МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ М. Г. Голченко, Т. Д. Лагун, В. Н. Основин МЕЛИОРАЦИЯ И ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ Допущено учебно-методическим центром Минсельхозпрода РБ в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений специальности «Мелиорация и водное хозяйство». Под общей редакцией профессора, заслуженного работника народного образования РБ Голченко М.Г.
Transcript
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ИПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ
БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
М. Г. Голченко, Т. Д. Лагун, В. Н. Основин
МЕЛИОРАЦИЯ И ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО
ВВЕДЕНИЕВ СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
Допущено учебно-методическим центром Минсельхозпрода РБ в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений
специальности «Мелиорация и водное хозяйство».
Под общей редакциейпрофессора, заслуженного работника
народного образования РБГолченко М.Г.
Горки 2003
УДК 631.6 (075.8)
Рецензенты: А. П. ЛИХАЦЕВИЧ, член-корр. ААН РБ, доктор технических наук, генеральный директор НПО «БелНИИМиЛ; Н. Н. ВОДЧИЦ, зав. кафедрой сельскохозяйственных гидротехнических мелиораций учреждения образования «Брестский государственный технический университет».
Введение в специальность: Учебное пособие / Белорусская государственная сельскохозяйственная академия; Сост. М. Г. Г о л ч е н к о, Т. Д. Л а г у н, В. Н. О с н о в и н. Горки, 2003. с.
Дается общее представление о специальности инженера-гидротехника, его роли и задачи в сельскохозяйственном производстве. Приведены основные сведения о современных методах и способах мелиорации, увязанных с проблемой охраны окружающей среды. Отдельная глава посвящена организации учебного процесса и условиям получения высшего образования по избранной специальности.
Для студентов специальности 1-74 05 01 – мелиорация и водное хозяйство.Таблиц . Библиограф. .
Обучение в высших учебных заведениях начинается с чтения лекций по дисциплине «Введение в специальность». Включение ее в учебный план обусловлено требованиями к качеству подготовки специалистов.
Известно, что многие молодые люди, успешно сдавшие вступительные экзамены и прошедшие по конкурсу в высшее учебное заведение, не всегда четко осознают, чему они будут учиться в данном вузе по избранной специальности, не знакомы с общим уровнем развития материального производства или отрасли, в которой будут трудиться, не знают особенностей обучения в высшей школе.
Цель изучения дисциплины:– получение знаний о системе высшего сельскохозяйственного образования
в Республике Беларусь, о профиле и специфике будущей работы по избранной в вузе специальности.
Задачи по изучению дисциплины:– ознакомление на первом курсе студентов со спецификой высшего
сельскохозяйственного образования в системе непрерывного обучения, его роли для развития интеллектуального, культурного и экономического потенциала общества;
– изложение рекомендаций по организации учебного процесса студентов, их прав и обязанностей, квалификационных требования к будущей профессиональной деятельности;
– знакомство с историей, современным состоянием, проблемах и перспективах мелиорации и водного хозяйства в увязке с охраной природной среды;
– изучение истории развития факультета и вуза, организации встреч с производственниками, посещение мелиоративных и водохозяйственных объектов;
– ознакомление студентов с принципами организации и психологии – педагогическими особенностями учебного процесса, формирование у студентов понимания способов повышения эффективности учебной деятельности.
Студент должен знать:– существующую систему высшего образования;– положение о высших учебных заведениях;– основные принципы организации учебного процесса;– правила работы с литературой и конспектирования лекций;– положение о курсовых экзаменах и зачетах;– права и обязанности студентов;– основные сведениях о современных мелиорациях и водном хозяйстве;– состояние и перспективы развития мелиораций и водного хозяйства в
Республике Беларусь;
3
– основные природоохранные мероприятия при проведении мелиораций и в водохозяйственном строительстве в целом;
– приемы поддержания максимального уровня работоспособности человека;
– методы повышения работоспособности студентов в учебном процессе.Студент должен уметь:– пользоваться литературными источниками, владеть приемами быстрого
чтения и изложения технического текста, эффективного использования научно-технической информации;
– составлять тезисы и конспекты лекций;– ориентироваться в социальных и правовых отношениях в обществе;– отстаивать свою точку зрения на квалифицированную характеристику
инженера-гидротехника.Настоящее издание является вторым, дополненным и переработанным, с
учетом происшедших изменений в системе высшего образования и мелиорации земель в Республике Беларусь (первое издание вышло в 1986 г.; М. Г. Голченко, Введение в специальность, Минск, «Вышэйшая школа»).
Учебное пособие подготовлено коллективом авторов в составе: М. Г. Голченко, профессор БГСХА, заслуженный работник народного образования РБ, кандидат техн. наук; Т. Д. Лагун, доцент БГСХА, кандидат техн. наук; В. Н. Основин, доцент БГСХА, кандидат техн. наук.
Авторы выражают глубокую признательность рецензентам учебного пособия: Генеральному директору НПО «БелНИИМиЛ», члену-корреспонденту ААН РБ, доктору технических наук, профессору А. П. Лихацевичу и заведующему кафедрой сельскохозяйственных гидротехнических мелиораций учреждений образования «Брестский государственный технический университет», кандидату технических наук Н. Н. Водчицу за ценные замечания и советы по улучшению содержания учебного пособия.
4
2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СОВРЕМЕННЫХ МЕЛИОРАЦИЯХ И ВОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
2.1. Влияние природно-климатических условий на устойчивость сельскохозяйственного производства Республики Беларусь
Средой и условием существования наземных растений является биосфера, которая включает в себя почвенную оболочку Земли и приземной слой воздуха. Важнейшая составная часть биосферы – почва. Почва – это естественноисторическое образование, представляющее собой сложную многофазную минеральную и органическую систему различного химического, физического и биологического состава. Иногда под почвой понимают поверхностный слой земной коры, разрыхленный, измененный и непрерывно изменяющийся под совместным воздействием природных факторов почвообразования и производственной деятельности людей и обладающий составом плодородия.
Почва находится в постоянном развитии, поэтому и ее плодородие – свойство динамичное, претерпевающее заметные изменения, как в естественном состоянии, так и особенно при вовлечении почвы в обработку. Плодородие – очень важное и сложное свойство почвы. Чаще всего почвы, вовлеченные в сельскохозяйственное производство, характеризуются эффективным плодородием, об уровне которого судят, прежде всего, по величине уровня, получаемого при возделывании культур. В свою очередь эффективное плодородие подразделяется на естественное и искусственное. Последнее создается и поддерживается воздействием человека через систему различных агротехнических и мелиоративных мероприятий: обработка почвы, внесение органических и минеральных удобрений, осушение, орошение и др.
Выделяют также потенциальное плодородие почвы, под которым понимают те внутренние почвенные ресурсы, которые могут быть использованы для максимального удовлетворения потребностей растений. При одинаковом потенциальном плодородии почвы могут иметь различное эффективное плодородие и наоборот. Например, из-за своеобразия почвообразовательного процесса, неблагоприятного рельефа и климатических условий потенциальное плодородие некоторых почв не может быть использовано в полной мере. В первую очередь это относится к заболоченным и засоленным почвам. Высоким потенциальным плодородием на юге нашей страны обладают многие каштановые и другие почвы, но их производительность сдерживается в связи с недостаточным количеством выпадающих осадков. Проблема несоответствия между потенциальным и эффективным плодородием также решается в первую очередь путем осуществления различных мелиоративных мероприятий.
5
Атмосфера, как и почва, является средой и условием жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов. Конкретным показателем атмосферы в данном случае служат климатические условия, которые она образует вместе с солнечной энергией. Упрощенно под климатом понимают многолетнюю совокупность метеорологических условий, свойственных данной местности: количество выпадающих атмосферных осадков, продолжительность солнечного сияния, температура и влажность воздуха, испаряемость влаги, облачность, скорость ветра и др.
Наиболее существенное влияние на жизнедеятельность растений, их продуктивность и качество продукции оказывают свет, тепло, питательные вещества и вода, которые должны находится в определенном количественном соотношении. Другие же факторы, например, как облачность неба, влажность воздуха, град, заморозки и т. д., относят к второстепенным. В большинстве случаев они ограничены временем, территорией и воздействуют только на отдельные виды растений. Безусловно, иногда перечисленные второстепенные факторы достигают большой интенсивности и величины и оказывают существенное влияние на развитие растений, причиняя вред или даже вызывая гибель урожая сельскохозяйственных культур.
В процессе своего исторического развития растения приспособились к соответствующим природно-климатическим условиям, что обусловливает их биологическую продуктивность.
Основные особенности почв Белоруссии обусловливаются расположением республики на юго-западе обширной дерново-подзолистой зоны с умеренно континентальным климатом, длинным вегетационным периодом, высоким биоклиматическим потенциалом.
Северная часть территории Республики Беларусь входит в Прибалтийскую, южная – в Белорусскую часть южно-таежной зоны дерново-подзолистых почв. Почвообразующие породы: 12,6 % – озерно-ледниковые и лессовые, 12,7 – моренные, 41,3 – водно-ледниковые, 17,0 – древнеаллювиальные, 6,8 – аллювиальные, 9,6 – болотные; по механическому составу: глинистые – 0,05 %, суглинистые – 31,6, супесчаные – 27,75, песчаные – 31, торфяные – 9,6. Почвы республики образовались под влиянием подзолистого, дернового и болотного процессов. Значительно влияют на формирование почв окультуривание и эрозия.
Основной тип почв в республике – дерново-подзолистые. Эти почвы занимают около 70 % всей территории. В связи с большим разнообразием почвообразующих пород дерново-подзолистые почвы Беларуси очень разнообразны. Разные по механическому составу, они неодинаковы и по плодородию.
Рельеф Белоруссии сложный и разнообразный. Он образовался в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных факторов на протяжении всей геологической истории западной части Русской плиты.
6
Территория республики расположена на западе Русской равнины и имеет преимущественно волнистую или плосковолнистую поверхность с абсолютными высотами 110…180 м над уровнем моря, над которой местами поднимаются холмистые моренные возвышенности и гряды, разделенные низинами и речными долинами. Средняя высота поверхности Беларуси 160 м над уровнем моря. Большинство возвышенностей, на которые приходится часть территории, расположены в северо-западной части республики и имеют абсолютные высоты 200…300 м. Возвышенности холмистых районов, занимающих треть территории и плоские равнины, прорезаны узкими и довольно глубокими речными долинами, а также сетью коротких оврагов и балок. Для низин характерны широкие и плоские, часто заболоченные долины, которые сочетаются с плоскими зарастающими озерными котловинами.
Весь юг республики занят низменным пространством Белорусского Полесья с необычно ровным рельефом. Долины рек плоские и широкие. Характерным для Полесья является широкое распространение одиночных и групповых песчаных холмов. Моренные холмы и возвышенности встречаются редко.
Потребность в проведении того или иного вида мелиораций и возможность их осуществления определяются комплексом социально-экономических и природных факторов. В числе последних наиболее существенное значение имеют климатические условия (осадки, температура, влажность воздуха и т. д.) Климат Беларуси в целом умеренно континентальный: зима мягкая и влажная, лето относительно прохладное и солнечное.
Выпадение осадков является неравномерным и часто недостаточным в отдельные декады даже средневлажных лет.
Неравномерный режим летних осадков обусловливает наличие бездождных и засушливых периодов. Бездождным считается такой период, когда в течение 10 дней подряд за сутки выпадало меньше чем 1 мм осадков. В последующие дни неэффективными являются осадки менее 5 мм, если при делении их суточной суммы на предшествующее число бездождных дней (после первых 10) получалась величина менее 0,5 мм/сут.
Для Республики Беларусь бездождные периоды в течение апреля – октября – ежегодное явление. По каждой метеостанции практически во все месяцы теплого сезона в среднем раз в два года (в июле раз в три года) можно ожидать бездождье. За сезон в отдельном пункте ежегодно наблюдается в среднем 3…4 бездождных периода. В распределении повторяемости бездождных периодов по территории республики не наблюдается четких закономерностей.
Наиболее опасны бездождные периоды в весенне-летние месяцы на легких минеральных почвах.
Важным показателем погодных условий вегетационного периода служит суммарная продолжительность бездождья (СПБ), определяемая как сумма числа дней бездождных периодов. В среднем по Белоруссии СПБ за вегетационный период составляет 58 дней. В отдельные годы СПБ превышает средние значения более чем в полтора раза.
7
Бездождные периоды в 83 % случаев сопровождаются повышенными температурами воздуха, что приводит обычно к атмосферной и почвенной засухе. Считается, что почвенная засуха наступает при снижении продуктивной влаги пахотного слоя до 10 мм и ниже.
Однако определять степень оптимальности условий влагообеспеченности сельскохозяйственных культур только по абсолютным показателям не всегда правомерно. Для этого необходимы относительные, обобщающие показатели. Наибольшее распространение получил гидротермический коэффициент (ГТК) Г. Т. Селянинова, представляющий собой отношение суммы осадков за период с температурой воздуха выше 100С к сумме температур за этот же период, уменьшенной в 10 раз. Расчеты ГТК для метеостанций Белоруссии показывают, что примерно каждый третий год (а в отдельные месяцы и второй) территория республики испытывает недостаток увлажнения.
Беларусь географически расположена на стыке зон избыточного и неустойчивого увлажнения. Причем, отличительной характеристикой республики является наличие на ее территории водораздела между бассейнами двух морей – Балтийского и Черного. К бассейну Балтийского моря относятся такие крупные реки, как Неман и Западная Двина с их многочисленными притоками.
Характерной особенностью их водосборов, которые по площади занимают около половины Беларуси, является развитый мезорельеф и большая пестрота почвенного покрова, наличие крутых склонов, переувлажняемость низин, мелкоконтурность пахотных угодий, закустаренность, завалуненность.
К черноморскому бассейну относится река Днепр, с ее крупнейшим притоком Припять протекающая по восточной части Беларуси. Ее водосбор занимает весь юг республики, формируя уникальный регион – Полесскую низменность. Эта зона занимает около 6 млн. га, охватывая до 30 % территории Республики Беларусь.
Учитывая важную роль воды для всего живого на земле в 1998 г. был принят водный кодекс РБ, который регулирует отношения, возникающие при владении, пользовании и распоряжении Государственным фондом и направлен на создание условий для рационального использования и охраны вод, восстановления водных объектов, сохранения и улучшения водных экологических систем.
Таким образом, Земля и вода являются основными природными ресурсами и национальным богатством Республики Беларусь, от эффективности использования и охраны которых зависит экономическая, социальная и экологическая ситуация в стране, благополучие каждого человека. Большая распаханность территории со сложными природными условиями и культуртехнической неустроенностью. Из 9332,7 тыс. га сельскохозяйственных земель 8555,9 тыс. га интенсивно используется и в то же время 550,6 тыс. га подвержены эрозии, 103,1 тыс. га заболочено, 87,4 тыс. га заросли кустарником и мелколесьем. 547,7 тыс. га засорены камнями, 1328,5 тыс. га загрязнены
8
радионуклидами (цезием – 137), 40 тыс. га нарушенных земель требуют рекультивации. Сельскохозяйственные угодья характеризуются большим разнообразием, обусловленным их гранулометрическим составом, степенью увлажнения, проявлением эрозионных процессов, степенью закустаренности.
В настоящее время в Республике Беларусь осушено 3,3 млн. га земель, из них в сельскохозяйственном использовании находится 2,9 млн. га. Кроме по-вышения продуктивности сельскохозяйственных угодий мелиоративное обустройство этих территорий решило целый ряд социальных программ. На крупных мелиоративных массивах созданы десятки хозяйств. Центральные их усадьбы представляют собой поселки городского типа с развитой инфраструктурой: культурно-бытовые учреждения, школы, детские сады и ясли, больницы, торговые центры.
Особенно это относится к Полесью. Благодаря проведению комплексных мелиораций экономический потенциал региона возрос за двадцать лет в 2,5 раза, и люди в подавляющем большинстве воспринимают это положительно. Одновременно с осуществлением мелиоративных работ построены сотни километров автомобильных дорог, сданы в эксплуатацию после строительства объекты социального и производственного назначения, сети водоснабжения и канализации, выполнено водное обустройство ряда сельских населенных мест. В то же время в республике не остановлены неблагоприятные процессы заболачивания и деградации земель, потери почвой плодородия. В неудовлетворительном состоянии находятся земли в водоохранных зонах малых рек, загрязняющихся стоками животноводческих ферм, на которых во многих случаях отсутствуют навозохранилища, жижесборники и другие сооружения. В пределах водоохранных зон размещено около 800 бань, прачечных, силосных ям и других объектов загрязнения. Серьезную опасность для поверхностных и грунтовых вод представляют крупные животноводческие комплексы с гидросмывной системой удаления навоза. Ухудшилась эксплуатация мелиорируемых земель, построенные ранее мелиоративные системы выходят из строя, увеличивается мелкоконтурность и закустаренность сельхозугодий.
Из года в год увеличивается загрязнение водных источников, качество и очистка их постоянно ухудшаются. Постоянным и наиболее опасным загрязнителем водоемов является сельскохозяйственное производство в связи с существующими нерациональными технологиями использования минеральных удобрений и химических средств защиты. Недостаточно эффективно используются водные ресурсы Республики Беларусь для строительства малых ГЭС и интенсивного рыбоводства.
Все большее значение в развитии общества играют экологические проблемы. Произошедшие за последние годы стихийные бедствия антропогенного и климатического характеров (авария на ЧАЭС, паводки в зоне Полесья) выявили проблемы в разработке и реализации мероприятий по предотвращению губительного воздействия этих явлений на безопасность
9
жизнедеятельности человека, снижению поступлений нитратов и радионуклидов в водные ресурсы и урожай, защите сельских населенных мест от стихийных бедствий, нахождению дешевых источников энергии. В этих условиях добиваться устойчивого обеспечения населения Республики Беларусь качественным продовольствием становится все более затруднительным.
Антропогенная нагрузка достигла такого уровня, когда сама природа уже не в состоянии справиться с восстановлением земельных и водных ресурсов в ходе естественных процессов. Если не принять кардинальных мер по предупреждению их загрязнения в результате сельскохозяйственной деятельности, населению республики уже в ближайшие десятилетия угрожает перспектива остаться без пригодной для питься воды и экологически чистой сельскохозяйственной продукции.
Прогнозируемые учеными глобальные изменения климата, негативные процессы в земледелии показывают, что альтернативы экологически сбалансированному природопользованию в Республике Беларусь нет. Необходимо от тезиса, что надо больше производить продукции и с меньшими затратами, переходить к новому, что самые крупные наши потери связаны со снижением затрат на охрану природы.
Учитывая важность в Беларуси мелиорированных земель, на которых в настоящее время производится более трети продукции растениеводства, Постановлением Совета Министров Республики Беларусь № 76 от 20 января 2000 г. принята Республиканская программа “Сохранение и использование мелиорированных земель на 2000…2005 г.г.”. Реализация программы позволит превратить мелиорированные земли в гарантированный источник получения сельскохозяйственной продукции. Этому будут способствовать реконструкция и модернизация устаревших мелиоративных систем, обеспечение их надежного функционирования, интенсификация мелиоративного земледелия и луговодства. Программа ориентирована на эффективное производство экологически чистой сельскохозяйственной продукции, охрану почв и почвенного покрова от деградации, а водных источников – от истощения и загрязнения, создание благоприятных условий жизни и труда сельского населения. Эффективность этой работы во многом будет зависеть и от уровня подготовки и квалификации выпускаемых специалистов – инженеров-гидротехников.
2.2. Сущность мелиорации земель и потребность в ее проведении
В современных условиях ресурсы продовольствия в основном создаются в трех отраслях народного хозяйства: сельском, рыбном и лесном. Практически монопольными источниками продовольствия служат земля, вода и лес как объекты целенаправленной человеческой деятельности. Однако в настоящее время и в обозримом будущем наиболее надежным и перспективным источником производства продуктов питания останется сельское хозяйство,
10
продукция которого в балансе продовольственных ресурсов имеет решающее значение. Понятно также стремление добывать в морях, реках, озерах больше рыбы и другого сырья для производства продуктов питания, увеличивать сбор лесных даров. Но во избежание нарушения природного равновесия допустимые резервы этих промыслов все же будут сознательно ограничиваться.
Сельское хозяйство – наиболее древняя отрасль материального производства. Его история – это история деятельности людей, направленной на повышение продуктивности культурных растений и домашних животных, чтобы обеспечить и улучшить условия существования человечества.
В отличие от промышленности особенность сельскохозяйственного производства заключается в характере использования природных ресурсов, организации труда, большой неоднородности условий, в которых оно осуществляется, а также в своеобразии получаемой продукции.
На устойчивость сельскохозяйственного производства большое влияние оказывают природно-климатические условия региона и плодородие почвы. В свою очередь плодородие почвы подразделяется на естественное (потенциальное) и искусственное (эффективное). Последнее создается и поддерживается воздействием человека через систему различных агротехнических и мелиоративных мероприятий: обработкой почвы, внесением органических и минеральных удобрений, регулированием водного режима (осушением, орошением) и др.
Слово «мелиорация» происходит от латинского «melioratio», что в переводе означает «улучшение». В более конкретном выражении мелиорация представляет собой комплекс мероприятий, направленных на регулирование (улучшение) основных компонентов природной среды (факторов жизни растений).
Объектом воздействия сельскохозяйственных гидротехнических мелиораций в большинстве случаев служат почвы, средством – регулирование их водного и связанных с ним воздушного, теплового и питательного режимов в комплексе с агротехническими мероприятиями. Задачи, цели и характер мелиораций определяются агробиологическими требованиями сельскохозяйственных культур, экономическими и хозяйственными возможностями, зависящими от уровня развития общественного производства.
Посредством сельскохозяйственных гидротехнических мелиораций решаются следующие основные задачи:
– увеличение объема сельскохозяйственной продукции за счет освоения и перевода в сельскохозяйственные угодья ранее не используемых земель (болот, засушливых территорий и др.);
– увеличение объема сельскохозяйственного производства за счет интен-сификации использования имеющихся в хозяйстве земель путем повышения их эффективного плодородия (ликвидация временной переувлажненности, орошение, агромелиорация, коренное улучшение лугов и др.);
– создание условий для рационального использования сельскохозяй-
11
ственной техники и других средств производства путем проведения культурно-технических мероприятий (укрупнение полей, планировка, уборка камней и т.д.).
В разных условиях хозяйственных отношений изменяются и требования к проведению мелиораций.
2.3. Из истории развития мелиорации
Мать-земля. Земля-кормилица. Сколько уважения, благодарности вкладывал в эти понятия человек, если видел, как все, что росло и растет, жило и живет, рождено ее жизнесозидательной силой !
Земля-мачеха. Земля-страдалица. Сколько горечи, печали в подобных словах, сказанных в те минуты, когда перед человеческим взором представала мертвая бесплодная земля, которая, словно бездна, заглатывала семена и не давала никакого урожая...
Испокон веков человек стремился укротить стихию воды, улучшить водный режим почв, увеличить площади земель, пригодных для сельскохозяйственной обработки. Но не всегда эти попытки были обоснованы экономически и экологически, не всегда соответствовали объективным потребностям общества.
Воздействие человека на окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности началось со времени зарождения цивилизации. Интенсивность этого воздействия нарастала в ходе эволюции человечества. Искусственное орошение как вид мелиораций на земном шаре стали применять 3-4 тысячи лет до нашей эры в Египте, Китае, Ираке и Индии. В Ираке, в долине рек Тигра и Евфрата, до наших дней сохранились остатки древнейшего оросительного канала Нарван, сооружение которого относится к периоду существования одной из самых древних цивилизаций. В предгорьях Байсунтау на юге Узбекистана также обнаружен древний искусственный канал. Ему три тысячи лет.
Таким образом, работы по орошению земель в южных регионах стали проводиться по существу одновременно с началом культурного земледелия. Об этом свидетельствуют многочисленные остатки древних оросительных систем в Хакасии (Восточная Сибирь), низовьях Амударьи. Все работы в то время выполнялись вручную под руководством народных мастеров. При этом наибольший объем работ по орошению земель, как правило, приходился на периоды мирного существования, т.е. развитие и состояние орошения были тесно связаны с историей государств.
Оросительные мелиорации на территории Восточной Европы стали интенсивно развиваться на Северном Кавказе, в Поволжье, Барабинской степи, Причерноморье и других районах с XIX века. Особо пристальное внимание на развитие орошения обращалось после засух, неурожаев и голода 1880, 1891-1892 гг. К тому времени относится организация в Российской империи специальных экспедиций по орошению, впоследствии замененных постоянными органами по руководству мелиоративным делом. В
12
хлопководческих районах началось строительство крупных для того времени оросительных систем, например Мургабской, Голодностепской, Муганьской и др. В 1913 г. было окончено строительство канала для орошения 35 тыс. га земель в Голодной степи.
Осушительные мелиорации стали применять значительно позже оросительных. Например, первые упоминания об осушении в восточнославянских княжествах относятся к XI-XV вв. (Новгород, Москва). Достоверные данные о первых мелиоративных работах появляются в документах XV века. Мелиорация земель проводилась тогда в форме расчисток полей от растительности и их последующего окультуривания.
Начало организованной осушительной мелиорации в сельскохозяйственных целях приходится на 1813 г., когда в окрестностях Петербурга развернулись работы по осушению 395 га земель. Закончились они в 1817 г. До 1829 г. там было осушено еще 500 га земельных угодий под огороды и луга.
Внимание к развитию осушения земель усилилось во второй половине XIX века. Начало крупным осушительным мероприятиям на территории Российской империи положила Западная экспедиция по осушению болот, организованная в 1873 г. под руководством И. И. Жилинского и проводившая работы в центральных губерниях и в Полесье. Впоследствии была образована и Северная экспедиция по осушению болот.
Первые сведения о водохозяйственных работах на территории Беларуси относятся к началу XVI века. В районе г. Кобрина был прорыт канал длиной около 20 км. В 1770-1784 гг. осуществлялось строительство канала Огинского протяженностью 54 км, который соединил реки Припять и Неман. Канал существует и в настоящее время. Строительство Днепровско-Бугского канала протяженностью 196 км началось в 1775 г. и продолжалось почти 68 лет. Каналы строили в основном для навигации и лесосплава, но они оказали большое влияние и на осушение прилегающих болот.
Самые большие мелиоративные работы по тем временам выполнены Западной экспедицией. С 1873 по 1898 г. вручную построено 4,5 тыс. км мелиоративных каналов, улучшены сотни тысяч гектаров естественных сенокосов и лесных угодий.
Особое место в истории осушительных мелиораций принадлежит Горы-Горецкому сельскохозяйственному институту (ныне Белорусская государствен-ная сельскохозяйственная академия). В 1853-1860 гг. на территории участка «Иваново» этого института на большой площади профессором А. Н. Козловским был заложен закрытый гончарный дренаж – один из первых и старейших в Восточной Европе. Этот гончарный дренаж представляет огромный интерес для специалистов, поскольку был построен для самых разнообразных целей: осушения, минеральных тяжелых почв с атмосферным водным питанием, лугов, низинных торфяников, замкнутых заболоченных западин, а также осушения строительных площадок крупных зданий и снижения гидродинамического напора грунтовых вод в нижних частях откосов
13
каналов во избежание их выпучивания и обрушения. Как государственное дело водная мелиорация земель получила признание в
1894 г., когда при тогдашнем Министерстве земледелия и государственных имуществ Российской империи был создан отдел земельных улучшений. В своей работе отдел опирался на опыт мелиорации казенных земель, накопленный по крайней мере за два предыдущих пятилетия. Однако по сравнению с другими странами темпы мелиоративных работ здесь были невысокими. Так, с 1870 по 1905 г. на осушение было израсходовано 8,3 млн. руб., в то время как в США – 167,8, а в Англии – 129,9 млн.
К 1913 г. в России было мелиорировано 7,2 млн. га земель, в том числе 4,0 млн. га орошались и 3,2 млн. га было осушено. Во время Первой мировой и гражданской войн мелиоративная сеть пришла в упадок и к 1922 г. площадь мелиорированных земель на этой территории сократилась до 5,2 млн. га. Но уже к началу Великой Отечественной войны площадь мелиорированных земель увеличилась до 11,8 млн. га, в том числе осушенных – до 5,5 млн. га. За годы Второй мировой войны общая площадь мелиорированных земель опять уменьшилась.
