторонней (комплексной), социально необходимой, экологически чистой и экономически оправданной.

 

II. Разработка проекта на конкретном участке.

 

1. Изучение  участка по плану, построение  его продольного профиля по  центру, разделение на элементы рельефа, вычисление уклонов.

Для более наглядного представления  об участке на миллиметровой бумаге построен продольный профиль поверхности  участка по центру в масштабах: вертикальный 1:100, горизонтальный 1:10000. По расстояниям  между горизонталями и визуальными изменениями уклона участок разделён на элементы рельефа: водораздел, склон и пойму. Расчитаны уклоны по формуле:

i = (H_a-H_b)/L_ab,

где i - уклон участка;

Н_А, Н_В - отметки верхней и нижней горизонталей;

L_ab- расстояние между верхней и нижней отметками, м.

Условные обозначения  к плану комплексной мелиорации участка:

1. Лиманы с водовыпусками
2. Водозадерживающие валы
3. Магистральный канал
4. Осушители-оросители
5. Схема кротового дренажа
6. Насосная станция
7. Напорный трубопровод
8. Гидранты-водовыпуски

9.Схема полива ДДН-100

10.Схема полива ДДА-100MA

11 .Подпорные щитки

12.Схема использования  многолетних трав на выпас.

 

 

 

 

 

 

 

2. Оценка обеспеченности каждого элемента рельефа факторами жизни растений, определение видов потребных мелиораций и очередности их выполнения.

  Оценка обеспеченности  каждого элемента рельефа факторами  жизни растений и определение  видов потребных мелиораций и  очередности их выполнения показаны  в таблице 1. Исходя из фактических  значений этих показателей, необходимо  определить их процентное отношение к оптимальным значениям:

(фактическое значение ´ 100%) / оптимальное значение

По отклонениям от оптимальных значений установлена общая потребность в регулировании факторов жизни растений, а по наибольшим из них (отклонений) установлена очередность их регулирования.

С помощью мелиорации регулируются такие факторы жизни  растений как: воздух, вода, питательные  вещества, реакция среды. В зависимости  от избытка или недостатка факторов подбираются соответствующие виды мелиорации для их регулирования, а в зависимости от реальных возможностей их выполнения, чтобы не нарушить технологический процесс сельскохозяйственного производства, устанавливается очередность выполнения мелиорации.

По проценту обеспеченности участка факторами жизни растений устанавливается важность каждого фактора и потребная очередность их регулирования, а по технологическому процессу – реальная возможность их регулирования.

Очередность выполнения мелиорации, независимо от их важности, будет следующей:

1)осушение – при  избыточном увлажнении;

2)культуртехнические  мелиорации (КТМ) – при наличии  на участке камней, пней, кустарников,  кочек, ям;

3)известкование –  при избытке кислотности;

4) внесение органических  удобрений – при недостатке  гумуса и пахотного слоя;

5) внесение минеральных  удобрений – при недостатке элементов питания;

6)глубокое рыхление  почвы – при недостатке воздуха;

7) орошение – при  недостатке продуктивной влаги  в метровом слое.

Продуктивную влагу  определяют расчетным путем  по формуле:

Wпрод=100* H* А (Внв-Ввуз),

где Wпрод.- запас продуктивной влаги, м³/га;

Н - глубина определяемого  слоя, м;

А - объемная масса этого слоя, г/см³;

В_нв и В_вуз - влажность, соответствующая наименьшей влагоемкости и влажности устойчивого завядания, % от АСП

-большие значения  из интервала - для пахотного слоя;

-меньшие - для метрового  слоя

Для помещения в таблицу 1 расчетные значения продуктивной влаги приведены в соответствие с единицами измерения, т.е. переведены из м /га в мм.

