Укажите способ осушения территории за счет поднятия поверхности почвы

Mse-Online.Ru

Принципы и способы осушения

Осушение земель состоит в удалении избыточной воды в почве для улучшения ее водно-воздушного режима, для обеспечения активных микробиологических процессов в целях минерализации накопленных растительных остатков болотной растительности. Земли, на которых слой торфа превышает 30 см, относятся к болотам, а при меньшей толщине слоя — к заболоченным землям.

На болотах и заболоченных землях в результате избыточной увлажненности и недостатка кислорода образуется много вредных соединений для растений и повышенная кислотность почвы. На этих почвах произрастает в естественном состоянии болотная растительность — осока, мхи, камыш и др.

Различают низинные болота, которые питаются речными, грунтовыми и поверхностно-сточными водами. Реакция их массы слабокислая, нейтральная, а иногда и щелочная. Верховые болота отличаются кислой средой. В водном режиме их главную роль играют атмосферные осадки. Без коренного улучшения такие земли непригодны для активного использования в земледелии.

Источниками избыточного увлажнения болот могут быть: атмосферные осадки в количествах, превышающих испарение; поверхностные воды, которые стекают с прилегающих склонов; воды весенних и летних паводков; грунтовые воды, которые залегают на небольшой глубине грунта. При осушении этих земель возникают такие основные задачи: защитить осушенные площади от поступления поверхностных и грунтовых вод со стороны; снизить уровень грунтовых вод. Для решения этих задач сооружаются осушительные системы.

Осушительная система — это комплекс гидротехнических и инженерных сооружений, размещенных на осушаемой территории для отвода избыточных поверхностных и грунтовых вод. 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.

В состав осушительной системы включаются: осушенная территория, водоприемник, в который отводится избыточная вода (озеро, речка, проточные пруды, отдельные водохранилища и другие места); водопроводная осушительная система каналов с гидротехническими и дорожными строениями.

По способам отвода (удаления) избыточной воды, которую собирает осушительная сеть с мелиорированной территории, осушительные системы подразделяются на три вида: самотечные, машинные и смешанные.

На самотечных системах, наиболее распространенных на территории Украины, воды из осушительной системы стекают (сбрасываются) в водоприемники самотеком.

На машинных системах вода из осушаемой системы отводится в водоприемник с помощью насосных станций. Такие системы строятся в том случае, когда уровень воды в водоприемнике бывает выше, чем уровень воды в магистральном канале.

Смешанные осушительные системы сооружаются там, где уровень воды в водоприемнике на протяжении года резко меняется.

В засушливые годы иногда на осушенных землях на протяжении вегетации не хватает воды для растений. В связи с этим теперь сооружаются осушительные системы двойного действия: при избытке воды в почве ее сбрасывают, а при недостатке подводят в корнеобитаемый слой почвы. Такая система называется осушительно-оросительной.

Впервые в нашей стране была сооружена Ирпеньская осушительно-оросительная система на Украине.

По типу осушительные системы бывают открытыми, закрытыми и комбинированными.

Осушение открытыми каналами осуществляется сетью каналов, созданных на осушаемых лугах, пастбищах для ускорения отвода весенних талых или летних ливневых вод, накопление которых приводит к заболачиванию территории и гибели естественной хозяйственно ценной растительности. Наблюдениями установлено (академик А. И. Костяков), что допустимая продолжительность затопления растений паводковыми водами весной составляет для сенокосов 20—25 дней, а в период полной вегетации — до 36 часов. Для овощных культур допустима продолжительность затопления лишь 5—6 часов.

Открытые каналы прокладываются в виде разреженной (через 300—600 м) сети, а также отдельными временными или постоянными канавами. Их глубина может быть от 1 до 3 м в зависимости от потребности глубины снижения уровня грунтовых вод, назначения канала, характера заболачивания (поверхностными или грунтовыми водами), свойств породы, подстилающей торф, нормы осушения и других причин.

Нормой осушения считается (называется) глубина грунтовых вод, которая обеспечивает влажность корнеобитаемого слоя почвы, необходимую для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Ее следует рассматривать как глубину залегания грунтовых вод, которая позволяет получать наивысшие урожаи сельскохозяйственных культур.

Норма осушения, как и влажность почвы, изменяется от особенностей почвы, времени года, погодных условий, в зависимости от вида растений и периода их вегетации. Так, в начале полевых работ норма осушения должна быть такой, при которой почвообрабатывающие и посевные агрегаты могут свободно передвигаться по полям и создаются благоприятные условия для прорастания семян и появления всходов сельскохозяйственных растений. В этот период, по данным Украинского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации, оптимальные уровни грунтовых вод, в зависимости от условий погоды, составляют 50—70 см. Позже, с ростом растений и их корневых систем, например, для зерновых культур и многолетних трав норма осушения составляет 70—90 см, а для сахарной свеклы — 115—130 см.