В тех успехах, которых достигла мелиорация земель, большая роль принадлежит ученым. Основоположником мелиоративной науки и ее признанным мировым авторитетом является академик А. Н. Костяков. С его именем связаны разработка научных основ мелиорации земель, организация и осуществление планов мелиоративного строительства в государственном масштабе. Вершина творческой деятельности А. Н. Костякова – его учебник «Основы мелиораций», выдержавший несколько изданий (первое – в 1927 г.) и остающийся до сих пор рекомендуемым учебником по мелиорации в вузах нашей и ряда других стран. По широте постановки вопросов мелиорации и глубине их разработки он не имеет аналогов.
А. Н. Костяков был пионером введения в науку и практику мелиорации основных понятий и терминов, сохраняющих свою значимость и поныне. К ним относятся: классификация мелиоративны систем (отправной идеей которой является неразрывность инженерных и агротехнических мероприятий), виды осушительных мелиораций в зависимости от их воздействия на природные условия, норма осушения, гидромодуль и др. Еще в те годы, когда мелиоративные работы проводились лишь на отдельных земельных массивах, а перед наукой ставились в первую очередь задачи рационализации проектирования, строительства и эксплуатации отдельных систем, А. Н. Костяков предвидел, что со временем встанут проблемы крупномасштабной мелиорации регионов, требующие поиска биосферно-совместимых, эколо-гически сбалансированных технологий и средств воздействия человека на природные комплексы. Поэтому и ныне в качестве отправных положений используется многое из обширного и разнообразного научного наследия А. Н. Костякова и работ его соратников и учеников И. А. Шарова, А. Д. Брудастова, А. А. Черкасова, С. Ф. Аверьянова, Н. Д. Кременецкого, Б. А. Шумакова и др.
14
Большое влияние на развитие научно-технического прогресса сельско-хозяйственных гидротехнических мелиораций в России оказали также ученые В. В. Докучаев, А. А. Измаильский, П. А. Костычев, В. Р. Вильямс, В. В. Подырев, А. И. Воейков, Н. А. Димо, К. С. Веселовский, П. А. Витте, Б. Б. Шумаков, Б. С. Маслов, М. С. Григоров и многие другие. В решение общих теоретических и региональных практических проблем мелиорации земель Беларуси значительный вклад внесли А. Н. Козловский, А. Д. Дубах, Р. П. Спарро, Х. А. Писарьков, А. В. Лебедевич, И. С. Лупинович, С. Г. Скоропанов, А. И. Мурашко, А. И. Ивицкий, В. М. Зубец, А. Ф. Печкуров, Г. И. Лашкевич, Ф. В. Игнатенок, Б. И. Яковлев, Г. И. Афанасик, П. И. Закржевский, В. С. Аношко, В. Ф. Шебеко, В. Ф. Карловский, И. В. Минаев и др.
2.4. Классификация и комплексность мелиораций
В широком географическом плане в зависимости от того, на какой из компонентов природной среды направлены мелиоративные мероприятия, они могут быть различных типов, подтипов и видов (табл. 2.1). В свою очередь каждый вид в зависимости от способов проведения мелиорации может подразделяться на ряд подвидов.
Т а б л и ц а 2.1. Классификация мелиораций по воздействию на природные компоненты или их комплексы
(по А. М. Шульгину, В. Г. Гриневецкому, В. С. Аношко и др.)
Тип Подтип Вид1 2 3
Водные (гидротех-нические)
Осушительные Осушение болотОсушение заболоченных земель
Паводко-регулирующие Борьба с затоплением и паводкамиБорьба с подтоплениемЛиквидация поверхностного застаивания вод атмосферных осадков (вымочек)
Регулирование водно-воздушного режи-ма осушаемых почвОрошение осушаемых болот и заболо-ченных земель
Обводнительные Обводнение безводных территорийОбводнение маловодных территорийОбводнение в условиях гумидной зоны
15
Агротех-нические
Осушительно-регулирующие Устройство ложбинУзкозагонная вспашкаПрофилирование почвыБороздованиеГребневаниеГрядованиеЩелеваниеКротование
Земельные АккумуляционныеПочвозащитные
Безотвальное рыхлениеГлубокая вспашкаРазуплотнение почвыБорьба с плоскостной эрозиейБорьба с овражной эрозиейБорьба с дефляцией почвБорьба с суффозией почв
П р о д о л ж е н и е т а б л. 2.1.
1 2 3Почвореконструктивные Создание почвенного покрова
Гранулометрическое обогащение почв (пескование, глинование)Увеличение мощности перегнойногогоризонта
Внесение минеральных удобренийРегулирование распределенияпитательных веществ в ландшафтеИзвесткование почвКислотование почвГипсование почвОструктуривание почвПротиводефляционное закрепление почвСиликатизация почвогрунтов
Санитарно-дезинфекционные Применение арборицидовПрименение пестицидов
Приведенная классификация мелиораций является условной, она дает представление об их масштабности и широте. В сельскохозяйственном производстве наибольшее применение находят водные (гидротехнические), агротехнические, земельные и химические мелиорации. Как отмечал основоположник мелиоративной науки А. Н. Костяков, «сельскохозяйственные мелиорации представляют собой систему организационно-хозяйственных и технических мероприятий, имеющих задачей коренное улучшение небла-гоприятных природных (гидрологических, почвенных, агроклиматических) условий с целью наиболее эффективного использования земельных ресурсов в соответствии с потребностями общества».
Применительно к условиям Беларуси, в зависимости от задач, которые решаются при осуществлении сельскохозяйственных мелиораций, эти мелио-рации обычно подразделяют на следующие основные типы (подтипы): гидротехнические мелиорации (гидромелиорации), агромелиорации, культур-технические мелиорации, почвозащитные (борьба с водной и ветровой эрозией почв), химические мелиорации, лесомелиорации.
Гидротехнические мелиорации – это система мероприятий, посредством которых достигается регулирование в заданных пределах или упорядочение (улучшение) водного режима территории. Эти мелиорации выполняют роль перераспределителей влаги во времени и пространстве с целью повышения плодородия почв, рационального использования водных и земельных ресурсов и улучшения природных условий.
Выделяют следующие виды гидротехнических мелиораций: осушительные, оросительные, осушительно-увлажнительные, осушительно-оросительные, паводково–регулирующие и обводнение земель (главным образом пастбищ). Примыкают к водной мелиорации такие виды земельного обустройства, как агромелиоративные мероприятия и борьба с эрозией почв.
Распространение различных видов гидротехнических мелиораций в основном имеет зональный характер: на юге развивается орошение и
17
обводнение, на севере – осушение. Однако такое распределение условное. С изменением потребностей и экономических возможностей общественного производства меняется характер проводимых гидротехнических мелиораций.
Например, территория Республики Беларусь характеризуется умеренным климатом, поэтому до последнего времени здесь применялись, как правило, только осушительные мелиорации. Однако неустойчивый режим естественного увлажнения и теплообеспеченности территории (чередование влажных и засушливых, холодных и теплых периодов) не позволяет без дополнительного увлажнения некоторых культур иметь в стране устойчивое производство сельскохозяйственной продукции. Это привело к тому, что ныне в достаточно широких масштабах здесь применяются осушительно-увлажнительные и оросительные мелиорации.
Из других типов (подтипов) применяемых в Беларуси мелиораций наиболее распространены следующие:
– агрохимические мелиорации, в задачу которых входит улучшение химизма корнеобитаемого слоя почвы путем внесения удобрений, известкования кислых почв;
– агротехнические мелиорации являются обязательным дополнением гидротехнических при осушении почв с низкой водопроницаемостью и проводятся с целью отвода избыточной воды по поверхности и пахотному слою почвы, создания дополнительных запасов продуктивной влаги в подпахотном слое, улучшения теплового режима и повышения биологической активности почвы;
– культуртехнические мелиорации, которые проводятся с целью создания условий для производительного использования сельскохозяйственной техники и окультуривания корнеобитаемого слоя почвы (расчистка кустарников, корчевка пней, деревьев, срезка кочек, уборка камней, планировка поверхности, первичная обработка, другие мероприятия по сохранению и повышению плодородия почв);
– агролесомелиорации, включающие систему мероприятий, направленных на улучшение почвенных, климатических и гидрологических условий биологическими методами, путем выращивания тех или иных лесных насаждений. Наибольший эффект мелиорации дают в том случае, если одновременно с гидротехническими мероприятиями осуществляются агротехнические, культуртехнические и агрохимические в зависимости от природных условий и характера использования земель.
2.5. ОСУШИТЕЛЬНЫЕ И ОСУШИТЕЛЬНО-УВЛАЖНИТЕЛЬНЫЕ МЕЛИОРАЦИИ
2.5.1. Цель и условия применения осушительных мелиораций
18
Природно-климатические условия Республики Беларусь не позволяют вести интенсивное земледелие без улучшения водного режима на площади около 8 млн. га потенциально плодородных, но заболоченных и переувлажненных земель. Из них 4,5 млн. га наиболее пригодны для ведения сельского хозяйства. Все эти земли и составляют потенциальный сельскохозяйственный мелиоративный фонд Беларуси. Из данного фонда, как указывалось ранее, к настоящему времени осушено 3,41 млн. га, из которых в сельскохозяйственном производстве используются 2,92 млн. га.
Сельскохозяйственные осушительные (гидротехнические) мелиорации предназначены для улучшения в соответствии с требованиями сельскохозяйственных культур водного режима и связанных с ним теплового и питательного режимов в корнеобитаемом слое на заболоченных и переувлажненных землях. Осушение призвано обеспечить благоприятные водные условия для культурных растений и реализуется путем сброса избыточных вод с осушаемой территории. Осушительные мелиорации могут применяться также для упорядочения водного режима земель на других объектах народного хозяйства несельскохозяйственного назначения.
Проведение осушительных мелиораций в комплексе с мероприятиями по окультуриванию земель в корне изменяют социально-экономические условия проживания населения в зонах избыточного увлажнения. После осушения переувлажненных территорий кроме получения под сельскохозяйственные угодья дополнительных площадей появляется возможность развития транспортных путей, улучшения соцкультбыта и перспективного обустройства населенных пунктов. За счет осушения земель возрастают площади полей севооборотов, повышается эффективность использования сельскохозяйственной техники.
Осушаются также торфяные месторождения под добычу торфа (на удобрение, топливо и др.). В лесном хозяйстве осушение применяется для ускорения роста и улучшения условий использования древесной растительности. Во многих случаях без осушения территорий невозможно вести гражданское и промышленное строительство. Специальные осушительные мероприятия предусматриваются также при строительстве спортивных площадок, аэродромов, когда необходимо быстро отводить избыточные воды.
Осушение обычно сопровождается другими видами мелиорации почв. Вместе с осушением проводятся культуртехнические, агромелиоративные, агрохимические и другие мероприятия, улучшающие водно-физические свойства почвы и повышающие ее плодородие. На мелиорированных землях рекомендуется применять специальные системы земледелия.
Выбор объектов для осушения должен производиться с учетом проблем биосферной совместимости осушенных территорий с окружающей средой. При проектировании осушения земель необходимо стремиться исключить неблагоприятные изменения в функционировании природных экосистем на
19
прилегающих территориях. В естественном виде должны сохраняться памятники истории, архитектуры, археологии, ценные объекты природы, включая и прилегающие болотные экосистемы. Достичь всего этого можно применением единой, взаимосвязанной системы природоохранных мероприятий. Там, где имеется большое разнообразие видов и сообществ растений и животных, выделяются биологические заказники, создаются природоохранные полосы и ниши, разделительные полосы, миграционные коридоры для обеспечения свободного передвижения животных. На самих осушаемых землях следует оставлять фрагменты природных экосистем и проектировать искусственные природоохранные объекты (полезащитные, лесные полосы, противоэрозионные устройства, пруды-накопители и др.).
Для многих районов Беларуси мелиорация земель является необходимым условием стабильного экономического и социального развития. Ряд хозяйств на протяжении многих лет не только постоянно отличается высокими урожаями зерна, трав, картофеля и других сельскохозяйственных культур на мелиорированных землях, но и комплексным обустройством территории. Наряду с объектами мелиоративного и водохозяйственного строительства возведены сельскохозяйственные производственные помещения, жилые дома, культурно-бытовые здания, проложены дороги и другие коммуникации.
Примером такой комплексной застройки служат многие хозяйства Солигорского, Пружанского, Лунинецкого, Пинского и других районов. После проведения осушения земель и создания систем с регулированием водного режима почвы производство сельскохозяйственной продукции здесь возросло в несколько раз. Наиболее высоких урожаев добивались на Полесской опытно-мелиоративной станции. Местный опыт показывает, что с применением интенсивных технологий можно получать до 5-6 т/га зерна, 12-14 т/га сена многолетних трав, 38-40 т/га картофеля, около 65-70 т/га корнеплодов.
2.5.2. Типы осушаемых почв Беларуси
В зависимости от степени увлажнения различают автоморфные, полугидроморфные, гидроморфные и пойменные почвы. На автоморфных почвах переувлажнение отсутствует и в осушении они не нуждаются. Такие почвы занимают 45,3 % сельскохозяйственных угодий Республики Беларусь. К полугидроморфным относят минеральные земли периодического переувлажнения, а к гидроморфным — торфяно-болотные и заболоченные почвы постоянного переувлажнения.
При постоянном переувлажнении избыток влаги в почве имеет место на протяжении всего года. На периодически переувлажняемых землях избыток воды наблюдается в отдельные периоды вегетации. Любое переувлажнение ухудшает условия произрастания растений и их обработки. Общая площадь полугидроморфных и гидроморфных почв в республике составляет 46 %. Кроме того, периодически переувлажняются также
20
пойменные почвы. Поэтому площадь всех переувлажненных земель в стране превышает 50 %.
Минеральные почвы в мелиоративном фонде составляют около 63 % и сконцентрированы в основном в Витебской, Гродненской и Могилевской областях. За счет проведения комплекса гидротехнических (осушительных), агромелиоративных и агротехнических приемов можно резко повысить их плодородие, обеспечив устойчивую продуктивность на уровне 6-8 т/га кормовых единиц.
Плодородие переувлажняемых дерново-подзолистых почв зависит от гранулометрического состава и степени избыточного увлажнения. Именно эти показатели определяют возможность их сельскохозяйственного использования. Так, без осушения под пашню можно использовать только временно избыточно увлажненные песчаные и рыхло-супесчаные почвы. Под кормовые угодья в неосушенном состоянии можно использовать также временно избыточно увлажненные суглинистые или глинистые почвы и дерново-подзолистые глееватые песчаные и рыхло-супесчаные. Все остальные почвы этого типа нуждаются в осушении. Как правило, нуждаются в осушении и дерновые переувлажненные почвы. Среди этих видов почв преобладают дерново-глеевые, использование которых без осушения имеет весьма ограниченный характер.
На пойменных землях накапливаются минеральные и органические вещества, смываемые с водосбора. Пойменные почвы обладают высоким плодородием, но нуждаются в проведении культуртехнического обустройства территории и улучшении водного режима в связи с периодическими их затоплениями паводками.
Среди периодически переувлажняемых следует выделить дерново-подзо-листые почвы на лессах и лессовидных суглинках. Они в Беларуси занимают 783,6 тыс. га (или 6,2 % площади). Характерной особенностью лессовых почв являются небольшие блюдцеобразные западины. Их образование объясняется глубоким выщелачиванием карбонатов и последующей просадкой грунта.
Торфяно-болотные и заболоченные почвы в Беларуси занимают 2,9 млн. га, что составляет 14,4 % площади территории страны. Около 40 % из них включены в общий сельскохозяйственный мелиоративный фонд. Основная доля их приходится на Брестскую, Минскую и Гомельскую области и концентрируется в Полесской низменности.
Торфяники в зависимости от их генезиса делят на низинные, верховые и переходные. В Беларуси, преобладают торфяно-болотные почвы низинного типа.
В зависимости от мощности торфяного слоя торфяно-болотные и заболоченные почвы делят на торфянисто-глеевые, у которых глубина торфяного слоя не превышает 30 см; торфяно-глеевые, у которых мощность слоя торфа колеблется от 30 до 50 см; торфяно-болотные маломощные (мощность торфа от 50 до 100 см); среднемощные (слой торфа от 100 до 200 см) и мощные со слоем торфа более 200 см.
21
По степени разложения торфяные почвы бывают слаборазложившиеся (с разложением до 20-25 %), среднеразложившиеся (25-35 %) и хорошо разложившиеся (35-45 % и более).
Основным богатством торфяно-болотных почв является органическое вещество с высокой водоудерживающей способностью, определяющей их повышенное потенциальное плодородие. Другим показателем, выражающим суммарное содержание минеральной составляющей, является зольность. Зольный состав торфяников формируется в основном из минерализовавшихся останков растений-торфообразователей и, кроме того, из минеральных веществ, взвешенных и частично растворенных в поверхностных и грунтовых водах, а также из частиц, выпадающих с атмосферными осадками и приносимых ветром. Общая зольность торфяников исчисляется в среднем 5-35 %.
Низинные торфяники (эвтрофные болота) формируются при длительном затоплении грунтовыми водами понижений, речных долин и надпойменных террас. Иногда низинный торф образуется при зарастании озер и стариц. Степень разложения низинных торфяников колеблется в пределах от 30 до 60 %, зольность их достигает 35 %. Эти торфяники представляют наибольший интерес для сельского хозяйства.
Верховые болота (олиготрофные) образуются на водораздельных территориях. Основным источником переувлажнения являются атмосферные осадки, которые по сравнению с грунтовыми водами обеднены минеральными солями. Верховой торф имеет низкую зольность и низкое содержание минеральных веществ, этим почвам присуща высокая кислотность. Поэтому верховые болота отличаются низким естественным плодородием и их нецелесообразно использовать в сельском хозяйстве. Такие болота наиболее распространены в Витебской области.
Переходные болота (мезатрофные) формируются в условиях, при которых нарастаемая поверхность торфяных почв постепенно теряет связь с грунтовыми водами, вследствие чего водное и минеральное питание ухудшается. Они занимают промежуточное положение между низинными и верховыми болотами. В процессе эволюции эти болота постепенно переходят в верховые торфяники с питанием атмосферными осадками. В сельском хозяйстве используются ограниченно, поскольку их органическое вещество бедно питательными минеральными веществами.
Под влиянием гидромелиорации и комплекса агротехнических мероприятий происходят коренные изменения в почвообразовательном процессе торфяно-болотных почв. Удаление избытка влаги и усиление доступа атмосферного воздуха приводят к активизации окислительного процесса. Следствием этого является интенсивное разложение органического вещества. Поэтому при планировании мелиоративных мероприятий должны быть предусмотрены меры по снижению интенсивности этого процесса. Опыт свидетельствует, что интенсивность убыли органического вещества зависит от характера использования торфяно-болотных почв. Как правило, торфяные почвы
22
рекомендуется использовать под травы. Однако в зависимости от наличия и состояния этих почв в хозяйстве на них могут возделываться и другие культуры в рамках почвозащитных систем земледелия.
2.5.3. Причины переувлажнения земель
А. Н. Костяков выделяет две группы причин переувлажнения земель. В первую он включает зональные причины, а во вторую – местные.
К зональным причинам относятся превышение атмосферных осадков над водопотреблением и связанное с этим соответствующее направление почвообразовательного процесса, снижающее водопроницаемость подпочвенных слоев. В свою очередь местные причины определяются конкретными условиями объекта.
Одной из главных местных причин является замедление стока поверхностных вод. Атмосферная вода, скапливаясь на пониженных местах рельефа, переувлажняет почву и создает условия для развития болотной растительности. На используемых в сельском хозяйстве землях это осложняет обработку почвы сельскохозяйственной техникой и ухудшает условия возделывания сельскохозяйственных культур. Кроме того, из-за несвоевременного отвода атмосферных осадков уровень грунтовых вод может подниматься и, достигая корнеобитаемого слоя, изменять в неблагоприятном направлении водный, воздушный и питательный режимы. В условиях повышенной влажности почвы понижается содержание кислорода в почвенном воздухе, ухудшается потребление растениями питательных элементов.
При сложном рельефе с чередующимися понижениями и возвышениями также происходит перераспределение влаги в пространстве. Вода с холмов стекает в понижения, застаивается в них, переувлажняя почву и уменьшая ее несущую способность. В таких условиях местного переувлажнения сложно обработать землю и своевременно выполнять требуемые для сельскохозяйственных культур агротехнические мероприятия на полях севооборотов.
2.5.4. Методы и способы осушения земель
Под методом осушения понимают направленность воздействия гидротех-нических, агромелиоративных и других мероприятий, предназначенных для ликвидации избыточного увлажнения земель с различными типами водного питания.
Известны следующие основные методы осушения:1. Ускорение стока поверхностных вод на территориях с атмосферным
водным питанием. Этот метод применим на почвах тяжелого грануломет-рического состава на плоских водоразделах, пологих склонах.
2. Понижение уровня грунтовых вод при грунтовом и понижение
23
пьезометрического уровня при грунтово-напорном водном питании почв. Требуемое понижение уровня грунтовых вод достигается в основном на почвах легкого гранулометрического состава и на торфяно-болотных почвах.
3. Перехватывание поверхностных и грунтовых вод, поступающих со смежных водосборов и водоемов, которые подтапливают территории в весеннее и летнее время. Такие меры применяют при делювиальном типе водного питания.
4. Обвалование территорий. Оно предназначено для защиты земель от длительного затопления весенними или летними паводками при аллювиальном типе водного питания.
5. Комбинированный метод. Он выбирается в случаях, когда переувлаж-ненные земли имеют несколько типов водного питания.
Переувлажнение территории вызывается, как правило, несколькими типами водного питания. Характерными из них для Беларуси являются атмосферное и грунтовое, атмосферное и делювиальное и т.д. В соответствии с типами водного питания выбираются и методы осушения.
Под способом осушения понимается конструктивное исполнение метода осушения. Способ осушения – это способ реализации метода осушения с применением конкретных конструкторских решений по улучшению водного режима почв. При выборе или разработке способа осушения необходимо учитывать его экономичность, экологическую безопасность и возможность технического исполнения. Наиболее распространенными способами осушения применительно к изложенным выше методам осушения являются:
1. Закрытые собиратели, открытые осушительные каналы, системы ложбин стока, сооружений, которые позволяют ускорить поверхностный сток и удалить избыточную воду из пахотного слоя почвы.
2. Закрытый и открытый горизонтальный дренаж, вертикальный дренаж, дренаж с самоизливающимися скважинами и ряд других устройств, позволяющих понизить уровни грунтовых вод до расчетных норм осушения.
3. Оградительная сеть. Она устраивается по периферии осушаемого массива у подошвы склонов или вдоль водоемов.
4. Польдерные системы. В данном случае одним из главных элементов мелиоративной системы являются дамбы, устраиваемые вдоль водотоков (водоемов) и предотвращающие затопление территории паводковыми водами.
5. Комбинированный способ. Реализуется несколькими ранее названными способами. Наиболее часто эта комбинация состоит из закрытого дренажа, оградительной сети, других сооружений (колодцы-поглотители, ложбины стока и др.), повышающих эффект осушения земель.
Главным требованием к способу осушения является обеспечение условий для расширенного воспроизводства почвенного плодородия в соответствии с экологическими ограничениями и особенностями осушаемых почв. При обосновании способа осушения должны учитываться также возможные чрезвычайные обстоятельства (например, наводнения на Полесье).
24
При выборе способа осушения оцениваются возможные объемы сброса воды. Мелиоративная сеть и сооружения на ней должны содействовать ускорению пропуска паводковых вод и ликвидации затопления территории в установленные сроки. Путем подбора соответствующих способов осушения в зоне радиоактивного загрязнения можно уменьшить поступление радионуклидов в растениеводческую продукцию до допустимых уровней.
Разрабатывая способы осушения, желательно проводить оценку запасов водных ресурсов не только в пределах данного объекта, но также и на всем водосборе, где расположен этот объект. Выполняют это для того, чтобы рационально использовать водные ресурсы, создавая необходимые запасы воды для бытовых, технических нужд и для обеспечения растений в засушливые периоды, исключая излишний сброс воды за пределы мелиорируемых территорий.
Качественное регулирование водного режима почв достигается, как правило, комплексом приемов. В этот комплекс могут входить инженерные сооружения и устройства, агромелиоративные, культуртехнические, природоохранные мероприятия и ряд других операций, позволяющих достичь поставленную цель при осушении земель.
На маломощных торфяных почвах предусматривают устройство закрытой осушительной сети (дренажа), а также планируют мероприятия по увлажнению. Открытую сеть на таких почвах можно применять, если они подстилаются песками с водопроницаемостью более 1 м/сут. Такой же способ предпочтителен при интенсивном грунтово-напорном питании, первичном осушении болот с глубиной торфа более 1 м, при подстилании торфа илами, сапропелями. В некоторых случаях открытая сеть дополняется выборочной закрытой сетью, а при сложном рельефе – мероприятиями по регулированию поверхностного стока.
Минеральные почвы тяжелого гранулометрического состава обычно осушают закрытой сетью, дополняя их приемами по ускорению поверхностного стока и соответствующими агромелиоративными мероприятиями.
Почвы легкого и среднего гранулометрического состава осушают как закрытой, так и открытой сетью, предусматривая при необходимости устройства для регулирования водного режима (увлажнения почв). Если же эти почвы расположены на сложном рельефе, необходимо применение приемов для перераспределения поверхностного стока по почвенному профилю.
На поймах создают системы, позволяющие как осушать, так и увлажнять почвы. Эту роль выполняют водооборотные польдерные системы, обеспечивающие сброс паводковой воды по сети открытых каналов самотеком или с применением машинного водоподъема. Применяют также систему агромелиоративных мероприятий и других мер, направленных на улучшение среды обитания растений.
2.5.5. Мелиоративные системы и их элементы
25
Комплекс сооружений, предназначенных для сброса излишков воды с целью улучшения водного режима почв, называется осушительной системой. В нее входят следующие элементы: регулирующая сеть; проводящая сеть; оградительная сеть; водоприемник; гидротехнические сооружения; дорожная сеть; полезащитные лесные полосы; специальные сооружения и устройства.
Регулирующая сеть предназначена для сбора поверхностных и грунтовых вод, переувлажняющих участок, с целью улучшения водно-воздушного режима осушаемых почв. Она может состоять из закрытой и открытой сети, ложбин стока, поглотительных устройств и др.
Проводящая сеть необходима для приема воды из регулирующей сети и транспортирования ее в водоприемник (более крупную гидрографическую сеть). К проводящей сети относят магистральные каналы, транспортирующие собиратели, коллекторы.
Оградительная сеть проектируется, чтобы защитить земли от поступления на них поверхностных и грунтовых вод со смежных территорий. В качестве оградительной сети служат ловчие, нагорно-ловчие, береговые каналы или дрены.
Важным элементом осушительной системы является водоприемник, который принимает воду со всей осушаемой площади. Чтобы осушительная система функционировала в установленном режиме, необходимы также гидротехнические сооружения (трубы-переезды, трубы-регуляторы, мосты, колодцы смотровые, поглотители и др.).
Дороги проектируют на всех мелиоративных объектах. По дорогам обеспечивается связь мелиорируемых территорий с хозяйствами, полями севооборотов.
Полезащитные лесные полосы служат для защиты полей от водной и ветровой эрозии. Они необходимы также для улучшения среды обитания животных, создания благоприятного микроклимата на объекте.
К специальным сооружениям относят здания, пруды, водоемы. К этой категории принадлежат также береговые сооружения, створы наблюдательных колодцев и другие конструкции для нужд эксплуатации.
Осушительная система может быть самотечной и с механическим отводом избыточной воды с осушаемой территории. В самотечной осушительной системе излишки воды удаляются самотеком, начиная от регулирующей сети и заканчивая сбросом ее из проводящей сети в водоприемники. Эти системы иногда называют системами одностороннего действия. При механическом отводе излишки воды собираются в специальные водосборники, из которых откачивают воду с помощью водоподъемных установок.
