Земледелие

Многолетние травы и смеси их со злаковыми – хороший предшественник для многих культур. Травы обогащают почву азотом, злаковые – потребляют азот и значительно уступают первым по воздействию на почву. Чем выше урожай трав, тем сильнее их воздействие на плодородие почвы и урожай последующих культур.

В районах, малообеспеченных влагой, роль многолетних трав как предшественника  уменьшается, потому что озимые по травяному  пласту не обеспечиваются влагой. В  районах достаточного увлажнения многолетние  травы – хорошие предшественники льна, конопли, картофеля, а в зоне неустойчивого и недостаточного увлажнения – проса, яровых зерновых и бахчевых. Люцерна – незаменимый предшественник хлопчатника, риса и других культур в орошаемом земледелии.

Из многолетних трав наибольшее агротехническое значение имеют  бобовые. Положительное их действие на почву и последующую культуру многосторонне.

Многолетние травы (клевер, люцерна, эспарцет и смеси их со злаковыми) – основная часть севооборотов, особенно в районах достаточного увлажнения. Это прекрасные предшественники для большинства культур.

Многолетние бобовые травы через  клубеньки на корнях усваивают азот воздуха, обогащают им почву и  улучшают азотное питание последующих  культур. Мощная корневая система их рыхлит глубокие слои почвы и подпочвы и извлекает из них элементы питания, труднодоступные другим растениям. Многолетние травы обогащают  почву органическим веществом, улучшает её структуру, защищают от водной эрозии, очищают поля от сорняков, подавляют  развитие патогенных микроорганизмов  и уменьшают действие болезней растений.

Особенно большое положительное  влияние на плодородие почвы многолетние  бобовые травы оказывают при  высокой урожайности. Поэтому, включая  их в севообороты, необходимо, прежде всего, позаботиться о создании благоприятных  условий для проявления ими максимальной продуктивности.

Клевер принято сеять в смеси  с тимофеевкой. Основу высоких урожаев  трав и воздействия на плодородие почвы составляет клевер. Тимофеевка играет вспомогательную роль. Клевер с тимофеевкой целесообразно  высевать под покров различных культур.

В увлажненных районах с подзолистыми почвами, серыми лесными землями  многолетние травы являются прекрасными  предшественниками яровой пшеницы. На опытном поле Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева по семилетним данным, урожай пшеницы после клевера составил 20,2 ц/га, а после картофеля 17,6 ц/га.

Самые плодовитые яровые сорняки хорошо подавляются рано весной трогающимися в рост многолетними травами. Кроме  того, многолетние травы убирают  до обсеменения яровых сорняков, а  частично под ними в почве происходит и потеря всхожести семян этих сорняков. Вследствие этого после  многолетних трав поля меньше засорены яровыми сорняками и по этой причине  являются хорошим местом для размещения яровых культур, страдающих от данных сорняков. Однако многолетние сорняки  не могут подавляться многолетними травами, вследствие чего эти культуры не следует высевать на полях, сильно засоренных данными сорняками.

Эффективность многолетних трав как  предшественников во многом зависит  от условий увлажнения, массы и  состава корневых и поукосных остатков, сроков и способов разделки их дернины, зараженности посевов болезнями, вредителями и засоренности сорняками и от многих других условий.

5. Осушительная мелиорация. Норма осушения.

Осушительная система – это  комплекс инженерных сооружений и устройств для регулирования водного режима переувлажненных земель в соответствии с потребностями сельскохозяйственного производства.

Основной задачей осушительных мелиораций является удаление избыточной влаги с болот и заболоченных земель. Если заболачивание земель вызывается поверхностными водами, то осушение этих земель сводится к удалению излишка поверхностных вод путем  усиления стока или же к ограждению осушаемой площади от притока  вод извне. При питании болот  и заболоченных земель грунтовыми водами методы осушительных мероприятий направлены на регулирование оттока грунтовых  вод и поддержание оптимальной  влажности почв, на ограждение от поступающих  извне на осушаемый участок грунтовых  вод или снижение их напора. В  том случае, когда заболачивание  происходит за счет нескольких источников, осушение производится смешанным путем: открытая осушительная сеть может соединяться  с закрытым дренажем и т.д. на отдельных  территориях необходимо сочетать осушение с увлажнением почв в засушливые периоды года.

Причины заболачивания, источники  питания болот и заболоченных земель, а также цель мелиорации определяют способы и методы ее проведения. Под способом осушения понимается характер применения технических средств, с  помощью которых решаются задачи мелиорации.

Осушительные мелиорации на сельскохозяйственных угодьях регулируют водный режим  почв, создавая на них оптимальный  водный, воздушный, тепловой и питательный  режимы с целью повышения плодородия почв и обеспечения рационального  ведения сельского хозяйства. Регулирование  этих режимов изменяет физические и  химические свойства почв, состав микроорганизмов. Так же осушение приводит к образованию  новых почв, к улучшению роста  леса. Осушение необходимо при добыче торфа и других полезных ископаемых открытым способом (уголь, железная руда и др.). В ряде случаев осушительные работы необходимы при строительстве  промышленных объектов, населенных пунктов, сельскохозяйственных и животноводческих комплексов, дорог, аэродромов и др.

 Осушительные мелиорации должны  осуществляться с учетом охраны  окружающей среды, наиболее эффективного  использования земельных и водных  ресурсов, предупреждения образования водной и ветровой эрозии, пожаров на торфяных почвах, закрепления песчаных почв, сохранения и создания водоохранных лесных полос и массивов вдоль рек, крупных каналов, дамб, по берегам водохранилищ и на водосборах.