Экономическая эффективность открытых каналов состоит в том, что на их создание не требуется больших затрат и они отличаются простотой сооружения, которое полностью может быть механизировано. Недостаток их состоит в том, что значительная часть площади (10—15%), на которой размещена равномерная сеть каналов, исключается из хозяйственного использования, а сама сеть разделяет поле на части, которые затрудняют использование высокопроизводительной техники. Кроме того, на этой площади приходится строить различного рода мосты, переезды, проходы, проезды для техники, проходы для животных, что требует соответствующих эксплуатационных затрат. Поэтому, в меру возможностей, открытые каналы заменяют закрытым дренажом.

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.

Дренаж бывает 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 20—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.

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

Кротовый дренаж — это система кротовин, трубоподобных отверстий диаметром 6—10 см, проделываемых специальным орудием на глубине 40—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.

Расстояние между дренами зависит от особенностей почвы. На минеральных почвах их прокладывают на расстоянии 2—10 м, а на торфянистых — 10—20 м одна от другой с наклоном в сторону коллектора.

Щелевой дренаж применяется на уплотненных слаборазложившихся торфяниках, а также на болотах с погребенными (скрытыми) от вырубок деревьев с помощью дренажно-щелевых орудий, которыми делаются глубокие (0,9—1,5 м) щели-дрены шириной около 12 см. Сверху щели укрываются и уплотняются катками.

Источник

Основы агрономии

Осушение сельскохозяйственных земель

Осушение заболоченных и переувлажненных земель

Одна из основных задач осушения заболоченных и переувлажненных земель – установление режима осушения.
Режим осушения – это совокупность элементов водного режима осушаемых земель, обеспечивающих оптимальное развитие сельскохозяйственных культур в любой по погодно-климатическим условиям год.

Водный режим осушенных земель определяется влажностью почвы в зоне распространения корневой системы и продолжительностью затопления почвы в весенний и летне-осенний периоды. Активно воздействуя на водный режим, осушение земель влияет на воздушный, тепловой и пищевой режимы почвы.
Многолетними исследованиями установлена оптимальная влажность корнеобитаемого слоя осушаемых почв, которая составляет для зерновых культур в среднем 55-70%, для овощных и картофеля – 60-75%, для корнеплодов – 55-65%, для многолетних трав – 65-80% от полной влагоемкости (ПВ). Верхний предел оптимальной влажности почвы определяется минимальным содержанием воздуха в почве, а нижний – количеством легкодоступной для растений влаги.
Отклонение влажности в ту или иную сторону отрицательно сказывается на урожайности возделываемых культур.

Для нормального роста и развития сельскохозяйственных культур и обеспечения хорошего газообмена между почвой и атмосферой, содержание воздуха в почве должно быть: для овощных культур, картофеля, корнеплодов – 35-40%, для зерновых культур – 20-30%, для многолетних трав – 15-20% от пористости. Благоприятный воздушный режим обеспечивается, когда суммарное содержание кислорода и углекислоты в корнеобитаемом слое почвы составляет около 20-21% от всего объема воздуха в ней.

Состав почвенного воздуха и его количество в почве сильно зависит от уровня залегания грунтовых вод. С понижением уровня грунтовых вод концентрация диоксида углерода уменьшается, а содержание кислорода увеличивается. Накопление диоксида углерода и снижение концентрации кислорода в почвенном воздухе при более высоком уровне залегания грунтовых вод указывают на ослабление процессов газообмена между почвой и атмосферой, ухудшении аэрации почв, что служит одной из причин снижения урожайности, особенно культур, требовательных к аэрации.

Уровень грунтовых вод, обеспечивающий наиболее благоприятный водно-воздушный режим почвы для той или иной культуры в течение вегетационного периода, называется нормой осушения. Нормы осушения для различных сельскохозяйственных культур, произрастающих на одинаковых почвах, а также для одинаковых культур, произрастающих на разных почвах, могут сильно отличаться. Пример такой разницы можно увидеть в приведенной ниже таблице.

Методы и способы осушения земель

Под методом осушения подразумевают воздействия на водный режим почв с целью ликвидации их переувлажнения.
Применяют следующие методы осушения:

Ускорение стока поверхностных и почвенных вод на объектах атмосферного питания на водоразделах и пологих склонах с тяжелыми почвами.
Перехватывание поверхностных и грунтовых вод, поступающих на осушаемую территорию со стороны водосбора или со стороны реки (водоема).
Понижение уровня грунтовых вод на участках, где переувлажнение или заболачивание – следствие высокого уровня грунтовых вод.
Метод отеплительных мелиораций применяется в условиях многолетней мерзлоты, где переувлажнение связано с глубоким промерзанием покровных почвогрунтов.
Метод двустороннего регулирования почвенной влаги связан с осушением и с увлажнением почвы.

