Мелиорация и окультуривание земель в условиях землепользования СПК «Родина» Павинского района в Костромской области

      МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

      ДЕПРАТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

      ФГОУ  ВПО КОСТРОМСКАЯ ГСХА 
 
 

      Кафедра земледелия и мелиорации сельского  хозяйства 
 
 

      КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

      по  дисциплине «Мелиорация»

      тема:  Мелиорация и окультуривание земель  в условиях  землепользования

      СПК «Родина» Павинского района в Костромской  области.

Исполнитель: студентка 4 курса 1 группы

факультета  агробизнеса

Ивкова  О.А.

Консультант: доцент Головкова Т.В

      Кострома 2010

Оглавление

      Введение. 2

      Глава 1 Целевое назначение участка и его месторасположение. 4

      Глава 2 Природно-климатическая характеристика объекта осушения. 5

      2.1 Климатические условия, основные лимитирующие урожайность факторы. 5

      2.2Почвы участка и их характеристика. 6

      2.3 Рельеф и уклон поверхности, условия обеспечения стока избыточных вод. 7

      Глава 3 Анализ хозяйственной деятельности предприятия 8

      Глава 4. Требование растений к осушительным системам. 9

      Глава 5. Методы и схема осушения. 10

      Глава 6. Расположение элементов осушительной сети. 11

      6.1 Плановое расположение каналов. 11

      6.2 Гидравлический расчет. 12

      Глава 7. Расчет хозяйственного плана регулирования водного режима корнеобитаемого слоя. 15

      Глава 8 Определение площади мелиорации и проектирование севооборота. 23

      Глава 9 Сооружение на сети и дорожная сеть. 25

      Глава 10 Культур технические работы и первичное окультуривание осушаемых земель. 26

      10.1 Предварительная подготовка территории. 27

      10.2 Основная обработка почвы осушаемых земель. 27

      10.3 Мероприятия по окультуриванию почв. 28

      Глава 11 Технология строительства закрытых систем. 30

      Глава 12 Требования к качеству мелиоративно-строительных работ. 33

      Глава 13. Экологическая экспертиза. 34

      Список литературы 38

       Введение.

      Ни  один из экологических факторов не оказывает столь существенного  и всеобщего влияния на растительные сообщества и на географическую среду  вообще, как деятельность человека, несмотря на то, что это влияние  – наиболее молодой фактор из всех, воздействующих на растительность. Учитывая масштабы этого влияния, К. К. Марков (1956) предложил называть последний  период послеледниковой эры, период, когда на Земле появился человек, антропогеном, т. е. веком человека. Это влияние, постепенно усиливаясь с момента появления человека на Земле, стало настолько широким, что теперь стоит известного труда  найти сообщество, на которых не оказалось в той или иной степени  воздействия человека.

      Мелиорация  земель – это изменение природных  условий путем регулирования  водных и воздушных режимов почвы  в благоприятном для сельскохозяйственных культур направлении. Слово «мелиорация» происходит от латинского слова melioration, что в переводе на русский язык означает улучшение.

      По  воздействию на почву и растение различают агротехнические, лесотехнические, химические и гидротехнические мелиорации.

      При агротехнических мелиорациях повышение  плодородия земель достигается правильным выбором глубины и направления  вспашки, почвоуглублением, сочетанием вспашки с поделкой глубоких борозд, гряд и валиков. К агромелиорации относится также залужение крутых склонов, мульчирование почвы, улучшение  лугов и пастбищ и снегозадержание. Этот вид мелиорации не требует специальных  капиталовложений, так как выполняется  обычно с помощью машин и орудий, уже имеющихся в хозяйстве.

      Под лесотехническими мелиорациями подразумевается  улучшение земель при помощи посадки  древесной или травянистой растительности в сочетании с древесной. Сюда относится закрепление движущихся песков, облесение и залужение  крутых склонов и оврагов, создание лесных полезащитных полос, лесных водорегулирующих насаждений, облесение водохранилищ и т.д.

      При химических мелиорациях для улучшения  земель в почву вносят известь, гипс, дефекационную грязь, поваренную соль, серную кислоту с целью рассолонцевания  содовых солонцов, синтетический  каучук. К химическим мелиорациям  относится внесение в почву томасшлаков, фосфоритной муки, а также использование  различных гербицидов для борьбы зарастания мелиоративных канав и прилегающих полей сорной растительностью, применение полимерных материалов для снижения фильтрации из водоемов и крупных каналов.