1 мм/га = 10000м² * 0,001м - 10м³/га

Расчет запасов продуктивной влаги:

а) в пахотном слое (0,2м)

 

Тяжелый суглинок:

Wпрод = 100*0,2*1,20*(30-16)= 336м³/га : 10м³/га*мм= 34мм

Глина:

Wпрод = 100* 0,2* 1,18*(35-20)= 354 м³/га: 10м³/га*мм= 35мм

Торф:

Wпрод=100*0,2*0,3*(83-50) = 198м³/га : 10м³/га*мм=20мм

 

б) в метровом слое (1,0м)

 

Тяжелый суглинок:

Wпрод = 100*1,0*1,50*(21-11)= 1500м³/га: 10м³/га*мм=150мм

Глина:

Wпрод = 100* 1,0* 1,48* (25-14)= 1628 м³/га: 10м³/га*мм= 163мм

Торф:

Wпрод = 100*1,0*0,5*(66-40)= 1300м³/га : 10м³/га*мм=130мм

 

 

 

 

Вывод. На водоразделе должны быть проведены: КТМ, внесение органических и минеральных удобрений. На склоне те же самые, включая глубокое рыхление. На пойме запланировано больше мелиоративных мероприятий (осушение, КТМ, внесение органических и минеральных удобрений, орошение).

 

3. Проектирование противоэрозионных мероприятий.

Проектирование противоэрозионных  мероприятий должно включать регулирование водно-воздушного режима почвы,  предотвращение поверхностного стока и максимальное использование осенне-зимних осадков для формирования урожая сельскохозяйственных культур при минимальных затратах.

В начале следует выполнить  расчеты фактического состояния  этих показателей при естественном сложении почвы (таблица 2).

 

3.1. Причины эрозии  почв, мероприятия по предотвращению

и устранению эрозии

Под эрозией почв понимают разрушение и смыв почвы водой, стекающей по поверхности земли, или выдувание плодородного слоя ветром.

Эрозия распространена повсеместно, и в настоящее время  на земном шаре безвозмездно потеряно более 50 млн. га плодородных земель.

В зависимости от времени проявления эрозионных процессов различают древнюю (геологическую) и ускоренную, или современную, эрозию.

Древняя эрозия возникла до появления человека под  воздействием тектонических процессов, движения ледников, их таяния, стекания вод и выветривания горных пород. Природные процессы эрозии протекают очень медленно. При этом потеря почвы от смыва, размыва и выдувания восстанавливается в результате почвообразовательных процессов, постоянно происходящих в верхних слоях земной коры.

Ускоренная эрозия – результат нерациональной деятельности человека без соблюдения почвозащитных мероприятий. При нарушении создавшегося в природе равновесия эрозионные процессы активизируются и протекают очень быстро.

В зависимости  от причин возникновения различают ветровую и водную эрозию, проявляющиеся, в свою очередь, в различных видах.

Ветровая  эрозия почв особенно сильно проявляется  в южных районах. Ветровая эрозия делится на повседневную (местная), пыльные бури и выдувание почвы вместе со снегом зимой.

Повседневная эрозия проявляется в виде пыльных столбов, образующихся на пашне и развитых песках в результате подъема ветром почвенных частиц и поземки, при которой ветер передвигает частицы почвы вдоль поверхности земли. Местная эрозия возникает при скорости ветра менее 12 м/с.

Пыльные бури проявляются в виде разрушения и  выдувания верхних слоев почвы ветром при скорости 12-15 м/с. В местах ослабления его скорости перед препятствиями (строения, зеленые насаждения, балки и овраги) образуются отложения почвенных частиц в виде кос и гряд.

Зимнее выдувание  почвы проявляется в сдувании с полей сильным ветром вместе со снегом верхних частиц почвы с образованием сугробов из чередующихся слоев почвы и снега.

Водная эрозия распространена в центральных и северных районах.

Водная эрозия подразделяется на склоновую (плоскостная и линейная) и овражную.

Плоскостная водная эрозия проявляется в виде смыва и размыва почвы. Смыв выражается в постепенном, более или менее равномерном выносе с поверхности склона почвенных частиц текущими водами на склонах крутизной 0,5-1° и более. При значительном стоке плоскостная эрозия приводит к образованию мелкоструйчатого ручейкового размыва.

Линейная  эрозия проявляется в виде размыва  почвы концентрированным потоком в пониженных местах склона с образованием промоин и рытвин, которые в дальнейшем разрастаются вглубь и вширь и превращаются в овраги.