Современное земледелие

Перед началом работ проводят инженерно-геологические изыскания, на основании которых составляют сетку профилей грунта свалки и подстилающих их слоев грунта основания, по ним  определяют мощность слоя свалочного грунта, структуру подстилающих слоев, степень их загрязненности и уровень  грунтовых вод. Мощность загрязненного  грунта, подлежащего удалению в основании  свалки наравне со свалочным, определяют сравнением степени загрязнения  его с нормативными значениями.

 

1.1.1 Вертикальная  планировка и подсчет объемов  земельных работ

Основным принципом вертикальной планировки является принцип балансирования земельных масс. При проведении вертикальной планировки очень важно соблюдать  условие, при котором баланс земляных масс должен быть приближенным к нулевому. Нулевой баланс земельных масс - это оптимальный вариант проведения работ по вертикальной планировке. Он означает равенство объемов выемок и насыпей. Проектирование вертикальной планировки осуществляется методом  проектных (красных) отметок, методом  продольных и поперечных профилей и  методом проектных (красных) горизонталей.

Объем земляных работ подсчитывается по продольным и поперечным профилям, по красным горизонталям, квадратам  и др. При всех способах подсчета определяют геометрический объем земляного  массива для естественно залегающих грунтов при определенной его  пористости.

При проектировании вертикальной планировки методом продольных и  поперечных профилей объем земляных работ определяют как сумму объемов  работ (отдельно для выемок и отдельно для насыпей) на участках между соседними  поперечными профилями. Степень  точности подсчетов зависит от частоты  расположения поперечных профилей.

Поперечные профили проектируют  во всех переломных точках продольного  профиля, а также в интервалах между ними (обычно через 20 м), в том  числе в местах наибольших и наименьших отметок.

При проектировании вертикальной планировки методом горизонталей объем  земляных работ подсчитывают по участкам, на которые разбивают нарушенную территорию. Строится сетка квадратов  со сторонами, равными 20 м (при больших  площадях и пологом рельефе стороны  квадратов могут быть увеличены  до 50 м, а при сложном рельефе  уменьшены до 10 м). На этой сетке проектируют  картограмму земляных работ. Для  построения картограммы в углах  квадратов выписывают черные и красные (существующие и проектные) отметки.

Черные отметки подписывают  вверху, красные - внизу. Рабочие отметки, т.е. разность между красными и черными, характеризующие объем подсыпки (со знаком "+") или срезки (со знаком "-"), пишут рядом с красными отметками.

Между точками с рабочими отметками, имеющими разные знаки, находят  на сторонах квадрата нулевые точки. Соединяя эти точки между собой  прямыми линиями, получают границы  насыпей и выемок. Для наглядности  изображения площадь выемок или  насыпей может быть заштрихована (обычно штрихуют площадь, меньшую по размерам).

Положение нулевых точек  находят методом интерполяции. Если обозначить соседние разноименные рабочие  отметки Н1 и Н2, то расстояние от нулевой точки до точки с рабочей  отметкой Н1 будет равно:

1.1.2 Выполаживание  откосов отвалов

С целью рекультивации  поверхности откосов отвалов, а  также укрепления их от размыва, оползней, ветровой и водной эрозии и предотвращения локальных деформаций предусматривается  выполаживание откосов отвалов, Объем планировочных работ при  выполаживании зависит от угла естественного  откоса, высоты, периметра и числа  ярусов.

Выполаживание откоса по периметру  отвала, возможно, осуществлять двумя  способами: сверху вниз и снизу вверх. Выполаживание откосов сверху вниз производится путем перемещения  пород с верхней бровки яруса  на нижнюю. При этом способе выполаживания  необходимо увеличение земельной площади  для размещения пород. Размер земельной  площади

Если выполаживание откосов  сверху вниз невозможно (из-за отсутствия свободных площадей), используют Выполаживание  снизу вверх. При этом способе  выполаживания порода перемещается с нижней бровки откоса вверх на поверхность отвала. Объем работ  увеличивается в 4 раза по сравнению  со способом "сверху вниз"

 
1.1.3 Мероприятия  по обеспечению гидрологического  режима рекультивированных территорий

Надежная противоэрозионная  защита земель может быть достигнута при выполнении комплекса мероприятий. Интенсивность водной эрозии почв зависит  от многих факторов, главные из которых:

