Особенности орошения в различных природных зонах кратко
Обновлено: 30.06.2024
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.
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.
Размещение мелиораций обусловлено как природными, так и социально-экономическими условиями, уровнем развития производительных сил общества.
Почвенные и климатические условия определяют потребность в тех или иных мелиорациях. Гидрологические, гидрогеологические и геоморфологические условия определяют возможность проведения мелиораций на той или иной территории. Сложность и очередность их осуществления. От природных условий и биологических особенностей сельскохозяйственных культур зависят конкретные способы и приемы мелиораций.
Зональные природные факторы (климат, почва) определяют зональный характер размещения мелиораций. Азональные природные факторы (рельеф, тектоника, литология и др.), а также степень континентальности климата обуславливают провинциальные особенности природных факторов мелиорации.
Закономерности размещения мелиораций в России:
1. Осушительные мелиорации распространены в северной части умеренного пояса, в районах избыточного увлажнения ландшафта.
2. Оросительные мелиорации расположены в основном в степях, пустынях и полупустынях.
3. Противоэрозионные мелиорации проводятся в лесостепных и степных ландшафтах.
4. Противодефляционные мероприятия практикуются в пустынях и полупустынях.
5. Химические мелиорации получили развитие в разных районах страны: гипсование – в районах засоления почв, известкование – на кислых почвах, солеобогатительные мелиорации – повсеместно где снижается плодородие почв.
6. Агролесомелиорации более распространены в и лесостепных степных ландшафтах, гидролесомелиорации – в районах избыточного увлажнения – в Полесье, в Западной Сибири.
7. Микроклиматические мелиорации применяются в пригородных хозяйствах. Например, выращивание овощей в закрытом грунте. Тепловые мелиорации практикуют в районах распространения многолетней мерзлоты.
8. Снежные мелиорации проводятся в засушливых степных и лесостепных ландшафтах в целях накопления дополнительной влаги весной и утепления зимующих сельскохозяйственных культур.
9. На мелиорированных землях осуществляется специализация и концентрация сельскохозяйственного производства. Например, производство овощей в пригородных хозяйствах, производство кормовых культур на осушенных землях в Нечерноземье.
Мелиорация в пустынной и полупустынной зонах. Пустыни и полупустыни в России расположены в Прикаспийской низменности.
Мелиорация ландшафтов здесь должна основываться на орошении, обводнении, борьбе с дефляцией и засолением почв. Для орошения в жарком климате наиболее эффективно внутрипочвенное орошение, которое не вызывает засоления почв и сокращает потери воды на испарение и транспирацию. Минерализация поливных вод не должна превышать 1,5 г/л, а содержание натрия в почвенном поглощающем комплексе – не более 10 %. Для улучшения мелиоративного состояния орошаемых земель необходима реконструкция существующих оросительных систем.
Закрепление песков возможно благодаря посевам травянистой и кустарниковой растительности. Почвы с повышенным содержанием легкорастворимых в воде солей образуют солончаки, солончаковые солончаковатые комплексы, характеризующиеся различной степенью засоленности. Для борьбы с засолением используют промывки почвы, а промывные почвы отводят с помощью дренажа.
Прикаспийская низменность расположена в малоснежном районе страны. Средняя многолетняя высота снежного покрова 10 – 30 см. Малоснежная зима ухудшает условия перезимовки озимых культур и многолетних трав, не обеспечивая необходимую влагозарядку почв. Поэтому здесь необходимо снегозадержание.
Мелиорация в сухостепной зоне. Главной задачей комплексной мелиорации является создание агромелиоративных ландшафтов, которые включают в себя крупные магистральные и межхозяйственные распределители, бассейны регулирования, рекреационные водоемы, искусственные полезащитные лесонасаждения и лесные массивы.