Самотечными системами очень сложно выполнить основную функцию гидромелиораций – регулирование водного режима почв. На большинстве таких систем вода сбрасывается в водоприемник даже в периоды, когда ее не хватает растениям. Поэтому осушительные системы желательно реконструировать с целью придания им возможности подачи воды на поле к растениям в периоды
26
недостатка влаги. Такие системы называют осушительно-увлажнительными, реже – системами двустороннего действия. Первой задачей этих систем является осушение, а второй, но не менее важной – увлажнение корнеобитаемого слоя почвы в засушливые периоды.
В некоторых случаях в дополнение к осушительной части предусматривают устройство дамб обвалования, защищающих территории от затопления паводковыми водами.
В определенных условиях хорошо зарекомендовали себя водооборотные мелиоративные системы. Главным их достоинством является рациональное использование водных ресурсов: сбор и возврат на поле отведенной в периоды осушения воды для последующего увлажнения земель в периоды засух, а также сокращение сброса загрязненных вод в водоприемники.
Если переувлажненные почвы подстилаются хорошо водопроницаемыми грунтами, можно устраивать вертикальный дренаж. Первые экспериментальные системы в Беларуси на Полесье подтвердили его эффективность и целесообразность при соответствующих гидрогеологических условиях.
Кроме перечисленных мелиоративных систем сельскохозяйственного назначения проектируют и строят системы, предназначенные для борьбы с подтоплением городских и промышленных площадок, для осушения специальных территорий – стадионов, аэродромов, дорожных полотен и других хозяйственных объектов.
2.5.6. Увлажнение осушаемых земель
Целью мелиорации избыточно увлажненных почв является создание в корнеобитаемом слое почвы оптимального водного режима для сельскохозяйственной культуры. Добиться этого одним осушением очень трудно, поскольку осушаемые земли Беларуси часто нуждаются в дополнительном увлажнении в засушливые периоды вегетации. Влажность почвы в пахотном слое при засухах уменьшается ниже оптимальных значений, а уровни грунтовых вод снижаются, и не обеспечивают растения водой. Для восполнения влаги до требуемого уровня приходится строить системы двустороннего действия, которые позволяют подавать воду растениям, когда в этом возникает потребность, и удаляют ее из корнеобитаемого слоя при ее избытке.
Подать воду в корнеобитаемый слой почвы можно разными методами. Под увлажнением обычно понимают подачу дополнительной влаги растениям по почвенным капиллярам от источника влаги, находящегося в почве. Различают следующие способы увлажнения: внутрипочвенное и подпочвенное. Первый метод реализуется с помощью устройства внутри почвы полостей, по которым подается вода непосредственно к корням растений. Этот способ, как и орошение, рассматривается в соответствующем разделе учебника.
В Республике Беларусь большое распространение получило подпочвенное увлажнение. На системах подпочвенного увлажнения вода к растениям подается
27
по капиллярам почвы от уровня грунтовых вод. В Беларуси такие системы построены на площади около 700 тыс. га, или почти на 25 % осушаемой территории.
Самой простой реализацией осушительно-увлажнительной системы является шлюзование одиночных открытых водотоков (проводящих каналов) и через них – регулирующей сети. Для повышения эффекта увлажнения выполняют также дополнительные мероприятия, способствующие более интенсивному и равномерному увлажнению корнеобитаемого слоя от уровня грунтовых вод.
Под шлюзованием понимают задержание стока и накопление воды в каналах для передачи ее по порам почвы в межканальное пространство и к корням растений. Различают предупредительное и гарантированное шлюзование.
При предупредительном шлюзовании сток воды в водотоках задерживают на фазе спада весеннего паводка, стабилизируя уровень воды на отметках, позволяющих вести весенне-полевые работы. С помощью этого приема создается объем воды, который постепенно используется на увлажнение не только в начале весны, но и насколько возможно в период вегетации растений. При предупредительном шлюзовании используются воды, стекающие с водосбора мелиоративного объекта (так называемый местный сток).
Гарантированное увлажнение – это поддержание уровня грунтовых вод на заданных отметках с целью регулирования влагозапасов зоны аэрации в соответствии с требованиями растений. Оно осуществляется путем аккумулирования стока с собственного водосбора, а также подачей воды из внешних гарантированных водоисточников. При этом виде увлажнения поддерживается требуемая влагообеспеченность почвы в течение всего вегетационного периода независимо от естественного природного хода элементов водного баланса.
По способу подачи воды в почву гарантированное увлажнение подразделяют на непрерывное и цикличное. При возможности непрерывной подачи воды стремятся обеспечить расположение уровней грунтовых вод в оптимальном (наиболее безопасном) диапазоне по заранее заданной программе. При цикличной подаче воды осуществляется периодическое поднятие уровня грунтовых вод до установленных отметок, соответствующих верхнему оптимальному положению в расчетный период. Цикличную подачу воды можно проводить при увлажнении земель, используемых под сенокосы и пастбища на водооборотных осушительно-увлажнительных системах, а также на системах, расположенных вблизи наливных водохранилищ.
Осушительно-увлажнительные системы можно проектировать при уклонах местности до 0,0005, если в качестве увлажнительной сети используется открытая сеть, и до 0,005, когда предусматривается закрытая сеть. Водопроницаемость грунтов при этом должна быть не менее 0,5 м/сут. При возможности непрерывной подачи воды на увлажнение допускается проектирование осушительно-увлажнительных систем на грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,5 м/сут. Для повышения эффекта при этом
28
применяют агромелиоративные мероприятия, повышающие водопроницаемость грунтов.
Повысить эффективность увлажнения почв можно путем установки подпорных устройств на каждом канале (водотоке), если имеется достаточное количество воды для увлажнения. При гарантированном водоисточнике воду для шлюзования можно забирать из выше расположенного водотока (магистрального или ограждающего канала). Такой способ подачи сократит время на заполнение сети водой и позволит оперативнее воздействовать на уровень грунтовых вод.
Более совершенной схемой осушительно-увлажнительной системы является такая, в которой истоки регулирующих элементов объединены водоподводящим каналом или закрытым увлажнительным коллектором. В такой схеме вода непосредственно подается в регулирующую сеть, что уменьшает продолжительность ее подачи к корням растений.
На закрытой сети в качестве подпорного сооружения применяются смотровые колодцы с установкой в них регулирующих устройств (шандоры, автоматические регуляторы уровней воды, другие приспособления для задержания стока воды в закрытой проводящей сети). Если вода в сеть подается из вышерасположенного водотока, в верховье коллектора устанавливают водоприемный колодец.
Во избежание попадания в закрытую сеть мусора и твердых частиц из канала входной оголовок располагают выше дна канала не менее чем на 0,2 м и устраивают сорозадерживающую решетку. В целях избежания повреждения дрен-увлажнителей в зимний период увлажнительный коллектор может соединяться с дренами-увлажнителями сверху, в одной плоскости или иметь самостоятельный сброс при консервации системы на зиму.
Осушительно-увлажнительные системы удобно применять на равнинных поймах при польдерном осушении земель или на водооборотных системах. Увлажнение почв с помощью закрытой сети даст больший эффект, чем с открытой сетью. На закрытых системах расстояние между дренами-увлажнителями меньше, чем между открытыми каналами. Подаваемая вода из водоприемных отверстий труб сразу поступает в почву и более равномерно увлажняет ее.
Если увлажнение земель проводится с помощью дождевания, т.е. путем орошения, то параметры осушительной сети должны согласовываться с параметрами принимаемой дождевальной техники. Подземные коммуникации дождевальных систем прокладывают после устройства закрытой сети, т.е. после проведения осушения почв.
2.6. ОРОСИТЕЛЬНЫЕ МЕЛИОРАЦИИ
2.6.1. Общие сведения об оросительных мелиорациях
29
Оросительные мелиорации, как один из основных видов сельскохозяй-ственных гидротехнических мелиораций, представляют собой комплекс инженерных, агротехнических, природоохранных и организационных мероприятий, которые обеспечивают оптимальный водный режим в корнеобитаемом слое почвы (испытывающей в естественных условиях недостаток влаги) с целью воспроизводства почвенного плодородия для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Исходя из определения, оросительные мелиорации требуются, прежде всего, в тех регионах, где ощущается постоянный недостаток влаги в естественных условиях. История развития и состояние орошения земель в этих районах изложены в главе 1.
Вместе с тем оросительные мелиорации в последнее время значительно продвинулись на север, «захватив» в том числе и Республику Беларусь. Это объясняется тем, что территорию Беларуси наиболее правильным будет отнести к зоне неустойчивого увлажнения. Осадки выпадают здесь неравномерно, и их часто не хватает для создания оптимальных условий для растений в отдельные периоды не только засушливых, средних, но и более влажных лет. Периодический недостаток почвенной влаги отрицательно сказывается на продуктивности влаголюбивых сельскохозяйственных культур, особенно возделываемых на минеральных почвах, где от засух урожай овощей и трав снижается иногда в 1,5-2 раза.
Поскольку целью мелиорации земель в Беларуси является создание мелиоративных систем, обеспечивающих условия для повышения почвенного плодородия и устойчивого производства сельскохозяйственной продукции как в средние, так и в экстремальные по погодным условиям годы (влажные, сухие), то поставленную цель можно достигнуть путем проведения в соответствующих условиях как осушительных, так и оросительных мелиораций. Целесооб-разность и эффективность орошения сельскохозяйственных угодий в республике обосновывается положительным производственным опытом применения этого мероприятия как на собственных, так и на соседних территориях (Польша, Германия, Скандинавские страны).
Начало производственного орошения в условиях Беларуси приходится на середину шестидесятых годов. Через тридцать лет (в конце 90-х) в хозяйствах страны оросительные системы имелись на площади более 100 тыс. га. На всей этой площади применялось дождевание. Причем для полива использовались и используются как природные, условно чистые воды, так и сточные воды животноводческих комплексов. Практически было доказано, что интенсификация общественного овощеводства в целом по республике и лугопастбищного хозяйства на легких почвах невозможны без применения оросительных мелиораций.
Среди перечня задач, которые необходимо решить для повышения эффективности орошаемого земледелия, первое место принадлежит правиль-ному выбору объектов для строительства оросительных систем. Выбор
30
объектов орошения в условиях республики необходимо производить в два этапа. На первом в качестве ограничений должны выступать заданные энергетические и материальные ресурсы, необходимые объемы и структура дополнительной сельскохозяйственной продукции, а в качестве критерия сравнения – экономические показатели, например приведенные затраты.
Здесь возможны два варианта планирования производства сельскохозяй-ственной продукции (в заданном объеме):
– за счет применения оросительных мелиораций;– на неорошаемых землях с различными вариантами использования тех же
капитальных вложений на дополнительные удобрения, окультуривание земель и т.д.
Очевидно, нет смысла строить оросительную систему там, где урожайность низка прежде всего из-за того, что не соблюдается агротехника, не вносится нужное количество удобрений и т.д. В этом случае необходимо выявить и использовать все другие резервы повышения урожайности. Сомнительна также целесообразность создания дождевальных систем на землях с глубиной грунтовых вод менее 1 м или же с периодическим переувлажнением застаиваю-щимися поверхностными водами.
Если затраты по первому варианту будут больше, чем по второму, то следует считать орошение данного участка нецелесообразным.
В том случае, когда выделяемые капитальные вложения на развитие сельскохозяйственного производства строго ограничены, необходимо опреде-лить, какой объем сельскохозяйственной продукции можно получить в обоих вариантах и выбрать оптимальный.
Таким образом, на первом этапе выделяют группу объектов, на которых строительство оросительных систем экономически оправдано. На втором этапе ставится задача выбора первоочередных объектов орошения. При этом следует учитывать многие факторы. К основным из них можно отнести:
гидрометеорологическую потребность в орошении, которая характеризуется величиной оросительной нормы и показывает, насколько та или иная культура нуждается в орошении;
потенциальную биологическую продуктивность орошаемых земель, которая может учитываться при выборе объектов орошения через величину относительной среднемноголетней прибавки урожая от полива. Очевидно, что оросительные системы необходимо строить (реконструировать) в первую очередь для наиболее отзывчивых на полив культур.
Важнейшим показателем при этом является достигнутый уровень сельскохо-зяйственного производства в хозяйстве, который характеризуется величиной урожайности, полученной без орошения. Среди других показателей необходимо учитывать следующие: специализацию хозяйства, состояние водоисточника, обеспеченность хозяйства рабочей силой и техникой, наличие положительного экологического и социального эффекта, мощность ороситель-ной системы.
31
Последствия оросительных мелиораций весьма многочисленны и разнооб-разны. Наиболее важные и положительные из них, кроме восполнения дефицита необходимой для растений влаги, сводятся к следующему.
Прежде всего под влиянием орошения тепловой режим корнеобитаемого слоя почвы становится более благоприятным, поскольку повышаются ее теплоемкость и теплопроводность. В силу этого создаются более равномерные температурные условия. Например, полив перед заморозками снижает их вредное действие на растения. При поддержании в условиях орошения оптимальной влажности не только сохраняется структурность почвенного слоя, но и создаются условия для образования новых структурных агрегатов. Под влиянием орошения в лучшую сторону изменяется химизм почвенной толщи, так как поливная вода, поступающая в почву, растворяет находящиеся в ней питательные вещества и тем самым повышает их доступность для растений. Правильное орошение содействует увеличению числа микроорганизмов в почве и активизации их жизнедеятельности. К тому же усиленно размножаются дождевые черви, исчезают землерои, вымерзают зимующие в почве вредители и т.п.
Микроклимат орошаемых земель по сравнению с микроклиматом неорошаемых площадей изменяется в лучшую сторону: температура воздуха понижается, а относительная влажность его повышается. Особенно благоприят-но дождевание: вследствие роста влажности воздуха и снижения температуры уменьшается транспирация, увеличиваются интенсивность ассимиляции и урожай растений.
Воздействуя на почвенные и микроклиматические условия, орошение оказывает положительное влияние на развитие растений, рост урожаев и их устойчивость. При этом орошение влияет не только на количество, но и на качество урожая, на содержание в растениях зольных элементов, белков, сахара, жиров, углеводов, крахмала. Однако благоприятное воздействие орошения в полной мере проявляется лишь тогда, когда оно осуществляется в комплексе с соответствующей агротехникой и внесением необходимых питательных веществ.
Оросительные мелиорации играют важную роль в увеличении объема сельскохозяйственной продукции. Орошаемые земли, составляя 16 – 17 % всех обрабатываемых земель в мире, дают более 50 % сельскохозяйственной про-дукции в денежном выражении. Опыты, выполненные в Беларуси (БелНИИМиЛ, БГСХА), показали, что среднемноголетняя прибавка урожая среднепоздней и поздней капусты от орошения на минеральных почвах при высокой степени их окультуренности и повышенном агрофоне достигает в северной части республики 130 ц/га, а в южной – 200 ц/га. При обычном агрофоне этот показатель составляет 100-160 ц/га. В нашей зоне весьма эффективно орошение культурных пастбищ в сочетании с внесением повышенных доз минеральных удобрений. В отдельные засушливые годы урожайность зеленой массы на них может быть в 3 и более раз выше, чем на неорошаемых. Эффективно в этом
32
регионе также орошать сады и ягодники.Вместе с тем, если неправильно применять оросительные мелиорации, в
окружающей среде могут происходить негативные явления. Сама же поливная вода может вносить в почву как полезные, так и вредные соли. Избыточная влага способствует вымыванию питательных веществ и мелкозема из почвы, образованию малопроницаемого глеевого горизонта, к подъему уровня грунтовых вод и как следствие – к заболачиванию почв, подтоплению соседних земель, а при большой минерализации грунтовых вод – и к засолению почв. На орошаемых землях исчезают сухолюбивые и появляются влаголюбивые растения и животные, снижаются уровни грунтовых вод около подземного водозабора, уменьшается сток рек. Сброс воды с полей орошения ведет к загрязнению водоемов частицами почвы и продуктами химизации сельского хозяйства. Если орошение некачественное, может нарушаться структура почвы, наблюдаться ее эрозия, повреждаться растения. Под влиянием орошения (особенно крупных массивов) нередко изменяются природные условия не только данного орошаемого массива, но и окружающих его земель. В связи с увеличением приходных статей водного баланса за счет потерь воды из каналов и на полях при поливе изменяется режим грунтовых вод. Постепенно они поднимаются как на орошаемом массиве, так и на окружающих землях, что вызывает вредные последствия (заболачивание, засоление и т.д.).
Поэтому при обосновании любого проекта орошения земель необходимы прогноз всех возможных изменений в природной обстановке и обязательное планирование конкретных природоохранных мероприятий, исключающих отрицательные воздействия на окружающую среду (землю, воду, воздушную среду, растительность, животный мир, ландшафт). Например, в Республике Беларусь полив рекомендуется проводить малыми нормами и небольшой интенсивностью с минимальной глубиной промачивания, чтобы избежать вымывания питательных элементов и потерь гумуса, так как это приводит к снижению плодородия почв.
Для экономии водных ресурсов на орошаемых землях следует исключать или сокращать до минимума непроизводительные потери оросительной воды. Из требуемых природоохранных мероприятий можно отметить устройство лесополос, применение почвозащитных севооборотов, соблюдение условий качественного полива и др. Особого внимания требует проектирование природоохранных мероприятий на орошаемых землях с использованием сточных вод.
Поскольку орошение земель в Республике Беларусь является сравнительно новым видом мелиораций, то в силу недостаточной изученности (применительно к региональным почвенно-климатическим условиям) и безграмотного применения оно не всегда дает желаемый эффект. К основным направлениям повышения эффективности орошаемого земледелия в республике на данном этапе можно отнести следующее. Прежде всего, это совершенствование организации орошения и методов планирования объемов
33
работ с учетом сложившегося экономического положения и перспектив его развития. Необходимо проектировать и строить оросительные системы с учетом последних научных достижений, обеспечивая экономию водных и энергетических ресурсов, снижение металлоемкости и затрат ручного труда, охрану окружающей среды и высокую продуктивность орошаемого земледелия. В настоящее время важнейшей задачей, стоящей перед мелиораторами республики, следует считать коренное улучшение организационно-хозяйственного уровня эксплуатации и использования мелиорируемых земель.
2.6.2. Основные виды и способы оросительных мелиораций
Разнообразие встречающихся условий (климатических, геоморфологических, топографических, почвенных, гидрогеологических и хозяйственно-эконо-мических) в разных зонах предполагает применение различных видов, способов и техники орошения земель.
В зависимости от конкретных почвенно-климатических условий и местоположения объекта, а также требований, предъявляемых сельскохозяй-ственным производством к орошению, оросительные мелиорации разделяются на следующие три вида.
Регулярно действующее орошение – подача воды на орошаемую площадь столько раз, сколько раз возникает ее дефицит в почве. Может быть самотечным и с механическим подъемом воды (из рек, водохранилищ и др.).
Однократно действующее орошение – задержание на площади местного стока воды. Может быть паводковым (использование паводковых вод) и лиманным (использование задерживаемых талых вод весеннего стока).
Обводнение местности – заключается в устройстве водохранилищ, каналов, артезианских скважин, вода из которых используется в основном для хозяйственных нужд, сельскохозяйственного водоснабжения и частично для орошения небольших участков.
В зависимости от назначения и воздействия на почву и растения поливы делятся на увлажнительные (основной вид оросительных мелиораций) и специального назначения. К последним относятся посадочные, удобрительные, противозаморозковые, влагозарядковые, промывочные и другие виды поливов.
Кроме того, орошение подразделяется на выборочное и сплошное. Орошение проводится выборочно при недостатке водных ресурсов (чаще всего используются воды местного стока) и когда полив требуется не для всех культур севооборота. В зоне крупных оросительных систем при гарантированных водоисточниках имеется возможность проводить орошение на больших территориях и для всех культур. Такое орошение называется сплошным.
В основе применения выборочного и сплошного орошения лежат не только почвенно-климатические особенности района, где расположено хозяйство, но и организационно-хозяйственные и экономические условия. Так, для Беларуси
34
характерно выборочное орошение и прежде всего овощей, кормовых угодий, садов и ягодников. Орошение других культур, например зерновых, в этом регионе на данном этапе развития сельскохозяйственного производства пока экономически не выгодно.
По степени приближения интенсивности водоподачи, осуществляемой конкретной техникой полива, к интенсивности потребления воды орошаемым полем различают:
абсолютно синхронное орошение – водоподача полностью соответствует изменяющейся интенсивности водопотребления на протяжении как суток, так и всего сезона;
синхронное орошение – монотонная водоподача в течение суток в соответ-ствии со среднесуточной интенсивностью водопотребления;
асинхронное орошение – периодическая (с перерывами) водоподача, интен-сивность которой больше мгновенной и среднесуточной интенсивности водопотребления.
Каждому виду оросительных мелиораций соответствуют свои способы и техника орошения. Способ орошения – это совокупность приемов, устройств и технического оборудования, применяемых для распределения воды по орошаемому полю, чтобы увлажнить приземный слой воздуха и растения, ввести воду в почву, перевести ее из состояния поливного тока в состояние почвенной влаги, т.е. обеспечить растения необходимым количеством воды. Техника полива включает конкретные технические средства и технологию реализации способа орошения.
Основные требования растений и сельскохозяйственного производства к способам орошения следующие:
поддерживать в корнеобитаемом слое почвы заданные водный, воздушный (а при возможности и пищевой) режимы в соответствии с установленными границами (пределами) их регулирования, позволяющими получать планируемый урожай сельскохозяйственных культур;
создавать благоприятные условия внешней среды, т.е. микроклимат;снижать до минимума непроизводительные потери воды на фильтрацию,
испарение и сброс;предупреждать заболачивание и засоление почв;обеспечивать условия для комплексной механизации и автоматизации
процессов сельскохозяйственного производства и рационального использования орошаемой территории;уменьшать ресурсные, материальные, энергетические затраты.
К технике полива сельскохозяйственное производство также предъявляет определенные требования, которые можно подразделить на три группы:
агробиологические – необходимо поддерживать условия, благоприятные для возделываемых культур. Конкретно эти требования предусматривают обеспечение заданного режима орошения, планируемое распределение воды по всей орошаемой территории и по глубине увлажняемого слоя почвы,
35
недопущение механических повреждений растений (полегаемости, поломки стеблей и т. д.);
агропочвенно-мелиоративные – требуется сохранить и улучшить структуру, гранулометрический состав почв и мелиоративное состояние земель. Техника полива не должна допускать водной эрозии, разрушения и уплотнения, заболачивания и засоления почв, непроизводительных потерь воды;
организационно-хозяйственные – необходимо высокоэффективно использо-вать поливную технику, рационально организовывать сельскохозяйственное использование орошаемой территории.
На IX Международном конгрессе по ирригации и дренажу в Мехико (1969) принята следующая классификация способов орошения: аэрозольное (мелко-дисперсное) увлажнение, дождевание, поверхностное орошение, внутрипоч-венное орошение (в том числе капельное), подпочвенное увлажнение (субирригация).
При аэрозольном (мелкодисперсном) увлажнении вода распыляется над поверхностью почвы в виде капель очень малого размера (туман). Такое увлажнение обеспечивает практически только повышение влажности приземного слоя воздуха и снижение его температуры, что очень важно для борьбы с атмосферной засухой. В случае дождевания вода подается на орошаемую площадь в виде искусственного дождя, увлажняя как почву, так и надземные части растений. При поверхностном орошении вода распределяется по поверхности поля либо напуском сплошным тонким слоем (полив по полосам и затопление), либо струей (полив по бороздам). В процессе внутрипочвенного орошения корнеобитаемый слой почвы увлажняется по трубам-увлажнителям или кротовинам, устроенным на небольшой глубине, или путем медленной (как бы капля за каплей) и длительной подачи воды при помощи капельниц (капельное орошение). При подпочвенном увлажнении (субирригации) задерживают воду в каналах или подают дополнительно в них воду, чем повышают уровень грунтовых вод, от которых по почвенным капиллярам увлажняется поверхностный слой почвы.
Правильный выбор способа предопределяет конструкцию и стоимость оросительной системы, эффективность орошения, включая производительность труда на поливе, мелиоративное состояние орошаемого массива, урожайность сельскохозяйственных культур и себестоимость получаемой продукции. Как свидетельствует опыт, ни один из способов орошения не может быть приемлемым для всех ситуаций. В каждом случае способ должен выбираться в соответствии с конкретными природно-климатическими и социально-экономическими условиями.
При выборе способа орошения необходимо учитывать следующие основные факторы:
климатические условия (увлажненность территории и скорость ветра). Например, в острозасушливой зоне, где дефицит влажности воздуха и почвы значительный, дождевание малоэффективно. Затруднено его применение и при
36
большой силе ветра;почвенные условия (скорость впитывания поливной воды в почву,
коэффициент фильтрации, глубина почвенного слоя и степень окультуренности почв). Так, дождевание не рекомендуется на слабопроницаемых почвах;
рельефные условия (уклон и спланированность поверхности);гидрогеологические условия (глубина залегания и минерализация грунтовых
вод);хозяйственные условия (наличие трудовых ресурсов, опыт людей при работе
на поливе, степень механизации полевых работ, система земледелия, обеспечение высокой производительности труда);
режим орошения (допустимые нормы, сроки и количество поливов);биологические условия (характер развития надземной части и корневой
системы растений, длительность вегетационного периода);водохозяйственные показатели (обеспеченность хозяйства водой, качество
оросительной воды, размеры поливных участков);экономические показатели (капитальные и эксплуатационные затраты).Предпочтение следует отдавать тем способам и той технике полива,
которые обеспечивают более высокую производительность труда, автомати-зацию водораспределения, поддержание орошаемых земель в хорошем мелиоративном состоянии и высокие экономические показатели.В гумидной зоне преобладает дождевание (90 %), в аридной – поверхностный способ полива (98 %), в субаридной зоне широко применяется как дождевание (53 %), так и поверхностное орошение (47 %).
В последние годы благодаря развитию промышленности, способной производить штампованные пластиковые трубы с набором разбрызгивателей и капельниц, наступил новый этап эры орошения – развитие энерго-экономичных и водосберегающих микроирригационных методов. Их сущность заключается в увлажнении участка почвы только вокруг растения. Микроирригационные методы используют поток воды под давлением в закрытых трубах для ее дальнейшей подачи в почву через насадки, капельницы и другие выпускные устройства. Преимущество этого орошения заключается в том, что оно требует более низких давлений и меньшего количества воды, чем обычное дождевание.
Различают два способа микроирригации – микроразбрызгивание (микродож-девание) и капельное микроорошение. При микродождевании вода через соответствующие насадки разбрызгивается в воздухе вблизи каждого растения или группы растений и таким образом увлажняет определенную часть почвы на небольшом участке (например, вокруг дерева в фруктовом саду). В свою очередь капельница является точечным источником воды и увлажняет определенный участок почвы путем прямой доставки воды в корневую систему растения. Эти системы орошения подходят для высокорентабельных культур, посаженных рядами (овощи, технические культуры, сады, ягодники).
В условиях Республики Беларусь основным способом орошения пока является дождевание, которое в большей степени отвечает ее природно-
37
климатическим и социально-экономическим особенностям.
2.6.3. Оросительные системы
Конструкции и расположение оросительных систем зависят от многих факторов: хозяйственных, климатических, геоморфологических и гидрогео-логических условий территории, вида, способа и техники орошения, техно-логии полива, вида водоисточника. В нашей стране наиболее распространены регулярно действующие оросительные системы, которые воду на поля могут подавать в любое время и в необходимых (расчетных) количествах.
