Мелиорация земель

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсового проектирования при изучении дисциплины «Мелиорация земель» является ознакомление с литературой и методикой разработки режима орошения при поливе дождеванием в условиях четырехпольного севооборота.

Важнейшим звеном агропромышленного комплекса является мелиорация земель, призванная обеспечить устойчивость и динамичность развития сельскохозяйственного производства, снизить его зависимость от влияния стихийно изменяющихся погодных условий.

Мелиорация (от латинского слова ‹‹мелиорацио›› – улучшение)  – это система организационно-хозяйственных, технических, агротехнических и других мероприятий, направленных на коренное улучшение земель. Она повышает плодородие почвы, улучшает ее водный, воздушный, тепловой и солевой режимы,  регулирует микроклимат в приземном слое атмосферы, создает благоприятные условия для роста, развития растений и получения высоких урожаев, а также для лучшего использования сельскохозяйственных машин и механизмов. /4/  

От обычных агротехнических приемов (вспашка, боронование и т.п.), которые проводят ежегодно, мелиорация отличается прежде всего длительным и коренным воздействием на почву; основные мелиоративные мероприятия функционируют десятки лет.

Различают следующие виды мелиораций: сельскохозяйственные (обеспечивают повышение продуктивности сельскохозяйственных угодий и  их расширение за счет освоения болот, заболоченных земель, сухих степей и пустынь), лесные (улучшение условий для роста деревьев и использования лесов), санитарные (борьба с малярией, оздоровление территорий), зооомелиорация и др. Основой же всех видов мелиораций является гидротехническая, или гидромелиорация. Она направлена на регулирование водного режима почв с помощью орошения, обводнения и осушения. Поэтому различают осушительную, оросительную и обводнительную мелиорации.

Для подготовки земли к сельскохозяйственному использованию применяют культуртехнические мероприятия, которые включают очистку земель от кустарника, выравнивание поверхности земли. Культуртехнические мероприятия, как правило, сопутствуют осушительной мелиорации, но могут проводится и на землях нормального увлажнения. Осушение в сочетании с культуртехникой является основным средством мелкоконтурности угодий и создания крупных полей, удобных для механизации сельскохозяйственных  работ.

Вслед за осушением и культуртехникой проводят комплекс работ по окультуриванию почвы, включающий известкование кислых почв, улучшение их водно – физических свойств, внесение удобрений, вспашку и разделку пласта.

При орошении во избежании засоления почв устраивают дренаж, вносят в них для нейтрализации вредных солей специальные химические вещества –химмелиоранты (гипс, железный купорос и др.), проводят промывку водой, применяют электромелиорацию. Известкование, гипсование почв, промывку с использованием химмелиорантов называют химическими мелиорациями. 

При орошении и осушении земель в целях уменьшения отрицательного проявления волной и ветровой эрозии (смыв почвы водой и снос ее ветром) проводят посадку лесных полос по границам полей и вдоль каналов для гашения скорости ветра, устраивают пруды для задержания стекающих вод, укрепляют русла рек и каналов. Все эти мероприятия входят в состав агролесомелиорации.

В состав сельскохозяйственных мелиорации входят также строительство внутрихозяйственных и полевых дорог, необходимых для интенсивного использования мелиорированных земель, cооружение водохранилищ для регулирования речного стока.

Для предотвращения неблагоприятных воздействий мелиорации на природу применяют природоохранные мероприятия (водопои и переходы через каналы для диких животных,  сохранение отдельных лесных массивов и деревьев и т.п.).

Отсюда становится ясным, что сельскохозяйственные мелиорации комплексные. При проведении мелиораций следует учитывать интересы многих отраслей экономики: сельского, лесного и рыбного хозяйств, речного флота и энергетики, коммунального хозяйства, здравоохранения и т.д.

2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОЖДЕВАНИЯ

В зависимости от характера введения воды в почву разделяют пять способов полива: поверхностное, дождевание, внутрипочвенное, капельное, аэрозольное. 

Дождевание – способ полива, при котором оросительная вода под напором выбрасывается дождевальным аппаратом в воздух, дробится на капли и падает на растения и почву в виде дождя. Орошение сельскохозяйственных культур проводят различными дождевальными установками, агрегатами и машинами. 

Дождевальные установки – устройства, состоящие из легких разборных переносных трубопроводов и дождевальных насадок. Например, дождевальные установки «Радуга», «Сигма».

Дождевальными машинами называют дождевальные установки, снабженные средствами механизированного передвижения. Например, дождевальные установки «Фрегат», «Волжанка».

Дождевальные агрегаты – это дождевальные машины, снабженные насосно-силовым оборудованием для забора воды из каналов (трубопровода), создания нужного напора и подачи ее в дождевальные насадки (аппараты).