климатические условия, формирующие  величину и интенсивность стока  в зависимости от количества, интенсивности  и частоты выпадения осадков, характера снежного покрова, интенсивности  таяния снега;

Физико-механические свойства почв и почвообразующих пород: тип  и гранулометрический состав почвы, связность, структура, размокаемость, размываемость;

наличие, вид и густота  растительного покрова, особенности  корневой системы растений, защищающей поверхность от размыва и смыва;

хозяйственное или иное использование  территории, влияющее на рельеф, состояние  поверхности, структуру почвогрунтов, поверхностный сток.

Комплекс противоэрозионных  мероприятий разрабатывают в  традиционно сложившейся последовательности:

1-й этап — обоснование  необходимости противоэрозионных  мероприятий с составлением генеральной  схемы;

2-й этап — составление  принципиальной схемы противоэрозионных  мероприятий в границах общей  водосборной площади;

3-й этап — разработка  комплекса противоэрозионных мероприятий  для условий конкретного хозяйства  в составе проекта землеустройства  или в дополнение и развитие  существующей системы использования  территории;

4-й этап — разработка  проектной и сметной документации  на выполнение радикальных противоэрозионных  работ по созданию лесных насаждений, строительству противоэрозионных  гидротехнических сооружений по  мелиорации заовраженных земель.

На данном участках с крутизной  склонов 5...10˚ противоэрозионное  залужение выполняют полосами шириной  по 20...30 м с пропусками по 15...20 м.

К работам по защите территорий от дальнейшего развития эрозионных процессов относят выращивание  противоэрозионных лесных насаждений.

Влияние лесного покрова  на сток поверхностных вод, его закрепляющее значение для верхнего слоя земной поверхности, осушающее воздействие  за счет транспирации, влияние на микроклимат  общеизвестны. Поэтому искусственное  лесонасаждение широко применяют и  оно занимает одно из ведущих мест в системе противоэрозионных  мероприятий. К специфическим особенностям создания защитных лесных насаждений разного назначения можно отнести: проблематичность выращивания в  условиях недостатка влаги, в районах  с низкими зимними температурами  и суховеями, на засоленных почвах и  загрязненных почвогрунтах;

необходимость тщательного  и обоснованного подбора древесных  и кустарниковых пород для  каждой природно-климатической зоны, района, участка, защищаемого от эрозии; 

2. Биологический  этап рекультивации

Биологический этап рекультивации, который осуществляют после полного  завершения технического этапа. Биологический  этап рекультивации состоит в  восстановлении почвенного покрова. Работы этого этапа землепользователи  выполняют в соответствии с предполагаемым использованием рекультивированной территории и агротехническими требованиями к  почвенному покрову для возделывания конкретных сельскохозяйственных культур. В ходе биологической рекультивации  обеспечивают формирование почвенного слоя, оструктуривание почвы, накопление гумуса и питательных веществ  и доведение свойств почвенного покрова до состояния, отвечающего  требованиям сельскохозяйственных культур, намечаемых к возделыванию.

 

2.1 Лесохозяйственная  рекультивация

Наиболее удобный и  дешевый вид освоения рекультивируемых территорий отвалов — лесохозяйственное. Лесная рекультивация. Доминирует в  большинстве стран. На первых этапах рекультивации важно быстро озеленить  отвалы и устранить вредное влияние  их на окружающую среду. Территорию, отводимую  под отвал, окаймляют полосой  насаждений. Складирование отходов, препятствует росту растительности, и невозможно создание плодородного слоя почвы, на пример в нашем случае, полоса насаждений является единственной возможностью обустройства таких отвалов. Полоса насаждений по периметру отвала эффективна лишь при ее ширине не менее 5 м. При облесении нарушенных земель в первые годы иногда применяют посевы почвоулучшающих культур, затем  высаживают деревья, кустарники.

Если создать мощный покровный  слой невозможно и сам материал, образующий рекультивируемую поверхность, должен стать субстратом для растений, то возникают биолого-экологические  проблемы озеленения таких земель. Для этого проводят мероприятия  по активации бедной почвы. Процесс  восстановления почвенного покрова  в естественных условиях длится от нескольких десятков лет до многих веков, поэтому приходится сжимать  его до короткого промежутка времени.