Под оросительной системой понимается территория, оборудованная каналами, трубопроводами, сооружениями и различными устройствами, обеспечивающими возможность своевременного забора из водоисточника, подачи и распределения воды по орошаемым участкам в целях поддержания в корнеобитаемом слое заданного уровня (диапазона) влажности почвы в соответствии с природными условиями каждого участка и требованиями выращиваемых культур. В общем случае элементы каждой регулярно действующей оросительной системы следующие:
источник орошения (река, ручей, водохранилище, озеро, подземные воды), который должен удовлетворять количественным потребностям орошаемого массива в доброкачественной воде;
головное водозаборное сооружение, предназначенное для забора и подачи воды из источника орошения в главный магистральный канал (трубопровод) в нужные сроки и в потребном количестве;
главный магистральный оросительный канал (трубопровод), доставляющий воду из источника орошения в распределительные каналы (трубопроводы). Состоит из двух частей: холостой (до первого распределителя) и рабочей, на протяжении которой от него отходят распределители;
распределительные проводящие каналы (трубопроводы). Различают прово-дящие каналы межхозяйственные (забирающие воду из магистрального канала или трубопровода для орошения земель нескольких хозяйств) и внутри-хозяйственные, которые обслуживают одно хозяйство;
регулирующая оросительная сеть и оросительные устройства, назначение которых – распределять воду по полю и переводить ее в состояние почвенной влажности. К ним относятся временные оросители, возобновляемые ежегодно или перед каждым поливом, поливные борозды и полосы, чеки, постоянные и переносные трубопроводы, дождевальные машины и установки, а при внутрипочвенном орошении – трубы-увлажнители;
водоотводная сеть, которая подразделяется на сбросную (необходимую для отвода ливневых и талых снеговых вод и сброса воды, остающейся после полива в каналах и трубопроводах) и дренажную (предназначенную для сбора и отвода промывных, а также избыточных грунтовых вод, чтобы предупредить заболачивание и засоление корнеобитаемого слоя);
38
арматура на каналах и трубопроводах для управления движением воды в системе;
искусственные сооружения – дороги, телефонная и электрическая сеть, производственные постройки, предназначенные для эксплуатации оросительной системы;
защитные лесополосы – для затенения каналов и предохранения полей от вредного воздействия ветров.
Основным элементом оросительной системы следует считать орошаемые земли со всеми их особенностями (почвы, рельеф и др.), так как от них в существенной степени зависят состав, количество и конструкция других элементов. С агропроизводственной стороны оросительную систему можно рассматривать как часть сельскохозяйственного производственного комплекса, предназначенного для искусственного орошения полей с целью получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Основные требования, предъявляемые сельскохозяйственным производством к оросительным системам, заключаются в следующем:
поддерживать в заданных пределах влажность почвы и обеспечивать условия для расширенного воспроизводства почвенного плодородия;
создавать возможность для производительной работы на орошаемых землях машин и механизмов, применяемых в сельскохозяйственном производстве;
получать максимальные коэффициенты земельного использования и полезного действия;
широко применять автоматизацию и информационные технологии при эксплуатации;
не превышать обоснованные размеры строительной стоимости и ежегодных эксплуатационных затрат.
По распределению воды по площади оросительные системы могут быть межхозяйственные, обслуживающие большие территории и охватывающие несколько хозяйств, и внутрихозяйственные – в пределах границ одного хозяйства. По способу водоподачи из источников орошения бывают системы самотечные, где орошаемые земли расположены ниже горизонта воды в источнике орошения и вода поступает на поля самотеком; с механическим водоподъемом, когда орошаемый массив находится выше горизонта воды в источнике и подача воды осуществляется насосной станцией; самотечно-напорные, в которых вода самотеком транспортируется по закрытым трубопроводам за счет напора, создаваемого естественным уклоном местности. По конструкции оросительные системы подразделяются на три основных типа: открытые, состоящие из открытых каналов или лотков, закрытые – из напорных или безнапорных трубопроводов, комбинированные, включающие в себя элементы первого и второго типов. Выбирать тип оросительной системы во всех случаях необходимо с учетом конкретных технико-экономических, почвенно-климатических и других условий.
В Республике Беларусь применяются в основном закрытые оросительные
39
системы с механическим водоподъемом и дождевальной техникой как наиболее отвечающие требованиям сельскохозяйственного производства и природным условиям этой территории.
По степени капитальности оросительные системы подразделяются на передвижные, у которых все элементы системы – насосные станции, оросительная сеть (разборная или временная) и поливная техника – в процессе полива перемещаются по орошаемой площади; стационарные, где водозаборные сооружения, насосные станции, оросительная сеть и поливная техника занимают постоянное положение; полустационарные системы, находящиеся в промежуточном положении, когда водозаборные сооружения, насосные станции и оросительная сеть стационарны, а поливная техника перемещается по полю в процессе полива.
Проектирование элементов оросительных систем осуществляется по прин-ципу, предложенному А. Н. Костяковым: от определения потребности растений в воде на полях к установлению величины водозабора из источника орошения.
Для совершенствования эксплуатации оросительных систем, а также существующих способов и техники орошения необходимо:
повышать производительность труда и качество полива на основе механизации и автоматизации процесса орошения;
снижать затраты оросительной воды на получение прироста единицы сельскохозяйственной продукции;
обеспечивать растения водой непрерывно в соответствии с ходом их водопотребления (капельное орошение, импульсное дождевание и т.д.);
создавать технологии и технику, осуществляющие наряду с увлажнительными поливами поливы специального назначения (освежительные, удобрительные, противозаморозковые и т.д.);
нение);не допускать при поливе загрязнения окружающей среды (например, при
поливе сточными водами);широко применять информационные технологии при управлении поливом
сельскохозяйственных культур.
2.7. Культуртехнические мелиорации
2.7.1. Культуртехнические работы
Задачей культуртехнических работ является приведение поверхности осваиваемых земель в удобное для обработки состояние, ликвидация мелкоконтурности и улучшение организации территории.
К культуртехническим видам работ относятся: расчистка земель от
40
древесно-кустарниковой растительности и пней; удаление кочек и мохового очеса; уборка камней с поверхности почвы и пахотного слоя и др. По степени покрытия площадей кустарником различают редкую поросль – до 30 %, среднюю – до 30…60 % и густую – 60 % и более площади занято кустарником.
Пнистость оценивается объемом извлеченной древесины из корнеобитаемого слоя (в % от объема слоя). При засорении до 0,5 % – малая пнистость; 0,5…1 % – средняя, 1…2 % – выше средней, 2,0…3,0 % – большая, более 3 % – очень большая пнистость.
Степень засоренности площади кочками подразделяется на слабую – 15...30 % площади занято кочками (менее 5 тыс. шт/га), среднюю – 31...60 % (5…15 тыс. шт/га), сильную – более 60 % (более 15 тыс. шт/га).
По количеству камней на сельскохозяйственном поле земли подразделяются на очень сильной засоренности с объемом камней 100 и более м3/га; сильную – 50...100; среднюю – 20...50; слабой – 5...20 и очень слабой – до 5 м3/га. Земли очень сильной засоренности камнями практически не пригодны для сельскохозяйственного использования.
По крупности камни подразделяются: на очень крупные со средним диаметром 100 и более см, крупные – 60...100, средние – 30...60, небольшие – 10...30 и мелкие 5...10 см.
Очистка площадей от древесно-кустарниковой растительности. Основное требование – максимальное удаление корневой массы и сохранение гумусового горизонта. Это значит, что участок должен быть очищен от наземной части древесной растительности, а пахотный слой – от корней, пней и погребенной древесины.
Перед началом корчевки кустарника участок разбивается на загоны шириной 10...15 м. Выкорчеванная растительность перемещается на 5...15 м (в зависимости от густоты кустарника) для просушивания. Независимо от конфигурации участка загоны должны быть направлены с востока на запад, чтобы корневую систему древесной растительности укладывать в южном направлении (наиболее благоприятные условия просушивания). Корчевка должна начинаться с северной стороны. После подсушивания в течение 10...15 дней производится сгребание в валы, отряхивание земли с корней. На легких минеральных почвах и на торфяниках корчевку можно производить корчевальными агрегатами К-15 в два следа взаимно поперечными проходами корчевальной бороны с разрывом в 5…7 дней. Особенно это эффективно на площадях с куртинным и редким кустарником, что позволяет полностью сохранить гумусовый горизонт на месте. Валы выкорчеванного кустарника размещаются на участках, указанных на плане. Они должны быть прямолинейны и располагаться вдоль уклона поверхности, чтобы не препятствовать поверхностному стоку.
Отдельные деревья диаметром 12 см и более, растущие на закустаренных площадях, срезаются и удаляются не менее чем на 300 м, где разделываются и складируются (деревья и камни не должны находиться в валах). Не допускается
41
одновременное корчевание, сгребание в валы древесно-кустарниковой растительности и камней.
После корчевки и сгребания древесно-кустарниковой массы на обрабатываемой площади не должно оставаться древесных остатков, препятствующих дальнейшей обработке почвы.
Удаление кустарника и мелколесья кусторезом. Перед началом работы участок осматривается и разбивается на загоны по одной из схем работы кусторезом: спирально-челночной, загонной и в свал. Пни старой рубки диаметром 15 см и более удаляются отдельно. Полосы разворота кусторезом следует очищать от древесной растительности. На зарослях с редким кустарником применение кусторезов нецелесообразно. Срезка лучше выполняется в условиях промерзания почв: минеральных – на 10...15 см, торфяно-болотных – на 20 см. Тонкоствольный, гибкий кустарник (ивняк) лучше срезать при наличии снежного покрова (30...50 см), обеспечивая этим сопротивление изгибу стволов.
При количестве поверхностных камней более 15 м3/га или пней старой рубки более 50 шт/га, а также при неровном рельефе для срезки необходимо применять бульдозеры. На участках с уклоном 8...12о срезку следует производить поперек склона. Кусторезы могут обеспечивать качественную работу только при хорошей заточке ножей 2...3 раза в смену на минеральных землях и один раз в 2...3 дня на торфяниках.
Срезку кустарника и мелколесья бульдозерами рекомендуется выполнять по челночной или радиальной схеме. Режущая кромка ножа бульдозера должна быть на уровне опорной поверхности гусениц и скользить по земле.
Для удаления кустарника, плохо поддающегося срезке, необходимо производить его предварительную приминку, т.е. валить поднятым на высоту снежного покрова отвалом бульдозера, затем срезать при движении агрегатом в поперечном направлении. После приминки ветви кустарника оказываются частично погруженными в снег и обеспечивают дополнительное сопротивление изгибу стволов, облегчая срезку. Сгребание производится параллельно со срезкой. Разрыв между операциями – не более 3 дней, чтобы не допускать заноса снегом срезанного кустарника или примерзания его к земле. Недопустимо сгребать срезанную древесную растительность весной по оттаявшей земле, так как при этом в валы и кучи попадает большое количество земли, что не только осложняет последующее сжигание, но и снижает плодородие почвы. Для сгребания применяются кустарниковые грабли или корчеватели-собиратели с уширенными отвалами. Целесообразно эту работы выполнять 2...3 агрегатами, движущимися на расстоянии 0,5...0,8 м друг от друга, что повышает производительность машин за счет увеличения ширины захвата.
Очистка обрабатываемой площади от пней и корней, оставшихся после удаления наземной части древесной растительности, производится навесными корчевальными боронами в два перекрестных следа с разрывом 3...5 дней
42
челночным или спирально-челночным способом. Сгребание выкорчеванных пней с перетряхиванием необходимо производить через 7...15 дней. Во всех случаях эти операции нельзя проводить в дождливую погоду, когда на корнях остается мокрая земля.
Фрезерование кустарника и погребенной древесины выполняется на торфяно-болотных почвах машинами типа МТП-42, которые фрезеруют верхний слой торфяной залежи вместе с кустарником, мелкими пнями, погребенной древесиной, кочками и моховым очесом. Работа этих машин заменяет срезку, корчевку, уборку кустарника и погребенной древесины, первичную обработку почвы, а также выравнивание поверхности.
Данный метод обеспечивает ввод неликвидной древесины в баланс органического вещества. Перед началом работ с участка необходимо удалить деревья диаметром 12 см и более, пни диаметром более 20 м. При покрытии участка густым кустарником и наличии погребенной древесины предварительно рекомендуется произвести его срезку и сгребание в валы, а затем глубокое фрезерование площади. Для качественного выполнения работ необходимо, чтобы зазор между кромкой отбойной плиты и ножами фрезы составлял не более 5 мм, а ножи были острыми. По мере затупления рабочей кромки ножей их следует повернуть на 120о. Фрезерование торфяников, заросших кустарником, лучше выполнять в зимнее время при промерзании торфа на глубину до 15 см. При покрытии площадей средним и редким кустарником и отсутствии в верхнем слое залежи погребенной древесины (менее 1 %) целесообразно проводить мелкое фрезерование на глубину 15...20 см в сочетании со вспашкой на глубину 30...35 см в летний период с последующим дискованием и прикатыванием. Обязательной операцией является прикатывание торфяников тяжелыми катками.
Очистка торфяной залежи от погребенной древесины. Помимо фрезерования удаление погребенной древесины из верхнего слоя торфяной залежи производится корчевкой. При пнистости до 0,5 % – корчевальной бороной; от 0,5 до 1,5 % – роторным корчевателем МТП-81 в два следа; от 1,5 до 3 % – в три; от 3 до 5 % – в четыре следа.
Древесина, извлеченная на поверхность корчевальной бороной сгребается в валы (до 50 м) для последующей вывозки к месту складирования, а извлеченная машиной МТП-81 поступает сразу в специальный бункер-накопитель с последующей разгрузкой на прицепы-самосвалы (МТП-24) или в кучи для последующей вывозки к месту складирования.
Уничтожение кочек и мохового очеса. Кочки по происхождению и свойствам бывают растительные, земляные, приствольные, пневые, привалунные, а по высоте – карликовые – до 15 см, низкие – 15...25, средние – 25...30 и высокие – более 30 см. Карликовые не препятствуют пахоте и специально не уничтожаются. Растительные высотой 15...25 см уничтожаются машиной ФБН-2 в один след с последующим прикатыванием, а земляные кочки – дискованием в два следа в перекрестном направлении также с последующим
43
прикатыванием.Учитывая, что глубина обработки фрезмашиной ФБН составляет 2...25 см,
высокие кочки (30 см и более) предварительно необходимо прикатать водоналивными катками в два-три следа, а фрезерование выполнять в два следа. Ликвидировать кочки можно и путем срезки с последующей вывозкой их за пределы участка. Приствольные, пневые и привалунные кочки удаляются корчевателями в процессе корчевки пней и камней. Моховой очес мощностью до 15 см (в неосушенном состоянии) необходимо запахивать кустарниково-болотными плугами на глубину 45 см с извлечением на поверхность разложившегося торфа. За 2...3 года он разлагается и теряет свою волокнистость. Дальнейшая обработка аналогична обработке других торфяно-болотных почв. Моховой очес мощность более 15 см разрыхляется несколькими проходами рельсовой бороны или рыхлителя РЛД-2, после чего сгребается в валы или кучи бульдозерами или кустарниковыми граблями, а затем вывозится за пределы участка.
Очистка мелиорируемых земель от камней. До начала работ осматривается участок и разбивается на загоны с отметкой вешками малозаметных и полускрытых валунов, а также намечаются оптимальные маршруты вывозки камней к местам складирования, указанным в плане.
Основные требования к производству работ. Поверхностные, полураскрытые и скрытые в верхнем слое (30 см) почвы камни диаметром более 5 см должны быть удалены. После завершения мероприятий на участках 1010 м нельзя оставлять более 5 камней диаметром от 12 до 15 см.
Вычесывание скрытых крупных и средних камней возможно при влажности почвы не более 25 %, а мелких - не более 20 %; не допускается складирование камней в зоне полосы отчуждения линии электропередач и связи, железных и шоссейных дорог, на приканавных полосах (ближе 5 м от бровки) и ложбинах; площади должны быть осушены и очищены от древесно-кустарниковой растительности и пней; крупные камни диаметром более 2 м перед уборкой необходимо раскалывать с помощью гидромолотов и электрогидравлических установок (К-32); камнеуборочные работы следует начинать с удаления камней, расположенных ближе к месту складирования; дальность транспортировки камней на самосвальных лыжах и пенах не должна превышать 0,5 км; складирование камней недопустимо в валах и кучах древесно-кустарниковой растительности.
Перед началом камнеуборочных работ производится извлечение скрытых в почве на глубине 0,5 м средних и крупных камней плоскорезом МП-9 (К-62). При работе плоскореза происходит интенсивное безотвальное рыхление почвы, способствующее сохранению ее естественного плодородия. Схема движения плоскореза – челночная с разворотом в конце гона. При каменистости более 50 м3/га вычесывание производится в два следа во взаимно перпендикулярных направлениях. Уборка извлеченных камней, находящихся на поверхности, может производится двумя способами: сгребание корчевателями-собирателями
44
средних и крупных (диаметром 30 см и более) камней в кучи с последующей погрузкой на лыжи и пены; уборка машиной УПК-0,6, если отсутствуют камни диаметром более 65 см, или ПСК-1,0 (МТК-2,5), которая убирает камни диаметром 0,3...1,0 м. Обе работают по спиральной схеме. Дальность вывозки машин ПСК-1 и УКП-0,6 – 10 см, ПСК-1...15 см на вновь осваиваемых и до 35 см на старопахотных землях. Производительность УКП 0,6...4,5, ПСК – 1...10 м3/ч.
После уборки крупных и средних камней бульдозером засыпаются ямы и выполняется планировка площадей, если она предусмотрена проектом. Перед очисткой почвы от мелких камней участок в обрабатываемом слое должен быть освобожден от камней диаметром более 30 см, вспахан и продискован. От мелких камней (диаметром от 5 до 30 см) на глубину до 25 см при влажности почвы до 20 % он очищается машиной МКП-1,5А. Производительность - 0,11 га/ч (с трактором класса 6 т). Возможна уборка машиной УКП-0,6. Отличие последней от МКП-1,5А состоит в том, что она убирает камни диаметром 12...65 см с прочесыванием почвы на глубину 10 см. Камни диаметром 6...40 см убираются с поверхности и пахотного горизонта машинами КУМ-1,2.
Первичная вспашка. При выполнении этой операции требуется полная заделка дернины, древесных остатков, кочек и крупных болотных трав на заданную глубину. На поверхности пашни и в местах стыка пластов не должно оставаться травянистой или древесной растительности, способной к отрастанию. Дернина под свальными гребнями пропахивается. Глубина вспашки на осваиваемом участке равна заданной глубине (отклонение + 6 см) на мощность гумусового горизонта. При пропашке на поверхность подзолистого горизонта обязательно необходимо вносить органические удобрения.
Оборот пласта характеризуется наклоном его к горизонту. Полный оборот соответствует 180о. Пласты с наклоном к горизонту менее 145о считаются недоваленными, что недопустимо. Хороший (требуемый) оборот пласта, особенно на задернелых площадях, может быть обеспечен лишь при условии, если на плуг установить удлинитель отвала. Если пласт недовален, при дисковании вся дернина окажется на поверхности и ничем ее заделать невозможно. Вспашка должна быть прямолинейной, без огрехов и недорезов отваливаемых пластов. Требуемое качество вспашки невозможно обеспечить, если плуг не оборудован соответствующими ножами. Дисковый нож устанавливается при работе на торфяниках с дерновым и моховым покровом при наличии крупных древесных остатков. Черенковый нож применяется на минеральных почвах. По техническим требованиям нож плуга должен не разрывать, а хорошо разрезать дернину, кочки, моховой очес и все корни диаметром до 10...12 см. Для обеспечения высокого качества вспашки обязательным приемом является предварительная разделка дернины болотной фрезой ФБН-2 в один след, а на каменистых площадях – дискование в два следа боронами БДТ-3, БДТ-7. После вспашки земель, расчищенных от древесно-
45
кустарниковой растительности, предусматривается подбор древесных остатков. При этом количестве остатков древесины длиной от 20 до 30 см и диаметром от 4 до 7 см на участке 5х5 м не должно превышать 8 шт. Наиболее благоприятна влажность почвы при обработке не более 60...65 % полной влагоемкости.
Основные способы первичной обработки вновь осваиваемых земель – вспашка плугом с оборотом пласта и безотвальное рыхление. На минеральных почвах с мощностью гумусового горизонта менее 18 см следует производить безотвальную обработку по схеме: фрезерование (дискование в два следа); планировка в один след, дискование в один след, уборка мелких камней, планировка в один след, прикатывание. Глубина безотвального рыхления устанавливается с учетом мощности гумусового горизонта и проводится глубже его: для супесчаных почв – на 6...7, суглинистых – на 5...6 и глинистых на – 4...5 см.
С 1987 г. вместо плугов стали применять дискование боронами БДМ-2,5, поскольку они могут работать беспрепятственно на почвах, засоренных камнями и мелкими древесными остатками, что не влияет на производительность. Борона измельчает древесные остатки диаметром до 10 см, обеспечивает обработку почвы до 30 см и оборот пласта на 100...130о. При этом улучшается качество и сохраняется естественное плодородие, так как гумусовый горизонт при дальнейшей обработке равномерно распределяется в верхнем слое, в 1,5...3 раза повышается производительность, сокращаются трудовые затраты и расход горюче-смазочных материалов.
Разделка пласта. Для создания на вспаханной поверхности рыхлого слоя достаточной мощности и выравнивания поверхности поля необходима разделка пласта дисковыми боронами. Глубина разделки пласта должна составлять 1/2...1/3 его мощности и превышать 16...18 см. Разделывать пласт необходимо при оптимальной влажности слоя вслед за вспашкой на минеральных землях и через несколько дней (3...5) после вспашки на торфяниках. Увеличение разрыва между вспашкой и дискованием ведет к уменьшению степени крошения почвы. Во избежание огрехов разделка пласта выполняется с перекрытием смежных проходов на 10 % конструктивной ширины захвата дисковых борон. На дисковых батареях должны быть установлены почвоочистители, а лезвия дисков заточены. Для разделки пластов рационален диагонально-перекрестный способ движения, когда достигаются лучшее крошение пласта и выравнивание поверхности. На участках, где заделка дернины мелкая, дисковать в один-два следа необходимо вдоль пласта, чтобы исключить вынос дернины на поверхность, затем следует сделать один-два прохода под углом до 30о к основному направлению пласта. Лучшее качество обеспечивают навесные дисковые бороны. Если вспашка глубокая, разделку пласта следует проводить под углом более 40о к направлению вспашки, а иногда и поперек пласта диагональным и диагонально-перекрестным способом, что обеспечивает лучшее крошение пласта и выравнивание поверхности. Повышение качества разделки пласта обеспечивает не только направление дискования к пахоте, но и
46
правильная установка угла атаки дисковых батарей (на минеральных землях – 13...14о, на торфяных – 8...11о).
После дискования поверхность почвы должна быть ровной, а верхний слой ее хорошо раскрошен. На обработанном участке не допускаются огрехи и пропуски, разъемные борозды должны быть заделаны, а поворотные полосы обработаны. При этом количество кустов дерна и грунта размером от 7 до 15 см на участке 5х5 не должно превышать 5 шт.
Планировка поверхности мелиорируемых земель производится после осушения и вспашки в сочетании с дискованием почв. Планировочные работы включают: засыпку понижений глубиной до 25 см и шириной 20...30 м; ликвидацию микропонижений, возникающих при обработке почвы; качественное выравнивание поверхности. При этом неровности после работы длиннобазовых планировщиков должны быть в пределах ± 7 см от горизонтали. Влажность почвы для производства работ в % от абсолютно сухой рекомендуется в пределах 20...28 (для глинистых), 13...25 (суглинистых), 12...17 (супесчаных), 10...15 (песчаных), 50...70 (торфяных).
Максимальная срезка-насыпка грунта не должна превышать 4 см за один проход. Количество следов прохода планировщика зависит от механического состава почв, мощности гумусового горизонта степени развития микрорельефа и составляет два следа для слабого микрорельефа (более 20 понижений на 100 га площади). Наиболее эффективно применяются в организациях длиннобазовые планировщики ПЛМ-4,6, которыми можно производить послойное срезание грунта тонкими стружками с дополнительным его рыхлением, заделку дернины, срезку корней растительности, транспортировку грунта с отсыпкой в понижения.
2.7.2. Рекультивация земель
Пользование земными недрами объективно связано с нарушением земной поверхности, значительным изменением природных ландшафтов. Эти изменения наиболее существенны при открытом способе разработок. Предприятия добывающих отраслей используют для технологических нужд значительные площади сельскохозяйственных и лесных земель, которые в процессе выработки качественно изменяются. Нарушенные земли характеризуются низкой хозяйственной ценностью, загрязняют окружающую среду вредными токсичными веществами, ухудшают санитарно-гигиенические условия жизни населения, увеличивают пересеченность местности, осложняют использование земель. К таким землям относят выемки карьеров и провалы поверхности на шахтных полях, природные отвалы карьеров и шахт, шлаконакопителей и хвостохранилища обогатительных фабрик, золоотвалы электростанций и т.д.
В настоящее время в республике разрабатывается открытым способом около 300 месторождений местных строительных материалов (глины, песка,
47
песчано-гравийной смеси, строительного камня и др.), а также 30 месторождений нефти, поваренной и калийной соли.
При добыче полезных ископаемых разрушается как поверхность земли, так и её глубинная часть (фундамент). Особенно значительный ущерб земельным ресурсам нанесен при разработке месторождений калийных солей ПО “Беларускалий”. За время его существования из сельскохозяйственного оборота изъято около 5000 га земель, в том числе около 1440 га под солеотвалы и хвостохранилища. Высота отвалов достигает 40…80 м, шлакохранилищ – 10…15 м, в них накоплено около 350 млн. тонн отходов. Влияние горных работ сказалось на площади 12…13 тыс. га. Произошли засоления подземных вод до глубины 8…120 м, просадки земной поверхности, деформация пород над горными выработками и под телом солеотвалов, заболачивание земель.
Обширные площади земель нарушены в результате промышленной добычи торфа. Всего за последние 50 лет в Беларуси добыча торфа велась из 1377 месторождений (при общем их количестве 9192).
Площадь нарушенных земель на начало 1997 г. составляла 40,0 тыс.га, или 0,2 % от общей площади республики, в том числе нарушенных при разработке полезных ископаемых – 9,8 тыс. га, при торфоразработках – 22,4, при проведении строительных работ – 7,6, при добыче сапропелей – 0,2 тыс. га. Кроме того, к этим землям следует отнести находящиеся в настоящее время в эксплуатации торфяные месторождения (29,1 тыс. га). Площади нарушенных земель и земель торфяных месторождений, находящихся в эксплуатации, в 1996 г. в сравнении с 1990 г. сократились соответственно на 4,6 и 31,1 тыс. га. Наибольшая площадь нарушенных земель в Минской (12,7 тыс. га) и Гомельской (10,5 тыс. га) областях. В Минской области при добыче торфа нарушено 8,7 тыс. га земель при проведении строительных работ и 5,1 тыс. га – при торфоразработках. В других областях республики площади нарушенных земель находятся в пределах от 3,0 тыс. га (Могилевская область) до 6,0 тыс. га (Витебская область).
Одним из средств восстановления ландшафтов, нарушенных добычей нерудных ископаемых и выработанных торфяных месторождений, а также улучшения санитарно-гигиенических условий природной среды являются рекультивационные мероприятия. Под рекультивацией земель (от латинского re... приставка, означающая возобновление + позднелатинское cultivo – обрабатываю, возделываю) понимается комплекс мероприятий по восстановлению продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель.
Рекультивационные работы в Республике Беларусь начали организованно проводиться лишь после принятия постановления правительства «О мерах по упорядочению и использованию отработанных площадей торфяных месторождений и карьеров нерудных строительных материалов в 1961 г. Государственной программой охраны и рационального использования земель, утвержденной постановлением Кабинета Министров РБ № 183 от ноября 1994
48
г. предусматривалось за 1996...2000 гг. провести работы по рекультивации нарушенных земель на площади 31,2 тыс. га».
Контроль за снятием, хранением и использованием плодородного слоя почвы возложен на инспекцию Госконтроля Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды. Министерства и ведомства, предприятия, организации и учреждения, осуществляющие промышленное или другое иное строительство, разрабатывающие месторождения полезных ископаемых, а также проводящие другие работы, связанные с нарушением почвенного покрова, обязаны снимать, хранить и наносить плодородный слой почвы на рекультивируемые земли или малопродуктивные угодья.
Условия хранения, порядок использования снятого плодородного слоя определяется органами, предоставляющими земельные участки.
Рекультивируемые земли могут быть использованы для создания продуктивных сельскохозяйственных угодий, лесов, водоемов различного назначения, объектов отдыха и санитарных зон, мест застройки, а также использованы как консерванты нарушенных земель, оказывающих отрицательное влияние на окружающую среду.
Объектами рекультивации являются: выемки карьеров, выработки торфа; деформированные поверхности шахтных полей, породные отвалы шахт и карьеров; золоотвалы электростанций; отвалы шлака металлургических заводов; полосы, резервы и кавальеры вдоль каналов, железных и шоссейных дорог; трассы трубопроводов; площадки буровых скважин, промплощадки и транспортные коммуникации ликвидированных (отработанных) предприятий и отдельных объектов; загрязненные земли на нефтяных и других месторождениях и т.д.