2.1 Преимущества и недостатки дождевания

Дождевание – наиболее совершенный и перспективный способ полива. Оно имеет следующие преимущества по сравнению с поверхностным орошением: полная механизация работ; поливная норма регулируется более точно и в широких пределах (от 30…50 до 300…800 м³/га и более), что позволяет создать вводно-воздушный режим почвы, близкий к оптимальному, и регулировать глубину промачивания почвы; можно поливать участки с большими уклонами и со сложным микрорельефом. Забор воды возможен из каналов, идущих в выемке, а также из закрытой сети; исключаются работы по поделке поливных борозд, валиков, выводных борозд, улучшаются условия механизации посева, посадки, обработки и уборки сельскохозяйственных культур; улучшаются микроклимат и развитие корневой системы, активизируются процессы ассимиляции, повышаются плодородие почвы и урожай сельскохозяйственных культур. Запланированный урожай можно получить при меньших затратах воды, чем при поверхностном орошении; можно одновременно с орошением вносить в почву удобрения. /4/

В предгорных районах для дождевания возможно использование естественного напора. Дождевание наиболее широко применяют на безуклонных и малоуклонных участках с почвами средней и высокой водопроницаемости для полива овощных, технических, зерновых культур, садов, питомников, в зоне недостаточного увлажнения, где орошение только дополняет естественные осадки в засушливые годы. Орошение дождеванием незаменимо на участках со сложным рельефом, с близким залеганием грунтовых вод, со слабозасоленными и просадочными почвогрунтами. 

Недостатки дождевания: высокие затраты металла на изготовление дождевальных машин, труб и аппаратуры; ненадежная работа техники; большая энергоемкость процесса дождевания; неравномерность полива при ветре; невозможность глубокого промачивания тяжелых почв при высокой интенсивности дождя без образования луж и поверхностного стока; нецелесообразность использования на тяжелых почвах в условиях сухого и жаркого климата. В отдельных случаях полив дождеванием может приводить к разрушению почв (при обильном поливе и при нарезке борозд со значительным продольным уклоном). /4 /

2.2 Импульсное дождевание

     Синхронное импульсное дождевание – одно из новых, прогрессивных технологических направлений в дождевании для получения максимального рассредоточения поливного тока. Отличительная особенность этого способа –подача воды на орошаемый участок в полном соответствии с водопотреблением сельскохозяйственных культур на протяжении всего периода вегетации. Это достигается за счет максимального рассредоточения поливного тока по системе и значительного радиуса действия дождевателей    (30 м и более) при небольших подводимых расходах (до 0.1 м/с). /4/

    Импульсные аппараты работают одновременно на всей площади в режиме непрерывночередующихся пауз накопления в гидропневмоаккумуляторах и периодов выплеска воды под действием сжатого воздуха. Для обеспечения подачи воды, равной водопотреблению сельскохозяйственных растений, продолжительность пауз накоплений может быть в 50…200 раз больше периодов выплеска воды. Средняя интенсивность дождя при этом составляет 0.01…0.01 мм/мин.

    Синхронное импульсное дождевание имеет ряд преимуществ, обеспечивающих значительный агрофизиологический и организационно-хозяйственный эффекты, заключающиеся в обеспечении длительного направленного воздействия искусственного дождя на условия роста и развития растения и внешнюю среду; создания почти полностью контролируемых условий роста растений, исключающих отрицательное воздействие погодных факторов на их рост и развитие; поддержании влажности активного слоя почвы и приземного воздуха на оптимальном уровне без резких колебаний, свойственных обычным периодическим поливам; снижение капитальных затрат на строительство сети; исключении водооборота, что упрощает водопользование на системе, снижает  затраты труда.

     Оросительная сеть при импульсном дождевании состоит из насосной станции, распределительных труб и поливных импульсных дождевателей, средств управления и при необходимости подкормщика. /4/

2.3 Мелкодисперсионное дождевание (аэрозольное увлажнение)

Данный способ орошения применяется для эффективного регулирования микроклимата приземного слоя воздуха. Сущность этого способа заключается в периодическом смачивании листовой поверхности растений мелкодисперсированной водой, которая не скатывается с листа на почву, а испаряется, охлаждая при этом и лист, и воздух. Это делают, когда температура воздуха превышает физиологически оптимальную для развития растений. Поливы этим способом можно осуществлять всеми опрыскивателями для борьбы с вредителями и болезнями растений. Стационарные системы мелкодисперсионного дождевания состоят из наносной станции, cети трубопроводов и мачт, на котрые монтируют шланги с распыливающими форсунками.

Мелкодисперсионое орошение существенно увеличивает фотосинтез растений и их урожаи в жаркие годы при незначительных затратах оросительной воды.

2.4 Система дождевания

В систему дождевания входят: насосно-силовое оборудование, водоподводящие распределительные и поливные трубы, дождевальные аппараты и машины. Системы дождевания по принципу работы делят на стационарные, полустационарные и передвижные.

В стационарных системах все элементы, кроме дождевальных аппаратов, занимают постоянное положение. Такие системы используют с парниках и теплицах, для орошения горных склонов, высокорентабельных сельскохозяйственных культур.