В сухостепном ландшафте преобладают темно-каштановые почвы, характеризующиеся слабой дренированностью, значительной емкостью поглощения. Грунтовые воды минерализованы. Поэтому здесь важным является снижение фильтрационных потерь при транспортировке воды (подземная оросительная сеть, бетонированные каналы) и обустройство дренажа, обеспечивающего понижение грунтовых вод на большую глубину, что предотвращает заболачивание на орошаемых массивах. Минерализация воды для полива не должна превышать 0,8 г/л, а содержание в ней солей натрия 25 % суммы солей кальция и магния. Важно, что бы рН поливной воды не превышал 7,5. Источником воды для полива могут быть воды местного стока (водохранилища и пруды, реки, пресные озера) и подземные воды.
Для борьбы с осолонцеванием применяют гипс и другие мелиоранты содержащие кальций. По периметру орошаемых массивов обычно размещают лесополосы. Часто используют приемы биологической мелиорации с целью недопущения процессов вторичного засоления путем использования в севооборотах люцерны, галофитов и других солевыносливых культур.
Мелиорация в степной зоне.
Орошение в степи проводят различными способами, наиболее часты – дождевание и лиманное орошение. При орошении главное недопущение подъема уровня грунтовых вод, строительство дополнительного дренажа на слабодренированных землях. К качеству поливной воды предъявляется также некоторые требования: минерализация воды не должна превышать 0,6 г/л, при содержании натрия не более 10 – 15 % суммы кальция и магния, рН не более 7,0, содержание натрия в почвенном поглотительном комплексе не более 4 %.
Устранению дефицита влаги в степных ландшафтах также способствуют агротехнические мероприятия и снегозадержание зимой.
Мелиорация в лесостепной зоне.
Мелиорацию земель лесостепных ландшафтов на Русской равнине осуществляют с учетом ее провинциальных и типологических различий.
Мелиорация пойменного типа местности основывается на регулировании его водного режима. Особенно хороший результат дает орошение способом дождевания. На плодородных пойменных землях получают высокие урожаи овощей и кормовых культур. На заболоченных участках пойм проводится осушение.
Мелиорация надпойменно-террасового типа местности, получившего широкое распространение на низменных песчаных террасированных левобережьях рек, включает закрепление песков растительностью В ландшафтах, имеющих суглинистые почвы выращивают овощные культуры.
Плакорные типы местности занимают выровненные возвышенные водоразделы. Их мелиорация базируется на орошении, создании полезащитных лесных полос, внесении минеральных и органических удобрений, правильной агротехнике, снегозадержании.
На плоских, слободренированных водораздельных поверхностях с близким залеганием от земной поверхности грунтовых вод распространен междуречный недренированный тип местности. Мелиорация этих ландшафтов близка к мелиорации плакорного типа.
Склоновый тип местности наиболее широко распространен в лесостепных ландшафтах. Они характеризуются смытыми почвами и хорошо развитой овражно-балочной сетью. Мелиорация в ландшафтах этого типа должна быть направлена на борьбу с процессами водной эрозии – оврагообразованием и плоскостным смывом.
Мелиорацию останцово-водораздельного типа местности, включающего водораздельные поверхности, сложенные щебнистыми кремнисто-карбонатными отложениями, осуществляют с помощью лесомелиорации.
Мелиорация в таежной зоне.
Мелиоративные мероприятия в этой природной зоне прежде всего направлена на регулирование водного режима почв. Болотные массивы осушают при помощи открытого и закрытого дренажа. Второй способ наиболее эффективен. Гидромелиоративные мероприятия обычно совмещают с агрохимическими (снижение кислотности, повышение почвенного плодородия) и культуртехническими мероприятиями.
Болота осущают при помощи открытого и закрытого дренажа. На участках с переувлажненными почвами водно-воздушный режим почв регулируют с помощью бороздования, глубокой вспашки и др.
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, 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.
Оросительные мелиорации подразделяют на следующие виды: увлажнительные, обводнение земель, удобрительные и отеплительные.
Наиболее распространены увлажнительные мелиорации. Назначение их — восполнить дефицит влаги в почве или воздухе путем искусственной 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 отсутствуют естественные водоисточники или сток воды в них кратковременный и недостаточный. Назначение обводнения земель — обеспечить водой 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 стоками) одновременно с увлажнением почвы.