Работы по рекультивации земель, как правило, выполняются последовательно в два этапа: а) техническая рекультивация; б) биологическая рекультивация.
Целью технической рекультивации является подготовка нарушенной поверхности для последующей биологической рекультивации.
Техническая рекультивация включает: снятие плодородного слоя почвы до начала работ, связанных с нарушением почвенного покрова, формирование оптимальных по геометрическим параметрам отвалов, карьеров и других объектов, раздельную разработку и отвалообразование вскрышных пород и отходов обогащения, планировку поверхности, выполаживание и террасирование откосов отвалов, бортов карьеров, шахтных провалов, устройство въездов и дорог; нанесение плодородного слоя почвы.
Земельные участки, рекультивируемые для использования в сельском хозяйстве, должны быть спланированы, покрыты плодородным слоем почвы, но мощностью не менее чем на смежных площадях аналогичных видов угодий. Участки должны быть удобными для выполнения сельскохозяйственных работ с применением современных машин, иметь уровень грунтовых вод, обеспечивающий оптимальные условия для произрастания растений.
49
На земельных участках, подготавливаемых для лесохозяйственного использования, должен быть создан корнеобитаемый слой, необходимый для произрастаний древесно-кустарниковой растительности, построены мелиоративные, гидротехнические, противоэрозионные и другие сооружения согласно утвержденному проекту.
Водоемы, создаваемые в отработанных карьерах, должны иметь выположенные берега, соответствующую защиту дна и берегов с целью предотвращения оползания, фильтрации или прорыва воды в смежные выработки, оборудованные необходимыми гидротехническими сооружениями, удобными подъездами и другими видами благоустройства.
Земли, прошедшие техническую рекультивацию, возвращаются прежним пользователям или другим хозяйствам для выполнения комплекса работ по биологической рекультивации. Биологическая рекультивация включает мероприятия по восстановлению плодородия нарушенных земель, прошедших техническую рекультивацию, для последующего использования в сельском, лесном и рыбном хозяйствах.
Рекультивация земель для использования в сельском хозяйстве проводится, как правило, на участках с нанесенным плодородным слоем почвы или участках, сложенных потенциально-плодородными породами.
Рекультивация земель для использования в лесном хозяйстве проводится на малоплодородных землях, в основном, песчаных, супесчаных, когда на породу по тем или иным причинам не наносится перегнойный гумусовый горизонт, а также на территориях, где тщательное выравнивание и планирование являются экономически нецелесообразными.
Для рыбного хозяйства в основном используются глубокие карьеры после выработок из под глин и суглинков, а также в местах, где необходимо иметь водоемы для хозяйственных целей.
Имеющийся опыт в республике и за ее пределами показывает, что для восстановления плодородия рекультивируемых земель при их дальнейшем использовании в сельском хозяйстве необходимо предусматривать следующую продолжительность биологической рекультивации:
на рекультивируемых землях с нанесенным плодородным слоем почвы – 4 …6 лет;
на рекультивируемых землях, сложенных потенциально-плодородными породами, без нанесенного плодородного слоя почвы – 8…10 лет;
на малопродуктивных угодьях с нанесенным плодородным слоем почвы – 2 …3 года.
В ассортимент сельскохозяйственных культур, возделываемых в период биологической рекультивации, необходимо включать культуры, способствующие интенсивному окультуриванию земель: клевер, люцерну, донник, люпин и т.д.
Выращивание пропашных культур и особенно корнеплодов в период освоения не допускается в связи с опасностью эрозии почв и относительно
50
большим выносом питательных веществ. Посевы зерновых культур на землях с нанесенным плодородным слоем почвы следует производить только после 3…4-летнего возделывания злаково-бобовых травосмесей.
Выполнение работ по рекультивации осуществляется в соответствии с утвержденными проектами. При этом устанавливается следующая очередность: подготовительные и полевые работы; топографические и почвенно-обсле-довательские работы; проектные работы, и изготовление документов.
В Республике Беларусь наиболее распространена рекультивация торфяных месторождений. В составе выработанных площадей преобладают низинные торфяники с мощностью остаточного слоя торфа в 50 см и зольностью до 20 %. Подавляющее большинство из них подстилается песком различной крупности и мощностью залегания. После фрезерной добычи торфа остаются слабоволнистые поля с остаточным слоем торфа и сетью открытых каналов. Остаточный слой торфа содержит вредные для растений химические соединения, малополезные микроорганизмы, имеет низкое содержание подвижных форм калия и фосфора, большие колебания ночных и дневных температур, биологические процессы в нем протекают слабо. Остаточный слой торфа может быть бесплодным из-за отсутствия форм азота, достаточных для растений. Задача рекультивации торфяных земель – превратить остаточный слой торфа в плодородную почву.
Лучшее использование выработанных торфяников – создание высокопродуктивных лугов. При сельскохозяйственном направлении рекультивации используют в первую очередь выработанные торфяники с остаточным слоем низинного торфа более 0,5 м. Если же сельскохозяйственное использование участка нецелесообразно из-за больших затрат, то при остаточном слое торфа на нем более 0,3 м его отводят под лесонасаждения, а менее 0,15 м – под водоемы. Основные направления использования выработанных торфяных месторождений приведены в табл. 2.2.
Способ осушения (открытая сеть или дренаж) выработанных торфяников выбирают с учетом: водно-физических свойств остаточного природного слоя торфа, контактной прослойки и подстилающего грунта; повышенной интенсивности грунтового и поверхностного водного питания; специфичности рельефа, наличия перемычек, дорог, старых картовых и валовых каналов, подштабельных площадок и т.д.
К освоению выработанных торфяников следует приступать сразу после окончания торфовыработки и завершения мелиоративного устройства территории. Запаздывание с рекультивацией приводит к зарастанию площади кустарником, малоценными породами леса, сорняками, вторичному заболачиванию.
Рекомендуются следующие примерные схемы первичного освоения:
Т а б л и ц а 2.2. Основные направления использованиявыработанных площадей
51
Категория использования
Геоморфологические условия залегания
Направление использования после выработки торфа
Сельскохозяйственная На склонах надпойменныхтеррас, в староречьях
Агромелиоративные мероприятия – специальные приемы обработки для регулирования режима влажности почвы как путем своевременного удаления избытка воды с осушаемой территории, так и при необходимости накопления ее под пахотным слоем. Выполненные в сочетании с открытой или закрытой осушительной сетью агромелиоративные мероприятия способствуют повышению урожайности сельскохозяйственных культур на 30 – 40 %.
Агромелиоративные мероприятия делят на мероприятия, обеспечивающие отвод избыточных вод (узкозагонная вспашка, бороздование, гребневание, грядкование, профилирование), и на мероприятия, способствующие улучшению аэрации и накоплению в почве полезной для растений влаги (кротование, углубление пахотного слоя, глубокое рыхление).
Регулярное применение агромелиоративных приемов по обработке осушаемых земель способствует ускоренному окультуриванию и повышению естественного плодородия почв.
Эрозией называется разрушение почв потоками воды и ветра. Водная эрозия происходит под действием атмосферных осадков, стекающих по поверхности почвы, и бывает плоскостной (смыв почвы) и линейной (размыв почвы). Ветровая эрозия происходит под действием ветра и подразделяется на два вида: пыльные бури и повседневную (местную) ветровую эрозию.
Способствуют развитию эрозии почв социально-экономические и природные факторы.
Социально-экономические факторы связывают с хозяйственной деятельностью человека. К факторам, усиливающим развитие эрозии, относятся неправильная обработка почвы, распахивание крутых склонов, уничтожение естественной древесной и травянистой растительности и др. Поэтому
52
хозяйственная деятельность должна быть направлена на то, чтобы ограничивать или устранять влияние тех или иных неблагоприятных природных факторов, не допускать проявления эрозии, приостанавливать ее развитие, восстанавливать плодородие эродированных почв. К природным факторам эрозии относятся рельеф, климат, растительный покров, геологические условия, характер почвы.
В той или иной мере эрозия наблюдается во всех странах мира. В Республике Беларусь эродированные и эрозионно-опасные земли на пашне занимают 2,3 млн.га (38 %). Эрозия наносит большой вред народному хозяйству и в первую очередь сельскому хозяйству. Поэтому охрана почв и борьба с эрозией – важнейшие народно-хозяйственные задачи.
Защита почвы от эрозии осуществляется комплексом взаимосвязанных и дополняющих друг друга мероприятий: агротехнических, лесомелиоративных, гидротехнических и организационно-хозяйственных.
Агротехнические мероприятия заключаются, прежде всего, в восстановлении и повышении плодородия и структуры почвы, применении специальных способов ее обработки и посева, проведении простейших мер по задержанию и регулированию поверхностного стока, в снегозадержании и др.
Лесомелиоративные мероприятия сводятся к выращиванию противоэрозионных лесонасаждений особых форм и конструкций.
В мелиоративной практике чаще всего имеют место гидротехнические мероприятия по борьбе с эрозией почв. Это террасирование склонов и устройство специальных гидротехнических сооружений, предотвращающих дальнейшее развитие оврагов.
Организационно-хозяйственные противоэрозионные мероприятия заключаются в специальной организации территории.
2.9. Комплексное использование и охрана водных ресурсов
В общем случае в состав водных ресурсов входят воды рек, озер, каналов, водохранилищ, морей и океанов, почвенная влага, подземные воды, льды горных и полярных ледников, водяной пар атмосферы. На современном этапе не все виды водных ресурсов могут быть использованы в широких масштабах. Например, человечество пока еще не достигло существенных результатов в управлении процессами таяния ледников, опреснении морских и минерализованных подземных вод, использовании запасов атмосферной влаги. Поэтому наибольшее практическое значение для сельскохозяйственного производства имеют ресурсы поверхностных вод, почвенная влага и подземные воды.
Республика Беларусь достаточно обеспечена водными ресурсами, ее водный фонд составляет 57 км3/год. В республике имеется 20,8 тыс. рек общей протяженностью 90 тыс. км, 10 тыс. озер с площадью 2 тыс. км2, 136
53
водохранилищ (площадью 799 км2), 1100 прудов с общим запасом воды 6 млрд. км3, 19 рыбхозов площадью 173 км2, протяженность каналов составляет 17 тыс. км. Площадь водного зеркала, где возможно выращивание рыбы превышает 250 тыс. га. Показателями водообеспеченности территории являются объем водных ресурсов на 1 км2 площади или в расчете на 1 жителя. В республике влагообенспеченность составляет 175 тыс. м3/км2 (максимальная в грузии – 769 тыс. м3/км2, минимальная в Туркмении 2 тыс. м3/км2), а в расчете на одного жителя 3,6 тыс. м3 (для сравнения в Англии этот показатель равен 2,6, Болгарии – 2,0, Германии – 1,3, Польше – 2,2, Голландии – 0,7 тыс. м3).
В соответствии с водным кодексом Республики Беларусь все виды, находящиеся на территории Беларуси, составляют исключительную собственность РБ. Государственное управление в области использования и охраны вод осуществляется в целях обеспечения юридическими и физическими лицами, требований водного законодательства РБ.
Водные объекты (их части) могут быть переданы в аренду юридическим и физическим лицам для ведения промышленного лова рыбы, добычи водных беспозвоночных, ведения охотничьего хозяйства и других целей.
Арендатор не вправе передавать в субаренду передаваемые ему по договору аренды водные объекты (их части).
Передача водных объектов в аренду должна осуществляться с учетом интересов проживающего на прилежащей территории населения к передаваемому объекту.
Не подлежат передаче в аренду объекты (их части) используемые для питьевых, бытовых и иных нужд населения, а также расположенные на территории населенных пунктов или особо охраняемых природных территориях.
Водные объекты (их части) представляются только на временное краткосрочное до 5 лет пользование и долгосрочное (до 25 лет). Продление срока временного водопользования производится по ходатайству водопользователей органами государственного управления водными ресурсами, выдавшими разрешение на него.
Право водопользования юридическими и физическими лицами подлежит прекращению в случаях:
– истечении срока водопользования;– ликвидации юридического лица, которому было предоставлено право
водопользования;– возникновения государственной необходимости изъятия водных
объектов из обособленного водопользования;– в случае нарушения правил и условий пользования и охраны водных
объектов либо не целевого их использования и т.д.Водные ресурсы Республики Беларусь используются комплексно. Они
могут быть представлены для питьевых, хозяйственно-бытовых и других нужд населения; для лечебных, курортных, оздоровительных, спортивных,
54
рекреационных и противопожарных целей; для нужд сельского хозяйства, промышленных целей и нужд гидроэнергетики, водных путей общего пользования (реки, копани, озера, водохранилища); для нужд воздушного транспорта (взлета, посадки и стоянки воздушных судов); для ведения рыбного и охотничьего хозяйства (разведения водоплавающих птиц, нужных зверей), любительского рыбоводства и др. Водопользование является платным, за исключением случаев, предусмотренных законодательством РБ.
Годовой водозабор из всех водных источников в РБ составляет 4 км3 (из подземных 1 км3). Крупная промышленность и теплоэнергетика обеспечивается преимущественно речными водами или из других поверхностных источников. Коммунально-бытовые потребности в виде городского и сельского населения, предприятия пищевой и легкой промышленности – главным образом за счет подземных источников.
Несмотря на всю значимость, вода является одним из наименее эффективно используемых ресурсов на земле. Повсеместно происходит деградация и истощение рек, озер, водохранилищ и подземных источников, в то время как потребность человека в воде продолжает возрастать.
В Республике Беларусь вода для водоснабжения на 70 % не соответствует ГОСТ, но в сельской местности не очищается, 50 % сточных вод сбрасывается в водотоки без очистки менее 15 % сельского населения охвачено водопроводом и канализацией. Сегодня каждый из обслуживаемых колодцев питьевой воды загрязнен ядохимикатами (в 2…15 раз выше ПДК). Ученые считают, что если не перестанут загрязняться поверхностные и подземные воды в РБ, то населению уже в ближайшие десятилетия грозит опасность испытывать дефицит качественной питьевой воды.
Достижение устойчивости в использовании водного фонда является непростой задачей, потребуются разработка новых технологий и стратегий управления, новый образ мышления и уровень взаимодействия как внутри республики, так и между соседними странами в целях рационального использования и охраны водных ресурсов от истощения и загрязнения. Напоить людей чистой водой одна из ведущих проблем современности
2.10. Реконструкция и техническая эксплуатация мелиоративных систем
Реконструкция мелиоративных систем, комплекс мероприятий, направленных на повышение технического уровня действующих мелиоративных систем путем изменения конструкций и основных параметров сети, замены устаревших сооружений новыми, внедрения автоматизации управления водным режимом с целью повышения продуктивности мелиорируемых земель на основе новой техники и передовой технологии научной организации труда, улучшения его условий и роста производительности. Техническая эксплуатация мелиоративных систем – это
55
комплекс работ и мероприятий, направленных на содержание и технически исправном состоянии всех элементов мелиоративной системы. Важнейшие виды работ: приемка в эксплуатацию мелиоративных и водохозяйственных объектов, водораспределение, регулирование водного режима почв, надзор за мелиоративной системой, технический уход за мелиоративными системами, эксплуатация гидротехнических сооружений, ремонт на мелиоративных системах, противопаводковые мероприятия, противопожарные мероприятия и др. Она осуществляется на основе устава эксплуатационной службы с учетом правил технической эксплуатации осушительных систем. Техническая эксплуатация предусматривает планирование и учет работ, связанных с содержанием мелиоративных систем в исправном состоянии, представление по ним документов установленной отчетности; оперативное регулирование водного режима почв; охрану и содержание в постоянной исправности мелиоративной сети и сооружений, обеспечение безаварийного сброса по каналам и сооружениям весенних и летне-осенних паводков; оказание организационной и технической помощи землепользователям в планировании и проведении эксплуатационных работ на внутрихозяйственной мелиоративной сети и сооружениях, контроль за их качеством и своевременностью проведения; контроль за своевременным выполнением хозяйствами-землепользователями противопожарных мероприятий на осушаемых торфяниках и организация тушения пожаров при их возникновении; ведение мелиоративного кадастра, учет состояния осушительных и оросительных систем, наличия и использования мелиоративных земель; обеспечение проектной документацией работ.
В последние годы в республике снизился уровень эксплуатации мелиоративных систем, происходит ухудшение состояния осушенных угодий. На площади около 1 млн. га требуют реконструкции или ремонта отслужившие нормативный срок гидромелиоративные системы. И эта цифра постоянно увеличивается. К тому же имеется приблизительно 1 млн. га закустаренных старопахотных земель.
В настоящее время основными направлениями технической политики при проведении ремонтно-эксплуатационных работ являются:
– увеличение межремонтных периодов за счет систематического проведения регламентных работ по техническому уходу;
– внедрение ресурсосберегающих технологий ремонтно-эксплуатационных работ и экономических проектных решений;
– применение высокопроизводительных каналоочистительных машин;– увеличение срока службы мелиоративных систем и сооружений;– поддержание благоприятного водного режима осушенных земель,
обеспечивающего получение планируемой продуктивности сельскохозяйственных культур, своевременное проведение агротехнических работ и уборки урожая;
– недопущение ухудшения экологической обстановки, связанной с водным
56
режимом мелиорированных и сопредельных территорий, а также предотвращение аварийных ситуаций на противопаводковых системах.
Техническую эксплуатацию государственной мелиоративной сети и сооружений осуществляют государственные предприятия по строительств и эксплуатации мелиоративных и водохозяйственных систем (далее – предприятия мелиоративных систем) за счет средств республиканского бюджета.
Техническая эксплуатация регулирующей осушительной сети и сооружений, находящихся на балансе колхозов, совхозов и других сельскохозяйственных предприятий (внутрихозяйственная мелиоративная сеть), осуществляется ими по договорам (на эффективное использование мелиорированных земель) с предприятиями мелиоративной отрасли или своими силами.
Мелиоративные системы, имеющие полный физический износ или по другим причинам не обеспечивающие требуемый водный режим на сельскохозяйственных землях, подлежат реконструкции или восстановлению. Подбор объектов осуществляется в порядке, принятом инвестором на основании результатов инвентаризации мелиоративных систем, с учетом следующих приоритетов:
хозяйства, имеющие крупные животноводческие комплексы;хозяйства, имеющие 50 % и более мелиорированных угодий, в том числе
совхозы, построенные на осушенных землях;хозяйства, имеющие узкую производственную специализацию (овощи,
лекарственные растения и т. д.);хозяйства, имеющие сельскохозяйственные земли, загрязненные
радионуклидами более 5 Кu/км2;хозяйства, относящиеся к республиканской собственности;отрегулированные водоприемники с водосборной площадью 200 км2 и
более;хозяйства, мелиорированные земли которых подвержены затоплению
паводковыми водами при экстремальных погодных условиях.Реконструкция мелиоративных систем должна выполняться в комплексе с
проведением агромелиоративных и др. мероприятий, направленных на улучшение водно-физических свойств осушаемых почв.
Особого внимания требуют мелиоративные системы, расположенные на загрязненных радионуклидами землях. Поступление радионуклидов в растениеводческую продукцию, производимую на осушенных землях, в значительной мере зависит от положения уровня грунтовых вод. На переувлажненных землях из-за неблагоприятного водного режима переход радионуклидов увеличивается в 5-20 раз.
Таким образом, уровень радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции напрямую связан с осуществлением мелиоративных мероприятий на избыточно увлажненных землях.
57
Для нормального хозяйствования на осушенных землях и получения на них сельскохозяйственной продукции с допустимыми уровнями загрязнения мелиоративные системы необходимо поддерживать в работоспособном состоянии путем своевременного проведения их реконструкции и ремонтно-эксплуатационных работ. Причем, это должно проводиться в соответствии с временными рекомендациями по проектированию, строительству и эксплуатации мелиоративных систем на загрязненных радионуклидами землях, разработанными в этой части Белорусским научно-исследовательским институтом мелиорации и луговодства и согласованными с Министерством здравоохранения и Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды.
Агромелиоративные мероприятия (планировка поверхности, разуплотнение почв, узкозагонная вспашка, бороздование. профилирование, кротование, щелевание и др.) являются обязательным дополнением ежегодно проводимых работ на мелиорированных землях.
Кроме того, очередность выполнения работ по реконструкции мелиоративных систем в поймах рек Припять, Горынь должна быть увязана со сроками строительства противопаводковых объектов, находящихся в едином водосборе.
2.11. Мелиорация и охрана окружающей среды
2.11.1. Проблема охраны окружающей среды
Окружающая среда – среда обитания и производственной деятельности человечества. Под термином обычно понимается природная среда, окружающая человека. Нередко в это понятие включают элементы искусственной среды: жилые строения, промышленные предприятия, каналы, водохранилища и т. д.
Существуют два толкования слова «природа»: широкое, филисофское, когда под природой подразумевается весь Мир, Вселенная, и более узкое, когда оно включает только органическую (живую) и неорганическую (неживую) природу. К живой относят мир животных – рыб, птиц, зверей. Неживая природа часто называется природными ресурсами. Главные виды природных ресурсов – солнечная энергия, внутриземное тепло, вода, земля, минералы и растительность. Значение природных ресурсов как первоисточника материальных благ общества огромно.
Природные ресурсы могут быть исчерпаемые и неисчерпаемые; восполнимые и невосполнимые; энергетические и вещественные. Проблема обеспеченности человечества природными ресурсами – одна из самых насущных в мире в связи с огромным объемом используемых природных веществ и энергии.
В свете изложенного весьма актуальна проблема охраны окружающей среды. Ведь использованная доля невозобновимых природных ресурсов
58
(например, полезных ископаемых) уже сравнялась с их общими запасами на планете. То же самое можно сказать и о возобновимых ресурсах (пресная вода, лес и др.).
Охрана природы – это разработка и осуществление комплекса мероприятий по охране окружающей среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов. Эти мероприятия могут проводиться в жизнь на различных уровнях: международном, государственном, ведомственном, производственном, общественном и т. д.
Значение природы для человека велико и многообразно. В общем, оно может быть производственное, экономическое, научное, оздоровительное, воспитательное и эстетическое.
Производственное и экономическое значение природы состоит в том, что любые потребляемые человеком продукты создаются в конечном счете путем использования природных ресурсов.
Научное значение природы заключается в том, что она источник всех знаний. Человек, изучая природу, открывает объективные законы, руководствуясь которыми, использует в своих целях естественные силы и процессы. Рост знаний приводит к увеличению власти человека над природой.
Оздоровительное значение природы вполне очевидно. На здоровье человека благотворно действуют чистый воздух, хорошая питьевая вода, отдых в лесу, морские купанья, экскурсии и др.
Природа – источник здоровья, радости и духовных богатств.Воспитательное значение природы проявляется в том, что общение с ней
благотворно влияет на человека любого возраста. Особенно разносторонне развивает общение с природой детей.
Эстетическое значение природы заключается в том, что она всегда вдохновляла людей искусства, занимая, к примеру, центральное место в творчестве художников-пейзажистов.
Часто очень трудно согласовать разные точки зрения на природу, причем в большинстве случаев противоречия возникают между экономическими и другими, например научными или эстетическими, интересами ее охраны.
Быстрый рост народонаселения и научно-технический прогресс приводят к тому, что потребности общества в природных ресурсах неизмеримо возросли и прогрессивно возрастают, в хозяйственную деятельность вовлекаются все новые их виды. Кроме того, индустриализация и интенсификация сельского хозяйства сопровождаются глубокими изменениями природной среды.
Произошли изменения и в отношении человека к природе, вызванные изменением масштабов, характера и направленности его деятельности. Если в прежние эпохи отношения строились на прямом потреблении даров природы, то сейчас человек все в большей мере подвергает материал природы основательной переработке, придавая ему новые, внеприродные свойства. В оценке последствий воздействия на природу важное значение имеют выявление и научное обоснование допустимых масштабов воздействия, которые не
59
причинили бы вреда человеку и природе. Любой свой шаг по земле мы должны соизмерять с возможностями природы. От умения соизмерять сиюминутную выгоду с возможными потерями в будущем, от научной компетентности человека, вступающего в деловые, производственные отношения с природой, зависит завтрашний день человечества, условия жизни наших внуков и правнуков. Создание научной основы оптимизации отношений с природой позволит осуществить переход от идеи абсолютного господства над природой к идее отношений общества и природы как отношений партнеров, соизмеримых по своему потенциалу.
Никакая другая отрасль общественного производства не связана так с проблемой охраны окружающей среды и рационального природопользования, как сельскохозяйственное производство. Под влиянием сельского хозяйства изменяются почвы, растительность, животный мир, гидрографические особенности местности, качество атмосферного воздуха и воды и др. Эти изменения оказывают определенное воздействие на народное хозяйство, здоровье людей и т.д. Поэтому комплексная охрана природы в зоне сельского хозяйства исторически необходима. В дальнейшем, по мере развития сельского хозяйства, эта проблема будет становиться еще острее.
Чтобы производить продукты питания и сырье для промышленности, сельскому хозяйству необходимы самые разнообразные природные ресурсы и условия. К основным из них можно отнести почву, воду, солнечную энергию, климат, дикую травянистую растительность, естественные удобрения (навоз, торф, птичий помет и т.д.). Сельское население занимается добычей рыбы, птиц и млекопитающих, сборов грибов, ягод, плодов диких деревьев, орехов и др.
Природные факторы наряду с факторами социальными определяют развитие сельскохозяйственного производства. В некоторых случаях они могут создавать затруднения и даже ограничивать развитие сельского хозяйства. Например, почти во всех странах мира развитие сельского хозяйства сдерживается из-за недостатка пригодных под пашню земель. Поэтому применяются различные мелиоративные мероприятия (осушение болот, орошение пустынных земель, раскорчевка лесов, освоение крутых склонов и др.). Однако и такие возможности в общем-то ограничены. Поэтому весьма важно охрана имеющихся пахотных почв.
Земля – бесценное творение природы, основное и главное средство сельскохозяйственного производства. Более миллиона лет она кормит человечество. Без преувеличения можно утверждать, что произрастающие на земле растения дают нам пищу, одежду, топливо. По мере развития общества, роста его численности увеличивается и спрос на продукты питания и предметы потребления. Обеспеченность же пашней в расчете на душу населения систематически сокращается. В этих условиях дальнейшее значительное увеличение производства продуктов сельского хозяйства возможно лишь за счет повышения производительности земли, ее плодородия. Данные науки и практики свидетельствую о том, что в успешном решении этой задачи
60
принципиально важное значение имеют химизация, мелиорация, механизация и автоматизация, специализация и концентрация сельскохозяйственного производства. Бесспорно, мелиорация ведет к нарушению установившегося равновесия в природе, последствия которого изучены пока недостаточно. Теоретически не исключено, что исчезновение какого-то элемента природной среды может иметь далеко идущие последствия. Предотвратить это можно при условии, если не будет нарушаться водный режим. Ведь современное равновесие природной среды, например, в Республике Беларусь сложилось в условиях чаще всего избыточного увлажнения почв, что и является главной причиной их низкой производительности. Сочетать же равновесие, сложившиеся в природных условиях избыточного увлажнения почв и сколько-нибудь значительное повышение плодородия почв практически невозможно. Даже если коренным образом изменить современные методы мелиорации и перейти, например, к кислородной мелиорации вместо удаления из почвы избытка влаги, то и это непременно изменит характер среды, а тем самым нарушит сложившееся равновесие. Итак, в настоящее время и в перспективе пока нет и не будет даже теоретических предпосылок для того, чтобы повысить производительность переувлажненных земель, не нарушая сложившегося равновесия.
2.11.2. Влияние мелиорации на окружающую среду
Мелиоративные мероприятия наибольшее влияние оказывают на почву (землю), воду, естественную растительность и животный мир, рыбные запасы, воздушную среду, ландшафты и памятники природы. Процесс этот не был особенно заметным, когда мелиорированные земли занимали небольшую часть площадей водосборов рек. Однако широкомасштабные мелиорации поставили в число самых актуальных вопросы рационального использования и охраны природных ресурсов от истощения, деградации, загрязнения.
