Мелиорация сельскохозяйственных земель

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «УДМУРТСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ГРАЖДАНСКОЙ  ЗАЩИТЫ

Кафедра инженерной защиты окружающей среды

 

 

 

Реферат

 

 

по дисциплине: Комплексная инженерная мелиорация

тема: Мелиорация сельскохозяйственных земель.

 

 

 

Выполнила:

Студентка гр. № ОМ-280121-11

Могилевская Е.В.

Направление: 280100.68 «Природообустройство и  водопользование»

 

Магистерская программа: 280121

«Защита и  восстановление природной среды  техногенных и урбанизированных территорий»

 

Проверил:

д.с.-х.н., профессор Леднев А.В.

 

Ижевск – 2013

 

Содержание

 

 

Введение…………………………………………………………………………3

1. Мелиорация сельскохозяйственных земель………………………………...4

Заключение   …………………………………………………………………….20

Список использованных источников и литературы ………………………….21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Сельскохозяйственные угодья являются важнейшим природным ресурсом, обеспечивающим существование человечества. Поэтому огромное значение имеет сохранение целостности почвенного покрова, поддержание плодородия почв для обеспечения постоянно растущего населения продуктами питания. Вопросами стабилизации и улучшения состояния сельскохозяйственных угодий занимается мелиорация.

Под мелиорацией понимается система  организационно-хозяйственных и  технических мероприятий, направленных на улучшение земель в целях создания наиболее благоприятных условий  для развития сельского хозяйства или общего оздоровления природной среды.

Мелиорация не только повышает продуктивность сельского хозяйства, но и создает  базу для его устойчивого развития в различные по погодным условиям годы во всех природных зонах, обеспечивает гарантированные высокие урожаи сельскохозяйственных культур, вносит коренные изменения в условия сельскохозяйственного производства, сохраняет и улучшает состояние окружающей среды. По словам В.А. Ковды (1977 г.), с помощью мелиорации человек перестраивает самоуправляемую экологическую систему, вносит в нее новые структурные компоненты и превращает ее в управляемую многокомпонентную агроэкосистему, дающую высокую продукцию необходимого человеку органического вещества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Мелиорация сельскохозяйственных  земель.

Объектами мелиорации могут быть: 1) земли с неблагоприятными условиями водно-воздушного режима (болота и заболоченные земли, засушливые степи, полупустыни и пустыни); 2) земли с неблагоприятными физическими и химическими свойствами (засоленные, тяжелые глинистые почвы, пески и т.д.); 3) земли, подверженные механическому воздействию воды или ветра (овраги, легко размываемый почвенный покров, склоновые территории), на которых осуществляются противоэрозионные мероприятия. В зависимости от объекта и способа воздействия на почву и растения различают гидротехническую, агротехническую, лесотехническую, химическую и культуртехническую мелиорацию.

Наиболее существенное влияние  на улучшение природныхусловийоказывает  гидротехническая мелиорация (орошение, обводнение и осушение), изменяющая водно-воздушный режим почвы. Для этого строятся оросительные и осушительные каналы, трубопроводы, создаются водохранилища и плотины.

Агротехническая мелиорация изменяет физические и химические свойства почвы, содержание различных питательных  элементов и обеспечивает в конечном итоге повышение ее плодородия. Она включает различные виды вспашек, почвоуглубление, залужение крутых склонов, улучшение лугов и пастбищ, снегозадержание.

Под лесотехнической мелиорацией  подразумевается улучшение земель путем выращивания древесной растительности. Сюда относятся облесение местности, закрепление движущихся песков, создание защитных лесных полос и т.д.

Химическая мелиорация применяется  для улучшения свойств земель путем внесения химических препаратов.

Культуртехнинеская мелиорация позволяет улучшать состояние поверхности почвы путем удаления камней, пней, кустарника, планировки поверхности.

Улучшение механического состава  и структуры почв. Для улучшения  микроагрегатного состава почв используют разновидности земельных мелиораций — пескование и глинование.

При песковании торфяно-болотных или  глинистых почв в них вносят песок. При этом у тяжелых глинистых  почв улучшается гранулометрический состав и водно-физические свойства, снижается  дефляция, у торфяно-болотистых почв снижается опасность возникновения пожаров.