Предварительное условие  успешной активации бедной почвы  — тщательное изучение местных условий  и оценка факторов, препятствующих развитию растений. Следовательно, для  этого необходимы подробные химические и биологические предварительные  исследования, после чего принимают  целенаправленные меры по улучшению  условий для развития растений, которые  можно подразделить на три группы: улучшение физической структуры  бедной почвы; улучшение химических условий для роста растений; биологическая  активация.

Перечисленные мелиоративные  мероприятия направлены на обеспечение  растений достаточным количеством  питательных веществ и на устранение всех факторов, препятствующих их развитию.

На уплотненных почвах целесообразно механическое рыхление в сочетании с заделкой в почву  вносимых удобрений и химических мелиорантов. Последние связывают  содержащиеся в почве токсичные  элементы и вещества; уменьшают избыточную кислотность или, что бывает реже, избыточное содержание оснований; мобилизуют имеющиеся и вносят недостающие  питательные вещества.

После создания достаточно гармоничных почвенных условий  повышают биологическую активность за счет внесения в почву гумуса и почвенных бактерий или мульчирования  органическими и неорганическими  материалами. Мелиоративные мероприятия (химические, физические и биологические) являются лишь подготовкой к озеленению, определяемому принципами фитосоциологии. Растительность на бедных почвах развивается  по определенным стадиям, конечной из которых является лес...

 

3. Организационно-хозяйственные приемы энергоресурсосбережения земледелия.

 

1. Энергосбережение  в сельском хозяйстве

     Основное направление  сбережения электроэнергии - это  ее высокопродуктивное расходование  путем согласования мощности  электрооборудования с конкретными  потребностями; соблюдение графика  работы электрооборудования, который  делает невозможной холостую  работу и неполную загрузку; поддержание  электрооборудования в технически  исправном состоянии, при котором  устраняется отклонение от нормативного  состояния.

     Резервы уменьшения  расходов электроэнергии на освещение  дает замена ламп накаливания,  которые превращают в свет  лишь 5 - 8 % употребленной энергии,  люминесцентными лампами, полезная  отдача которых 20 - 30 %.

     Около половины  экономии энергии можно обеспечить  в результате внедрения энергосберегающих  машин, технологических процессов  и оборудования, в том числе  промышленно-освоенных и новых,  подлежащих освоению, и около  десятой части - за счет повышения  уровня использования вторичных  энергетических ресурсов.

     Важным аспектом  энергосбережения в земледелия  является включение в севооборот  культур, предназначенных для  использования в качестве биотоплива. Имеется в виду такая ценная  культура, как рапс, масло которого  является альтернативой дизельному  топливу, применяемому ныне для  сельскохозяйственной техники в  хозяйствах АПК. Рапсовое биотопливо - экологически безопасное по  воздействию на почву и атмосферу  и не снижает продуктивность  почв. Оно не токсично, пожаробезопасно  и по себестоимости в четыре  раза дешевле привычной солярки.  Кроме этого, при выращивании  рапса происходит очищение сельскохозяйственных  площадей от азота до уровня 0,06--0,09% от вносимых азотных удобрений,  что уменьшает загрязнение азотными  соединениями подземных и поверхностных  вод. Масло из рапса как горючее  активно применяется за рубежом.

     Производство  биотоплива:

     Рапс поступает  в маслопресс, где масло отделяется  от рапсового жмыха, используемого  в комбикормовой промышленности.

     Далее рапсовое  масло, передается в эстерификационную  установку. Для получения метилового  эфира к рапсовому маслу добавляется  метанол (соотношение 7 : 1), и небольшое  количество щелочного катализатора. .

     Процесс эстерификации  происходит в реакторе при  температуре 45...50°С в течении  80 мин. В результате химической  реакции образуется метиловый  эфир, а также побочный продукт  - глицерин.

     Энергообеспечение  АПК является важной задачей,  и топливная энергетика - одна  из его проблем, быстрое решение  которой возможно только совместными  усилиями при создании государственной  программы по биотопливу и  государственной поддержке его  производителей. Эффективное применение  технологий невозможно без высокопроизводительной  и надёжной техники.

     2. Система  сберегающего земледелия