Отеплительное орошение применяют для согревания почв и растений, используя теплые воды ТЭЦ, ГРЭС, подземные и другие водоисточники. 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 увлажняют на глубину до 1,5. 2 м и более. Разовое орошение не всегда отвечает 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 следующие способы орошения: поверхностное самотечное, дождевание, внутрипочвенное (подпочвенное), капельное, мелкодисперсное.
8. Природная зональность России. Характеристика мелиоративных зон России.
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 снижается в отдельные периоды до —10 °С и даже —30 °С. Сумма температур воздуха более 10 °С составляет 3600. 5500°. Безморозный период длится 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 увлажнение здесь составляет от 7 до 20% водопотребления сельскохозяйственных 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, поэтому 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 значительно 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 использовании. В перспективе намечается переброска сюда воды из сибирских рек.
Вновь орошаемые земли нередко требуют дренирования и промывок 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 орошаемых земель мелиорация их решается комплексно с учетом социальных факторов. Яркий пример этому — Голодная степь, районы Каракумского канала, Каршинская степь и другие объекты.
Степная зона отличается континентальным климатом с теплым летом и холодной зимой. Число дней со средними температурами более 10 °С колеблется от 180 на западе до 125 на востоке. Испаряемость достигает 700. 800 мм и более, значительно превышая осадки. Естественное увлажнение в степной зоне неустойчиво по годам и в течение вегетационного 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 подвержена действию засух, которые составляют от 20 до 30% лет и более и длятся от нескольких дней до 2. 3 месяцев и даже от весны до осени. Более часты и продолжительны весенние и раннелетние засухи, действующие особенно вредно на культуры весеннего сева. Поэтому для повышения урожайности сельскохозяйственных культур существенное значение имеет влагонакопление в почве за счет осенних, зимних и весенних осадков в результате проведения агротехнических и мелиоративных мероприятий. Орошение в степной зоне лишь дополняет недостающие естественные осадки. Оно также способствует более эффективному их использованию.
Орошение здесь носит иногда разреженный (выборочный) характер. Распространено регулярное и одноразовое (лиманное) орошение с использованием местного весеннего стока. В последние годы стало развиваться орошение на крупных массивах с использованием стока больших 1 рек — Волги, Дона, Днепра, Днестра, Терека, Кубани и др. Наиболее 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 Японского 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 осадков 450. 650 мм, а на Тихоокеанском побережье — до 800 мм. Испарение с водной поверхности в восточной части СССР составляет 300. 400 мм, увеличиваясь на западе до 400. 600 мм и более. Следовательно 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 хозяйства. 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 запасы недостаточны. Засушливые периоды летом бывают в разное время и различной продолжительности. Практика показывает, что даже в районе избыточного увлажнения овощные культуры испытывают недостаток 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 отдельные засушливые периоды поливают ценные влаголюбивые культуры и обычно на небольших площадях 1 . В последние годы орошение стало развиваться в овощеводческих и животноводческих хозяйствах вблизи крупных городов и промышленных поселков. Для орошения используют также сточные воды: бытовые, промышленных предприятий и животноводческих комплексов. Развивается орошение культурных пастбищ и лугов.
В лесной зоне имеются районы с недостаточным количеством осадков в летний период, где водопотребление превышает осадки и имеющиеся запасы влаги в почве. Очевидно, орошение здесь будет развиваться в связи с быстрым ростом населения, которое необходимо обеспечивать овощами и другими продуктами за счет производства в местных условиях. Перспективно развитие в лесной зоре тепличных хозяйств. Основной способ полива в лесной зоне — дождевание.
Требования, предъявляемые к качеству оросительной воды.
Качество оросительной воды
К оросительной воде предъявляют требования в отношении содержания в ней наносов, растворенных солей и температуры.