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

Объекты осушения для сельского хозяйства – болота, заболоченные и минеральные земли постоянного или временного увлажнения. Для их осушения строят осушительная сеть которых обеспечивает отвод избытка воды до нормы осушения (глубина грунтовых вод, обеспечивающая влажность корнеобитаемого слоя почвы, необходимую для получения высоких урожаев). Методы и способы осушения определяются типом водного питания и сельскохозяйственным использованием территории. Под типом водного питания понимают основной источник поступления воды, который при определенных природных условиях приводит к переувлажнению почвы.

Метод осушения – это принцип  воздействия на фактор переувлажнения, который характеризует основное направление мелиоративных мероприятий  по регулированию водного режима, но не сами мероприятия.

Способ осушения – это совокупность технических средств, позволяющих  принять и своевременно отвести  избыток влаги за пределы осушаемой  территории.

Способы осушения

Способы осушения включают гидротехнические средства, агромелиоративные мероприятия, противоэрозийные мероприятия, а так  же агротехнические приемы. Выбор способа осушения производится на основе технико-экономических расчетов.

Способ осушения определяет принципиальную схему и конструкцию основного  элемента осушительной сети – ее регулирующей сети.

Осушительная сеть состоит из элементов, правильная работа которых должна обеспечивать оптимальный мелиоративный режим на участке проектирования. В состав осушительной сети входят:

• регулирующая сеть
• ограждающая сеть
• проводящая сеть
• гидротехнические сооружения, дороги, лесополосы, наблюдательные скважины, гидрометрические посты и пр.

Размещение осушительной сети в  плане определяется схемой осушения. Перед выбором схемы осушения и размещением элементов осушительной сети в плане необходимо выбрать  водоприемник для осушительной системы. Это может быть река, озеро или  понижение местности способные  своевременно и без подпора принять  всю воду, поступающую из осушительной системы.

Регулирующая сеть первой принимает избыточные поверхностные и подземные воды и отводит их в проводящую сеть. Регулирующая сеть по принципу действия подразделяется на: закрытые и открытые осушители, понижающие уровень подземных вод в требуемые сроки; закрытые и открытые собиратели, отводящие в расчетное время избыточные поверхностные воды. Выбор конструкции осушительной сети зависит от типа водного питания, от выращиваемой сельскохозяйственной культуры, и основывается на опыте эксплуатации существующих осушительных систем.

Открытую регулирующую сеть применяют  в основном для осушения естественных сенокосов без использования  их под выпас, при содержании в грунтовых водах более 10-14 мг/л закисного железа, для предварительного осушения болот с близким залеганием грунтовых вод с последующим выполнением культуртехнических работ и строительством закрытого дренажа, для осушения низинных болот, подстилаемых на глубине 1,5-2,5 м. хорошо водопроницаемыми почвогрунтами с коэффициентами фильтрации более 1 м/сут при уклонах поверхности менее 0,001, на почвогрунтах с наличием на глубине менее 1 м скальных пород и большого количества камней.

Закрытая регулирующая сеть – обязательный способ осушения земель под полевые и овощекормовые севообороты, технические культуры, сады, ягодники и пастбища (за исключением районов Севера).

 Различают дренажную закрытую  осушительную сеть, понижающую уровень  инфильтрационных, грунтовых и грунтово-напорных  вод, собирательную, обеспечивающую  отвод воды с поверхности поля  и из пахотного слоя, а также  сеть кротовых и щелевых дрен. Основным конструктивным элементом  закрытой регулирующей сети (как  закрытых осушителей, так и закрытых  собирателей) являются дрены.  В качестве дрен применяют  пластмассовые перфорированные  трубы или гончарные трубки. Основным  отличием конструкции закрытого  собирателя от конструкции закрытого  осушителя является наличие хорошо  проницаемого объемного фильтра.  В качестве объемного фильтра  в закрытых собирателях применяют  траншейную засыпку, для изготовления  которой, используют смесь грунта  подпахотных горизонтов с крупнозернистым  песком или мелким гранитным  гравием, а также песчано-гравийную  смесь.

Дренажную сеть устраивают при осушении болот, минеральных земель при коэффициенте фильтрации более 0,01 м/сут. с грунтовым и грунтово-напорным, смешанным и намывным питанием. Сеть закрытых собирателей делают при осушении минеральных слабоводопроницаемых почвогрунтов атмосферного типа водного питания при коэффициенте фильтрации 0,01 м/сут. и менее.

 Для закрытого горизонтального  дренажа следует применять безнапорные  неметаллические трубы, которые  должны выдерживать давление  грунта, временную нагрузку от  сельскохозяйственных машин и  быть стойкими к воздействию  агрессивной среды.

Закрытый осушитель представляет собой траншею, на дно которой укладывают гончарные или перфорированные пластмассовые трубы. Трубы засыпают вынутым из траншеи грунтом. Перед засыпкой дренажные трубы оборачивают геотекстилем. Иногда для улучшения работы закрытого осушителя вокруг трубы создают объемный фильтр из песчано-гравийной смеси. Основное назначение закрытых осушителей – обеспечить понижение уровня грунтовых вод до нормы осушения.

Расположение в плане закрытых осушителей зависит от уклона поверхности  земли. Применяют две схемы осушения в плане:

• Продольную – при уклоне поверхности земли меньше 0,003
• Поперечную – при уклоне поверхности земли больше 0,003

При продольной схеме закрытые осушители  прокладываются по направлению максимального  уклона поверхности земли перпендикулярно  горизонталям и впадают в закрытые коллекторы с одной стороны. Коллекторы прокладываются параллельно или  под острым углом к горизонталям поверхности земли. Закрытые осушители  не должны впадать в открытый канал  или водоприемник потому, что в  этом случае потребуется большее  количество устьевых сооружений.