Проект комплексной мелиорации и использования участка

Проект комплексной мелиорации и использования участка

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Пермская государственная сельскохозяйственная академия

имени академика Д. Н. Прянишникова

Кафедра геодезии и мелиорации

Курсовой проект

по мелиорации

на тему

Проект комплексной мелиорации

и использования участка

Выполнила: студентка

Окулова С.Л.

Пермь, 2012

Цель разработки проекта

Выработать навыки по определению:

) обеспеченности почв факторами жизни растений и потребности их регулирования;

) видов потребных мелиорации и очередности их выполнения;

) объемов мелиоративных работ и технологии их выполнения;

) экономической эффективности мелиоративных мероприятий и целесообразности их выполнения.

Исходные данные для разработки проекта

Вариант 7

ПоказателиЭлементы рельефаводоразделсклонпоймаГранулометрический состав почвысредние суглинкиТяжелые суглинкиторфПористость, % от объема почвы524882Глубина залегания грунтовых вод, м4,02,00,0Мощность перегнойного горизонта, см16-1715-1780-90Содержание гумуса, %2,01,82,6Гидролитическая кислотность, мг.-экв. на 100 г почвы4,04,62,0Содержание питательных веществ, мг./100 г почвыN2,01,82,4P2O5897K2O8104Наличие на участкекамней+пней+кустарников+кочек+ям+

Содержание

мелиорация мероприятие урожай

I. Теоретическое обоснование потребности в мелиорациях

. Факторы жизни растений

. Природная обеспеченность почв факторами жизни растений

. Мелиорация как фактор регулирования факторов жизни растений

II. Исполнение проекта

. Изучение участка по плану, построение его продольного профиля по центру, разделение на элементы рельефа, вычисление уклонов

. Оценка обеспеченности каждого элемента рельефа факторами жизни растений, определение видов потребных мелиораций и очерёдности их выполнения

. Проектирование противоэрозионных мероприятий

. Проектирование осушительно-оросительной системы в пойме

. Проектирование культуртехнических мероприятий

6. Программирование урожаев по водному и питательному режимам

. Использование оросительной системы

. Расчёт экономической эффективности мелиораций

Выводы

Обзор литературы

I. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОТРЕБНОСТИ В МЕЛИОРАЦИЯХ

1. Факторы жизни растений

Незаменимыми факторами жизни растений являются: свет, тепло, воздух, вода, питательные вещества, реакция среды.

В земледелии они получили название земных и космических факторов жизни растений. К космическим факторам относятся свет и тепло, к земным - вода, диоксид углерода, кислород, азот, фосфор, калий, кальций и многие другие элементы.

Космические факторы жизни растений в земледелий, по существу, не регулируются или регулируются незначительно. Земные факторы удается регулировать и создавать оптимальные условия для роста и развития культурных растений.

Рост и развитие растений зависят от интенсивности и спектрального состава света. Недостаток света приводит к голоданию и гибели растений, а избыточная освещенность - к угнетению и ожогам. Физиологическое воздействие света на растение происходит через фотосинтез, определяя его скорость. Поток солнечных лучей, богатых ультрафиолетом, оказывает бактерицидное действие на микрофлору.

Среди сельскохозяйственных растений широко распространен фотопериодизм, связанный с условиями освещения. К фотопериодическим реакциям относят наступление фаз роста и развития. По продолжительности освещения выделяют растения длинного дня (не менее 12 ч, такие как озимая рожь, овес, пшеница, ячмень, горох, лен-долгунец, вика, горчица), короткого (менее 12 ч - кукуруза, просо, рис, соя, фасоль, хлопчатник) и нейтрального дня.

Физиологические процессы в растении протекают только при определенном количестве тепла. Оценку потребности растений в тепле дают по сумме активных температур (выше 10 °С) за период вегетации. Колебания потребности в тепле одних и тех же культур зависят от сорта. Каждое растение предъявляет определенные требования к теплу, меняющиеся на протяжении вегетации. Особое значение имеет теплообеспеченность растений в начальные периоды жизни растений, т.е. при прорастании семян и появлении всходов. Оптимальная температура для роста и развития большинства культур 20-250С. При температуре немногим выше 300С наблюдается торможение роста, а при повышении её до 50-520С растения погибают. Знание требований растений к теплу позволяет правильно установить сроки посева, разработать приемы обработки почвы и меры борьбы с сорными растениями, а также позволяет дать агроэкологическую оценку условиям выращивания и размещения культур с учетом агроландшафтов

Требования растений к влагообеспеченности. Вода - важнейшее условие жизни растений. Она необходима для прорастания семян, служит составной частью синтезируемого органического вещества, средой для питательных веществ и биохимических процессов. Оптимальная влажность корнеобитаемого слоя почвы, при которой достигается максимальная интенсивность роста растений, изменяется в пределах 65-90 % наименьшей влагоемкости (НВ). Оптимальное соотношение воды и воздуха для сенокосов и пастбищ 1:5, для овощных культур 1:2, для зерновых - 1:3. Одним из показателей потребности растений в воде служит транспирационный коэффициент, т. е. количество воды, необходимое для создания единицы сухого вещества в растении.

Потребность растений в воде изменяется по фазам роста и развития сельскохозяйственных культур.

В растениях из простых органических соединений и минеральных веществ образуются сложные органические продукты. Они состоят из углерода, кислорода, водорода, азота и многих минеральных элементов. На долю первых трех элементов приходится 94% сухого вещества растений, причем углерод по массе составляет в сухом веществе в среднем 45%, кислород - 42% и водород - 7%. Оставшиеся 6 % сухой массы урожая приходятся на долю азота и зольных элементов. Все наземные растения ежегодно извлекают из атмосферы около 20 млрд. т. углерода в форме СО2 (1300 кг/га).

Земледелец активно вмешивается в круговорот веществ в почве, используя такие факторы и приемы, как удобрения, современные технологии, мелиорацию земель, различные виды и сорта сельскохозяйственных растений, оказывая существенное влияние на почвенные процессы.

По мере интенсификации земледелия возникает необходимость улучшения всего комплекса почвенных свойств, расширенного воспроизводства ее плодородия. Возможность такого преобразования почвы заложена в ее природе как возобновляемого природного ресурса. Однако при неправильном использовании почва может утратить плодородие.

Установлены определённые закономерности во взаимоотношениях растений с окружающей их средой, получившие название законов земледелия.

Закон незаменимости факторов жизни растений - не один из факторов не может быть полностью заменен другими. Согласно этому закону для роста и развития растений должен быть обеспечен приток всех факторов жизни растений - космических и земных. Например, недостаток фосфора нельзя заменить избытком азота, а ограниченное поступление света восполнить лучшим обеспечением растений водой и т.д.

Закон минимума - повышение урожайности всегда ограничено фактором, оказывающемся в минимуме.

Закон оптимума - при постоянно возрастающих дозах факторов урожайность повышается до тех пор, пока не пройдено состояние оптимума.

Закон совокупного действия факторов жизни растений. Чем больше факторов находится в оптимуме, тем меньше отрицательное влияние фактора, находящегося в минимуме.

Закон возврата. - чтобы плодородие почвы не снижалось, факторы, выносимые с урожаем (вода и питательные вещества) должны постоянно восполняться.

Соблюдение и выполнение законов земледелия позволяет направленно влиять на процессы формирования урожая и плодородие почвы.

. Природная обеспеченность почв факторами жизни растений

По природным условиям, и в частности по количеству осадков и теплу, районы нашей страны далеко не одинаковы. В зависимости от баланса влаги и тепла территорию России условно делят на пять зон: тундру, лесную, лесостепь, степь, пустыню.

В тундре и лесной зоне, где осадков выпадает больше, чем испаряется, наблюдается переувлажнение и заболачивание почв. В лесостепной зоне испарение превышает количество осадков, в степной и полупустынной зонах осадков выпадает в 2,5-9 раз меньше, чем испаряется.

Помимо крупных природных зон, в нашей стране для административных и хозяйственных целей выделены природно-хозяйственные, а для целей районирования сельскохозяйственных культур, внесения удобрений и других нужд - специальные сельскохозяйственные зоны или районы. Природно-хозяйственные районы обычно включают несколько административных областей, более или менее сходных по природным условиям.

При выделении мелиоративных зон и районов и тем более отдельных объектов орошения и осушения внутри крупных природных зон приходится учитывать не только климат и ландшафт, но и почвенно-гидрологические условия:

·рельеф и механический состав почв (пойма, древняя терраса, предгорье, пески, просадочные земли и др.);

·типы почв и их сочетание (чернозёмы, дерново-подзолистые, засоленные почвы и др.);

·гидрогеологические и гидромелиоративные свойства почв и грунтов, которые характеризуются наличием водоупора, близостью стояния и минерализацией грунтовых вод, их отточностью, водопроницаемостью и водоподъёмной способностью, общей и свободной ёмкостью насыщения почв и грунтов и др.

А.Н. Костяков при выделении зон различного увлажнения пользовался коэффициентом водного баланса К=μ·Р/Е, где μ - коэффициент использования осадков; Р - осадки за год, мм; Е - испаряемость, мм. Европейская территория России была разделена А.Н. Костяковым на три крупные зоны: избыточного увлажнения - К>1; неустойчивого увлажнения - К=1 и недостаточного увлажнения - К<1.

При выделении климатических зон Н.Н. Иванов пользовался коэффициентом увлажнения К=Р/Е, где Р - сумма осадков за год, мм; Е - годовая испаряемость, равная сумме месячной испаряемости (∑Ем), мм. В лесной, наиболее увлажнённой зоне коэффициент К будет >1,0.

Наиболее благоприятным гидротермическим коэффициентом обладают районы Нечернозёмной зоны и северной лесостепи. Гидротермические коэффициенты сильно снижаются в летние месяцы.

3. Мелиорация как фактор регулирования факторов жизни растений

Мелиорация - это коренное улучшение земель путем проведения гидротехнических, культуртехнических, химических, противоэрозионных, агролесомелиоративных, агротехнических и других мероприятий.

Мелиорация, изменяя водный режим почв в необходимом для сельскохозяйственного производства направлении, воздействует на воздушный, питательный, тепловой и агробиологический режимы почв, улучшает их плодородие и создает условия для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Типы мелиорации:

1.Гидромелиорация

2.Агролесомелиорация

.Культуртехническая

.Химическая

Гидромелиорация - проведение комплекса мелиоративных мероприятий, обеспечивающих улучшение заболоченных, излишне увлажненных, засушливых, эродированных, смытых и других земель, состояние которых зависит от воздействия воды. Она направлена на регулирование водного, воздушного, теплового и питательных режимов почв на мелиорируемых землях.

Гидромелиорация подразделяется на виды:

·Оросительные;

·Осушительные;

·Противоэрозионные;

·Противопаводковые;

·Противооползневые;

·Противоселевые.

Агролесомелиорация - улучшает плодородие земель при помощи древесной растительности в сочетании с травяной (облесение и залужение склонов и оврагов, создание лесных защитных полос, закрепление движущихся песков, облесение водохранилищ и т.д.

Культуртехнические мелиорации - это система мероприятий, направленных на приведение земель в состояние пригодное для сельскохозяйственного использования.

Культуртехнические мелиорации подразделяются на виды:

·Выравнивание контуров сельскохозяйственных угодий;

·Расчистка площадей от древесно-кустарниковой растительности, а также пней, камней, кочек, дернины;

·Планировка поверхности почвы;

·Первичная обработка;

·Первичное окультуривание пахотного слоя;

·Сельскохозяйственное использование мелиорируемых земель.

Химические мелиорации - улучшают плодородие почвы путем внесения извести, гипса, фосфоритной муки и других химических элементов.

Главной целью сельскохозяйственных мелиораций является наиболее эффективное использование земельных ресурсов.

II. ИСПОЛНЕНИЕ ПРОЕКТА

. Изучение участка по плану, построение его продольного профиля по центру, разделение на элементы рельефа, вычисление уклонов

Для более наглядного представления об участке на миллиметровой бумаге построен продольный профиль поверхности участка по центру в масштабах: вертикальный 1:100, горизонтальный 1:10000 (см. рис. 2)

По расстояниям между горизонталями и визуальными изменениями уклона участок разделён на элементы рельефа: водораздел, склон и пойму. Расчитаны уклоны по формуле:

i = (НА - НВ) / LАВ,

где i - уклон участка;

НА, НВ - отметки верхней и нижней горизонталей;

LАВ - расстояние между верхней и нижней отметками, м.

Водораздел: i = (94,5 - 92,5) / 850 = 0,0024

Склон: i = (92,5 - 90,0) /500 = 0,0052

Пойма: i = (90,0 - 88,0) / 1120 = 0,0018

Условные обозначения к плану комплексной мелиорации участка

1.Лиманы с водовыпусками2.Водозадерживающие валы3.Магистральный канал4.Осушители-оросители5.Насосная станция6.Напорный трубопровод7.Гидранты-водовыпуски8.Схема полива ДДН-1009.Схема полива ДДА-100МА10.Подпорные щитки11.Схема использования многолетних трав на выпас12.Границы полей

. Оценка обеспеченности каждого элемента рельефа факторами жизни растений, определение видов потребных мелиораций и очерёдности их выполнения

Фактические и оптимальные значения агрофизических и агрохимических показателей почвы занесены в таблицу 1. Определено процентное отношение фактических значений к оптимальным:

(фактическое значение ´ 100%) / оптимальное значение

По отклонениям от оптимальных значений установлена общая потребность в регулировании факторов жизни растений, а по наибольшим из них установлена очерёдность их регулирования. В зависимости от избытка или недостатка фактора подобраны соответствующие виды мелиораций для их регулирования, а в зависимости от условий их выполнения, чтобы не нарушить технологический процесс сельскохозяйственного производства, установлена очерёдность выполнения мелиораций.

Таким образом, на водоразделе проводим:

1.Культуртехнические мелиорации;

2.Известкование почв;

.Внесение органических удобрений;

.Внесение минеральных удобрений;

.Глубокое рыхление.

На склоне:

1.Культуртехнические мелиорации;

2.Известкование почв;

.Внесение органических удобрений;

.Внесение минеральных удобрений;

.Глубокое рыхление;

На пойме:

1.Осушение;

2.Культуртехнические мелиорации;

.Известкование почв;

.Внесение органических удобрений;

.Внесение минеральных удобрений;

.Орошение.

Таблица 1. Обеспеченность факторами жизни растений, потребность в мелиорациях и очередность их выполнения

№№ п/пФакторы жизни растений и другие показателиЕдиницы измеренийОптимальные значенияВодоразделСклонПоймаФактические значения% обспеченностиВиды потребных мелиораций и очерёдность их выполненияФактические значения% обспеченностиВиды потребных мелиораций и очерёдность их выполненияФактические значения% обспеченностиВиды потребных мелиораций и очерёдность их выполнения1Механический состав почвыСредний суглинокТяжелый суглинокТорф2Пористость%V почвы50-65521004896821003Водоотдача (ПВ-НВ)% от ПВ20-401365630301004Наименьшая влагоёмкость (НВ)% от ПВ80-608711094120701005Наличие воздуха% от ПВ20-4013655.Гл. рых.6305.Гл. рых.301006Наличие влаги% от ПВ80-608711094120701007Запас продуктивной влаги в слоях0-20 сммм403075348520506.Орошение 0-100 сммм1601378615094130828Мощность перегнойного горизонтасм20-2216-18823.Внесение орг. уд. 15-17783.Внесение орг. уд.80-904109Наличие гумуса%3-42,0671,8602,6875.Внес. орг. 10Гидролитическая кислотностьмг-экв./100 г1,0-2,04,02002.Извест.4,62302.Извест.2,01003.Извест.11Содержание питательных веществ в почвеNмг/100 г6-82,0344.Внесение минер. удобр.1,8304.Внесение минер. удобр.2,4404.Внесение минер. удобр.P2O5мг/100 г17-25847953742K2Oмг/100 г17-25847105942412Наличие на участке: - пнейне доп.- камнейне доп.+1.КТМ - кустарникане доп.+1.КТМ+2.КТМ - кочекне доп.+- ямне доп.+13Глубина залегания грунтовых водм1,04,04002,02000,01.Осушение

. Проектирование противоэрозионных мероприятий

.1 Причины эрозии почв, мероприятия по предотвращению и устранению эрозии

Эрозия почв - процесс разрушения верхних наиболее плодородных её слоев и подстилающих пород талыми и дождевыми водами (водная эрозия) или ветром (ветровая эрозия).

Эрозия распространена повсеместно, и в настоящее время на земном шаре безвозмездно потеряно более 50 млн. га плодородных земель. И с каждым годом эта цифра увеличивается.

1.Неправильное использование змли человеком: вырубка лесов на склонах; ведение пропашных севооборотов на склонах, перевыпас скота.

2.Климатические условия: количество и режим выпадаемых осадков, интенсивность снеготаяния, мерзлота почвы.

.Рельеф: крутизна, длинна, форма, экспозиция.

.Почвенные условия: несоответствие водовместимости количеству осадков, несоответствие количества и объемов воды водопроницаемости почвы, отсутствие растительного покрова.

В системе противоэрозионных мероприятий ведущая роль принадлежит организации территории. При внутрихозяйственном землеустройстве устанавливают границы хозяйства и производственных подразделений; уточняют специализацию хозяйства, соотношение угодий, их трансформацию; выделяют участки под залужение, залесение; разрабатывают рациональную структуру посевных площадей; устанавливают типы и число севооборотов, состав и чередование культур. При введении и освоении севооборотов исходят из следующих условий: структура посевных площадей должна обеспечивать наиболее высокий выход зерна и продукции растениеводства с единицы площади, набор и чередование культур.

Противоэрозионные мероприятия, особенно защитные насаждения, в каждом хозяйстве проектируют во время внутрихозяйственного землеустройства в увязке с общей организацией территории, в единой системе мероприятий, направленных на повышение урожаев сельскохозяйственных культур.

Агротехнические мероприятия. Большинство агротехнических приемов является составной неотъемлемой частью технологии обработки почвы при возделывании сельскохозяйственных культур.

Агротехнические противоэрозионные мероприятия осуществляют с целью: предупреждения или резкого сокращения возможности проявления эрозионных процессов; повышения сопротивляемости почв смыву, размыву и выдуванию; увеличения водопоглощающих свойств почвы и уменьшения скорости ветра в приземном слое; накопления и сбережения влаги в районах недостаточного увлажнения; восстановления и повышения плодородия почв. Это достигается: применением способов обработки почвы, улучшающих водопоглотительную способность и устойчивость почв к смыву, размыву и выдуванию ветром, созданием на значительной части пашни сплошного растительного покрова с почвозащитным чередованием сельскохозяйственных культур; проведением мероприятий по задержанию и регулированию поверхностного стока; применением органических и минеральных удобрений.

Наиболее эффективным и простым агротехническим приемом защиты почв от водной эрозии является глубокая зяблевая вспашка поперек склона на глубину 25-35 см. Глубина вспашки зависит от мощности гумусового слоя и экспозиции склона. При этом приеме запас воды в метровом слое почвы увеличивается на 20-25 мм, в 2-3 раза сокращается смыв почвы и на 2-2,5 ц/га повышается урожай зерновых культур. При этом приеме все последующие обработки (боронование, культивация, посев) проводят поперек склона.

На пологих односкатных склонах крутизной до 4° применяют поперечное обвалование зяби и паров плугом с удлиненным отвалом, который одновременно со вспашкой создает валики высотой 0,20...0,25 м, чередующиеся с бороздами (через 1,4...1,7 м).

Наряду с обвалованием применяют прерывистое бороздование навесным чертырехкорпусным плугом (или пятикорпусным прицепным плугом со снятым пятым корпусом), оборудованным специальной крыльчаткой, которая образует перемычки. Иногда борозды нарезают окучниками.

На сложных склонах крутизной до 6° более эффективным способом является поделка микролиманов плугом «Пахарь» со специальным приспособлением УМЛ-1-90. Можно применять лункообразователь ЛОД-10 или специальные приспособления к лущильникам ЛД-10 и ЛД-5.

При такой обработке почвы на поверхности пашни образуются понижения глубиной до 0,10-0,15 м, длиной 1,10-1,20 м и шириной 0,3-0,9 м, которые задерживают на каждом гектаре от 250 до 350 м3 воды.

Вспашку почвы с почвоуглублением, обвалование, поделку микролиманов применяют на позднеосенней зяби.

При обработке ранней зяби и ранних паров, обрабатываемых в течение лета, наиболее эффективно лункование, которое выполняют теми же орудиями, что и поделка микролиманов. При обработке почвы лункообразователем на поверхности пашни получаются лунки глубиной 18-20 см, шириной до 30 см и длиной до 120 см, которые весной задерживают на каждом гектаре 250- 300 м3 воды. Этот прием обработки повышает урожай сельскохозяйственных культур на 2-3 ц/га.

Эффективными агротехническими приемами являются кротование и щелевание почвы. Кротование проводят навесным кротователем КНА-100, который создает на глубине 40-50 см от поверхности цилиндрические пустоты диаметром 5-6 см на расстоянии 1-1,5 м одна от другой. Кротование способствует задержанию до 150 м3 воды на каждом гектаре и увеличивает урожай зерновых культур на 2-3 ц/га.

Щелевание почвы применяют для предотвращения образования на поверхности пашни водонепроницаемой корки. Оно заключается в поделке специальными орудиями узких (3-5 см), но глубоких (до 60 см) щелей с расстояниями между ними 1-1,5 м. Щелевание почвы способствует уменьшению поверхностного стока и повышению урожая сельскохозяйственных культур.

На крутых склонах и в районах распространения ветровой эрозии применяют полосное земледелие и буферные полосы. Сущность полосного земледелия состоит в том, что посевы сельскохозяйственных культур по-разному защищают почву от эрозии. Наибольшее защитное действие проявляется на посевах многолетних трав и озимых зерновых, меньшее - при возделывании пропашных культур.

При полосном земледелии сельскохозяйственные культуры размещают полосами поперек склона, хорошо защищающими почву от смыва и выдувания с менее устойчивых к эрозии почв. Ширину полос устанавливают в зависимости от агроклиматических условий и делают кратной четному числу проходов посевных сельскохозяйственных машин (на склонах до 8° - 20-40 м, на равнине - 50-150 м).

На длинных и крутых склонах, занятых под сады и пропашные культуры, применяют буферные полосы в виде узких лент из многолетних трав или кустарника, расположенных поперек склона. Ширина полос берется 4 - 6 м с расстоянием между ними 30-40 м на склонах 6-8° и 8-10 м с расстоянием между полосами 20-30 м на склонах крутизной 10-12°.

Большое значение для уменьшения интенсивности эрозионных процессов имеет регулирование местного стока (снегозадержание, регулирование таяния снега и др.) и применение системы удобрений, улучшающих структуру и физические свойства почвы.

Используют также способы минимальной обработки почвы, при которых значительно сокращается число механических обработок.

Хорошо себя зарекомендовала система мелиоративного земледелия с контурно-полосной противоэрозионной организацией территории. При такой организации территории площадь водосбора делится на ряд полос по горизонталям, начиная от водораздела до гидрографической зоны.

Регулирование поверхностного стока осуществляется валами, совмещенными с водопоглощающими канавами глубиной 60-70 см, заполненными органическими материалами (виноградная лоза, солома). Валы и канавы располагают строго по горизонталям. Ширину полос принимают в зависимости от агроклиматических условий и рельефа. По контуру каждой полосы сажают лесные или плодовые деревья строго по горизонталям.

Органические материалы, заполняющие канавы, в сочетании с лесными полосами способствуют водопоглощению и восполняют отсутствие лесной подстилки и степного войлока, что предупреждает промерзание почвы даже при сильных и длительных морозах.

Лесомелиоративные мероприятия. Лесные полосы размещают в соответствии с существующими инструкциями по полезащитному лесонасаждению. В зависимости от защитной роли и места размещения на склонах противоэрозионные лесные насаждения делятся на:

·приводораздельные, размещаемые на водоразделах. Они способствуют накоплению снега на водоразделах и защите прилегающих склонов от ветров;

·водорегулирующие, размещаемые на перегибах склона от водораздела до бровки гидрографической сети. Они способствуют задержанию поверхностного стока и уменьшению его разрушительной силы;

·прибалочные и приовражные, размещаемые по границам полей севооборотов на 3-5 м выше бровок балок и оврагов. Они предотвращают рост оврагов и укрепляют их берега, регулируют поверхностный сток на вышележащем склоне и уменьшают эрозию почв;

·насаждения на берегах балок речных долин и откосах оврагов, способствующие их закреплению и предотвращению размывов. Они также задерживают склоновый сток на вышерасположенном склоне;

·донные лесные насаждения, размещаемые в днищах балок и оврагов и предотвращающие их размыв.

Расстояния между лесными полосами на склонах устанавливают с учетом формы, крутизны, экспозиции и протяженности склонов и водопроницаемости почв. Ширина лесных полос принимается минимально необходимой для более полного задержания поверхностного стока. Для водорегулирующих лесных полос она равна 12-20 м, для прибалочных - 20-30 м.

В равнинной местности для защиты почв от ветровой эрозии закладывают продольные полезащитные лесные полосы, располагаемые поперек направления господствующих ветров (основные), и поперечные (вспомогательные).

Лесные полосы совмещают с границами полей севооборотов.

.2 Расчет влаго- и воздухоёмкости почв, возможности предотвращения поверхностного стока и эффективности использования осенне-зимних осадков при естественном сложении почвы и после глубокого рыхления

Глубокое рыхление проводится только на двух элементах рельефа - водоразделе и склоне. После глубокого рыхления на водоразделе улучшаются факторы жизни растений, так увеличивается пористость почвы, объем водовместимости и воздухоемкость, снижается возможный объем стока. Но данное мелиоративное мероприятие не приводит к повышению урожайности, т.к. её лимитирует объем продуктивной влаги. После глубокого рыхления на склоне улучшаются факторы жизни растений, так увеличивается пористость почвы, объем водовместимости и воздухомкость, снижается возможный объем стока за счет чего, увеличивается урожайность на склоне почти в 2 раза.

Рассчитаны показатели водно-воздушного режима почвы и максимальное использование осенне-зимних осадков для формирования урожая сельскохозяйственных культур при минимальных затратах при естественном сложении почвы, а также после проведения глубокого рыхления почвы по приведённым ниже формулам. Рассчитанные показатели занесены в таблицу 2.

Таблица 2. Расчет влаго- и воздухоёмкости почвы, возможности предотвращения поверхностного стока и эффективности использования осенне-зимних осадков при естественном сложении почвы и после глубокого рыхления

№ п/пПоказателиЕд. изм.ВодоразделСклонпри ест. слож.после глуб. рыхл.при ест. слож.после глубокого рыхления1Годовое количество осадков (Wос. год)мм5005005005002Летнее количество осадков (Wос. лет)мм2402402402403Осенне-зимнее количество осадков (Wос. ос.-зим.)мм2602602602604Пористость почвы (Wпор.)% Vпочвы525748585Полная влагоемкость (WПВ)мм5205704805806Наименьшая влагоемкость (WНВ)%ПВ87799478мм4534504514507Воздухоемкость (Wвоздуха)%ПВ1321622мм67120291308Влажность устойчивого завядания (WВУЗ)%НВ50506060мм2272252712709Водопроницаемость (Vвпит)мм/мин0,0350,070,0070,03510Продолжительность таяния снега (tтаяния)суток1010101011Объем водовместимости почвы (Wв-вм)мм29334520931012Объем продуктивной влаги (Wпрод)мм22622518018013Объем впитывания воды в почву в период таяния снега (Wвпит)мм504100810150414Возможный объем стока (Wстока) из-за недостатка Wв-вм Wвпитмм-33-8551-50мм-244-748159-24415Реальный объем поступления воды в почву от осенне-зимних осадков (Wреальн.)мм226225101180м3/га226022501010180016Коэффициент водопотреб-ления зерновых культур (К)м3/т100010001000100017Возможная урожайность зерновых культур за счет осенне-зимних осадков (Увозм)т/га2,262,251,011,8

3.3 Проектирование лиманов и водозадерживающих валов

Проектирование лиманов предусматривается в том случае, когда глубокое рыхление не обеспечивает предотвращение поверхностного стока осенне-зимних осадков, выпадающих непосредственно на участок или поступающих с прилегающих территорий, когда уклон участка менее 0,005.

Лиманы должны способствовать дополнительному увлажнению участка, продлению срока поступления воды в почву и сбросу избыточных вод после пика снеготаяния, предотвращению эрозии почвы.

При проектировании лиманов на водоразделе выполнены следующие расчеты.

Расстояние между валами лиманов расчитано по формуле:

b = (H - h) / i,

где H - наибольший слой воды в лимане, ≈0,8 м;

h - наименьший слой воды в лимане, ≈0,2 м;

i - уклон участка.

b = (0,8 - 0,2) / 0,0024 = 250 м

. Проектирование осушительно-оросительной системы в пойме

Водный режим почвы, в том числе и уровни грунтовых вод, на осушенных землях в летний период зависит от метеорологических условий, и главным образом от соотношения осадков, температуры и влажности воздуха. В засушливые периоды грунтовые воды на осушенных землях быстро понижаются, иногда достигая 1-1,5 м от поверхности земли и более. Поэтому осушительные системы должны быть двустороннего действия: отводить воду во влажные периоды и поддерживать уровень грунтовых вод на нужной глубине в засушливые периоды вегетации, то есть поддерживать оптимальный водный режим корнеобитаемого слоя почвы.

.1 Выяснение причин избыточного увлажнения, выбор методов и способов осушения

Избыточное увлажнение может быть вызвано следующими причинами:

1. Климат - преобладание осадков над испарением.
2. Рельеф местности - вода скапливается в замкнутых понижениях рельефа.
3. Почва - слабая водопроницаемость почв, наличие водоупора.
4. Растительность - лес, мох, травы, которые способствуют задержанию влаги.

Различают следующие основные типы питания переувлажнённых земель.

1.Атмосферное водное питание наблюдается на водораздельных пространствах. Вода поступает с осадками.

2.Грунтовое водное питание встречается в поймах рек, в нижней части склона. Водное питание поступает от постоянного притока грунтовых вод.

.Напорно-грунтовое питание приурочено к нижней трети склона, к поймам рек. Такое водное питание мжет проявляться в виде сосредоточенного выхода грунтовых вод или в виде их скрытой напорности.

.Намывное питание встречается исключительно в поймах рек или озёр в период затопления весенними паводковыми водами при разливе рек (аллювиальное) или притоке воды с вышележащих водосборов (делювиальное).

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

В мелиоративной практике применяют следующие методы осушения:

• ускорение стока воды с поверхности почвы путём устройства открытых каналов и борозд;
• понижение уровня грунтовых вод при помощи открытых каналов или дрен;
• ограждение осушаемого массива от подтопления или затопления паводковыми водами реки или потоками воды с прилегающих склонов местности.

В зависимости от методов осушения и планируемого сельскохозяйственного использования осушаемой площади (луга, пастбища, полевой, овощной или кормовой севообороты) выбирают наиболее эффективный способ осушения. К основным способам осушения относятся:

• открытые каналы, отводящие поверхностные и грунтовые воды;
• горизонтальный и вертикальный дренаж, отводящий почвенно-грунтовые и частично поверхностные воды;
• вертикальные водопоглощающие колодцы, понижающие уровень грунтовых вод и отводящие воду в нижележащий песчаный слой;
• ловчие каналы или головной дренаж территории, подтопляемой потоком грунтовых вод с вышерасположенной территории;
• нагорные каналы, отводящие поверхностные воды, которые стекают с прилегающих склонов;
• обвалование земель в целях защиты их от затопления водами рек в период разлива.

Осушительная система - это комплекс сооружений и устройств, создающих необходимые условия для улучшения водно-воздушоного режима переувлажненных земель.

Осушительная система включает в себя следующие элементы:

1. Осушаемый участок.
2. Водоприёмник - река или озеро.
3. Проводящая сеть - магистральный канал.
4. Ограждающая сеть - напорные каналы, ловчие каналы и дрены, дамбы.
5. Регулирующая сеть - открытые каналы или осушители, дрены.
6. Дополнительные сооружения - дороги, мосты, трубы-переезды, шлюзы-регуляторы.

Осушительная система должна обеспечивать полный и свободный отвод воды с осушаемой территории и прилегающего водосбора.

.2 Подбор расстояний между осушителями-оросителями с учетом двойного регулирования водного режима, определение потребности в кротовом дренаже

Расстояние между осушителями-оросителями устанавливаются в зависимости от рекомендуемых расстояний для различных почв (для легкого суглинка оно составляет 140-200 м) и от ширины захвата дождевальных машин (120 м). Решающее значение в выборе расстояний между осушителями-оросителями имеет ширина захвата дождевальных машин. Следовательно, на данном участке расстояние будет составлять 120 м.

Участок разделён на 10 полей, вычислены их площади, составлена схема севооборота:

1. Однолетние травы с подсевом многолетних трав (14га)
2. Многолетние травы 1 г. п. на сенаж (19 га)
3. Многолетние травы 2 г. п. на сено (19 га)
4. Многолетние травы 3 г. п. на выпас (19 га)
5. Многолетние травы 4 г.п. на выпас (19 га)
6. Картофель (14га)
7. Морковь (19 га)
8. Однолетние травы (19 га)
9. Капуста (19 га)
10. Кормовая свекла (19 га)

.3 Проектирование на плане оросительной системы. Расчет расстояний между подпорными щитками

При проектировании оросительной системы предусмотрено расположение:

1. насосной станции около реки против самого высокого места участка;
2. напорных трубопроводов по самым высоким местам участка;
3. гидрантов-водовыпусков против каждого осушителя-оросителя;
4. двух дождевальных машин:

для одной половины участка - ДДА-100МА,

1. подпорных щитков для обеспечения работы ДДА-100МА.

Рассчитано расстояние между подпорными щитками по формуле:

I = (H - h) / i, м

где I - расстояние, м;

H - наибольший слой воды в канале, м (=1 м);

h - наименьший слой воды в канале, м (=0,5 м);

i - уклон канала.

I = (1 - 0,5) / 0,0004 = 1250 м

Вся оросительная система должна быть напорно-самотечная, т.е. на участок вода должна подаваться под напором по напорным трубопроводам, а по участку - самотёком по открытым каналам (осушителям-оросителям).

. Проектирование культуртехнических мероприятий

После проведения осушения нужно провести мероприятия по общему окультуриванию участка.

1. На склоне необходимо провести вычёсывание камней рыхлителем-камневычёсывателем РВК-0,2 в агрегате с трактором Т-130МБГ, затем - уборку камней с поля камнеуборочными машинами КУМ-1,2 и УКП-0,6 в агрегате с тракторами ДТ-75М и МТЗ-80.
2. Пни на водоразделе следует выкорчевать, просушить, перетряхнуть, освободить от земли, вывезти с участка, измельчить в технологическую щепу, использовать для изготовления древесно-стружечных плит (ДСП). Подбор и измельчение древесины можно выполнять машиной МТП-82 в агрегате с тракторами Т-250, К-701.
3. Уборку кустарника в пойме следует выполнять кусторезами КФ-2,8 в агрегате с болотоходным трактором Т-130МБГ. Мелкий кустарник измельчать фрезерными машинами МТП-44А и ФКН-1,7 в агрегате с Т-130МБГ.
4. Уничтожение кочек в пойме можно выполнять кочкорезами КПД-2 с фрезерными рабочими органами в агрегате с трактором Ют (Т-130МБГ)
5. На пойме для выравнивания поверхности необходимо провести планировку при влажности почвы 80%, чтобы почва хорошо крошилась. Для этого нужно снять плодородный слой и сбуртовать его за пределами планируемого участка; разрыхлить слой, подлежащий планировке; выполнить планировку; разровнять по поверхности спланированного участка плодородный слой.
6. Первичную обработку на мелиорированных землях необходимо выполнять кустарниковыми плугами (ПКБ-1-75, ПБН-75, ПБН-100) в агрегате с Т-130МБГ. После этого необходимо провести боронование тяжелыми дисковыми боронами БДТ-3,0, БДТ-7,0. Первичную обработку минеральных почв с включениями камней можно выполнять бороной дисковой мелиоративной БДМ-4 на глубину до 30 см в агрегате с тракторами К-701 и Т-130 МБГ. Для глубокого рыхления тяжелых почв желательно применять рыхлители с активными рабочими органами ВР-80 и РВШ-0.8, которые агрегатируются с тракторами класса 10 т (Т-170 и Т-130.1.Г). Глубокое рыхление нужно выполнять при влажности почвы 70-80% НВ, когда почва хорошо на глубину 60-100 см сплошь или выборочно. Оно эффективно на тяжелых почвах. Этот прием коренным образом улучшает водно-физические свойства почвы, способствуя аккумуляции поверхностных вод и их отводу через регулирующую закрытую сеть. Для глубокого рыхления используют рыхлитель-кротователь РК-1.2М и рыхлители для сплошного рыхления Р-0.6 -2.5 и РН-805.
7. Для восстановления плодородия почвы, нарушенного при планировке необходимо на каждый сантиметр неплодородного слоя вносить по 10 т/га органических удобрений. Необходимо вносить органические удобрения для поддержания бездефицитного баланса гумуса.
8. Необходимо внести минеральные удобрения для повышения содержания в почве элементов питания.
9. Для нейтрализации кислотности необходимо провести известкование. Дозы извести расчитаны по формулам:

Драсч = 5 · Г · Н · А,

Дфакт = (Драсч·106) / (К·(100-Б)·(100-В),

где Драсч - расчетная доза действующего вещества (CaCO3), т/га;

Дфакт - фактическая дозаизвесткового материала, т/га;

Г - гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г почвы;

Н - глубина известкуемого слоя, м (=0,5 м);

А - объёмная масса этого слоя, г/см3;

К - содержание CaCO3 в известковом материале;

Б- содержание в известквом материале частиц диаметром >1 мм, %

В - содержание влаги в известковом материале, %

Водораздел Драсч = 5 · 4,0 · 0,5 · 1,3 = 13 т/га

Дфакт = (13·106) / (80·(100-10)·(100-10) = 20 т/га

Склон Драсч = 5 · 4,6 · 0,5 · 1,3 = 15 т/га

Дфакт = (15 ·106) / (80·(100-10)·(100-10) = 23 т/га

Пойма Драсч = 5 · 2,0 · 0,5 · 0,4 = 2 т/га

Дфакт = (2 ·106) / (80·(100-10)·(100-10) = 3 т/га

1. Для завершения мелиоративных работ на участке необходимо произвести залужение - посев предварительных культур и получение плановой урожайности не менее 8-10 тысяч кормовых единиц с гектара.

. Программирование урожаев по водному и питательному режимам

.1 Расчёт возможной урожайности культур при естественном увлажнении и дополнительной потребности в воде для получения плановой урожайности

Расчет возможной урожайности культур при естественном увлажнении и дополнительной потребности в воде для получения плановой урожайности приведён в таблицах 3 и 4.

Таблица 3. Расчет возможных уровней естественного увлажнения на водоразделе и склоне в слое 0-20 и 0-100 см и урожайности сельскохозяйственных культур

КультураВозможные уровни естественного увлажнения, м3/гаКоэффициент водопотребления, м3/тВозможная урожайность с/х культур при естеств. увлажнении в слояхзапас продуктивной влаги в слояхпоступление воды в период вегетациивсего в слое0-200-100с осад-камииз грунт. вод0-200-1000-200-10012345678910Водораздел (тяжелосуглинистая почва)1.Овес с подсевом многолетних трав30013701344-1644271410001,62,72. Многолетние травы I г.п. на сенаж30013702128-2428349810024353. Многолетние травы II г. п. на сено30013702128-2428349811022324. Многолетние травы III г. п. на семена30013702128-2428349813019275. Картофель30013701656-1956302612016256. Морковь30013702128-2428349810024357. Горох30013701536-1836290612001,52,48. Свекла столовая30013702552-28523922803649Склон (глина)1. Пшеница с подсевом люцерны34015001344640232434849002,63,92. Люцерна I г.п. на сенаж340150021289603428458810034463. Люцерна II г.п. на сено340150021289603428458811031424. Люцерна III г.п. на семена340150021289603428458813026355. Люцерна IV г.п. на травяную муку340150021289603428458812029386. Люцерна V г.п. на выпас340150021289603428458814025337. Люцерна VI г.п. на выпас340150021289603428458815023315. Озимая рожь3401500251211203972513210003,95,1

Данный участок на водоразделе не имеет естественного увлажнения из грунтовых вод. Таким образом, урожайность сельскохозяйственных культур будет зависеть от влаги поступающей на поверхность почвы. Наибольший коэффициент водопотребления у гороха.

Для склона характерно естественное увлажнение из грунтовых вод. Наибольший коэффициент водопотребления у озимой ржи и пшеницы с подсевом люцерны.

Таблица 4. Расчет возможной урожайности культур при естественном увлажнении и потребности в поливной воде для получения плановой урожайности в пойме

КультураПлощадь, гаСуммарное водопотребление за счет естественного увлажнения, м3/гаКоэффициент водопотребления, м3/тВозможная урожайность при естественном увлажнении, т/гаПлановая урожайность, т/гаПлановое суммарное водопотребление, м3/гаОросительная норма, м3/гаПоливная норма, м3/гаКоличество поливов, разПотребность поливной воды на всю площадь, тыс. м3запас продуктивной влаги в почвепоступление в период вегетациивсегос осадкамииз грунтовых вод12345678910111213141. Однолетние травы с подсевом многолетних трав1413001344-264412022202400-244332--2. Многолетние травы I г.п. на сенаж1913002128-3428100344040005723322113. Многолетние травы II г.п. на сено1913002128-34281103145495015223325294. Многолетние травы III г.п. на выпас1913002128-34281402540560021723327415. Многолетние травы IV г.п. на выпас1913002128-34281502335525018223326356. Картофель1413001656-29561202540480018443326267. Морковь1913002128-34281003450500015723325308. Однолетние травы1913001672-2972120253036006283322129. Капуста1913002232-3532804410080004468332148510. Кормовая свекла1913002552-385280481209600574833217109

Большинство культур севооборота нуждаются в орошении. Орошение не требуется только на однолетних травах с подсевом многолетних трав, так как мало их суммарное водопотребление. На данном участке культуры обеспечиваются влагой из атмосферных осадков и грунтовых вод. Здесь требуется создать оросительную систему.

6.2 Расчёт дополнительной потребности питательных веществ для получения возможной урожайности при естественном увлажнении и плановой - при орошении

Для получения возможной урожайности при естественном увлажнении и планируемой при орошении необходимо вносить удобрения, так как естественное плодородие не может полностью удовлетворить потребности растения в питательных веществах.

Расчет необходимого количества питательных веществ приведён в таблицах 5 и 6.

Полученные результаты показывают, что для получения возможной урожайности при естественном увлажнении в пойме требуется на севооборот - N 330 кг д.в.; P2O5 235 кг д.в.; K2O 444 кг д.в.

Для получения плановой урожайности при орошении в пойме требуется

N 564 кг д.в.; P2O5 490 кг д.в.; K2O 771 кг д.в.

Таблица 5 Расчет возможной урожайности культур при естественном плодородии и дополнительной потребности питательных веществ для получения возможной урожайности при естественном увлажнении в пойме

Культуры и площади полей, гаВиды пит. в-вСодержание питательных веществ в почвеКоэф. использ. пит. веществ из почвыВозм. использ. пит. веществ из почвы, кг д. в. с 1 гаВынос пит. веществ 10 т урожая, кг д. в.Возм. урож-ть при естест. плодородии, т/гаВозм. урож-ть при естест. увлажнении, т/гаВынос пит. веществ всем урожаем, кг д. в.Треб. внести питательных веществ с удобрениями, кг д. в. на 1 гаКоэф. использ. пит. веществ из удобренийТребуется внести питательных веществ, всегомг/100 г почвыкг д. в. на 1 гаНа 1 га, кг д. в.На всю площадь, ц д. в.12345678910111213141. Однолетние травы с подсевом многолетних, 14 гаN2,486,40,217503,422110930,615522P2O572520,1230201,544140,255611K2O41440,1217404,388710,6118222. Многолет. травы I г.п. на сенаж, 19 гаN2,486,40,217227,73475580,69718P2O572520,12302810,795650,2526049K2O41440,1217582,91971800,6300573. Многолет. травы II г.п. на сено, 19 гаN2,486,40,217443,8311361190,619838P2O572520,12302810,787570,2522843K2O41440,1217582,91801630,6272524. Многолет. травы III г.п. на выпас, 19 гаN2,486,40,217662,6251651480,624747P2O572520,12302810,770400,2516030K2O41440,1217582,91451280,6213415. Многолет. травы IV г.п. на выпас, 19 гаN2,486,40,217662,6231521350,622543P2O572520,12302810,764340,2513626K2O41440,1217582,91331160,6193376. Картофель14 гаN2,486,40,217503,4251251080,618025P2O572520,1230201550200,258011K2O41440,1217802,12001830,6305437. Морковь,19 гаN2,486,40,217325,334109920,615329P2O572520,12301618,854240,259618K2O41440,1217503,41701430,6238458. Однолетние травы, 19 гаN2,486,40,217503,4251251080,618034P2O572520,1230201550200,258015K2O41440,1217404,3100830,6138269. Капуста , 19 гаN2,486,40,217315,5441361190,619838P2O572520,1230122553230,259218K2O41440,1217404,31761590,62655010 Кормовая свекла, 19 гаN2,486,40,217276,3481301130,618836P2O572520,1230103048180,257214K2O41440,1217503,42402230,637271Таблица 6. Расчет возможной урожайности культур при естественном плодородии и дополнительной потребности питательных веществ для получения плановой урожайности при орошении в пойме

Культуры и площади полей, гаВиды питательных веществСодержание питательных веществ в почвеКоэф. использ. пит. веществ из почвыВозм. использ. пит. веществ из почвы, кг д. в. с 1 гаВынос пит. веществ 10 т урожая, кг д. в.Возм. урож-ть при естест. плодородии, т/гаВозм. урож-ть при естест. увлажнении, т/гаВынос пит. веществ всем урожаем, кг д. в.Треб. внести питательных веществ с удобрениями, кг д. в. на 1 гаКоэф. использ. пит. веществ из удобренийТребуется внести питательных веществ, всегомг/100 г почвыкг д. в. на 1 гаНа 1 га, кг д. в.На всю площадь, ц д. в.12345678910111213141. Однолетние травы с подсевом многолетних, 14 гаN2,486,40,217503,420100830,613819P2O572520,1230201540100,25406K2O41440,1217404,380630,6105152. Многолет. травы I г.п. на сенаж, 19 гаN2,486,40,217227,74088710,611822P2O572520,12302810,7112820,2532862K2O41440,1217582,92322150,6358683. Многолет. травы II г.п. на сено, 19 гаN2,486,40,217443,8451981810,630257P2O572520,12302810,71261090,2543683K2O41440,1217582,92612440,6407774. Многолет. травы III г.п. на выпас, 19 гаN2,486,40,217662,6402642470,641278P2O572520,12302810,7112820,2532862K2O41440,1217582,92322150,6358685. Многолет. травы IV г.п. на выпас, 19 гаN2,486,40,217662,6352312140,635768P2O572520,12302810,798680,2527252K2O41440,1217582,92031860,6310596. Картофель 14 гаN2,486,40,217503,4402001830,630543P2O572520,1230201580500,2520028K2O41440,1217802,13203030,6505717. Морковь,19 гаN2,486,40,217325,3501601430,623845P2O572520,12301618,880500,2520038K2O41440,1217503,42502330,6388748. Однолетние травы, 19 гаN2,486,40,217503,4301501330,622242P2O572520,1230201560300,2512023K2O41440,1217404,31201030,6172339. Капуста ,19 гаN2,486,40,217315,51003102930,648893P2O572520,12301225120900,2536068K2O41440,1217404,34003830,663812110 Кормовая свекла, 19 гаN2,486,40,217276,31203243070,651297P2O572520,12301030120900,2536068K2O41440,1217503,46005830,6972185

. Использование оросительной системы

.1 Расчёт продолжительности полива и потребного количества дождевальных машин

Расчеты для машин, работающих позиционно (ДДН-100)

1. Время полива на одной позиции

tпоз = (К · m · Sпоз · 1000) / (60 · q), минут

где К - коэффициент, компенсирующий потери при поливе;

m - поливная норма, м3/га;

Sпоз - площадь полива на одной позиции, га.

q - расход воды дождевальной машиной, л/с

tпоз = (1,2 · 332· 1,7 · 1000) / (60 · 100) = 113 минут

1. Время полива всего участка

tуч = (К · m · Sуч) / (3,6 · q), часов

где Sуч - площадь участка, га.

tуч = (1,2 · 332 · 90) / (3,6 · 100) = 100 часов

1. Среднесуточный расход воды

mср.сут. = Епл.ср. / Двег.ср., м3/га·сут.

где Епл.ср. - плановое суммарное водопотребление, среднее по орошаемым культурам, м3/га;

Двег.ср - средняя продолжительность вегетационного периода культур, сут.

mср.сут. = 5420 / 112 = 48,4 м3/га·сут.

1. Продолжительность межполивного периода

ДМПП = m / mср.сут., суток

ДМПП = 332 / 48,4= 7 суток

1. Потребное количество дождевальных машин

n = tуч / (tсм · ДМПП) = 100 / (10 · 7) = 1 штук

1. Фактическая продолжительность рабочей смены

tсм.факт = tуч / (n · ДМПП) = 100 / (1 · 7) = 14 часа

Требуется один дождеватель ДДН-100, который будет работать по 113 минут на каждой позиции и по 14 часов в смену.

Расчёты для машин, работающих в движении (ДДА-100МА)

1. Потребное количество проходов по одному месту, чтобы выдать поливную норму

П = (К · m · в · V) / (36 · q), раз

где в - ширина захвата дождевальной машины, м;

V - скорость движения машин, км/час.

1. Отрегулированная скорость движения агрегата

V = (36 · q · П) / (К · m · в) = (36 · 130 · 5) / (1,2 · 332 · 120) = 0,49 км/ч.

1. Среднесуточный расход воды

mср.сут. = Епл.ср. / Двег.ср. = 5420 / 112 = 48,4 м3/га·сут.

1. Продолжительность межполивного периода

ДМПП = m / mср.сут. = 332 / 48,4 = 7 суток

1. Время полива всего участка

tуч = (К · m · Sуч) / (3,6 · q) = (1,2 · 332 · 90) / (3,6 · 130) = 70 часов

1. Потребное количество дождевальных машин

n = tуч / (tсм · ДМПП) = 70 / (10 · 7) = 1 шт.

1. Фактическая продолжительность рабочей смены

tсм.факт = tуч / (n · ДМПП) = 70 / (1 · 7) = 10 часа

Требуется один агрегат ДДА-100МА, который будет делать по 5 проходов по 1 месту со скоростью 0,49 км/ч. и работать по 10 часов в смену.

.2 Расчёт потребных насосных станций

Расчет потребной подачи воды

Форсированный расход воды Qфорс = q · f / η, л/с;

где q - обычный расход воды, л/с;

f - коэффициент форсирования;

η - коэффициент полезного действия.

Для ДДН-100 Qфорс = 100 · 1,25 / 0,75 = 167 л/с.

Для ДДА-100МА Qфорс = 130 · 1,25 / 0,75 = 217 л/с.

Общий Qфорс = 167 + 217 = 384 л/с.

Расчет потребного напора

1. Геодезические потери напора Нгеодез = hв - hн,

где hв - самая верхняя отметка, куда должна подаваться вода;

hн - самая нижняя отметка, откуда должна забираться вода.

Нгеодез = 90 - 84 = 6 м в.ст. (ДДН-100)

Нгеодез = 90 - 84 = 6 м в.ст. (ДДА-100МА)

1. Потери напора в трубопроводе Нтр = Lтр · hтр / 100, м в.ст.

где Lтр - длина трубопровода, м;

hтр - потери напора в трубопроводе на каждые 100 м длины, соответствующие расходу воды и диаметру трубопровода.

Нтр = 1150 · 0,44 / 100 = 5 м в.ст. (ДДН-100)

Нтр = 1150 · 1,02 / 100 = 12 м в.ст. (ДДА-100МА)

1. Потери напора на гидранте для ДДН-100 = 10 м в.ст.

для ДДА-100МА = 5 м в.ст.

1. Необходимый напор насосной станции

Нполн = Нгеодез + Нтр + Нгидр = 6 + 5 + 10 = 21 м в. ст. (ДДН-100)

Нполн = Нгеодез + Нтр + Нгидр = 6 + 12 + 5 = 23 м в. ст. (ДДА-100МА)

Необходимо запланировать приобретение двух насосных станций СНПЛ-240/30.

. Расчёт экономической эффективности мелиораций

Расчет экономической эффективности мелиораций приведён в таблицах 7-9.

Таблица 7. Расчет капитальных затрат на мелиорацию участка

Виды работВодоразделСклонПоймаОбъёмы, га, т, кмСтоимость, рубОбъёмы, га, т, кмСтоимость, рубОбъёмы, га, т, кмСтоимость, рубединицы объёмавсегоединицы объёмавсегоединицы объёмавсегоОсушение: открытой сетью кротовым дренажем 180 180 100 100 180 000 18 000Итого198 000Противоэрозионные: устройство лиманов устр. водозадер. валов глубокое рыхление щелевание 128 - 128 - 150 - 150 - 19 200 - 19 200 - - 80 80 80 - 150 150 150 - 12 000 12 000 12 000Итого38 40036 000Культуртехнические: срезка кустарника корчёвка и вывозка пней корчевка камней измельчение кочек фрезой планировка ям первичная обработка известкование внесение орг удобрений залужение - 128 - - - - 2 560 51 200 - - 100 - - - - 10 5 - - 12 800 - - - - 25 600 256 000 - - - 80 - - - 1 840 32 000 - - - 100 - - - 10 5 - - - 8 000 - - - 18 400 160 000 - 180 - - 180 180 180 540 36 000 180 200 - - 100 150 80 10 5 200 36 000 - - 18 000 27 000 14 400 5400 180 000 36 000Итого294 400186 400316 800Оросительные: создание оросительной системы для ДДН-100 ДДА-100А приобретение ДДН-100 ДДА-100А насосных станций 90 90 1 1 2 1300 1200 5000 7000 5000 117 000 108 000 5000 7000 10000Итого247 000ВСЕГО332 800222 400761 800

Таблица 8. Экономическая эффективность мелиораций в овоще-кормовом севообороте при естественном увлажнении в пойме

№ п.п.ПоказателиЕд. изм.До мелиорацииПосле мелиорацииОдн. тр. с подсевом мн. тр.Мн. тр. 1 г.п. на сенажМн. тр. 2 г.п. на сеноМн. тр. 3 г.п. на выпасМн. тр. 4 г.п. на выпасКартофельМорковьОдн. тр.КапустаКормовая свеклаИтого по севообороту1Площадьга180141919191914191919191802Урожайность продукцииисходнаяц/га100220340310250230250340250440480-готоваяц/га2022017062250230250340250440480-кормовых единицц/га104460315046--50-72-3Валовой сборц18006161 1405899508743 5006 4609508 3601 368-4Стоимость 1 ц продукциируб.252525252525101525825-5Стоимость валовой продукциируб.45 00015 40028 50014 72523 75021 85035 00096 90023 75066 88034 200360 9556Коэффициенты трудоемкости продукциируб.0,60,60,80,80,60,60,80,90,60,80,8-7Ежегодные затратыС - хруб.27 0009 24022 80011 78014 25013 11028 00087 21014 25053 50427 360281 5048мелиоративно-эксплуатац.руб.-1 5002 1002 1002 1002 1001 500 2 1002 1002 1002 10019 8009общиеруб.27 00010 74024 90013 88016 35015 21029 50089 31016 35055 60429 460301 30410Чистый доходруб.18 0004 6603 6008457 4006 6405 5007 5907 40011 2764 74059 65111Дополнительный чистый доходруб.-3 2601 700-1 0555 5004 7404 1005 6905 5009 3762 84041 65112Капитальные затратыруб.-40 10054 40054 40054 40054 40040 10054 40054 40054 40054 400514 80013Срок окупаемости капитальных затратлет-1232-10121010106191214Дополнительный чистый доход на 1 гаруб.-23390-56290250293300290494150232

Таблица 9. Экономическая эффективность мелиораций в овоще-кормовом севообороте при орошении в пойме

№ п.п.ПоказателиЕд. изм.До мелиорацииПосле мелиорацииОдн. тр. с подсевом мн. тр.Мн. тр. 1 г.п. на сенажМн. тр. 2 г.п. на сеноМн. тр. 3 г.п. на выпасМн. тр. 4 г.п. на выпасКартофельМорковьОдн. тр.КапустаКормовая свеклаИтого по севообороту1Площадьга180141919191914191919191802Урожайность продукцииисходнаяц/га1002004004504003504005003001 0001 200-готоваяц/га20200200904003504005003001 0001 200-кормовых единицц/га104070458070--60-180-3Валовой сборц18005601 3308551 5201 3305 6009 5001 14019 0003 420-4Стоимость 1 ц продукциируб.252525252525101525825-5Стоимость валовой продукциируб.45 00014 00033 25021 37538 00033 25056 000142 50028 500152 00085 500604 3756Коэффициенты трудоемкости продукциируб.0,60,60,80,80,60,60,80,90,60,80,8-7Ежегодные затратыС - хруб.27 0008 40026 60017 10022 80019 95044 800128 25017 100121 60068 400475 0008мелиоративно-эксплуат.руб.-3 5004 7004 7004 7004 7003 5004 7004 7004 7004 70044 5009общиеруб.27 00011 90031 30021 80027 50024 65048 200132 85021 800126 30073 100519 50010Чистый доходруб.18 0002 1001 950-42510 5008 6007 8009 5506 70025 70012 40084 87511Дополнительный чистый доходруб.-700 50-2 3258 6006 7006 4007 6504 80023 80010 50066 87512Капитальные затратыруб.-59 30080 00080 00080 00080 00059 30080 00080 00080 00080 000761 80013Срок окупаемости капитальных затратлет-851 600-912101117381114Дополнительный чистый доход на 1 гаруб.-503-1224533534574032531 253553372мелиорация мероприятие урожай

Таблица 10. Сравнительная эффективность мелиораций на водоразделе, склоне и пойме

№ п.п.ПоказателиЕдиницы измеренийПоймадо мелиорацииОсушение + КТМОсушение + КТМ + орошение1Площадьга1801801802Стоимость валовой продукциируб.45 000360 955604 3753Общие ежегодные затратыруб.27 000301 304519 5004Чистый доходруб.18 00059 65184 8755Дополнительный чистый доходруб.-41 65166 8756Капитальные затратыруб.-514 800761 8007Срок окупаемостилет-12118Дополнительный чистый доход с 1 гаруб.-232372

Выводы и рекомендации об эффективности мелиораций и целесообразности их выполнения

Из результатов, приведенных в таблицах 8-9, видно, что неэффективно выращивать многолетние травы, особенно на семена, на сено. Но выращивание многолетних трав необходимо для восстановления плодородия почвы. Семена нужны для посева многолетних трав, а сено необходимо на корм скоту в зимнее время. Поэтому нельзя отказываться от выращивания многолетних трав.

Наиболее эффективными оказываются комплексы мелиораций в пойме, т.к. получен самый высокий чистый доход (232 и 372 рублей на 1 га).

Экономически неоправданным можно считать выращивание многолетних трав на травяную муку, сено, а также многолетние травы на сенаж в пойме, т.к. эти культуры имеют очень большой срок окупаемости (от 185 лет до 1600).

Самую быструю окупаемость имеют овес с подсевом многолетних трав, свекла столовая (2 года)

Убытки приносят многолетние травы на семена и травяную муку, горох.

Проведение комплекса мелиораций в пойме можно считать экономически оправданным только для овощных культур (картофель, капуста и морковь) и трав на сено и сенаж.

Список литературы

1.Багров М.Н., Кружилин И.П. Сельскохозяйственная мелиорация. М.: Агропромиздат, 1985. - 270 с.

2.Земледелие /Под ред. А.И. Пупонина. М.: Колос, 2000 - 552с.

.Колпаков В.В., Сухарев И.П. Сельскохозяйственная мелиорация/под. ред. И.П. Сухарева. М.: Агропромиздат, 1988. - 319с

.Лысогоров С.Д., Ушкаренко В.А. Орошаемое земледелие. М.: Агропромиздат, 1992. - 272 с.

.Маслов Б.С., Минаев И.В., Губер К.В. Справочник по мелиорации. М.: Росагропромиздат, 1989.

.Петухов М.Н. и др. Агрохимия и система удобрений М.: Колос, 1979. - 392 с.

.Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986-1988. разраб. ВНИИГиМом.

.Ф.Р. Зайдельман. Мелиораци почв. М.: МГУ, 2003. - 448 с.

.Шуравилин А.В., Кибека А.И. Мелиорация. Учебное пособие. М.: ЭКСМОС, 2006. - 944 с.