Наносы крупнее 0,1. 0,15 мм выпадают из воды и заиливают оросительную сеть, а частицы размером от 0,1 до 0,005 мм имеют невысокие питательные свойства, но, поступая с оросительной водой на поля, они улучшают физические свойства тяжелых почв, увеличивая их водопроницаемость. Глинистые наносы с размером частиц менее 0,005 мм представляют большую питательную ценность, однако большое количество их на полях может ухудшить физические свойства почв, снизить водопроницаемость и аэрацию их. Глинистые наносы полезны на легких (песчаных и супесчаных) почвах. По химическому составу взвешенные наносы приближаются к глинам, где преобладают кремнезем, глинозем, гумус и содержатся соли кальция, магния, натрия и калия. Во многих случаях наносы обогащают почву солями кальция и органическим веществом, что способствует созданию агрегатов и комковатой структуры почв.
В оросительной воде допускается содержание растворимых солей до 0,10%, то есть 1 г/л, при этом в почву поступает около 1000 г растворенных солей на каждые 1000 м3 воды. Допустимое содержание солей в оросительной воде зависит также и от химического состава ее и водно-физических свойств почв: на легких почвах оно выше, чем на тяжелых. При минерализации воды от 2 до 5 г/л необходимо учитывать химический состав солей, свойства почвы и орошаемые культуры.
Оросительная вода с повышенным содержанием солей натрия может вызвать солонцеватость тяжелых почв, если в поглощающем комплексе почв недостаточно или неустойчиво содержание солей кальция. Повышенное содержание солей в воде допускается в следующих случаях: при выпадении значительных атмосферных осадков и промывке имипочв от солей, небольших оросительных и поливных нормах, соблюдении высокой агротехники и применении органических удобрений, при большой насыщенности севооборота травами.
На развитие растений и урожайность сельскохозяйственных культур существенное влияние оказывает температура поливной воды. Очень холодную воду (ледниковую, подземную) при использовании для орошения теплолюбивых культур следует прогревать летом в мелких открытых бассейнах.
При поливах теплой водой (более 20° С) увеличивается мощность корневой системы, быстрее развиваются растения, улучшается качество урожая, снижаются затраты воды на единицу урожая от 6 до 20% и увеличивается общий урожай на 14. 20%.
Равнинные реки с облесенным водосбором имеют мало наносов. Горные реки содержат много донных и взвешенных наносов. В речной воде растворенных солей содержится 0,2. 0,7 г/л. Количество солей зависит от характера размываемых пород, расхода потока и климатических условий. Лишь некоторые реки, например Атрек в Туркмении, имеют повышенную минерализацию. Минерализация речных вод повышается вследствие сброса в них засоленных дренажных вод, благодаря чему многие реки Средней Азии получили недопустимое содержание солей.
Речная вода, используемая для орошения, содержит обычно много мелких наносов, которые обогащают почву питательными веществами. В водохранилищах речная вода очищается от донных и крупных взвешенных наносов, что уменьшает ее удобрительные свойства. В некоторых водоемах содержание кислорода в воде понижается вследствие использования его водорослями и микроорганизмами.
Подземные и грунтовые воды почти не содержат наносов. Иногда они имеют повышенную и даже недопустимо высокую минерализацию. Поэтому, прежде чем употреблять подземные воды для орошения, проводят химический анализ их. Подземные воды, имеющие низкую температуру или содержащие закисные соединения, надо улучшать с помощью мелких открытых водоемов.
Общие закономерности размещения мелиораций. Размещение мелиораций обусловлено как природными, так и социально-экономическими условиями, уровнем развития производительных сил общества.
Почвенные и климатические условия определяют потребность в тех или иных мелиорациях. Гидрологические, гидрогеологические и геоморфологические условия определяют возможность проведения мелиораций на той или иной территории. Сложность и очередность их осуществления. От природных условий и биологических особенностей сельскохозяйственных культур зависят конкретные способы и приемы мелиораций.
Зональные природные факторы (климат, почва) определяют зональный характер размещения мелиораций. Азональные природные факторы (рельеф, тектоника, литология и др.), а также степень континентальности климата обуславливают провинциальные особенности природных факторов мелиорации.