Способы осушения – это технические и агротехнические приемы и средства, с помощью которых осуществляется тот или иной метод осушения.
В зависимости от различных условий рекомендуются следующие способы осушения:

Осушение одиночными каналами и закрытым горизонтальным дренажем в сочетании с агромелиоративными мероприятиями на слабоводопроницаемых минеральных почвах.
Осушение закрытым дренажем маломощных торфяников, подстилаемых слабоводопроницаемыми грунтами и используемых под пашню.
Торфяники мощные (более 1,5-2,0 м) предварительно осушаются открытыми каналами и кротовым дренажем, а затем после осадки торфа закладывается закрытый дренаж.
Осушение торфяников открытыми каналами в сочетании с разреженным закрытым дренажем при использовании их под пашню и пастбища.

Осушительная система и ее элементы

Осушительная система – комплекс осушительных, увлажнительных, гидротехнических и других сооружений, обеспечивающих превращение торфяных болот и минеральных заболоченных земель в высокопродуктивные угодья и создающих благоприятные условия для получения гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур.
В осушительные системы входят следующие звенья:

1. Осушаемая территория.
2. Регулирующая сеть – открытые каналы или закрытые дрены и собиратели, выводные борозды, ложбины, поглотительные фильтры и другие устройства, предназначенные для регулирования водно-воздушного режима почвы в корнеобитаемом слое.
3. Проводящая сеть – магистральные каналы разного порядка, закрытые и открытые коллекторы, предназначенные для приема воды из регулирующей и оградительной сети и отвода ее в водоприемник.
4. Оградительная сеть – ловчие и нагорные каналы, различные дрены, дамбы и другие устройства, предохраняющие осушаемые земли от затопления поверхностными и подземными водами со стороны водоприемника.
5. Водоприемники, принимающие с осушаемой площади и проводящей сети избыточные воды. Водоприемниками могут быть реки, озера, балки и другие искусственные и естественные водоемы. 6. Гидротехнические сооружения – шлюзы-регуляторы, трубопереезды, перепады, быстротоки, насосные станции, дренажные устья, колодцы, позволяющие управлять работой осушительной сети. 7. Дорожная сеть для эксплуатации мелиорируемых земель.

Культуртехнические работы на осушаемых землях

К культуртехническим работам относят удаление или уничтожение древесно-кустарниковой растительности, пней, камней и кочек, очистку площади от древесных остатков, первичную обработку почвы, планировку поверхности. Важное требование при выполнении работ по освоению мелиорируемых земель – максимальное сохранение плодородного слоя почвы на всех этапах гидротехнических и культуртехнических работ.

Наибольший объем работ приходится на удаление древесно-кустарниковой растительности и пней.
Расчистку земель от древесной растительности начинают с выбора всей деловой ее части. Затем мелколесье и кустарники срезают кусторезами, а оставшиеся пни и корни удаляют корчевальными машинами, после чего древесную массу вычесывают корчевальными боронами или измельчают и перемешивают с почвой машинами для фрезерования кустарника.
При удалении древесно-кустарниковой растительности неизбежен вынос гумусового слоя почвы, который компенсируется повышенными дозами органических удобрений.

Камни удаляются с поверхности почвы и скрытые на глубине до 0,30 м.
Уборка камней производится в два этапа – крупные и средние валуны удаляют корчевателями одновременно или сразу же после вывоза мелколесья и кустарника. Затем камнеуборочными машинами (УПК-0.6, МКП-1.5) убирают камни, извлеченные при обработке почвы.

Удаление кочек высотой 0,1-0,15 м производят тяжелыми дисковыми боронами за несколько проходов или фрезами. Более высокие кочки срезают бульдозерами или разделывают машинами типа МПГ-1.7, МТП-42.
В зимнее время кочки удаляют при глубине промерзания почвы не более 0,1 м и высоте снега до 0,15 м.

Выравнивание поверхности почвы включает капитальную планировку и выравнивание микрорельефа. Осуществляют эти работы бульдозерами, скреперами, грейдерами, планировщиками и аналогичными машинами.

Окультуривание осушаемых земель – важнейшее условие получения высоких урожаев и повышения продуктивности мелиорируемых земель. Комплекс окультуривания и повышения плодородия включает следующие основные мероприятия: систему обработки почвы мелиоративной направленности, подбор наиболее продуктивных культур и введение севооборотов, систему удобрений, известкование и гипсование, добавление минерального грунта к торфяным почвам.

Для скорейшего окультуривания торфоболотных почв в качестве предварительных культур возделывают пропашные на протяжении 2-3 лет. На почвах, где после культуртехнических работ остаются камни, корневые остатки, в первый год рекомендуется высевать однолетние и многолетние травы, на второй – озимые и картофель, на третий – пропашные. На низинных болотах в первый год освоения можно сеять овес, озимую рожь, на второй год – пропашные.

Источник

➤

Культура