Пескование существенно улучшает микроклимат почвы, благодаря чему увеличивается период биологической  активности, и почвы становятся более  пригодными для теплолюбивых культур.

Улучшение физических и тепловых свойств почв способствует развитию корневой системы растений, уменьшает их полегание, снижает засоренность посевов и, как следствие, приводит к повышению урожаев и улучшению качества сельскохозяйственной продукции. Чаще всего пескование используют для улучшения торфяно-болотистых почв. В зависимости от типа торфяной залежи дозы песка колеблются от 200—300 до 500—600 м³/га.

Песок завозят на торфяник, разравнивают по поверхности бульдозером или  грейдером, после чего перемешивают с торфом дисковыми боронами (смешанный метод пескования):

На высокозольных торфяниках (с  зольностью более 20%) используют насыпной метод пескования, когда крупнозернистый  песок вносят повышенной нормой —  до 1000—1500 м³/га — и без перемешивания возделывают сельскохозяйственные культуры непосредственно на песчаном слое.

В мелкозалежные торфяники песок  вносят путем глубокой запашки специальным  плугом с оборотом пласта на 110—140°. В результате образуется своеобразный почвенный профиль с чередующимися  прослоями торфа и песка.

Срок окупаемости затрат на пескование торфяников обычно не превышает 1—4 лет, а положительное влияние на почву прослеживается до 30—40 лет и более.

Глинование, т.е. внесение глины, используют на песчаных, супесчаных и легких торфяно-болотных почвах. Оно улучшает их структуру, микроагрегатное состояние и водно-физические свойства. Вносимый глинистый субстрат (так же, как песок при песковании) должен быть однородным по гранулометрическому составу, свободным от вредных для сельскохозяйственных растений химических соединений, содержать минимальное количество гравия, щебня и древесных остатков и обладать реакцией среды, близкой к нейтральной.

В зависимости от мелиорируемой  почвы, дозы глины колеблются от 200 до 500—600 м³Да. Нередко глинование сопровождают внесением извести. Заранее привезенный на мелиорируемый участок глинистый грунт обычно разравнивают в начале зимы по промерзшей земле.

Оструктуривание почв. Если физические свойства почвы в данной местности  являются фактором, ограничивающим урожай, а оструктуривание его устойчиво повышает, целесообразно применение искусственных структурообразователей почвы (ИСП).

Для оструктуривания почв широко применяются  ИСП как естественного, так и  искусственного происхождения, улучшающие водно-физические характеристики почв и повышающие их устойчивость к водной и ветровой эрозии.

В качестве ИСП для улучшения  структуры почв давно и успешно  используют щелочные силикаты — тонкодисперсные  аморфные коллоиды силикатов натрия и калия, известные под названием  жидкого стекла.

Во время внесения в почву щелочных силикатов ее необходимо увлажнить путем дополнительного полива. Норма расхода силикатных препаратов зависит от содержания в почве углерода и повышается с возрастанием его содержания. Как правило, она лежит в пределах 0,5—1,5 т/га. Силикатизация дает существенные прибавки урожая практически всех важнейших сельскохозяйственных культур, но, к сожалению, продолжительность действия щелочных силикатов не

Одним из приемов, наиболее часто используемых в практике сельского хозяйства  д^ля улучшения структуры почв, уменьшения температурных колебанийи испарений влаги с поверхности, является мульчирование, т.е. укрывание поверхности почвы различными органическими материалами — опилками, торфом, соломой и т.п. или неглубокая заделка их в самый верхний слой почвы. Аналогичный эффект дает жидкое мульчирование — разбрызгивание по поверхности почвы водно-битумных эмульсий, покрывающих почву тонкой пленкой и проникающих в ее поверхностный слой.

Битуминизацию можно проводить  на любых видах почвы, но максимальный эффект она дает на плохо оструктуренных малогумусных почвах. Битумную эмульсию производят в 55—60%-ной концентрации и перед использованием разбавляют водой на 50% и более для уменьшения вязкости и обеспечения равномерного разбрызгивания.