Социально-экономические условия влияют как на развитие, так и на размещение мелиораций и их эффективность. К числу экономических факторов, влияющих на размещение мелиоративных мероприятий относятся [4]: 1) общие народнохозяйственные (численность населения и трудовые ресурсы, уровень развития и размещения населенных пунктов, уровень технического прогресса, состояние и развитие транспорта и транспортных сетей, специализация и концентрация производства, уровень интенсивности использования земельных ресурсов); 2) специальные сельскохозяйственные (положение по отношению к населенным пунктам, водохозяйственным и энергетическим системам, предприятиям, перерабатывающим сельскохозяйственную продукцию, агропромышленным предприятиям, материальные ресурсы); 3) запросы экономики (расширение производства сельскохозяйственной продукции, снижение себестоимости продукции, более быстрая окупаемость затрат на мелиорацию земель).
Влияние выше названных факторов определило следующие закономерности размещения мелиораций в России:
Осушительные мелиорации распространены в северной части умеренного пояса, в районах избыточного увлажнения ландшафта.
2. Оросительные мелиорации расположены в основном в степях, пустынях и полупустынях.
3. Противоэрозионные мелиорации проводятся в лесостепных и степных ландшафтах.
4. Противодефляционные мероприятия практикуются в пустынях и полупустынях.
5. Химические мелиорации получили развитие в разных районах страны: гипсование – в районах засоления почв, известкование – на кислых почвах, солеобогатительные мелиорации – повсеместно где снижается плодородие почв.
6. Агролесомелиорации более распространены в и лесостепных степных ландшафтах, гидролесомелиорации – в районах избыточного увлажнения – в Полесье, в Западной Сибири.
7. Микроклиматические мелиорации применяются в пригородных хозяйствах. Например, выращивание овощей в закрытом грунте. Тепловые мелиорации практикуют в районах распространения многолетней мерзлоты.
8. Снежные мелиорации проводятся в засушливых степных и лесостепных ландшафтах в целях накопления дополнительной влаги весной и утепления зимующих сельскохозяйственных культур.
9. На мелиорированных землях осуществляется специализация и концентрация сельскохозяйственного производства. Например, производство овощей в пригородных хозяйствах, производство кормовых культур на осушенных землях в Нечерноземье.
Мелиорация в пустынной и полупустынной зонах. Пустыни и полупустыни в России расположены в Прикаспийской низменности. Климат крайне засушливый, резко континентальный. Суммарная солнечная радиация составляет более 500 кДж/см 2 в год, радиационный баланс за год – более 180 кДж/см 2 , Годовое количество атмосферных осадков – 150 – 200 мм, в теплый период их сумма не превышает 50 – 100 мм. Испаряемость очень высокая – 900 мм, индекс сухости М. И. Будыко равен 3,0. Продолжительность вегетационного периода 216 сут.
Ландшафты сформировались в условиях изобилия тепла и дефицита влаги. Их главной природной особенностью является низкая естественная биопродуктивность.
Здесь можно встретить глинистые, песчаные и солончаковые пустыни. Территорию в основном используют под пастбища и сенокосные угодья. В Волго-Ахтубинской пойме и дельте Волги развито садоводство, огородничество и бахчеводство. На орошаемых землях выращивают рис, овощи, бахчевые, занимаются садоводством и виноградарством. Благодаря мелиорации можно значительно увеличить площадь пойменных земель, используемых под растениеводство.
Мелиорация ландшафтов здесь должна основываться на орошении, обводнении, борьбе с дефляцией и засолением почв. Для орошения в жарком климате наиболее эффективно внутрипочвенное орошение, которое не вызывает засоления почв и сокращает потери воды на испарение и транспирацию. Минерализация поливных вод не должна превышать 1,5 г/л, а содержание натрия в почвенном поглощающем комплексе – не более 10 %. Для улучшения мелиоративного состояния орошаемых земель необходима реконструкция существующих оросительных систем.
Закрепление песков возможно благодаря посевам травянистой и кустарниковой растительности. Почвы с повышенным содержанием легкорастворимых в воде солей образуют солончаки, солончаковые солончаковатые комплексы, характеризующиеся различной степенью засоленности. Для борьбы с засолением используют промывки почвы, а промывные почвы отводят с помощью дренажа.