Вместе с тем мелиорация земель, ставшая материальной потребностью жизни общества, должна быть направлена на улучшение природы, повышение ее материальной и эстетической значимости для человека, создание культурных ландшафтов. Глубокие изменения в природной среде происходят не только в пределах зоны применения мелиораций, но и на прилегающих к мелиоративным системам террриториях, которые становятся более доступными к освоению. Рассмотрим кратко возможное влияние отдельных видов мелиораций на некоторые элементы окружающей среды.
Например, всегда ли осушение болот проходило гладко, приносило только пользу человеку? Оказывается, нет. Преобразуя сложившийся веками природный комплекс, осушение так или иначе стало влиять на водный режим прилегающих территорий, водоснабжение населенных пунктов, растительный и животный мир, сток рек и т. д., затрагивая таким образом интересы многих отраслей народного хозяйства. Положительные стороны осушительных
61
мелиораций широко известны. Однако они могут привести к нежелательным изменениям, а иногда и к отрицательным воздействиям на природу. В связи с этим даже ставятся вопросы о целесообразности осушительных работ.
Иногда говорят, что осушение снижает продуктивность угодий, ведет к прогрессирующему падению урожаев. Так ли это? Действительно, осушение болот способствует уменьшению урожаев болотного разнотравья (осока, тростник, вейник и др.), поскольку оно резко изменяет водный режим земель и тем самым условия для существования растительности. Поэтому если до осушения с помощью косы и серпа удавалось собирать хоть небольшое количество сена, то после осушения болота его не будет, если вместе с осушением не выполнить работы по первичному освоению земель (культуртехника, внесение удобрений и др.) и не произвести посев других культур. Осушение проводится ради интенсивного использования земель, и жалеть об осоке не приходится. Примеров получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур на осушенных землях более чем достаточно. Что же касается утверждения о снижении урожаев, то оно несостоятельно. Это может иметь место только в случае неправильного использования мелиорированных земель, недостаточного внесения удобрений и в целом низкой культуры земледелия. Снижение урожайности может происходить также при неправильной эксплуатации мелиоративных систем, вследствие чего они могут даже выходить из строя.
Противники мелиорации утверждают, что после осушения торф срабатывается, исчезает, на месте болот земледелие обречено на гибель. Да, действительно, под влиянием осушения и последующего сельскохозяйственного использования постепенно уменьшается мощность торфяного слоя и изменяются водно-физические свойства почвы. Максимальная осадка торфа наблюдается в первые 2…5 лет после осушения (до 7..15 см/год), а потом она стабилизируется и остается почти неизменной (1…2 см/год). Факторы, обусловливающие сработку торфа, следующие: его обезвоживание под влиянием сброса гравитационной воды и расхода капиллярной влаги на испарение, биохимическое разложение, механическая и химическая суффозия, уплотнение машинами, дефляция и сгорание. Величина сработки торфа зависит от интенсивности осушения, характера сельскохозяйственного использования и климатических условий. Таким образом, торфяники относятся к категории исчерпаемых при природных ресурсов. Поэтому задача агрономов и гидротехников – продлить жизнь торфяно-болотных почв, уменьшить ежегодные потери органического вещества. Основными направлениями решения этой проблемы являются: использование торфяников, прежде всего мелкозалежных, в первую очередь под травы; поддерживание оптимального водного режима, не допуская переосушки; минерализация торфяника путем внесения минерального грунта (песок, супесь, глина). Но, если торфяник полностью сработался, то почвы все равно остаются плодородными для земледелия. Это объясняется тем, что
62
процесс сработки торфа протекает медленно, материнская порода постепенно припахивается к почвенному слою и окультуривается, а для повышения плодородия этих почв необходимо внесение повышенных доз удобрений.
Есть мнение, что осушение усиливает ветровую эрозию. Да, если в использовании торфяников преобладают пропашные культуры, отсутствуют лесополосы. Поэтому при осушении больших болотных массивов и использовании их под пропашные культуры при сильном ветре могут возникать пыльные черные бури. Органическое вещество торфа выносится на лесные массивы, озера и бесследно исчезает. В связи с этим надо стремиться использовать торфяники, прежде всего, под травы, применять высокую агротехнику возделывания других культур, проводить лесомелиоративные мероприятия по борьбе с эрозией почв, поддерживать оптимальный водный режим.
Многочисленные исследования не подтверждают точку зрения некоторых критиков мелиорации на то, что осушение болот ведет к обмелению рек, в деревнях пересыхают колодцы. Обмеление рек связано с забором воды для промышленности, городов и на орошение, а также с потеплением климата. Снижение меженных горизонтов и расходов воды происходит только в реках-водоприемниках, подвергнутых регулированию (спрямление, углубление и др.). Что касается пересыхания колодцев в деревнях, то это бывает на узкой полосе приболотного пояса, где происходит снижение уровня грунтовых вод. В таких случаях в мелиоративных проектах необходимо предусматривать углубление колодцев.
Говорят и о целом ряде других негативных последствий мелиорации: осушение болот оказывает отрицательное воздействие на фауну, уменьшает добычу рыбы и ведет к исчезновению редких видов растений, ухудшает эстетическую привлекательность ландшафтов и т.д. В своем большинстве такие выводы поспешны и неправомерны. А если и имеют место какие-либо отрицательные последствия осушения болот, то они не настолько велики, чтобы ставить под сомнение осушение вообще, и зачастую вызываются неправильным ведением мелиоративных работ и использованием земель. Неверно думать и надеяться, что развивающееся общество с постоянным приростом населения сможет обойтись без возрастающего использования природных ресурсов. Конечно, человек не должен хозяйничать на земле, как ему вздумается, т.е. наряду с экономическими интересами при планировании мелиорации необходимо учитывать эстетические и научные. Безусловно, их учет сложен, так как ценность природных угодий невозможно представить только в денежном выражении: отсутствуют критерии по учету пользы и дохода от улыбки, вызываемой встречей с природой, от отдыха на ней, от оздоровления природой человека. Для этих целей необходимо шире устраивать заповедники, сохранять отдельные болотные массивы без осушения и распашки.
Мощным комплексным фактором воздействия на почву и на всю природу
63
служат оросительные мелиорации. Это мероприятие включает изъятие воды из поверхностных или подземных источников, устройство оросительной сети (каналы, борозды, трубопроводы), создание гидротехнических сооружений, водохранилищ, систематическое внесение в почву на орошаемых участках солей и различных взвесей; сброс в водоемы излишних и дренажных (промывочных) вод.
Вследствие этого разнообразны по значению и масштабам изменения в природном комплексе орошаемой территории. Мелеют водоемы, снижаются уровни грунтовых вод, около подземного водозабора уменьшается сток рек, загрязняются поверхностные воды, повышается влажность почвы и даже наблюдается заболачивание, происходит чрезмерное накопление солей в почве и зачастую засоление, исчезают сухолюбивые и появляются влаголюбивые виды растений и животных и др. Сброс вод с полей орошения ведет к загрязнению водоемов частицами почв.
Таким образом, влияние мелиорации на окружающую среду весьма многообразно и разносторонне. Поэтому при осуществлении любого проекта мелиорации земель необходимы прогноз всех возможных последствий изменения в природной обстановке и обязательное планирование конкретных природоохранных мероприятий, исключающих отрицательные воздействия на окружающую среду.
2.11.3. Природоохранные мероприятия в условиях мелиорации
В основу всех мероприятий должны быть положены ленинские принципы природопользования и охраны природы, которые можно сформулировать следующим образом:
охрана и рациональное использование природы – важная государственная задача;
меры по охране природы необходимо осуществлять постоянно;природные ресурсы нужно использовать комплексно;в решении вопросов охраны природы местные интересы должны подчинены
государственным, а интересы сегодняшнего дня – задачам будущего;использовать природу следует на научной основе;охранять природные богатства необходимо в процессе их эксплуатации.Разнообразные конкретные природоохранные мероприятия при мелиорации
земель имеют свои особенности. В основном они сводятся к следующему.Охрана почв (земель). Определенные изменения их свойств, происходят в
результате мелиорации земель, поэтому восстановление нарушенного почвенного покрова, повышение плодородия почв, охрана их – составная часть мелиоративных мероприятий.
Вследствие чрезмерного понижения уровня грунтовых вод на мелиорируемых полях может развиваться ветровая эрозия. Этот процесс
64
прогрессирует после первичной вспашки земель. Большой ущерб сельскому хозяйству наносит водная эрозия. На землях, которые могут подвергаться ветровой и водной эрозии, необходимо создавать полезащитные, лесные полосы, проводить другие противоэрозионные мероприятия, в первую очередь гидротехнические. Существенно снижает эрозионные процессы введение в севообороты многолетних трав, воздающих водопрочную структуру почв.
При освоении засоленных или склонных к засолению земель предусматривают гидротехнические, агротехнические и другие мероприятия, препятствующие подъему уровня грунтовых вод.
Почвы и их плодородие необходимо сохранять при планировочных работах. Под планировку должны отводиться в первую очередь поля, предназначенные для возделывания зернобобовых культур или бобово-злаковых травосмесей. На местах срезки следует удалить плодородный слой почвы, произвести планировку, затем разровнять поверхность. Способ сохранения почвы выбирается в зависимости от вида работ, мощности гумусового слоя и других факторов. Малопродуктивные песчаные почвы после осушения обогащают удобрениями. Эти почвы могут использоваться для выращивания сельскохозяйственных культур или под лесонасаждения.
Необходимо также принимать меры к предотвращению вымывания из почвы питательных веществ, грунтовыми водами при дренировании земель. Для этого надо по возможности задерживать сток дренажных вод, использовать их для увлажнения почв в засушливые периоды.
Большую ценность для сельского хозяйства имеют торфяники. Для повышения плодородия, снижения минерализации и продления их жизни следует предусматривать ряд мер. Прежде всего, не допускается переосушка торфяных почв. Пересушенный торф легко распыляется ветром, плохо впитывает влагу, может самовозгораться. Поэтому на торфяно-болотных почвах необходимо поддерживать водно-воздушный режим в соответствии с потребностями растений. Мелкозалежные торфяники рекомендуется использовать под многолетние травы, а глубокозалежные – под севообороты, в которых чередуются многолетние травы и зерновые культуры. Торф широко используется не только в сельском хозяйстве, но пока и в топливной промышленности и других отраслях народного хозяйства. Задачей сельскохозяйственного освоения выработанных торфяных площадей является окультуривание остаточного слоя, превращение его в почву с высоким эффективным плодородием. После выработки торфяных месторождений освобожденные участки в зависимости от свойств торфа, рельефа минерального дна можно использовать под сельскохозяйственные культуры, водоемы, разведение рыбы и водоплавающей птицы.
Для сельскохозяйственного освоения в первую очередь рекомендуется выделять выработанные торфяники со слабой и нейтральной реакцией, высокой степенью насыщенности основаниями и незначительным содержанием подвижного алюминия и железа. Оставляемый слой торфа должен быть
65
толщиной не менее 0,5 м. Если имеется необходимость, поверхность выработанных месторождений выравнивается и устраивается осушительная сеть. Выработанные торфяники могут быть использованы для организации прудового рыбоводства. Один из важных факторов продления долговечности торфяных почв и их сохранности – внесение минеральных компонентов (песка, глины).
Торфяно-болотные почвы необходимо беречь от пожаров. Самое главное в борьбе с пожарами – предупреждение причин их возникновения. На осушаемых торфяниках следует наладить систему противопожарных мероприятий и водоснабжения, организацию противопожарной службы. Этому служат осушительно-увлажнительные системы. В целях ограничения очага пожара следует создавать противопожарные зоны между осушаемым торфяником и населенным пунктом шириной не менее 300 м, хвойными лесами – 100 м, железными дорогами – не менее 30 м. В этой зоне запрещается складировать горючие материалы, выращивать зерновые культуры до полного созревания, разводить костры.
Охрана вод. К основным источникам загрязнения природных вод относятся промышленные, коммунальные и животноводческие сточные воды, минеральные удобрения и ядохимикаты. В число загрязнителей природных вод входят также водный транспорт, лесосплав, отвалы горных выработок и др.
Все загрязняющие вещества, поступающие в природные воды, вызывают в них различные, качественные сдвиги, заключающиеся в изменении физических свойств и химического состава (в частности, появления в ней вредных примесей), возникновения плавающих образований на поверхности и отложений на дне; сокращении в воде растворимого кислорода; появления новых бактерий, в том числе болезнетворных.
К основным методам борьбы с загрязнением природных вод относятся: очистка промышленных и коммунальных стоков, мелиоративные мероприятия, сокращение загрязнения атмосферы, улучшение технологии разработки и использования природных ресурсов.
Существуют следующие способы очистки воды: механическая, физико-химическая, химическая и биохимическая. Технология очистки названными методами освещена в специальной литературе. Поэтому кратко рассмотрим лишь мелиоративные мероприятия как средство борьбы с загрязнением природных вод.
Мелиоративные мероприятия, способствующие охране водных ресурсов от загрязнения, подразделяются на лесные агротехнические и гидротехническиме.
Лесные мелиорации состоят в основном в выращивании древесной и кустарниковой растительности в пределах верхней и средней части речных бассейнов, в результате чего уменьшается поверхностный сток и ослабляются процессы водной эрозии.
К агротехническим мелиорациям относится научно обоснованная система земледелия, в том числе обоснованные дозы вносимых удобрений и
66
ядохимикатов, исключающие возможность загрязнения водотоков и водоносных горизонтов.
Гидротехнические мелиорации заключаются в основном в регулировании водно-воздушного режима почво–грунтов исключая при этом вымывание питательных веществ. При орошении не должны допускаться поливные нормы, способствующие подъему грунтовых вод и засолению земель. В ряде случаев минерализованные после полива воды надо перехватывать специальными дренажами с целью отвода и последующей очистки.
Необходимо, кроме того, проводить работы по предотвращению образования оврагов, оползней и обрушений берегов, вести борьбу с селевыми потоками.
Снижение степени загрязнения атмосферы существенно сказывается на улучшении качества воды в водотоках и водоемах.
Рационализация разработки и использования природных ресурсов также оказывает заметное влияние на уменьшение загрязнения водной среды. Особенно это относится к добыче нефти.
Наряду с отмеченными основными средствами борьбы с загрязнением вод следует остановиться на одном из наиболее важных и ценных свойств, природных вод – их способности к самоочищению. При загрязнении стоками на некотором расстоянии от канализационных выпусков происходит полное перемещение загрязнений воды со всей водной массой. Этот процесс сопровождается минерализацией органических веществ загрязнителей и гибелью бактерий под действием солнечной радиации, деятельностью микроорганизмов и водных растений. При смешивании имеют место процессы турбулентной диффузии, окисления, сорбции, адсорбции и другие явления, способствующие улучшению качества воды.
Самоочищение загрязненных вод может происходить лишь при условии многократного их разбавления чистой водой. Для этой цели на 1 м3 стоков требуется не менее 7…12 м3 чистой воды. Эта норма должна учитываться при размещении новых водопользователей с учетом существующих и проектируемых выпусков. Однако разбавление стоков всего лишь уменьшает концентрацию растворенных веществ, но не сокращает их количество. Поэтому в перспективе все сточные воды должны очищаться с извлечением из них загрязняющих веществ.
Надо иметь в виду, что даже самые совершенные методы очистки сточных вод не смогут приостановить загрязнение природных вод. Поэтому проблему чистой воды можно будет решить при условии перехода к замкнутым системам водоснабжения. Назначение очистных сооружений в составе таких систем будет заключаться не в подготовке сточных вод к выпуску в естественные водотоки, а в многократном, повторном использовании вод в производственных циклах.
В целях устранения существующих причин загрязнения и истощения водных ресурсов предусмотрена система юридических условий и требования,
67
связанных с использованием и расходованием воды. Прежде всего, следует выделить: обязанность водопользователей – принимать меры к уменьшению расходования воды и созданию современных очистных сооружений; сброс сточных вод производить по разрешению и в местах, согласованных с водоохранными органами; размещать водопользователи, водозаборы и водовыпуски согласно схемам комплексного использования и охраны водных ресурсов и разработанным водохозяйственным балансам.
При размещении, проектировании, строительстве и вводе в эксплуатацию новых и реконструированных предприятий, сооружений и других объектов, при внедрении новых технологических процессов, влияющих на состояние вод, должно осуществляться рациональное использование вод при условии первоочередного удовлетворения питьевых и бытовых нужд населения. В этом случае должны обеспечиваться: учет забираемой и возвращаемой воды, охрана вод от загрязнения, засорения и истощения, предупреждение вредного воздействия загрязненных вод, ограничение затопления земель до минимально необходимых размеров, охрана земель от засоления, подтопления или иссушения, а также сохранение благоприятных условий и ландшафтов, использование подземных вод питьевого качества только для нужд питьевого и бытового водоснабжения.
Мероприятия по охране воздуха. Изменение состава воздушной среды связано с деятельностью ветра (выдувание и транспортировка почвенных частиц, развеивание летучих продуктов) или полным штилем (возникновение неприятных запахов) и захватывает преимущественно верхние слои воздуха с подъемом и переносом загрязняющих веществ, как над мелиорируемыми землями, так и над прилегающими к ним территориями.
Основными методами по борьбе с загрязнением воздуха пылью и другими вредными веществами над мелиорируемыми территориями являются: снижение скорости ветра и интенсивности вертикальных подъемов воздушных масс; возделывание сельскохозяйственных культур, способствующих закреплению почвы; увлажнение надземной части растений; уменьшение содержания выхлопных газов в приземном слое воздуха от работающих машин и механизмов.
Охрана воздушной среды включает мероприятия капитального характера и мероприятия на период эксплуатации мелиоративных систем.
К мероприятиям капитального характера относятся: посадка лесных полос и сохранение отдельных куртин леса и лесных массивов; организация противопожарных мер на осушаемых торфяниках; строительство осушительно-увлаж-нительных и оросительных систем, обеспечивающих увлажнение верхнего слоя почвы; внесение минеральных добавок в торфяные почвы и коренная заправка развеиваемых песков органическими удобрениями; создание условий для интенсивного воздухообмена над полями орошения сточными водами и на орошаемых пастбищах.
Эти мероприятия тесно связаны с мерами по охране почв и воды, они
68
должны рассматриваться совместно.Основными мероприятиями по защите воздуха от загрязнения на период
эксплуатации мелиоративных систем являются: применение почвозащитных севооборотов; поддержание повышенной влажности верхнего слоя почвы подъемом уровня грунтовых вод и поверхностными поливами; внедрение культуры трав в севооборотах (согласовываясь с основным направлением развития хозяйства); создание искусственной шероховатости поверхности почвы (оставление пожнивных остатков, кулисные посевы и др.); посев культур в ранние сроки.
Для предупреждения запыления воздуха рекомендуется залесение вклинивающихся высоких (более 1 м) песчаных гряд и песчаных островов на болотных массивах, невысокие гряды и острова нужно выравнивать, песок с торфом перемешивать для выращивания на этом субстрате сельскохозяйственных культур.
Обширные и всхолмленные невысокие участки песков и суглинков планируются и окультуриваются с коренной заправкой торфом и используются под сельскохозяйственные угодья.
Охрана естественной растительности и животного мира. На территориях сосредоточения полезных, редких и исчезающих видов растений, сохранение природного комплекса обеспечивают инженерными мероприятиями или созданием заповедных зон.При изысканиях и последующем проектировании производят оценку возможного снижения или подъема уровня грунтовых вод на прилегающих к мелиоративным системам территориях и дают прогноз изменения растительных сообществ, в том числе лесных, предусматривая мероприятия по их сохранению или улучшению.
Культуртехнические и агротехнические работы проводят без разрыва во времени вслед за осушением, при этом оставляют куртинные лесопосадки и лесные массивы, в которых имеются ценные растительные сообщества (ягодники, лекарственные растения и др.), а также отдельные группы деревьев, оживляющие пейзаж и повышающие эстетическую ценность ландшафтов.
Осуществляют консервацию и резервирование земель для создания фонда дикой природы в местах, неудобных для сельскохозяйственного и промышленного освоения (овраги, балки и т. п.).
Не осушают болота с богатыми естественными зарослями клюквы; в случае расположения таких болот в зоне влияния мелиоративных систем обеспечивают их дополнительное обводнение.
При проведении изысканий и последующем проектировании оценивают степень воздействия измененных в результате мелиоративного строительства условий на дикую фауну и по возможности назначают мероприятия по ее сохранению или улучшению, сохранение природных условий предусматривают как для животных, обитающих в данном месте постоянно, так и для мигрантов, которые поселяются так в разные периоды жизни – для размножения, зимовки
69
и др.Мелиоративные мероприятия на объектах, где имеются места гнездоваия,
откорма, зимовки водоплавающих и болотных птиц, не следует проводить во всем объеме, чтобы не нарушать среду их обитания. Если в границах мелиоративного обьекта оказываются места традиционного пребывания водоплавающих и болотных птиц, то в схемах и ТЭО мелиорации ставят вопрос о создании заповедников.
Предусматривают мероприятия по улучшению условий обитания ондатры и бобров с посадкой в защитных, лесных полосах ивы, осины, ольхи и других пород, являющихся природным кормом для бобров.
При необходимости и наличии условий переселения бобровых колоний места и время перемещения согласовывают с охотохозяйствами и осуществляют за счет средств на мелиоративное строительство.
Охрана рыбных запасов. При строительстве гидротехнических сооружений, использовании водя для орошения, а также при осушении почв в отдельных водотоках сокращается речной сток. Это приводить к обмелению рек, исчезновению привычных мест нереста и изменению условий жизни многих рыб. При проектировании плотин на реках, богатых рыбой, необходимо предустаривать рыбоподъемники или рыбоходы, позволяющие рыбам перемещаться к нерестилищам.
Водохранилища изменяют водный режим рек. На участках ниже плотины уменьшается речной сток, а скорость движения воды в верхнем бьефе снижается в несколько десятков раз. Попадая в такие условия некоторые рыбы теряют ориентацию и не могут «обнаруживать» путь к нерестилищам. На дно водохранилища выпадают в осадок взвешенные вещества, увеличивается сутность воды, в связи, с чем исчезают многие рыбы, способные жить только в светлой проточной воде. Поэтому следует подбирать такие виды рыб, которые быстро приспособились бы к новым условиям обитания.
На насосных станциях, каналах оросительных систем и других сооружениях, с помощью которых отводится вода из водоемов, необходимо устанавливать рыбозаградительные устройства, чтобы молодь не попадала в трубопровод и не выбрасывалась на поля.
Для охраны рыбных ресурсов оставляют в естественном состоянии крупные озера и протоки, являющиеся местами обитания рыбы.
Отрицательное влияние на рыбное хозяйство может оказывать механическое загрязнение водоемов, особенно древесиной. Длительное нахождение ее в воде приводит к выделению дубильных веществ. Они обедняют воду кислородом. Надо избегать молевого сплава леса, длительного хранения древесины в воде. При создании искусственных водоемов с их ложа необходимо тщательно убирать всю древесную и кустарниковую растительность.
Для каждого вида рыб существует минимальный предел содержания растворенного в воде кислорода. Так, для карповых он составляет 0,5 мл/л. При
70
снижении этого предела начинается массовая гибель рыб, в основном в непроточных водоемах. На дне таких водоемов скапливается большое количество органических веществ, которые разлагаются с поглощением кислорода. При этой реакции нередко выделяется сероводород. Зимой, когда ледяной покров препятствует доступу кислорода в воду, рыба гибнет от удушья.
Содержание углекислоты в воде до 10 мл/л летом и до 20 мл/л зимой является нормой. Повышение ее содержания до 30 мл/л и более – сигнал о загрязнении водоема. Сероводород вреден для рыб в любых количествах.
Пресная вода содержит различные соли в растворенном состоянии. Внесение в воду углекислых, сернокислых и других солей в небольших количествах благоприятно сказывается на росте рыбы. Содержание солей сверх норм может привести к ее гибели. Из этих ограничений вытекает важное требование о необходимости систематически контролировать химический состав воды, принимать меры к обогащению водоемов кислородом. При эксплуатации осушительных систем следует наладить систематический надзор за состоянием вод в каналах открытой сети: не допускать сброса в реки, каналы, озера сточных вод, дренажного стока с избыточным содержанием солей, железистых отложений, ядохимикатов. В зимний период, особенно на малопроточных водоемах, во льдах нужно устраивать проруби. Почти каждый искусственно созданный пруд можно использовать для разведения рыбы, если качество воды, глубина и объем его, а также другие условия отвечают требованиям рыборазведения.
Охрана ландшафтов и памятников природы. Под ландшафтом понимается участок суши, в пределах которого все природные компоненты (горные породы, рельеф, климат, воды, почвы, растительность, животный мир) образуют взаимосвязанное и взаимообусловленное единство. Вся жизнь человека протекает в условиях тех или иных ландшафтов. Хозяйственное воздействие человека на природу – это воздействие на ландшафт.
Мелиорация земель (строительство осушительных, оросительных, осушительно-увлажнительных и других систем, гидротехнических сооружений, водохранилищ и др.) порой видоизменяет ландшафты. Поэтому при планировании и выполнении ее следует предусматривать мероприятия по охране и повышению привлекательности естественного ландшафта.
Хорошо вписываются в новый пейзаж деревья и кусты вдоль каналов, отдельно растущие деревья или их группы на местности, с которой удаляется естественная низкопродуктивная растительность.
На минеральных возвышенностях, встречающихся на болотах, древесно-кустарниковую растительность нужно оставлять в естественном состоянии, если она не препятствует проведению полевых или других работ. Рекомендуется залесение отдельных участков, не используемых в сельском хозяйстве.
Весьма тщательно надо продумывать вопросы о создании ландшафтов или
71
использовании естественных при проектировании и строительстве новых поселков. Желательно, чтобы около них имелись леса, водоемы и другие элементы природы, украшающие жизнь человека.
Животноводческие фермы и комплексы, а также другие предприятия сельскохозяйственного или промышленного назначения на мелиорируемых землях необходимо обсаживать деревьями и кустами, создавать живую изгородь из колючих растений (шиповника, акации желтой, боярышника и др.). Ее можно применять при ограждении скотопрогонов.
Искусственные водоемы целесообразно располагать у населенных пунктов. Чистота и красота водотоков сохраняется естественными зелеными водоохранными зонами. Если таких зон нет, создают новые лесные насаждения.
Одной из наиболее эффективных форм охраны ландшафтов являются заповедники – участки суши и водных пространств, изъятые в установленном порядке из какого бы то ни было хозяйственного пользования и надлежащим образом охраняемые. Они должны служить эталонами природы, быть местом познания хода естественных, не нарушенных человеком процессов, свойственных ландшафтам определенного географического региона.
Охрана памятников природы – это объективная охрана природы. К объектам могут быть отнесены водопады, гейзеры, пещеры, уникальные геологические обнажения, места захоронения вымерших животных, редкостные или исторически ценные деревья. Памятниками природы можно считать также отдельные виды животных (например, зубра).
В условиях конкретных регионов проводятся разные природоохранные мероприятия. Так, из основных природоохранных мероприятий, осуществляемых при комплексной мелиорации земель в Белорусском Полесье, следует выделить:
широкое применение самотечных и польдерных осушительно-увлажнительных систем со сравнительно неглубокой сетью проводящих и ограждающих (переферийных) каналов, с созданием гарантированных водоисточников (водохранилища, пруды, водоемы); наиболее совершенны из них водооборотные системы;
сохранение и улучшение водного режима рек, озер, других водоемов, режима гидрологических заповедников;
сохранение лесных массивов, куртин и отдельных деревьев, облесение песков, неудобных земель, посадка полезащитных полос внутри мелиорируемых массивов;
использование мелиорированных торфянисто- и торфяно-болотных почв только под сенокосы, пастбища и в зернотравяных севооборотах с большим удельным весом многолетних трав;
утилизация подготовленного жидкого навоза на земледельческих полях орошения;
создание охранных сельскохозяйственных и лесных зон вдоль рек, крупных каналов вокруг озер, водохранилищ и прудов;
72
создание источников воды для тушения возможных пожаров на осушенных торфяниках;
сооружение рыбозащитных устройств на насосных станциях;переселение бобров из зон мелиорируемых объектов;предотвращение загрязнения водоприемников нитратами.Исключительно важно рационально использовать органическое вещество –
торф.Таким образом, наша цель – не преклонение перед природой, не возращение
ей первозданного вида, а плановая переделка, повышение продуктивности земли и рациональное ее использование. Кстати, первозданная природа планеты в состоянии была прокормить около 10 млн. человек, преобразованная же человеком кормит 4,6 млрд. человек и создает условия для перспективы роста населения.