Для оструктуривания почв используют линейные полимеры, которые адсорбируются на поверхности почвенных агрегатов и стабилизируют тем самым комковатую структуру почв. К линейным полимерам, используемым в качестве ИСП, относят полиакрилат, полиакриламид, полиметакрилат и некоторые другие. Все они хорошо растворимы в воде и легко адсорбируются на глинистых частицах, мешая им слипаться. Степень их воздействия зависит от молекулярной массы, вязкости и дозы внесения, а также от свойств почвы и вида ее глинистых минералов.

Линейные полимеры наиболее эффективны на бедных гумусом почвах с неустойчивой структурой. Их целесообразно применять на увлажненных почвах в виде водных растворов с концентрацией 1— 3%. Норма расхода — от 0,7 до 1,25 ц/га для обработки поверхностного слоя почвы и от 6 до 60 ц/га для коренного улучшения пахотного слоя — в зависимости от вида линейного полимера и содержания в почве глинистой и илистой фракций.

Хорошими структурообразователями  для почвы являются поверхностно-активные вещества (ПАВ) — органические соединения, изменяющие поверхностное натяжение на границе раздела фаз. Химический состав ПАВ исключительно разнообразен, но для большинства из них характерно асимметричное строение молекул, включающих гидрофильную (притягивающую воду) группировку и гидрофобную (отталкивающую воду) органическую цепь.

Гидрофильность функциональных группировок  улучшает водный режим почвы, усиливая полезную влагоемкость и ослабляя эрозию. Гидрофобность препятствует поглощению воды. Благодаря этому сдерживаются процессы набухания, прекращается капиллярный подъем воды к поверхности почвы, не происходит заплывания почвенных агрегатов, на поверхности почвы не образуется корка, создаются условия для хорошей фильтрации осадков или поливных вод через крупные дренирующие поры.

При выборе ПАВ в качестве структурообразователей почвы необходимо использовать только те, которые совершенно безвредны для растений. Однако следует отметить, что большинство ПАВ не только улучшает структуру почвы, но и стимулирует рост и развитие растений. Прибавка урожая при их использовании колеблется от 10 до 50%.

В зависимости от препарата норма  расхода ПАВ колеблется от 10^-4 до 1% сухого вещества относительно к сухой массе почвы.

Улучшение гумусного состояния  почв. В условиях интенсификации сельскохозяйственного  производства отчетливо проявляется тенденция к снижению гумусированости почв. Однако потеря гумуса не является неизбежной. Высокая культура земледелия может способствовать не только сохранению, но и повышению запасов гумуса и формированию новых видов окультуренных высокогумусированных почв. Для этого необходимы расчет баланса гумуса и разработка системы мероприятий, направленных на поддержание бездефицитного баланса в высокогумусированных почзах и положительного баланса в почвах, бедных гумусом.

Баланс гумуса складывается из величины поступления в почву органического вещества и расхода гумуса за определенный промежуток времени или на определенной площади. Поскольку формирование высоких урожаев требует значительных расходов биогенных элементов почвы (при урожае зерновых культур 50 ц/га расходуется не менее 10 ц/га гумуса), большое внимание следует уделять вопросам накопления в почве органического вещества. Основными статьями прихода органического вещества в агроценозах является его поступление в почву с корневыми выделениями, прижизненным опадом, послеуборочными остатками и органическими удобрениями.

Дефицит гумуса, обусловленный ежегодной  минерализацией вещества, потерей гумуса с поверхностным стоком и его  вымыванием из пахотного слоя, в  настоящее время может быть компенсирован путем внесения значительных количеств различных видов органических удобрений.

В качестве таких удобрений могут  быть использованы отходы животноводства и птицеводства, торф и торфокомпосты, сапропели, осадки сточных вод, твердые  бытовые отходы и т.п.

Общая потребность России в органических удобрениях составляет более 800 млн  т ежегодно, что соответствует  внесению на каждый гектар не менее 6,2 т органических удобрений в год. Однако обеспеченность пахотных почв России ресурсами удобрений составляет лишь около 70% потребности в них для создания бездефицитного баланса гумуса.

Первое место по значимости для  сельского хозяйства занимают органические удобрения на основе отходов животноводства (навоз).