Прикаспийская низменность расположена в малоснежном районе страны. Средняя многолетняя высота снежного покрова 10 – 30 см. Малоснежная зима ухудшает условия перезимовки озимых культур и многолетних трав, не обеспечивая необходимую влагозарядку почв. Поэтому здесь необходимо снегозадержание.
В пустынях также целесообразно развивать богарное земледелие. В качестве основы агротехники богарного земледелия рекомендуют кулисы из засухоустойчивых травянистых растений.
Мелиорация в сухостепной зоне. Главной задачей комплексной мелиорации является создание агромелиоративных ландшафтов, которые включают в себя крупные магистральные и межхозяйственные распределители, бассейны регулирования, рекреационные водоемы, искусственные полезащитные лесонасаждения и лесные массивы.
В агромелиоративном ландшафте площади распределены так: орошаемые земли занимают не более 60 %, остальные 40 % территории занимают богарные севообороты, лесные массивы, земли ООПТ, земли населенных пунктов и т. п.
В сухостепном ландшафте преобладают темно-каштановые почвы, характеризующиеся слабой дренированностью, значительной емкостью поглощения. Грунтовые воды минерализованы. Поэтому здесь важным является снижение фильтрационных потерь при транспортировке воды (подземная оросительная сеть, бетонированные каналы) и обустройство дренажа, обеспечивающего понижение грунтовых вод на большую глубину, что предотвращает заболачивание на орошаемых массивах. Минерализация воды для полива не должна превышать 0,8 г/л, а содержание в ней солей натрия 25 % суммы солей кальция и магния. Важно, что бы рН поливной воды не превышал 7,5. Источником воды для полива могут быть воды местного стока (водохранилища и пруды, реки, пресные озера) и подземные воды.
Для борьбы с осолонцеванием применяют гипс и другие мелиоранты содержащие кальций. По периметру орошаемых массивов обычно размещают лесополосы. Часто используют приемы биологической мелиорации с целью недопущения процессов вторичного засоления путем использования в севооборотах люцерны, галофитов и других солевыносливых культур.
Мелиорация в степной зоне. Зона степей занимает около 5 % территории страны, характеризуется самыми плодородными почвами и самой высокой сельскохозяйственной освоенностью и распаханностью.
Степные ландшафты в достаточной мере обеспечены теплом. Суммарная солнечная радиация здесь достигает 500 кДж/см 2 в год, радиационный баланс – 146 – 189 кДж/см 2 в год. Сумма атмосферных осадков небольшая – 250 – 450 мм в год. При высокой испаряемости (400 – 480 мм) такого количества атмосферных осадков для большинства выращиваемых сельскохозяйственных культур явно недостаточно. В летний период часто бывают суховеи и пыльные бури. При небольшой мощности снежного покрова в восточных районах страны степные почвы промерзают на значительную глубину, что нередко приводит к гибели озимых культур.
Речная сеть развита слабо. Развитие процессов водной эрозии предопределено широко распространенными здесь почвами глинистого и тяжелосуглинистого механического состава, преобладанием лессов и лессовидных суглинков, ливневым характером, выпадающих атмосферных осадков. В естественной растительности преобладают злаковые степи.
Орошение в степи проводят различными способами, наиболее часты – дождевание и лиманное орошение. При орошении главное недопущение подъема уровня грунтовых вод, строительство дополнительного дренажа на слабодренированных землях. К качеству поливной воды предъявляется также некоторые требования: минерализация воды не должна превышать 0,6 г/л, при содержании натрия не более 10 – 15 % суммы кальция и магния, рН не более 7,0, содержание натрия в почвенном поглотительном комплексе не более 4 %.
Устранению дефицита влаги в степных ландшафтах также способствуют агротехнические мероприятия и снегозадержание зимой.