Нынешняя мелиорация земель – это качественно новая ступень в управлении окружающей средой, сознательное преобразование природы в интересах всего общества. Необходимо проводить мелиорации, при которых обеспечивался бы рост эффективного плодородия почв, их высокая продуктивность и гармонично сочетались интересы народного хозяйства и окружающей среды.
Мелиорации оказывают сложные, неоднозначное влияние на микроклимат, гидрологию почвы, растительность и весь природный комплекс, в том числе на водный режим прилегающих территорий, водоснабжение населенных пунктов, растительный и животный мир, сток рек и т.д. В связи с этим в последние время появилось много высказываний об исключительно отрицательном влиянии на окружающую среду, ставящих под сомнение необходимость ее проведения. Однако существование человеческого общества невозможно без взаимодействия с окружающей средой. И весьма абсурдно ратовать за полную неприкосновенность природы. Она неизбежно меняется там, где живет человек.
Конечно, влияние мелиорации на окружающую среду может положительным и отрицательным. Отрицательное и положительное воздействия чаще всего проявляются одновременно в приложении к различным сторонам проблемы рационального природопользования. Нельзя, например, создать на мелиорируемых землях условия для выращивания сельскохозяйственных культур и одновременно сохранить биологическое разнообразие, свойственное болотам.
Безусловно, человек не должен хозяйничать на земле без учета природных ограничений, и наряду с экономическими интересами при планировании мелиорации необходимо учитывать экологические, эстетические, научные и другие аспекты природопользования. Основой же правильного взвешенного осуществления мелиораций является принцип комплексного, научно обоснованного использования водных, земельных и других природных ресурсов с учетом не только интересов различной отрасли народного хозяйства, но и требований охраны природы, улучшения окружающей среды при
73
максимальном использовании материальных и технических возможностей, имеющихся на конкретный период.
2.12. Особенности развития мелиорации земель в Республике Беларусь
2.12.1. Состояние и пути повышения эффективности мелиорации
По данным инвентаризации в республике на 01.01.2001 г. насчитывалось 2927,9 тыс. га осушенных земель, в том числе закрытым дренажем – 2177,5 тыс. га, что составляет около 31 % всех сельскохозяйственных земель. Орошаемые земли числились на площади 115,1 тыс. га.
В республике произошло существенное перемещение сельскохозяйственного производства на осушенные земли, которые в ряде районов и областей играют ведущую роль в растениеводстве.
Большая часть осушенных земель (62,6 %) сконцентрировано в Брестской, Гомельской и Минской областях. Если на одно хозяйство республики в среднем приходится около тысячи гектаров осушенных угодий, то в Брестской области – более полутора тысяч гектаров. В 15 районах Беларуси мелиорированные земли составляют более 50 % от площади сельскохозяйственных угодий и обеспечивают производство основной части продукции растениеводства.
В составе осушенных угодий торфяные почвы занимают 901 тыс. га (30,8 %), минеральные – 2026,9 тыс. га. Торфяные почвы на осушенных землях (в тыс. га) преобладают в Брестской (207,7), Гомельской (206,1) и Минской (263,6) областях. Значительно меньше их в Витебской (55,5), Гродненской (93,4) и Могилевской (74,7) областях. Около 70 % этих почв представлено маломощными торфяниками (до 1 м). Приблизительно 280 тыс. га торфяных почв в настоящее время используются в качестве пашни.
Примерно треть осушенных сельскохозяйственных земель занимают легкие, преимущественно песчаные и рыхлосупесчаные почвы, требующие окультуривания, а вследствие этого – значительных затрат. Особенно много таких почв в Брестской и Гомельской областях.
В Витебской, Могилевской, северной части Минской областей среди осушенных земель преобладают дерново-подзолистые суглинистые почвы. В этом регионе осушенные сельскохозяйственные земли отличаются высокой распаханностью, здесь ощущается значительный дефицит высокопродуктивных сенокосов и пастбищ. Например, уровень обеспеченности улучшенными кормовыми угодьями Витебской области почти в 1,5 раза ниже, чем в других областях республики.
Структура осушенных сельскохозяйственных земель существенно различается как по областям, так и по районам и хозяйствам. Территории, где мелиоративные работы проводились раньше, характеризуются повышенным удельным весом пахотных земель. В последние 20 лет, преобладала мелиорация
74
сенокосных и пастбищных земель.В последние годы снизился уровень эксплуатации мелиоративных систем,
происходит ухудшение состояния осушенных угодий. На мелиоративных системах, построенных 20-30 лет назад, продуктивность сельскохозяйственных земель уже снизилась на 30-50 % против проектной. Такие системы требуют срочной реконструкции или улучшения их технического состояния. В особом внимании нуждаются территории с высоким удельным весом торфяных почв.
Мелиоративные системы Беларуси включают 149,3 тыс. км осушительных каналов и водоприемников, 27,13 тыс. гидротехнических и 52,46 тыс. переездных сооружений, 913,1 тыс. км закрытых дренажных коллекторов и дрен, 19,15 тыс. км эксплуатационных дорог, 523 польдерных насосных станции, 3,98 тыс. км ограждающих дамб.
Начиная с 1992 г., площади устаревших мелиоративных систем, нуждающихся в реконструкции, возрастают ежегодно на 30-40 тыс. га. Этому негативному процессу во многом способствует резкое снижение в последние годы объемов ремонтно-эксплуатационных работ. Из-за недостатка средств почти не выполняются крайне необходимые агромелиоративные мероприятия. Все это является одной из основных причин снижения продуктивности осушенных сельскохозяйственных земель, а также ухудшения экологической обстановки на них и сопредельных территориях.
Данные инвентаризации мелиоративных систем (1999 г.) показали, что примерно на 760 тыс. га сельскохозяйственных земель осушительная сеть нуждается в улучшении технического состояния и реконструкции (в большинстве это мелиоративные системы, созданные 25-30 лет назад и более, которые отработали нормативный срок, физически износились), 26 тыс. км мелиоративных каналов заросли кустарниковой растительностью. На 83 тыс. км открытой мелиоративной сети (55 %) требуется проведение ремонта, а 21,5 тыс. км каналов (14 %) нуждаются в реконструкции. Требуют укрепления и ремонта 43 % (1719 км) дамб обвалования польдерных систем и противопаводковой защиты.
Инвентаризацией выявлено, что осушенные земли на площади 78,2 тыс. га подлежат снятию с учета и переводу в менее продуктивные поскольку это:
– бывшие торфоплощадки на площади 27,9 тыс. га с низким плодородием почв и заросшие древесно-кустарниковой растительностью;
– узкие поймы рек и места выклинивания грунтовых напорных вод, которые заросли древесно-кустарниковой растительностью и лесом на площади 40,6 тыс. га;
– участки земель (4,9 тыс. га), расположенные в прибрежных природоохранных полосах, особо охраняемых природоохранных территориях, охранных полосах водозаборов. Проведение мелиоративных работ на этих землях запрещено природоохранным законодательством;
– территории радиационного загрязнения более 15 Кu/км2 на площади 1,6 тыс. га;
75
– участки земель, занятые постройками на площади 3,2 тыс. га.По данным инвентаризации, в республике насчитывается 1206 прудов и
водохранилищ, предназначенных для увлажнения земель, регулирования стока, рыборазведения и других целей, общей площадью зеркала воды 50,13 тыс. га и емкостью 1245,64 млн. м3. Нуждаются в ремонте и уходных работах пруды и водохранилища на площади 32,5 тыс. га, или 65 %.
Осушенные земли требуют проведения агромелиоративных мероприятий на площади 184,0 тыс. га. Эти мероприятия (планировка поверхности, организация поверхностного стока, глубокое рыхление почв, узкозагонная вспашка, бороздование, кротование, щелевание и др.) являются дополнением к ежегодно проводимым работам по регулированию водного режима. На площади 255,7 тыс. га требуется перезалужение пастбищных и сенокосных земель. Кроме того, необходимо устройство полезащитных, лесных полос общей протяженностью 4063 км.
Оросительные системы в республике построены, в основном, в 1980-1990 гг. Срок службы дождевального оборудования по нормативам составляет 8-12 лет. По данные инвентаризации по этой причине оросительные системы на площади 24,2 тыс. га (21 %) нуждаются в ремонте, а на 12,4 тыс. га (11 %) – в реконструкции. Особого внимания требуют оросительные системы с утилизацией животноводческих стоков с целью соблюдения на них природоохранных ограничений.
Подлежат снятию с учета и переводу в менее продуктивные сельскохозяйственные угодья орошаемые сенокосы и пастбища на площади 70,32 тыс. га. Основной причиной является истечение нормативного срока эксплуатации и соответствующая неисправность поливного, насосно-силового оборудования, трубопроводов, восстановление которых экономически нецелесообразно. Всего в неудовлетворительном техническом состоянии находится 82,7 тыс. га оросительных систем, что составляет 72 % их общей площади. Неисправны, прежде всего, оросительное оборудование и трубопроводная сеть. Особого внимания требуют системы утилизации животноводческих стоков, а также польдерные насосные станции, насосно-силовое оборудование.
Особенности сельскохозяйственного использования мелиорированных угодий недостаточно учитывались в системе мелиоративного земледелия. Энергетический и экономический кризис вынуждает искать более простые, дешевые способы реализации Концепции мелиорации. С этой целью недавно принята Республиканская программа «Сохранение и использование мелиорированных земель на 2000-2005 годы».
За время, прошедшее после ввода в эксплуатацию большей части осушенных земель, накоплен определенный опыт не только в области изменения технического состояния гидромелиоративных систем, но и в направлениях трансформации осушенных агроландшафтов.
Особой чувствительностью к внешним воздействиям отличаются торфяные
76
почвы. Осушение болот вызвало обезвоживание части автоморфных песчаных и супесчаных почв, расположенных на прилегающих территориях (особенно в Полесье). Постепенно эти земли выводились из сельхозоборота и передавались под залесение. Земледелие закономерно перемещалось на более плодородные, казавшиеся неисчерпаемым источником высоких урожаев, торфяные почвы. Однако оказалось, что осушенные торфяники в процессе использования не сохраняют свои качества неизменными, а трансформируются в сторону ухудшения водно-физических свойств и структуры почвенного покрова. С точки зрения естественного плодородия наблюдается деградация торфяных почв, обусловленная их постепенных уплотнением, аэробным разложением органического вещества торфа, снижением водоудерживающей способности и высокой подверженности эрозии.
Решение агроэкологических задач при обустройстве мелиорированных агроландшафтов и повышение эффективности сельскохозяйственного использования торфяных почв базируются на результатах многолетних полевых опытов Белорусского НИИ мелиорации и луговодства (БелНИИМиЛ) и Полесской опытной станции мелиоративного земледелия и луговодства. Исследованиями установлено, что под многолетними травами темпы минерализации торфяной почвы в три раза ниже, чем под пропашными культурами. Промежуточное положение по влиянию на разложение органики занимают зерновые. Однако следует подчеркнуть, что при любом характере сельскохозяйственного использования баланс органического вещества в торфяной почве будет отрицательным (С. Г. Скоропанов, А. И. Барсуков).
Вывод вполне однозначен: продолжающееся изменение структуры органического вещества в трансформирующейся торфяной почве в конечном итоге неизбежно приведет к получению ею свойств, характерных для зональных минеральных почв. Итогом этих процессов является количественное уменьшение таких важных элементов плодородия, как запасы воды и азота, т. е. естественное плодородие торфяных почв в процессе сельскохозяйственного использования неизбежно будет снижаться.
По оценке специалистов БелНИИМиЛ, к настоящему времени в результате интенсивного сельскохозяйственного использования не менее трети осушенных торфяников уже утратили исходные генетические признаки и превратились в новые почвенные образования – так называемые антропогенно преобразованные органоминеральные почвы. Следствием является изменение эколого-мелиоративного состояния агроландшафтов в направлении развития микро- и мезорельефа. Причем перепад отметок поверхности полей может достигать до 1,5-2,0 м, постепенно приближая рельеф к подстилающим торф минеральным породам (к минеральному дну болота). При этом наблюдается уменьшение водопроницаемости почвы. С увеличением площади минеральных бугров растет почвенная пестрота, постепенно снижается водоаккумулирующая емкость почвенного профиля. В результате воздействия тяжелой почвообрабатывающей техники постепенно увеличивается водоупорная
77
прослойка между мелкозалежным торфяным слоем и подстилающим грунтом на границе минерального дна болота.
Следствием происходящих процессов является превышение бровок каналов относительно прилегающей поверхности, периодическое образование луж в понижениях, в которых застаивается вода весной и в периоды интенсивных осадков. Для повышенных элементов рельефа, наоборот, характерен недостаток влаги в вегетационный период. Причем, при указанных величинах перепада высот между повышениями и понижениями наладить здесь подпочвенное увлажнение по традиционным технологиям невозможно. Противопоказана и сплошная планировка, грозящая резкой потерей плодородия осушенных земель.
Обустройство мелиорированных агроландшафтов с торфяными почвами предполагает применение комплекса эффективных ресурсосберегающих способов и технологий, направленных на компенсацию потерь плодородия осушенных торфяников путем сбалансированного применения гидротехнических, агромелиоративных и агротехнических приемов. К ним можно отнести оптимизацию структуры использования торфяных почв в севооборотах, совершенствование системы их удобрения и обработки, создание благоприятного водного режима.
Умелое сочетание двух основных направлений в использовании торфяных почв – лугового и полевого в зернотравяных севооборотах позволяет увеличить производство не только высоко качественных травянистых кормов, но и фуражного зерна, достигнув единства в решении хозяйственных задач и экологических проблем при обустройстве мелиорированных агроландшафтов Полесья. Однако следует подчеркнуть, что себестоимость кормовой единицы у бессменной культуры многолетних трав является самой низкой.
Таким образом, на минерализованных торфяных почвах, особенно деградированных, обязательно внесение азотных удобрений, так как почвенного азота уже недостаточно для формирования полноценного урожая. Кроме того, для стабилизации содержания органического вещества в трансформирующейся почве необходимо внесение органических удобрений.
основным мероприятием, компенсирующим потерю плодородия осушенных торфяников, является улучшение их водного режима. Оно достигается применением гидротехнических и агромелиоративных приемов. С точки зрения активного управления водным режимом на этих агроландшафтах требуется строительство принципиально новых конструкций гидромелиоративных систем, что требует больших капитальных затрат. В качестве альтернативы можно предложить выборочное строительство (из местных или дешевых привозных материалов) закрытых собирателей, предназначенных для отвода поверхностных вод из бессточных понижений. Для минерализованных остаточно торфяных почв эффективно также щелевание, кротование и разуплотнение подпахотного слоя. Комплекс этих агромелиоративных мероприятий позволяет значительно улучшить водно-воздушный режим почв в понижениях и тем самым существенно дополняет гидротехнические меры.
78
Обустройство мелиорированных агроландшафтов с минеральными почвами также направлено на решение двух задач – обеспечение минимального воздействия на окружающую среду и создание условий для эффективного сельскохозяйственного использования осушенных земель. Поставленные цели могут быть достигнуты при дифференциации способов мелиорации по типам почв в соответствии со степенью их заболоченности.
Закономерен вывод: нет необходимости проводить капитальное осушение переувлажненных минеральных земель, используемых под долголетние культурные сенокосы. Апробирован и доказал свою эффективность другой подход. Мелиоративное обустройство, таких агроландшафтов, следует осуществлять более простыми способами. Наиболее дешевый из них – организация поверхностного стока по элементам рельефа.
Вместе с тем, осушение тяжелых почв под полевые севообороты в соответствии с действующими нормативами требует применения систематического дренажа со сплошной фильтрующей засыпкой.
Мелиоративное обустройство площадей со сложным почвенным покровом в условиях холмистого рельефа должно максимально адаптироваться к контурам ландшафтов. Контурно-мелиоративное устройство территории их сельскохозяйственное использование базируется на перехвате поверхностных вод и обеспечении влагонакопления на склонах холмов, интенсификации отвода поверхностных и почвенно-грунтовых вод из межхолмных понижений, дифференцированном размещении сельскохозяйственных культур в зависимости от их требований к водному режиму и характеру почвенного покрова. Причем, для перехвата поверхностных вод по склонам холмов могут устраиваться одиночные кольцевые или тупиковые дрены-собиратели, иногда совмещаемые с перехватывающими ложбинами и обязательно дополняемые периодическим щелеванием почвы поперек склона.
Предложенные в БелНИИМиЛ и его опытных станций мероприятия по мелиоративному обустройству переувлажняемых земель базируются на компромиссе между экологическими и экономическими критериями. Однако приоритет, исходя из задачи сохранения социальной комфортности и безопасности будущих поколений, все же следует признать за экологией. В связи с этим, требования к осушительной мелиорации должны основываться на принципах адаптивных мелиораций, которые можно сформулировать следующим образом:
– исключить воздействие на протекание вековых (многолетних) региональных гидрологических и гидрогеологических процессов;
– обеспечивать контролируемую сохранность флоры и фауны в регионе, не создавать препятствий традиционным путям миграции диких животных и птиц;
– стремиться к созданию эстетически привлекательных агроландшафтов, максимально адаптируясь к естественным формам рельефа;
– способствовать расширению площадей под лесами (парками) и водоемами;
79
– сохранить от деградации естественные водотоки;– не вводить в сельскохозяйственный оборот малоплодородные земли;– не планировать и не осуществлять замену старопахотных земель
потенциально более плодородными, но требующими осушения;– учитывать при мелиорации (реконструкции мелиоративных систем)
ограниченность ресурсов, социально-психологические и эстетические настроения населения, использовать прогрессивные проектные решения;
– использовать мелиорируемые земли в соответствии с научно обоснованными рекомендациями;
– ограничить мелиорируемые площади лимитом продовольственной безопасности государства, а в перспективе – уровнем готовности к эффективному сельскохозяйственному использованию;
– оценивать результативность гидромелиорации состоянием водного режима и готовностью осушенных земель к проведению плановых агротехнических обработок и уборки урожая;
– определять эффективность мелиорации соотношением между дополнительным чистым доходом от мелиоративных улучшений и издержками на проведение ремонтно-эксплуатационных работ на гидромелиоративных системах.
Мероприятия, рекомендуемые к использованию при обустройстве мелиорированных агроландшафтов Беларуси, хотя и базируются на ресурсосбережении и сформулированных выше принципах, но все же требуют определенных затрат, поскольку могут быть реализованы, в своем большинстве, только при реконструкции мелиоративных систем. Однако возникает правомерный вопрос: все ли системы, отслужившие нормативный срок, требуют реконструкции.
Ответ лежит в плоскости экономики. При этом следует иметь в виду, что на мелиорированных землях уже произведены капиталовложения в строительство мелиоративных систем. Причем особенность заключается в том, что затраты на мелиоративное строительство не сливаются с землей, как средством производства, навечно, а требуют постоянного «подпитывания» в рамках финансирования текущего ухода за сетью каналов и сооружений, их ремонта и реновации. В связи с этим, по подсчетам специалистов, при нынешнем уровне и соотношении цен на материально-технические ресурсы, издержки на получение продукции земледелия на мелиорированных землях примерно на одну треть выше, чем на землях, не требующих осушения. Таким образом, старопахотные земли с естественным удовлетворительным увлажнением при прочих равных условиях имеют экономическое преимущество в сравнении с мелиорированными.
Вместе с тем, осушение уже само по себе является признанным фактором повышения плодородия переувлажняемой почвы. И если прибавка урожая, получаемая от улучшения водного режима, перекрывает затраты на эксплуатацию мелиоративных систем, то следует сохранить в
80
сельскохозяйственном использовании такие земли, своевременно проводя на них рекомендуемые гидротехнические, агромелиоративные и агротехнические мероприятия. Все это необходимо учитывать при решении вопросов обустройства мелиорированных агроландшафтов.
Таким образом, оценить результативность гидромелиораций можно только через состояние водного режима мелиорируемых сельскохозяйственных угодий, который должен обеспечивать благоприятные условия для возделываемых культурных растений и готовность к проведению плановых агротехнических работ. В свою очередь эффективность мелиорации оценивается количественно через соотношение между дополнительным чистым доходом от мелиоративных улучшений и издержками на проведение ремонтно-эксплуатационных работ.
2.12.2. Приемы снижения загрязнения радионуклидами сельскохозяйственной продукции на мелиорируемых угодьях
В результате катастрофы на Чернобыльской АЭС большие территории сельскохозяйственных угодий подверглись радионуклидному загрязнению. Вместе с тем известно, что до определенного содержания радионуклидов в почве на ней можно выращивать чистую сельскохозяйственную продукцию, не приносящую вреда для животных и людей. Ведение сельского хозяйства на землях, подверженных радиоактивному загрязнению, регламентируется Руководством по ведению агропромышленного производства в условиях радиоактивного загрязнения земель Республики Беларусь. В основу рекомендаций положены Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия и строения в пищевых продуктах и питьевой воде, а также в сельскохозяйственном сырье и кормах, одобренные Минздравом и Минсельхозпродом Беларуси в 1999 г. (РДУ-99). Потребление производственных на загрязненных землях пищевых продуктов, соответствующих РДУ-99, обеспечивает не превышение допустимой годовой дозы внутреннего облучения человека за счет радионуклидов цезия и стронция.
Для снижения содержания радионуклидов в растениеводческой продукции применяют различные методы. Среди них особое место занимают мелиоративные мероприятия. Строительство новых и реконструкцию существующих гидромелиоративных систем допускается проводить на участках с плотностью загрязнения радионуклидами цезия-137 на минеральных землях до 15 Кu/км2, а на торфяных – до 5. При этом средний уровень загрязнения всех используемых земель в хозяйстве не должен превышать 5 Кu/км2. При загрязнении радионуклидами до 5 Кu/км2 ограничения на хозяйственную деятельность не устанавливаются, но в этом случае необходимо предусмотреть меры, направленные на снижение внешнего и внутреннего облучения.
В связи с тем, что наиболее загрязнены верхние слои почвы, мероприятия
81
должны быть направлены на то, чтобы корневая система растений потребляла питательные элементы с глубин, наименее подверженных загрязнению. Значительно снижает загрязнение перемещение загрязнений почвы на глубину ниже корнеобитаемого слоя. И, наконец, действенной мерой по уменьшению загрязнения является внесение минеральных удобрений – кальция и калия.
На землях избыточного увлажнения наибольший эффект получают на осушительно-увлажнительных системах. Наименьший вынос радионуклидов с урожаем сельскохозяйственных культур во время вегетации наблюдается при следующих глубинах грунтовых вод на пахотных угодьях; в ранний период – 0,6-0,9 м, в июне – 0,8-1.1, с начала июля – 1,0-1,4 м. Для кормовых угодий ранней весной уровни грунтовых вод должны находиться на глубине 0,6-0,9 м, а в остальной период вегетации – на глубине 0,9-1,0 м. Связано это с тем, что корневая система растений проникает вглубь вслед за понижающимся уровнем грунтовых вод, минуя загрязненный слой почвы и потребляя из него минимальное количество радионуклидов. Снижение УГВ на полях занятых зерновыми, в течение вегетационного периода должно быть плавным. Периодические подъемы уровня грунтовых вод на 0,3-0,5 м от поверхности земли можно проводить в засушливые периоды только при выращивании многолетних трав. Для предотвращения выноса радионуклидов за пределы объекта и поступления их на объект из прилегающих загрязненных территорий в составе гидромелиоративных систем предусматривается комплекс специальных сооружений. В их состав включают отстойники на каналах, оградительную сеть, дамбы, валы. Для задержания загрязненного грунта, смываемого с полей, следует проводить залужение откосов каналов и прибрежных природоохранных полос. Затапливаемые поймы рекомендуется использовать только под улучшенные сенокосы.
Если на мелиорируемом объекте предусматривается удаление древесно-кустарниковой растительности, необходимо также учитывать радиоактивное загрязнение коры этой растительности. Если плотность загрязнения коры кустарника редкой и средней густоты не достигает 510-7, а густого – 210-7
Кu/кг, древесно-кустарниковая растительность укладывается в валы, располагаемые параллельно друг другу. Если же загрязнение коры древесно-кустарниковой растительности указанной густоты превышает соответственно 510-7 и 210-7 Кu/кг, раскорчеванную и срезанную растительность необходимо прикрыть грунтом. Для этого делают специальные траншеи или валы посередине между закрытыми дренами или собирателями. Слой грунта в траншеях над засыпаемыми валами должен быть не менее 0,8 м. Чтобы исключить перемещение радионуклидов в песчаных грунтах, древесно-кустарниковая растительность в траншеях укладывается на подушку толщиной 0,25 м, отсыпаемую из торфа, связной супеси, суглинка или глины.
Допускается также проводить захоронение верхнего радиоактивного слоя почвы. Если почвы до загрязнения не обрабатывались, эффективным мероприятием является снятие загрязненного слоя толщиной 8-10 см с
82
последующим размещением в траншеях с присыпкой чистым грунтом слоем не менее 0,8 м. На торфяниках мощностью более 0,7 м хороший эффект дает запашка загрязненного слоя на глубину 0,7-1,2 м с полным оборотом пласта. На связных минеральных землях рекомендуется запашка загрязненного слоя на 5-6 см глубже подошвы пахотного слоя. В этих условиях также полезно рыхление на глубину до 0,6-0,7 м с внесением калийных удобрений и негашеной извести. Такие меры позволяют значительно снизить радиоактивное загрязнение сельскохозяйственной продукции.
Основными направлениями в развитии мелиорации земель в Республике Беларусь на современном этапе следует считать совершенствование эксплуатации исправно функционирующих и реконструкцию (модернизацию) технически устаревших мелиоративных систем или ее отдельных элементов, а также восстановление вышедших из строя, неработающих систем. Эти работы требуют дополнения мероприятиями по охране окружающей среды. Строительство новых объектов производится в ограниченных объемах, необходимых для выполнения общегосударственных или целевых программ, компенсации выбывающих сельхозугодий в результате отвода земель под различные виды строительства, для ликвидации последствий аварий, стихийных бедствия. При этом должны создаваться экологически безопасные мелиоративные системы высокого технического уровня. Шире будут применяться так называемые «малые» мелиорации (организация, перераспределение и регулирование поверхностного стока, агромелиорации, культуртехника, противоэрозионные мероприятия и др.). Существенного внимания требуют также связанные с мелиорацией работы по решению социальных вопросов на селе: строительство дорог, систем водоснабжения и канализации, реконструкция и эксплуатация прудовых рыбных хозяйств и малых ГЭС, работы по улучшению водного режима малых рек, озер и т.д. При этом необходимо постоянно совершенствовать проектирование, строительство и эксплуатацию мелиоративных систем и водохозяйственных объектов на основе новейших достижений отечественной и зарубежной науки.
2.13. Направления научно-технического прогресса в областимелиорации и водного хозяйства
С целью осуществления комплекса неотложных мероприятий, обеспечивающих восстановление и сохранение в Республике Беларусь мелиоративных систем, рост продуктивности земель, повышение их устойчивости к неблагоприятным погодным условиям в 2000 г. была принята Республиканская программа «Сохранение и использование мелиорированных земель на период 2000…2005 г.г.», которая ориентирована на эффективное производство экологически чистой сельскохозяйственной продукции, охрану почв и почвенного покрова от деградации, а водных источников – от истощения и загрязнения, создание благоприятных условий жизни и труда сельского
83
населения.Программа предусматривает комплекс мер, обеспечивающих:1) сохранение и восстановление вышедших из строя мелиоративных систем
с потенциально плодородными почвами;2) создание зональных систем мелиоративного земледелия и луговодства,
позволяющих использовать интенсивные технически возделываемые сельскохозяйственные культуры;
3) приоритетное развитие на осушаемых землях интенсивного луговодства и, прежде всего, на территориях с преобладанием торфяных почв;
4) повышение уровня эксплуатации мелиоративных систем, как гаранта устойчивости мелиоративного земледелия и луговодства;
5) перезалужение мелиорированных сенокосов и пастбищ;6) реконструкция мелиоративных системДля реализации этой программы приоритетными направлениями научных
исследований являются:1. Разработка высокоэффективных ресурсосберегающих зональных систем
мелиоративного земледелия о луговодстве, обеспечивающих рациональное использование природных ресурсов устойчивое функционирование агро–экосистем.
2. Разработка оптимизированных технологических схем и регламентов ремонтно-восстановительных работ, эколого–экономически обоснованных нормативов проектирования для модернизации и реконструкции мелиоративных систем, обеспечивающих их устойчивость и сохранение в экстремальных условиях, создания комплекса машин, связанных с уходом за мелиоративными системами и их эксплуатацией, проведением агромелиоративных мероприятий.
3. Разработка методов и ресурсосберегающих технологий управления водным режимом при эксплуатации и реконструкции мелиоративных систем.
4. Совершенствование конструкций мелиоративных систем с целью повышения безопасности сельскохозяйственного производства на землях, загрязненных радионуклидами.
2.14. Подготовка и роль специалистов в решениизадач мелиорации земель
Подготовка специалистов высшей квалификации для мелиоративного и водохозяйственного строительства Республики Беларусь в настоящее время ведется на базе Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, Белорусского национального технического университета и Брестского государственного технического университета.
Исторически первой началась подготовка инженеров мелиоративного профиля при БГСХА. Так, 7 апреля 1919 г. Коллегия Наркомпрома России
84
приняла решение преобразовать средние сельскохозяйственные учебные заведения в высшее учебное заведение – сельскохозяйственный институт. Совет института определил начать занятия 3 октября на двух факультетах: сельскохозяйственном и культуртехническом. В декабре 1919 г. культуртехнический факультет был переименован в инженерно-мелиоративный, и этот год стал началом подготовки в Горках инженеров-мелиораторов для сельскохозяйственного производства.
Создание инженерно-мелиоративного факультета в Горках не было случайным. Здесь 15 августа 1840 года. состоялось торжественное открытие Горецкой земледельческой школы – первого сельскохозяйственного учебного заведения на территории царской России.
Учебными программами, утвержденными в 1948 г. в ученом комитете Министерства государственных имуществ, для студентов института предусматривалось во время летней практики изучение способов орошения лугов и осушки болотных мест. Они также занимались съемкой и нивелировкой луга, избранного ученым луговодом под искусственное орошение, упражнялись в оценке и классификации почв. Этот период можно считать началом мелиоративного образования в Горках.
В 1852 г. земледельческий институт окончил А. Н. Козловский, ставший затем профессором института и видным ученым в области мелиорации земель. В 1854 г. на соответствующий письменный доклад директора Горы-Горецкого земледельческого института Департамент сельского хозяйства сообщил, что в Горках Могилевской губернии, предполагается первый опыт дренажных работ Министерства. Вместе с этим был командирован в институт, изучивший дренаж за границею, агроном А. Н. Козловский. В 1855 г. было начало в Горках строительство дренажного и кирпичного завода. Машина для изготовления дренажных трубок была закуплена в Англии и доставлена в Горки через Петербург. После установления машины завод изготовил трубы на все производимые институтом и некоторыми частными владельцами дренажные осушительные работы.
Закладка дренажа была начата в 1856 г. на торфяных лугах фольварка Иваново в долине реки Прони, где за 6 лет был уложен дренаж на площади 52 га. Дренажные линии закладывались на глубину 0,9–1,0 м с расстояниями между ними 21 м. Стыки дрен перекрывались черепками, а в местах глубокого торфа дрены соединялись муфтами.
Для принятия грунтовых вод, притекающих с близлежащих повышений, закладывались контурные дрены. С целью уменьшения напора вод, находящихся в подстилающем торф песчаном горизонте, устраивались колодцы – всасыватели, по которым облегчалось поступление воды из водоносного горизонта в дренажную линию. Устья коллекторов выведены во встречные от реки канавы.
Одновременно с дренированием лугов в Иванове, проводилась закладка дренажа и в Горках. Здесь за 1857–1863 гг. дренировано 8 га овощных огородов
85
в этот же период было дренировано еще 25 га торфяного луга Ноталино фольварка Горки. Кроме того, дренаж был устроен в частном имении Соболево близ Горок. Вся осушенная площадь составила около 103 га. Это был первый опыт на территории России строительства дренажа на большой площади и для разных целей.
Новый этап в развитии сельскохозяйственного образования в Горках начался после Октябрьской революции 1919 г.
Предпосылкой для воссоздания Горы-Горецкого земледельческого института явилось то, что Горки оставались центром сельскохозяйственного образования, где продолжали работу земледельческое училище, землемерно-таксаторские классы, ремесленное училище. Они поддерживали традиции и за продолжительный период деятельности подготовили большое количество специалистов сельскохозяйственного профиля. Следует отметить, что в программе обучения учащихся на землемерно-таксаторских классах среди специальных предметов значились не только землемерные и агрономические, но и некоторые разделы мелиорации.
После большой подготовительной работы 30 сентября 1919 г. Совет института принял решение начать с 3 октября занятия на двух факультетах: сельскохозяйственном и культуртехническом. В декабре этого же года Совет института переименовал культуртехнический факультет в инженерно-мелиоративный. Первым деканом стал И. К. Богоявленский. Заведующий кафедрой мелиорации, профессор Р. П. Спарро был избран проректором института.
В 1920 г. был поставлен вопрос об организации при Горецком сельскохозяйственном институте опытной станции и опытного лесничества. Параллельно с организацией стационарных опытных учреждений группа профессоров инженерно-мелиоративного факультета объединились для организации экспедиционных исследований с целью подготовки и научного обоснования государственных и общественных мероприятий по мелиорации в Западном крае. По соглашению с отделом сельскохозяйственных мелиораций при наркомате земледелия было выработано особое положение о водномелиоративных изысканиях в районе Горецкого сельскохозяйственного института в бассейне верхнего Днепра, и со 2 июня 1920 г. при институте образовалась новая коллегия, получившая впоследствии наименование Мелиоративного Совета. В состав Совета вошли: председатель – профессор Р. П. Спарро, профессор Б. А. Можаровский, А. И. Кайгородов, В. В. Винер, П. А. Ходорович, Н. С. Фролов, К. К. Киселев, А. Д. Дубах. Работы Мелиоративного Совета в первое время были направлены на составление общих планов изыскательных работ каждого вида и на согласование всех специальных изысканий, как по заданиям, так и территориально. План геодезических изысканий был разработан П. А. Ходоровичем, геологических и гидрогеологических – проф. Р. П. Спарро, сеть метеорологических и гидрометрических пунктов намечены А. . Кайгородовым и К. К. Киселевым. На
86
первый период Мелиоративный Совет принял для обследования бассейна рек Прони и Баси (примерно от м. Дубровно до м. Дрибин).
В качестве первого стационарного пункта для мелиоративных исследований была избрана Горецкая лесная дача, на южной окраине которой располагалось обширное торфяное болото, вполне подходящее для устройства опытной болотной станции. Летом 1921 г. на этом болоте были начаты разнообразные наблюдения и заложена трехкилометровая осушительная магистраль с выводом воды в реку Голышу (приток реки Прони). На заседании мелиоративного Совета 14 июня 1921 г. по докладу Р. П. Спарро была принята программа и план организации работ болотной опытной станции. По докладу Б. А. Можаровского было признано необходимым приступить к устройству при институте гидрологической станции, установив связь с Петроградским гидрологическим институтом.
Для дальнейшего развития научных исследований и вовлечения педагогического персонала в науку 13 марта 1921 г. в институте было создано Научное Обществе. Общества были заслушаны доклады Б. А. Можаровского – о геологических и гидрогеологических условиях окрестностей Горок, И. Я. Якобсона – о новейших исследованиях по разложению азота, а также публичные лекции А. И. Кайгородова, П. А. Ходоровича и др.
Определенные научные исследования выполнялись в это время (1920–1921 гг.) многими кафедрами института. Так кафедрой мелиорации, представленной в 1920 г. одним сотрудником – профессором Р. П. Спарро, было обследовано 185 га торфяного болота в Горецкой лесной даче. Была проведена нивелировка поверхности и дна болота, взяты образцы торфа и модельные основные элементы, на которых изучался прирост древесины при различной степени заболачивания и различной мощности торфа. Со второй половины 1920 г. были начаты исследования на двух вновь созданных кафедрах инженерно-мелиоративного факультета по гидрометрии и гидравлике.
На кафедре геологии, представленной только профессором Б. А. Можаровским, организовывались геологические экскурсии со студентами по окрестностям Горок и Дрибина. При этом проводилось описание местности в геологическом и гидрогеологическом плане, а также выяснилось наличие залежей полезных ископаемых. В нескольких местах были обнаружены значительные напластования известняков, залежи болотного мергеля, фосфоритов и даже железной руды (близ Кледневич).
Под руководством профессора А. Д. Дубаха в 1921 г. была организована и работала при Горецком сельскохозяйственном институте первая и крупнейшая в Западном регионе Западная опытно-мелиоративная организация – ЗАПОМО, сыгравшая важную роль в развитии отечественной мелиорации.
Местом расположения Западной опытно-мелиоративной организации были избраны Горки прежде всего с размещением здесь Горецкого сельскохозяйственного института и еще потому, что здесь имелись к тому времени наработки мелиоративных исследований; кроме того к этим работам
87
можно было привлечь соответствующих специалистов института и студентов.В составе факультета и института уже имелись болотная опытная станция
(руководитель профессор А. Д. Дубах и два сотрудника), гидрометрическая станция (руководитель профессор К. К. Киселев и один сотрудник), гидрогеологическая станция (профессор Ф. В. Люнсгерсгаузен). В качестве сотрудников института в это время работали Х. А. Писарьков, Г. Н. Лубяко, И. Т. Тимофеев. Действуя на общественных началах, ЗАПОМО за период с 1922 по 1924 год привлекла к участию в исследованиях по мелиорации весь состав научных работников гидромелиоративного факультета и частично других факультетов Горецкого сельскохозяйственного института, а также студентов старших курсов.
В состав организации, кроме А. Д. Дубаха, входили профессора: Я. Н. Афанасьев, В. А. Можаровский, П. А. Ходарович, Л. И. Яшнов, Р. П. Спарро, Н. С. Фролов, И. И. Красиков, В. И. Попов, И. К. Кайгородов, К. К. Киселев, студентв: И. И. Агроскин, А. А. Веяло, А. Г. Медведев, А. В. Михаленко, А. Ф. Печкуров, А. И. Ивицкий и многие другие.
В ЗАПОМО имелись отделы: отдел гидротехнических изысканий, отдел исследования исполненных мелиораций, целью которого было установление наиболее долговечных, выгодных и технически целесообразных типов и размеров мелиоративных сооружений, гидрогеологический, почвенный, ботанический, лесной, гидрометрический, экономический отделы.
Согласно разработанному положению, ЗАПОМО занималась проведением исследований, сбором и обработкой данных, касающихся условий, норм и способов мелиорации, выполняла учет всех, произведенных мелиораций и достигнутых ими результатов. В территорию обслуживаемую ЗАПОМО входили верховья рек Днепра, Двины, Десны, Сожа, бассейн Березины и часть реки Припяти.
Результаты исследований печатались в «Материалах Западной опытно-мелиоративной организации» (с 1922 г.) и «Записках института». Первый том «Записок института» выпущен в 1922 г. под редакцией профессора А. И. Кайгородова.
ЗАПОМО поддерживало тесную связь с производственными организациями. Так с 29 ноября по 2 декабря в 1923 г. при Горецком сельскохозяйственном институте состоялось первое совещание специалистов-мелиораторов. В конце 1924 г. также состоялось широкое совещание научных работников и представителей производства, которое подвело итоги трехлетней деятельности ЗАПОМО. В развернутом решении совещания было отмечено исключительное значение ЗАПОМО как организации, тесно связывающей научно-исследовательскую работу с производством.
В постановлении была отмечена роль Горецкого института в распространении мелиоративных знаний и необходимость организации при нем курсов повышения квалификации и подготовки низшего персонала для мелиоративного строительства.
88
На совещании впервые был поднят принципиально важный вопрос о дренировании старопахотных суглинистых почв с атмосферным водным питанием. Было отмечено, что до 1924 г. осушение в основном проводилось лишь на явно заболоченных территориях.
Сотрудниками института того времени был подготовлен ряд учебников и опубликованы десятки работ по различным отраслям мелиоративной науки. Многие из этих работ легли в основу дальнейших исследований различных научных учреждений и вузов. В этот же период изучались проблемы регулирования водного режима Полесской низменности. Ряд исследований посвящен разработке методов математического анализа в мелиорации.
В то же время были впервые поставлены вопросы о роли дренажной засыпки в работе дренажа и о мелиорации западинных земель. Не меньшее значение имеют исследования, посвященные осушению болот и заболоченных земель, культуре болот, гидрологии, мелиоративному грунтованию, влиянию осушения на развитие животноводства, конструкции мелиоративных сооружений и их долговечности, нарастанию мха и торфа на болотах, инженерно-мелиоративным изысканиям, уточнению проектирования мелиоративных мероприятий и др.
Одновременно с научными исследованиями и подготовкой кадров, группа ученых во главе с профессорами А. Д. Дубахом и Р. П. Спарро принимала деятельное и непосредственное участие в работе Наркомземов БССР и СССР по внедрению достижений мелиоративной науки в производства.
Научные исследования способствовали подготовке высококвалифицированных специалистов.
На факультете продолжалась научно-исследовательская работа. В 1922 г. под руководством профессора Р. П. Спарро велись наблюдения за водным режимом западин на полях в окрестностях Горок. Профессором Б. А. Можаровским исследованы послетретичные отложения и водоносные горизонты этих мест, профессором К. К. Киселевым были начаты систематические наблюдения над снеговым покровом и стоком вод окрестностей Горок. Профессор А. И. Кайгородов обработал материал по наблюдениям над осадками Западного Края за 50 лет.
В феврале 1924 г. Президиум ЦИК СССР принял решение об укрупнении Белорусской ССР. Из состава Витебской, Смоленской и Гомельской губерний, которые в 19919 г. отошли к РСФСР, были выделены уезды, где преобладало белорусское население, и переданы Белоруссии. Из Смоленской губернии в состав БССР был полностью передан Горецкий уезд и часть Мстиславского. В связи с этим на территории Белоруссии стало действовать два сельскохозяйственных вуза – в Горках и Минске, что было излишним для республики. С целью устранения параллелизма в работе институтов и исходя из реальных потребностей народного хозяйства республики в кадрах с высшим сельскохозяйственным образованием, Совет Народных Комиссаров БССР принял 5 августа 1925 г. постановление об объединении Белорусского
89
института сельского хозяйства и Горецкого сельскохозяйственного института и образовании Белорусской государственной академии сельского хозяйства имени Октябрьской революции. Академия была создана на основе четырех факультетов: агрономического, землеустроительного, лесного и мелиоративного.
Для изучения вопросов мелиоративного и сельскохозяйственного освоения периодически переувлажняемых почв на участке Матюты Горецкого района был организован мелиоративный опорный пункт, к работе которого были привлечены академик Я. Н. Афанасьев, профессор И. С. Лупинович, заведующий отделом осушения Болотного института Г. Д. Эркин, заведующий кафедрой мелиорации академии Б. И. Яковлев и другие.
На опорном пункте впервые на научной основе были проведены исследования влияния комплекса мелиоративных и агромелиоративных мероприятий на динамику почвенных процессов и урожайность сельскохозяйственных культур. В комплекс мероприятий входили: гончарный, дощатый и кротовый дренаж, закрытые собиратели, открытые канавы, узкозагонная вспашка, бороздование посевов, кротование (тупиковое и со сбросом воды), глубокое рыхление подпахотного горизонта, а также известкование и фосфоритование.
По результатам проведенных исследований был написан ряд научных работ, разработаны рекомендации по борьбе с вымочками посевов и повышению продуктивности мелиорируемых земель. Такая научная работа, возглавляемая кафедрой мелиорации, продолжалась до начала Великой Отечественной войны.
В декабре 1940 г. Президиум Верховного Совета СССР в ознаменование 100-летнего юбилея института учитывая его заслуги в деле подготовки высококвалифицированных специалистов сельского хозяйства, наградил Белорусский сельскохозяйственный институт орденом Трудового Красного Знамени.
В годы Великой Отечественной войны деятельность института была прекращена.
26 июня 1944 г. Горки были освобождены от немецкой оккупации, и 30 июня 1945 г. Совет народных Комиссариатов СССР принял решение о возобновлении деятельности Белорусского сельскохозяйственного института. Работы по восстановлению вуза, разрушенного в годы Великой Отечественной войны, начались с конца 1944 г., а с декабря 1945 г. студенты приступили к занятиям в количестве 206 человек на разных курсах, среди студентов 185 чел. – бывшие солдаты, офицеры, медицинские сестры, партизаны.
В ноябре 1948 г. Совет Министров СССР принял постановление о преобразовании института в академию, которая стала называться Белорусской ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академией.
2.15. Тенденции и пути развития аграрного образования в ХХI веке
90
В настоящее время в Республике Беларусь сформирована достаточно эффективная и способная удовлетворить потребности страны система подготовки, переподготовки и повышения квалификации специалистов для агропромышленного комплекса. В системе аграрного образования функционирует четыре высших и тридцать средних сельскохозяйственных учебных заведений, ведущих подготовку специалистов по дневной и заочной формам обучения на основе базового, среднего и профессионально-технического образования.
Объемы подготовки и переподготовки кадров определяются потребностью в их производства. В этих целях ежегодно корректируется перечень специальностей и специализаций, по которым перспектива подготовки специалистов для АПК.
В колхозах, совхозах и других сельскохозяйственных предприятиях Республики работают более 85 тыс. специалистов, в том числе с высшим образованием – около 30 тыс., со средним специальным образованием – 40 тыс. В среднем на одно хозяйство приходится 34 специалиста, в том числе 12 из них с высшим образованием.
Существующее положение с руководящими кадрами и главными специалистами в колхозах и совхозах в настоящее время нельзя считать удовлетворительным. На должностях главных специалистов хозяйств только 67 % с высшим образованием.
Сложившаяся образовательная система кадрового обеспечения АПК нуждается в совершенствовании по таким основным блокам: довузовская подготовка (с профориентацией) прием в вузы, обучение на базе прогрессивных педагогических технологий, распределение и закрепление специалистов в хозяйствах и предприятиях, переподготовка и повышение квалификации.
Перспектива преодоления экономической нестабильности в АПК видится именно в интенсивном развитии высшего образования: насыщение сферы АПК специалистами в области современных технологий и формирование корпуса профессиональных управленцев. При этом не следует ограничиваться только ревизией содержания образования по специальностям. Преобразования требует вся система высшего аграрного образования: структура управления, содержание образования, система ступеней и уровней обучения, технологии обучения, научно-педагогические кадры и материально-техническая база учебных заведений, социальная защита студентов и преподавателей со стороны государства, развитие кооперированного обучения на контрактной основе (заказчик – студент – вуз – заказчик – специалист).
Необходимо также решить проблему обеспечения качества образования, образованности и профессиональной подготовки специалистов, совершенствовать систему гуманизации образования.
Должны быть изменены и сами подходы, принципы высшего образования в
91
соответствии с мировыми тенденциями развития и гуманитарными ценностями.Образование в Республике Беларусь, в том числе и аграрное, переживает
процесс ломки прежней мировоззренческой парадигмы и переосмысления прежних образовательных стандартов м психолого-педагогических стереотипов. При этом, одной из основных концептуальных моделей аграрного образования нашей страны будет непрерывная интегрированная многоуровневая система, профессионального образования (ПТУ – СУЗ, ССУЗ – ВУЗ).
Осуществляемая в Республике радикальная экономическая реформа, повышение конкурентной способности выпускников ВУЗов на рынке труда объективно требуют усиления подготовки кадров по вопросам рыночной экономики. Особое место в системе экономических дисциплин должно быть отведено маркетингу, как целостной системе функционирования предприятий и организаций в условиях рынка.
Исходной позицией формирования специалиста является модель его деятельности и личности. Переход к рыночным отношениям привел к многообразию форм собственности, типов предприятий, видов занятости населения, появились новые профессии и изменилось содержание прежних традиционных, иными стали подходы к планированию подготовки специалистов. Все это привело к изменению представления о модели специалиста и его подготовке, к новой квалификационной характеристике.
Современный специалист должен быть компетентен в пределах определенного профессионального поля и быстро овладевать конкретными трудовыми функциями в соответствии с социальным заказом, уметь управлять и программировать не только работу людей и машин, но и работу системы деятельности. Модель учебного плана, отражая квалификационный уровень специалиста и его общее развитие, определяет инвариантные и вариантные компоненты содержания профессионального образования.
Развитие и совершенствование системы высшего аграрного образования должны строиться на глубоких научных разработках и анализе действующих систем с учетом опыта стран Западной Европы. Структура высшего аграрного образования в странах Западной Европы характеризуется большой гибкостью, многовариантностью, разнообразием направлений, форм и методов обучения.
Известно, что 95 % всех Европейских университетов работают по модульной системе. С учетом сильных и слабых сторон модульной системы можно рекомендовать ее поэтапное внедрение в практику наших аграрных вузов.
Больше внимания следует уделять в вузах вопросам экологического образования и воспитания будущих специалистов, правовой подготовке.
Необходимо совершенствовать практическую подготовку выпускников.В Республике создана и действует стройная система повышения
квалификации руководства кадров и специалистов сельского хозяйства. В целом по Республике в течение года в среднем проходят повышение
92
квалификации около 13 тыс. человек на факультетах повышения квалификации вузов и около 15 тыс. человек – на краткосрочных целевых семинарах.
Актуальным и перспективным является создание и деятельность региональной сети информационно-консультативных служб, особенно для фермерских хозяйств. Сельскохозяйственное консультирование будет важным фактором повышения эффективности сельскохозяйственного производства, экономического и социального развития села.
Отмечается, что в высшей школе недостаточное внимание уделяется развитию новаторской педагогической деятельности, прогрессивным технологиям обучения. Проблема педагогического творчества особенно актуальна в аграрных и технических вузах, где преподаватели специальных дисциплин недостаточно знакомы с основами педагогики и психологии в нужном объеме.
Новшества, вводимые в высшей школе, замыкаются в большей части, образовательные стандарты, учебные планы и программы, рост количества специальностей и специализаций. Образовательные технологии и средства обучения в вузах продолжают оставаться без должного внимания. Перемены никогда не даются легко, но рано или поздно они придут и в область дидактики аграрно высшей школы. Прежде всего, следует осознанно и целенаправленно решать проблему педагога и прогрессивной педагогики с учетом как реальных достижений, так и просчетов в высшей школе. Необходим критический анализ педагогической деятельности, переосмысление содержания, форм и методов обучения с учетом отечественного и зарубежного опыта. Одной из первых задач должно быть совершенствование педагогической подготовки преподавателей. Современная педагогика должна строиться не на прямом воздействии на воспитуемых, а на психолого-педагогическом взаимодействии субъектов. Доминирующая педагогика авторитарности должна постепенно (эволюционно) заменяться педагогикой учебного сотрудничества преподавателей и студентов. При этом самостоятельную учебную работу студентов следует считать основным процессом личностного становления, подготовки их к самостоятельной жизни и работе после окончания вуза и главным методом усвоения учебного материала и приобретения собственных знаний. Таким образом, должен последовать перенос центра тяжести на самостоятельную учебную работу студентов, то есть переход от школы памяти к школе мышления.
Для многих зарубежных вузов характерным является то, что труд преподавателя становится там все более управленческим. Самостоятельная работа студентов является там основным видом учебной деятельности.
Что касается проблем воспитательной работы, то следует заметить, что воспитание в вузе, осуществляемое отдельно от учебного процесса является просто морализацией, почти не воспринимаемой студентами. Организация успешной учебы студентов на кафедрах с помощью применения прогрессивных технологий обучения, повышение культуры педагогического общения,
93
усиление интеллектуального контакта преподавателей с аудиторией и есть главный вид воспитания.
На рубеже веков важным фактором обновления содержания высшего аграрного образования становится его гуманитаризация. При этом гуманитарная подготовка в аграрном вузе не должна сводиться лишь к наполнению учебных планов соответствующими дисциплинами. Она во многом будет зависеть от повышения методологического уровня и социальной направленности преподавания гуманитарных и специальных дисциплин. Гуманитарная подготовка должна предполагать насыщенность духовным, нравственным и культурно-эстетическим содержанием учебного и внеучебного времени студентов. Нельзя не учитывать и новые подходы к преподаванию гуманитарных дисциплин. Главными концептуальными моментами гуманитаризации образования являются возрастание значения судеб цивилизации (переход человечества на ноосфернное развитие), преодоление духовного кризиса, воспитание таких качества, как честь, совесть и патриотизм. То есть, речь идет о гуманитаризации сознания.
94
ЛИТЕРАТУРА
1. Голченко М. Г. Введение в специальность. Мн.: Вышэйшая школа, 1986.2. Афанасик Г. И. и др. Сельскохозяйственные гидротехнические
мелиорации. Мн.: НПК. «Тэхналогiя», 2000 г.3. Маслов Б. Г. Мелиорация вод и земель. Мн.: БелНИИМиЛ, 2000.4. Лихацевич А. П. Мелиорация земель в Беларуси. Мн.: БелНИИМиЛ,
2001.
95
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие……………………………………………………………………..1 Система высшего образования и организация учебного процесса…..1.1 Высшее образование в системе народного образования……………...1.1.1. Цель и задачи высшего образования…………………………………..1.1.2. Краткая характеристика состояния системы высшего образования в
Республике Беларусь……………………………………………………1.1.3. Формы высшего образования…………………………………………..1.1.4. Стратегия реформирования высшего образования……………………1.1.5. Новые технологии обучения……………………………………………1.1.6. Государственный стандарт высшего образования по специальности.1.2. Положение о высшем учебном заведении…………………………….1.2.1. Статус и структура высших учебных заведений……………………...1.2.2. Организация учебного процесса……………………………………….1.2.3. Наука и образование……………………………………………………1.2.4. Собственность и финансы высшей школы……………………………1.2.5. Гуманизация образования………………………………………………1.3. Права и обязанности студентов………………………………………..2. Основные сведения о современных мелиорациях и водном
хозяйстве…………………………………………………………………………
2.1. Влияние природно-климатических условий на устойчивость сельскохозяйственного производства Республики Беларусь……………..
2.2. Сущность мелиорации земель и потребность в ее проведении………2.3. Из истории развития мелиорации………………………………………2.4. Классификация и комплексность мелиораций………………………..2.5. Осушительные и осушительно-увлажнительные мелиорации……….2.5.1. Цель и условия применения осушительных мелиораций…………….2.5.2. Типы осушаемых почв Беларуси……………………………………….2.5.3. Причины переувлажнения земель……………………………………...2.5.4. Методы и способы осушения земель…………………………………..2.5.5. Мелиоративные системы и их элементы………………………………2.5.6. Увлажнение осушаемых земель………………………………………..2.6. Оросительные мелиорации……………………………………………..2.6.1. Общие сведения об оросительных мелиорациях……………………...2.6.2. Основные виды и способы оросительных мелиораций………………
96
2.6.3. Оросительные системы…………………………………………………2.7. Культуртехнические мелиорации………………………………………2.7.1. Культуртехнические мелиорации………………………………………2.7.2. Рекультивация земель…………………………………………………...2.8. Агромелиорация и борьба с эрозией почв…………………………….2.9. Комплексное использование и охрана водных ресурсов…………….2.10. Реконструкция и техническая эксплуатация мелиоративных систем.2.11. Мелиорация и охрана окружающей среды……………………………2.11.1. Проблема охраны окружающей среды………………………………...2.11.2. Влияние мелиорации на окружающую среду…………………………2.12. Особенности развития мелиорации земель в Республике Беларусь…2.12. Состояние и пути повышения эффективности мелиорации…………2.12.2. Приемы снижения загрязнения радионуклидами с.-х. продукции на
мелиорируемых угодьях………………………………………………..2.13. Направление научно-технического прогресса в области мелиорации
и водного хозяйства…………………………………………………….2.14. Подготовка и роль специалистов в решении задач мелиорации
земель………………………………………………………………………
2.15. Тенденции и пути развития аграрного образования в XXI веке…….