      При гидротехнических мелиорациях улучшение  земель достигается изменением водного  режима почвы. С целью регулирования  водного режима почвы, а, следовательно, и искусственного орошения строят плотины, водохранилища, крупные и мелкие оросительные и осушительные каналы, трубопроводы и лотки. В степных  районах для задержания весенних талых вод устраивают лиманы. Создавая хороший стеблестой растений, лиманы не только повышают урожаи трав и других культур, но и предохраняют почву  от ветровой эрозии. В предгорных районах  в целях борьбы с водной эрозией  строя террасы.

        Проведение гидромелиорации связано  со значительными капиталовложениями, поэтому они требуют технико-экономических  обоснований. Наибольшая эффективность  мелиораций достигается при комплексном  их применении, а именно: когда  орошение сочетается с дренированием  земель, а осушение - с периодическим  орошением; когда гидромелиорации  сочетаются с правильной организацией  труда, высоким уровнем агротехники,  внесением необходимых доз удобрений  и т.д.; закрепление крутых склонов  и оврагов – с устройством  водоотводных каналов и валов,  лотков и перепадов с лесными  посадками и залужением, устройство  прудов и водохранилищ – с  орошением земель и рыборазведением;  осушение земель – с известкованием  почв и комплексом культуртехнических  работ; освоение и промывка  засоленных земель – с мелиоративной  вспашкой, гипсованием, подбором  культур-освоителей. Кроме того, для  правильного освоения орошаемых,  осушенных и эродированных земель  большое значение имеет правильный  подбор вида и сорта культур  и чередования их в севооборотах  обычного и специального назначения, а также экономика и организация  сельскохозяйственного производства.

      Глава 1 Целевое назначение участка и его месторасположение.

      Задачами  по ведению земледелия на объекте  являются: создание благоприятных условий  для сельскохозяйственных культур  изменением водно-воздушного, теплового, пищевого режима, изменением режима влажности  и температуры приземного воздуха.

      В нечерноземной зоне в основе мелиорации должно находиться удовлетворение требований, предъявляемых культурными растениями к водному и питательному режиму.

      Целевым назначением проектируемого участка  является посев многолетних трав, а точнее козлятника восточного. В настоящее время участок, требующий мелиорации и сельскохозяйственного освоения представляет собой сенокос.  Участок расположен на землях колхоза «Родина». Колхоз расположен в южной части Павинского района, в восточной части Костромской области. Административный центр хозяйства находится в д. Шумково в 5 км от районного центра п. Павино на реке Вочь. Направление хозяйства – молочное животноводство.

      Глава 2 Природно-климатическая характеристика объекта осушения.

      2.1 Климатические условия,  основные лимитирующие  урожайность факторы.

      Климат  является важной составляющей природной  среды, определяющей условия жизни, труда и отдыха человека.

      Климат  Костромской области - умеренно-континентальный. Лето сравнительно короткое, умеренно теплое, зима продолжительная, умеренно холодная и достаточно снежная. Основными  воздушными массами в холоднее время  года являются воздушные массы умеренных  широт морского и континентального происхождения, а также арктические  воздушные массы. В теплое время  года преобладает морской и континентальный  воздух умеренных широт. Осенью и  весной погода часто и резко меняется: бывают резкие потепления осенью и  похолодания весной.

      Средняя величина суммарной радиации за год  равна 82,6 ккал/см². Максимум приходится на июнь-июль, минимум – на декабрь. От высоты солнца зависит продолжительность  дня, самый длинный день – 20-22 июня, его продолжительность достигает 18 часов 30 минут. Число дней, когда  солнце совершенно не показывается из-за облаков, равно 120-130.

      Костромская область расположена в южно-таежной  подзоне. Для нее характерна достаточная  или избыточная обеспеченность культур  влагой и умеренная или недостаточная  обеспеченность теплом. Количество выпадающих осадков за год превышает годовую  величину испарения. Осадки носят облажной характер; в летний период значительную долю дают ливневые дожди. Осадки распределяются неравномерно. Среднегодовое количество осадков 550-650 мм (5500-6300 т/га), из них с апреля по октябрь 390-440 мм и с ноября по март160-190 мм (они выпадают в виде снега). Испаряемость 350-420 мм. Появление первого снегового покрова наблюдается в Костромской области 26 октября, а образование устойчивого снежного покрова происходит 21 ноября. Запасы воды в снежном покрове – 153 мм. В начале вегетации растений запасы влаги хорошие, больше наименьшей полевой влагоемкости. На суглинистых почвах в метровом слое почвы содержится 1775-2250 мм. Несмотря на летние осадки, они не восполняют расходы влаги в почве.

      Минимум запасов влаги наблюдается в  конце мая.

      После окончания периода активной вегетации  запасы влаги постепенно возрастают. Осенью после перехода температуры  через 5ºС они достигают весенних значений. Сумма эффективных температур за период с температурой выше 10ºС (период активной вегетации 1750-1860ºС), выше 15ºС – 1060-1160ºС.

      Самый холодный месяц – январь.

      Самый теплый – июль.

      Таблица 1 Средняя температура воздуха

        Продолжительность теплого периода  со средней суточной температурой  воздуха выше 0ºС составляет 204-206 дней на юго-западе и юге, 196-199 дней на севере и северо-востоке.

      Вегетационный период начинается с 23-28 апреля и заканчивается 28 сентября – 4октября.

      2.2Почвы  участка и их  характеристика.

      Почвы колхоза «Родина» в основном Дерново-слабоподзолистые суглинистые на тяжелых суглинках. Почвы хозяйства имеют мощность гумусового горизонта 18 - 20 см, содержание органического вещества - 2,1%, рН – 4,2, пористость – 45%, Р2О5 – 17,5 мг/100гр почвы, К2О – 7,2 мг/100гр почвы.

      От  плодородия почв напрямую зависит урожайность  культур, которые на ней выращивают, зависит также и качество урожая.

Таблица 2 Агрохимическая характеристика почв.

      Почвы в хозяйстве характеризуются  небольшой (18 см) мощностью гумусового горизонта с низким содержанием гумуса ( 2,5 %), кислой реакцией почвенной среды, слабой насыщенностью почвенно-поглощающего комплекса кальцием и магнием, низким содержанием доступных для сельскохозяйственных культур элементов питания, пониженной биологической активностью.

      2.3 Рельеф и уклон поверхности, условия обеспечения стока избыточных вод.

      Рельеф  данного участка характеризуется  двумя возвышенностями и пятью  оврагами. По центру территории с севера на юг протекает река Вочь. В западной и юго-западной части участка  располагается седловина с высотой 61,0 м над уровнем моря, с нее  вода по склонам стекает в реку. В восточной части участка  расположена еще одна возвышенность  с высотой 59,5 м над уровнем  моря с нее вода по склонам стекает  в другую часть реки. По левому берегу реки располагается три оврага, а по правому два оврага. Общий уклон участка равен 0,006.

      2.4 Характеристика водоприемника,  его пригодность  для проектируемой  сети.

      Водоприемником  называют реки, озера, пруды, ручьи, естественные и искусственные водоемы, которые  могут принимать воду с осушенной  территории. В водоприемник обычно впадает магистральный канал, отводящий  воду со всей осушенной площади.

      Водоприемником  в данном хозяйстве является река Вочь, в которую впадают пять магистральных канала. Река течет с севера на юг и впадает в реку Ветлуга. Общая площадь ее составляет 22,5 га. Коэффициент извилистости равен 3. От режима работы водоприемника зависит эффективность действия осушительной сети.

      Основные  требования предъявляемые к водоприемнику:

1. горизонт воды не должен создавать подбора и подтопления впадающих в водоприемник магистральных каналов;
2. водоприемник должен иметь равномерное движение по всей длине;
3. он должен иметь пропускную способность, обеспечивающую своевременный отвод с осушаемой территории;
4. при пропуске паводков нельзя допуская отложений крупных пылеватых и песчаных наносов, для чего водоприемник должен иметь соответствующие во время паводков скорости и горизонты воды в нем;
5. водоприемник должен иметь устойчивое русло и прочные берега.

Если  водоприемник не обеспечивает вовремя  отвод избыточных вод с осушаемой  территории, проводят мероприятия по ее упорядочению и регулированию:

      - понижают горизонт воды увеличением  пропускной способности водоприемника,  устройством сбросных сооружений  или регулированием стока на  водосборе;

      - регулируют паводковый режим  устройством водохранилищ, позволяющих  перераспределить сток во времени;

      - выправляют русло реки.

Основные  виды работ по регулированию водоприемника  по технико-экономическим показателям: спрямление русла, расчистка и углубление водоприемника, выправительные работы в русле.

      Глава 3 Анализ хозяйственной деятельности предприятия

      Таблица 3: Урожайность сельскохозяйственных культур по хозяйству.

      Оценивая  урожайность культур можно сказать, что показатели хорошие. Но потенциальная  урожайность данных культур в  хозяйстве еще не была достигнута. Первой причиной этого невысокое  плодородие почв.

      Глава 4. Требование растений к осушительным системам.

      Для нормального роста и развития сельскохозяйственных культур необходимо оптимальное сочетание влаги, воздуха, света и питательных веществ. Однако наличие в почве избыточной влаги отрицательно сказывается  на урожайности сельскохозяйственных культур, даже если остальные факторы  жизни растений находятся в оптимальных  пределах. Влажность корнеобитаемого слоя почвы в период вегетации должна поддерживаться для трав 65 – 85% или 0,6-1,0 предельной полевой влагоемкости (ППВ)

      С этой целью при близком залегании  грунтовых вод к поверхности  земли их необходимо понизить до оптимальной  глубины, которая называется нормой осушения. Меньшие значения норм осушения применяются для песчаных и супесчаных почв.

      В период летне-осенних дождей отвод поверхностных вод с осушаемых земель должен обеспечиваться для многолетних трав за 1 сутки. Нормативные сроки отвода избыточных вод из пахотного слоя 1,5 сутки и корнеобитаемого слоя 5 суток в период выпадения летнее- осенних осадков.

      Затопление  на более длительный срок не допускается, поскольку это приводит к резкому  угнетению растений из-за недостатка кислорода в почве и снижению урожаев

     Наряду  с этим на осушаемых землях необходимо создать условия для своевременного и качественного проведения сельскохозяйственных работ. Каналы осушительной сети следует  проводить по границам полей севооборотов, которые по возможности имеют  прямоугольную форму с соотношением сторон 1:3 или 1:4.

        Козлятник восточный - многолетнее  травянистое корнеотпрысковое растение  из семейства бобовых высотой  до 50 см, в культуре - до 80-130 см. Корень веретенообразный, уходит на глубину до 50-70 см. Козлятник достаточно морозостоек, в бесснежные зимы он переносит морозы – до …-25°С. Весной выдерживает температуры до …-5…-6°С и 2-3 недельное затопление, поэтому его можно выращивать на пойменных землях. Мощно развитая корневая система козлятника дает возможность использовать его посевы на склоновых землях как средство борьбы с эрозией почвы. Небольшую перспективу для распространения козлятник имеет в районах достаточного увлажнения, где за год выпадает не менее 450-500мм осадков. Обычно козлятник приурочен к хорошо проветриваемым черноземным и наносным аллювиальным почвам, богатым органическим веществом, нейтральным или слабощелочным.

      Глава 5. Методы и схема  осушения.

      При выборе методов и способов осушения земель учитывают причины заболачивания  и тип водного питания избыточно  увлажненных земель, а также характер использования осушенных земель.

      Таблица 4 Методы и способы регулирования водного режима корнеобитаемого слоя на мелиорируемом агроландшафте.

На  данном участке близкое залегание  грунтовых вод и источником водного питания являются паводковые воды, поэтому для ускоренного стока воды с поверхности будем применять открытые каналы, отводящие поверхностные и грунтовые воды.

      Глава 6. Расположение элементов осушительной сети.

      6.1 Плановое расположение каналов.

      Элементы  осушительной системы располагаются  в вертикальной плоскости таким  образом, чтобы своевременно осуществить  сброс избыточных вод с осушаемых  земель без образования подпора. В связи с этим проектирование осушительной сети в вертикальной плоскости  сводится к обеспечению необходимых  сопряжений элементов системы и  их продольных уклонов. Оно проводится путем построения продольных профилей по каждому из элементов сети, находящихся  во взаимной связи друг с другом. Работа проводится в направлении  от младших элементов (дрен, закрытых собирателей) к старшим.