Мелиорация в лесостепной зоне. Природные условия лесостепи благоприятны для выращивания самых разнообразных сельскохозяйственных культур. Этому способствуют распространение здесь плодородных черноземных почв, достаточное количество тепла и влаги. Здесь ежегодно выпадает 425 – 600 мм атмосферных осадков, испарение – 410 – 510 мм.К неблагоприятным факторам лесостепи относят неустойчивость увлажнения, периодическое проявление засух и суховеев, интенсивное развитие эрозии, частые поздневесенние и раннеосенние заморозки, наличие карстово-суффозионных процессов и оползневых процессов.
Мелиорацию земель лесостепных ландшафтов на Русской равнине осуществляют с учетом ее провинциальных и типологических различий.
Мелиорация пойменного типа местности основывается на регулировании его водного режима. Особенно хороший результат дает орошение способом дождевания. На плодородных пойменных землях получают высокие урожаи овощей и кормовых культур. На заболоченных участках пойм проводится осушение.
Мелиорация надпойменно-террасового типа местности, получившего широкое распространение на низменных песчаных террасированных левобережьях рек, включает закрепление песков растительностью В ландшафтах, имеющих суглинистые почвы выращивают овощные культуры.
Плакорные типы местности занимают выровненные возвышенные водоразделы. Их мелиорация базируется на орошении, создании полезащитных лесных полос, внесении минеральных и органических удобрений, правильной агротехнике, снегозадержании.
На плоских, слободренированных водораздельных поверхностях с близким залеганием от земной поверхности грунтовых вод распространен междуречный недренированный тип местности. Мелиорация этих ландшафтов близка к мелиорации плакорного типа.
Склоновый тип местности наиболее широко распространен в лесостепных ландшафтах. Они характеризуются смытыми почвами и хорошо развитой овражно-балочной сетью. Мелиорация в ландшафтах этого типа должна быть направлена на борьбу с процессами водной эрозии – оврагообразованием и плоскостным смывом.
Мелиорацию останцово-водораздельного типа местности, включающего водораздельные поверхности, сложенные щебнистыми кремнисто-карбонатными отложениями, осуществляют с помощью лесомелиорации.
Мелиорация в таежной зоне. Таежная зона занимает около 40 % территории страны. Она характеризуется прохладным и влажным климатом. Ежегодно выпадает 650 – 675 мм атмосферных осадков. Испарение составляет 350 – 400 мм. Преобладают подзолистые и дерново-под-золистые почвы под хвойными породами. Широко распространены сфагновые болота.
Таежные ландшафты обладают высокой степенью обводненности, относительно хорошо обеспечены теплом. Однако, высокая заболоченность, переувлажненность земель, низкий потенциал плодородия земель, высокая кислотность почв, засушливость в восточных районах, наличие участков многолетней мерзлоты, проявление процессов водной эрозии, наличие угодий покрытых кочками и засоренных моренными валунами сдерживают сельскохозяйственное освоение этих ландшафтов.
Мелиоративные мероприятия в этой природной зоне прежде всего направлена на регулирование водного режима почв. Болотные массивы осушают при помощи открытого и закрытого дренажа. Второй способ наиболее эффективен. Гидромелиоративные мероприятия обычно совмещают с агрохимическими (снижение кислотности, повышение почвенного плодородия) и культуртехническими мероприятиями.
Болота осущают при помощи открытого и закрытого дренажа. На участках с переувлажненными почвами водно-воздушный режим почв регулируют с помощью бороздования, глубокой вспашки и др.
МЕЛИОРА́ЦИЯ (от лат. melioratio – улучшение), совокупность организационно-хозяйств. и технич. мероприятий, направленных на изменение неблагоприятных природных условий (гидрологич., почвенных и др.) в нужном для хозяйств. деятельности человека направлении путём коренного улучшения земель. Включает создание необходимого водного, воздушного, теплового, солевого и пищевого режимов почвы, устранение вредного воздействия вод, формирование благоприятного микроклимата и др. М. способствует получению более высоких и стабильных урожаев с.-х. культур, оздоровлению условий проживания населения, предотвращает опустынивание, обеспечивает возможность освоения пустынных и заболоченных земель. Наряду с механизацией и химизацией, является важным фактором интенсификации с.-х. произ-ва.
Читайте также: