Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2005, №12

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 640546.0001.99
Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2005, вып. №12 - Краснод.:КубГАУ, 2005. - 235 с.:. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/615097 (дата обращения: 06.05.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
УДК 631.51:631.6  

 

ОЦЕНКА МЕЛИОРАТИВНЫХ ПРИЕМОВ ПО СНИЖЕНИЮ 

ПОДТОПЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ 

 

Кузнецов Е.В. – д. т. н., профессор  

Дьяченко Н.П. – соискатель 

Хаджиди А.Е. – к. т. н.  

Кубанский государственный аграрный университет 

 

В статье рассмотрены мелиоративные приемы для снижения подтопления сель
скохозяйственных земель на земельно-охранных системах. Дана оценка приемов осу
шения в зависимости от способа отвода избыточной воды и степени регулирования 

водного режима территории. 

 

Получение гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур 

напрямую связано с увеличением применения минеральных удобрений, 

которые способствуют росту урожайности. Но они содержат биогенные 

элементы, при попадании которых в водоемы нарушается природное рав
новесие экосистем. 

Огромный ущерб сельскому хозяйству наносят сорняки, болезни 

растений и вредители. Для борьбы с ними предназначены пестициды. Пес
тициды, с одной стороны, помогают получать стабильный урожай сель
скохозяйственных культур, а с другой стороны, их применение вызывает 

побочные экологические последствия в природе, в том числе и в водных 

объектах. Это особенно опасно, когда в водоприемниках отмечается низ
кое содержание кислорода. 

Кроме минеральных удобрений и пестицидов поверхностный сток с 

территории сельскохозяйственных угодий выносит большое количество 

мелкозема в водные объекты, приводя к их загрязнению и заилению.  

На сельскохозяйственных угодьях наблюдается значительное коле
бание уровня грунтовых вод, из-за чего возникает еще одна проблема – 

подтопление и переувлажнение сельскохозяйственных земель. Колебание 

уровня загрязненных грунтовых вод приводит к деградации пахотного го
ризонта. Поэтому необходим организованный отвод избыточных вод с та
ких участков, при котором улучшается не только мелиоративное состояние 

почв, но и повышается экологическая безопасность экосистемы в целом. 

Для этого на данных территориях нужно разрабатывать земельно
охранные системы, главной задачей которых является борьба с подтопле
нием и переувлажнением сельскохозяйственных земель. 

В зависимости от метода отвода избыточной воды и степени регули
рования водного режима почвы способы осушения делятся на три группы. 

Первая группа – приемы, обеспечивающие быстрый отвод избыточ
ной воды по поверхности почвы и частично по пахотному слою. К ним от
носятся: планировка, выборочное бороздование, узкозагонная вспашка. 

Планировку применяют осенью или весной при влажности почвы 10–15 % 

для легких почв и 19–24 % для средних и тяжелых. Выборочное бороздо
вание выполняют, когда поверхность осушаемого участка недостаточно 

выровнена, и на поле имеются бессточные западины. Узкозагонную 

вспашку выполняют загонами шириной от 12 до 20 м. На тяжелых почвах 

рекомендуемая ширина загона составляет от 12 до 16 м, а на более легких 

– от 16 до 20 м. Она неприемлема при обработке задернованных участков 

из-под многолетних трав и залежей.  

Вторая группа – приемы обработки, ускоряющие внутрипочвенный 

сток избыточной воды. Это гребневая и грядовая вспашка. Данные виды 

обработки усиливают сток по пахотному слою и одновременно создают в 

нем дополнительный запас продуктивной влаги, то есть активно регули
руют водно-воздушный, тепловой и пищевой режимы почвы в течение 

всего вегетационного периода. Гребневая вспашка применяется на без
уклонных полях с тяжелосуглинистыми слабоводопроницаемыми почвами 

для пропашных культур. Расстояние между гребнями – 0,7 м. Высота греб
ня зависит от мощности пахотного слоя и применяемых орудий обработки. 

Грядовую вспашку проводят на тех же почво-грунтах, что и гребневую, но 

в качестве временных мелких осушительных линий выступают межгрядо
вые борозды. Напашка гряд в 2 раза увеличивает мощность корнепитаю
щего слоя почво-грунта и улучшает водно-воздушный и тепловой режимы 

почвы. 

Третья группа – приемы обработки, способствующие отводу избы
точной воды по подпахотному слою. К ним относятся кротование, глубо
кая вспашка, безотвальное рыхление подпахотного слоя. Кротование под
пахотного слоя может проводиться отдельно или одновременно со вспаш
кой. Оно заключается в нарезке частой сети кротовых ходов, проходящих 

параллельно через 1–2 м на глубине 35–40 см поперек расположения дрен. 

Частая сеть кротовин обеспечивает быстрый отток избыточной воды по 

подпахотному слою в дренажную засыпку и способствует накоплению 

влаги в подпахотном слое. Кротование подпахотного слоя рекомендуется 

проводить на плотных суглинистых почвах, осушенных закрытым дрена
жем. Кротование является одним из наиболее распространенных приемов 

ликвидации поверхностного переувлажнения во многих регионах. В ос
новном он применяется в средней и северной зонах России. Для создания 

длительно действующих кротодрен необходимо проводить их устройство 

при влажности почвы 0,7–0,8 НВ в слое 0,4–0,5 м. 

Глубокое рыхление подпахотного слоя – это активный прием усиле
ния внутрипочвенного стока и накопления полезной влаги в слое. Безот
вальное рыхление рекомендуется на полях с тяжелосуглинистыми почва
ми с мощностью гумусового слоя более 20 см при совместном действии с 

дренажем через 0,7 м.  

Для ликвидации грунтового типа переувлажнения земель рекомен
дуется систематический горизонтальный глубокий (2,2–3,5 м), преимуще
ственно открытый, дренаж. Этот признанный во всем мире метод регули
рования УГВ оказался эффективным и в Краснодарском крае. Он широко 

применяется в степных, дельтовых и придельтовых районах края. 

Применение глубокого систематического горизонтального дренажа 

для защиты земель от подтопления неэффективно в районах со слабо
фильтрующими почво-грунтами, где 
1,0
Кф <
 м/сутки. В таких условиях 

расчетные междренные расстояния малы (40–60 м). Высокая стоимость 

строительства при значительном снижении коэффициента использования 

земель делают проблематичным применение указанного дренажа. В таких 

условиях применяется комбинация глубокого систематического дренажа и 

мелкого (0,6–1,2 м) открытого или закрытого дренажа. 

Описанные выше способы не обеспечивают эффективный отвод из
быточной воды с мелиорируемых земель. Для ускорения стока поверхно
стных вод вместе с бороздованием и кротованием необходимо использо
вать дренажные фильтры открытого и закрытого типа. Дополнительным 

мероприятием на выровненных полях является устройство фильтров
поглотителей в низинах с выводом водопроницаемого заполнения на по
верхность. При наличии таких поглотителей сток из дренажа увеличивает
ся в 2–3 раза. 

Конструкция колодца-поглотителя зависит от площади водосбора. 

Колодец выводится на 0,2–0,3 м выше поверхности земли и закрывается 

крышкой; отстойная часть колодца должна быть не менее 0,4 м. Для со
оружения используют железобетонные кольца диаметром 0,75 м. В верх
нем кольце устраивают 3–4 ряда отверстий диаметром 57 см, которые со
средоточены на одной трети периметра. При устройстве колодца в зоне 

расположения отверстий сооружают фильтр из камня, щебня и гравия. 

Диаметр отводящей дренажной линии при этом определяется расчетом. 

Для охраны от подтопления и переувлажнения сельскохозяйствен
ных земель важно заблаговременно отводить поверхностные воды и грун
товый сток, как с помощью агромелиоративных мероприятий, так и при 

помощи мелиоративных сооружений в местах сосредоточения верховодки. 

Из перечисленных способов охраны сельскохозяйственных земель 

от подтопления наиболее эффективным является комбинированный спо
соб, который сочетает в себе накопление избыточной воды из понижений 

полей с помощью локальных мелиораций и её отвод в водоприемник через 

подземный трубопровод. 

УДК 633.18  

 

АНАЛИЗ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ ОТ ПОДТОПЛЕНИЯ 

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ 

ЧАСТИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ 

 

Кузнецов Е.В. – д. т. н., профессор  

Дьяченко Н.П. – соискатель 

Хаджиди А.Е. – к. т. н.  

Кубанский государственный аграрный университет 

 

В статье предложена реализация земельно-охранной системы для предотвраще
ния и предупреждения подтопления и переувлажнения сельскохозяйственных земель 

Северо-западной части Краснодарского края. Приведена методика наблюдения уровня 

грунтовых вод на земельно-охранной системе.  

 

Азово-Кубанский бассейн является одним из перспективных районов 

Краснодарского края по дальнейшему наращиванию производства качест
венной продукции растениеводства и животноводства. В целях предупре
ждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, связанных с переувлажне
нием сельскохозяйственных земель, в современных сложившихся условиях 

в АПК Краснодарского края необходимо производить охрану земель сель
скохозяйственных угодий от подтопления и переувлажнения для сохране
ния почвенного потенциала и получения гарантированного урожая. 

На территории Калининского района внедряется земельно-охранная 

система (ЗОС), которая является конечным пунктом сосредоточения всех 

сбросных и паводковых вод части г. Краснодара, Динского, Тимашевского, 

Кореновского и Калининского районов. Земли и населенные пункты Кали
нинского района более других подвержены подтоплению и переувлажне
нию. Следовательно, своевременный отвод сбросных и паводковых вод с 

его территории в водоприемник Кирпильский лиман позволит сохранить 

природную среду и плодородные земли от деградации. Для сохранения 

природной экосистемы и поддержания сельскохозяйственного производст
ва, обеспечения продовольственной безопасности региона на территории 

края необходима разработка и внедрение земельно-охранных систем. 

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены 

следующие задачи. На территории Калининского района создана сеть на
блюдательных скважин на площадях, которые наиболее подвержены под
топлению и переувлажнению. Скважины №17, 18, и 19 были пробурены 

вдоль ДГК, скважины 20 и 21 вдоль канала К-10, скважины 22, 23 – вдоль 

МОК; скважина № 20 являлась контрольной и находилась на территории 

земель, прилежащих к насосной станции (НС) № 7. По разрезам скважин 

была изучена геология. Установлено, что геологическое строение почво
грунта однородное с плодородным горизонтом почвы 0–40 см. Получена 

динамика колебания уровня воды в период вегетации растений. Наблюда
тельные скважины были пробурены на глубину 2,0÷2,5 м до водоупорного 

пласта. С помощью наблюдательных скважин оценивалось изменение 

уровня грунтовых вод (УГВ) и степень их минерализации в течение пяти 

лет. Влажность почвы определялась электронным влагомером класса точ
ности 0,4. Кислотность и щелочность почво-грунтов измерялась электрон
ным РН прибором. Все измерения выполнялись в трех- и четырехкратной 

повторности, достоверность результатов исследований оценивалась по 

критериям Фишера и Стьюдента.  

Приведем в качестве примера результаты исследования влажности и 

кислотности почво-грунта в скважине № 19, расположенной на рисовом 

участке. Глубина скважины 2,0 м. Отборы образцов грунта проводились 

через каждые 10 см. Детальное исследование влажности и РН позволило 

оценить состояние мелиорируемых почво-грунтов. В слое почвы 0–40 см 

(пахотный горизонт) влажность практически оставалась постоянной и рав
ной 52 %. При дальнейшем увеличении глубины отбора образцов влаж
ность возрастала с 61,2 до 67,6 % и достигала на глубине 2 м величины    

68 %. В пахотном горизонте почва имела слабокислую реакцию РН 6,4. 

Начиная с глубины 0,5 м, кислотность резко возрастала и принимала зна
чения 3,2 РН. До глубины 2 м кислотность грунта колебалась от 3,3 до 3,6. 

Данную закономерность можно объяснить следующими причинами. Почва 

рисовых чеков хорошо дренируется и промывается оросительной водой, 

поступающей из р. Кубани. Уровень грунтовых вод колеблется от 0,5 до 

1,4 м. Общая минерализация грунтовых вод достигает 30 г/л. Минерализа
ция воды Кирпильского лимана достаточно низкая и колеблется от 0,8 до 

1,4 г/л. Можно сделать вывод, что прилегающая территория не связана с 

лиманом, на подтопление оказывает влияние положение УГВ. При выходе 

минерализованной грунтовой воды на поверхность почвы произойдет за
соление пахотного горизонта, что приведет к деградации сельскохозяйст
венных угодий. 

Основными приемниками сбросных и паводковых вод служат Джере
лиевский головной коллектор (ДГК) и Магистральный осушительный ка
нал (МОК), куда впадают все водоотводящие каналы и коллекторы млад
ших порядков. Вода из ДГК с помощью сбросной НС № 7 с максимальным 

расходом 60 м3/с направляется в водоприемник – Кирпильский лиман – и 

далее из лимана попадает в Азовское море. Максимальные расходы на
блюдаются в конце вегетации риса и в осенне-зимний период во время па
водков. Была разработана методика оценки состояния каналов и гидротех
нических сооружений на них, которая включала измерение уровней и рас
ходов воды в местах впадения каналов младших порядков в старшие один 

раз в декаду, в это же время проводилось обследование сооружений, выяв
лялись дефекты и совершенствовалась их эксплуатация. 

Как отмечалось выше, водоприемник – Кирпильский лиман – значи
тельно влияет на уровень грунтовых вод и на водоотвод паводковых и 

сбросных вод с территории подтопления. Была выполнена оценка динами
ки уровня в Кирпильском лимане за 1999–2004 гг., в связи с этим можно 

отметить, что максимальные критические уровни наблюдались в период с 

июля по сентябрь и достигали в отдельные декады отметки 0,9 м. Выше 

этой отметки машинный зал насосной станции будет затапливаться. Уров
ни воды в главных коллекторах были подпетыми, происходило подтопле
ние богарных земель, а также был затруднен сброс воды с нижних чеков, 

примыкающих к лиману. Максимальные уровни были отмечены в осенне
зимний период во время чрезвычайных ситуаций, связанных с выпадением 

осадков на всей территории бассейна. В 2000 г. уровни в лимане были на 

отметке 0,87 м.  

Оценка ежедневных уровней в лимане позволяет проследить за дина
микой нарастания и спада максимальных и минимальных уровней, но по 

данной методике трудно оценить состояние всей территории в целом. По
этому была предложена оценка положения среднего уровня лимана за год 

наблюдений. В результате получены следующие данные: положение уров
ня в 2002 г. составляло 0,64 м, в 2000 г. – 0,62 м, далее следует 1999 г. с 

уровнем 0,53 м и замыкает ряд наблюдений 2004 г. с уровнем 0,34 м над 

уровнем Азовского моря. Положение среднего уровня определяется объе
мом поступившей воды с территории бассейна. В 2002 г. произошло зато
пление не только рассматриваемой территории, но и значительных площа
дей и населенных пунктов Ставропольского и Краснодарского краев. Так
же был неблагополучным в отношении подтопления земель и 2003 г., что 

также отражается средним уровнем лимана. Поэтому можно проводить 

предварительную оценку территории, прилегающей к Кирпильскому ли
ману, по положению среднего уровня с позиции предупреждения подтоп
ления земель. 

В результате исследований и мониторинга на территории Азово
Кубанского бассейна необходимо наметить и выполнить мероприятия по 

охране сельскохозяйственных земель от подтопления и переувлажнения.  

Для этого необходимо:  

- детально обследовать коллекторно-дренажную сеть каналов рисовых 

оросительных систем, прилегающую к основному водоприемнику – Кир
пильскому лиману;  

- оценить техническое состояние водопропускных гидротехнических и 

природоохранных сооружений;  

- провести восстановительные работы по русловой части каналов;  

- ликвидировать на каналах сорную растительность в начале и конце 

вегетационного периода, произвести очистку каналов от сорной расти
тельности.  

В начале периода очистка канала обеспечит свободный пропуск оро
сительной воды от источника к потребителю. В конце периода очистка ка
налов обеспечит пропуск паводковых вод в осенне-зимний период, что по
зволит ликвидировать подтопление сельскохозяйственных угодий. Это 

создаст положительные предпосылки к получению гарантированного уро
жая озимых культур после зимовки.  

Следует продолжать мониторинг уровня грунтовых вод. Положение 

уровня грунтовых вод на территории земельно-охранной системы Ахтар
ской группы лиманов определяет мелиоративное состояние сельскохозяй
ственных угодий. Установлена связь между уровнем грунтовых вод и вы
падением осадков. Осадки оказывают значительное влияние на подъем 

УГВ. Грунтовая вода на территории сельскохозяйственных угодий нахо
дится на водоупоре, который залегает на глубине 2,0–2,5 м. Толщина водо
упора находится в пределах 0,2÷0,4 м. Под водоупором расположен напор
ный горизонт подземных высокоминерализованных вод, которые оказы
вают влияние на степень деградации сельскохозяйственных земель и на