19. Простейшие гидротехнические сооружения, обоснование их необходимости и требования к почвам и топографии склонов.

Гидротехнические противоэрозионные мероприятия применяются когда агротехнических и лесомелиоративных недостаточно. Чаще всего – это на крутых склонах и на сильно заовраженных землях. Они высокоэффективны , но и дорогостоящи, поэтому являются завершающим звеном противоэрозионного комплекса.

Валы террасы. Ступенчатые террасы. Водозадерживающие валы. Распылители стока. Засыпка оврагов и выполаживание откосов.

  По своему назначению противоэрозионные гидротехнические сооружения делятся на следующие группы:

1. Водозадерживающие сооружения – валы-террасы, водозадерживающие валы, распылители стока, лиманы, пруды и т.д.

    2. Водонаправляющие валы, нагорные канавы и др.

    3. Водосбросные сооружения, донные сооружения (запруды) и т.д.

    Гидросооружения размещают как на водосборе, так и по дну овражно -балочной сети. 

Валы-террасы. Устраиваются на склонах на горизонтальной местности крутизной 4-6 град . при невысокой ложбинности склона, их привязывают к границам полей и производственных участков. Высота валов 30-60 см, ширина основания в 8-12 раз больше. Благодаря пологим откосам они легко преодолеваются всеми сельскохозяйственными машинами при обработке почвы. 

В условиях избыточного увлажнения на тяжелых маловодопроницаемых почвах делают наклонные террасы, чтобы сбросить избыток воды в залуженные водотоки. Уклон по длине вала в сторону водосбора принимается не более 0,005 во избежание размыва.

Ступенчатые террасы сооружаются в целях интенсивного использования крутых склонов под ценные многолетние культуры с механизированной обработкой почвы и уходом за растениями, задержания поверхностного стока и защиты почв от эрозии.

    Ступенчатые террасы состоят из полотна, выемочного и насыпаного откосов (рис. ). Расстояние между насыпным откосом верхней террасы и выемочным откосом нижней террасы называется бермой. В поперечном сечении террасы бывают с прямым уклоном (3-6^о), горизонтальные и с обратным уклоном. Террасы с прямым уклоном экономически наиболее выгодны, так как при их сооружении требуется меньший объем земляных работ. Горизонтальные террасы наиболее удобны в эксплуатации, однако на склонах с меняющейся крутизной ширина полотна оказывается непостоянной, это приводит к образованию клиньев.

Ступенчатая терраса

  1 – полотно террасы; 2– выемочный откос; 3 – насыпной откос; 4 – берма; b - угол наклона склона

Террасы с обратным уклоном (3-6^о) задерживают наибольшее количество влаги, поэтому их целесообразно сооружать в засушливых районах. Террасы нарезают в направлении горизонталей. Верхнюю кромку выемочного откоса будущей террасы обозначают колышками, идущими строго по горизонталям. При уклоне 8-10^о, обычно делают полосы шириной 10 м, при уклоне 10-12⁰- 6-8 м, при 12-14⁰ – 4-6 м и при уклоне 14-16⁰ –3-4 м (Заславский ,Каштанов, 1979).

  Водозадерживающие валы устраивают в условиях спокойного рельефа на водосборах площадью не более 15 га при средней крутизне склона не более 3⁰. В процессе сооружения вала его уплотняют катком. Вал имеет гребень 2,5 м. Горизонтальность гребня проверяют с помощью нивелира. Сухой откос вала (заложение 1:1,5) круче мокрого (заложение 1:2,5). Высота вала меняется в пределах 0,8- 1,5 м. Валы размещают по горизонталям местности

Поперечный разрез вала

Иногда валы совмещают с канавами

18. Основные почвозащитные системы земледелия и их зональные особенности.

Вопрос крайне обширный. Постараюсь короче

Основные особенности почвозащитных систем земледелия связаны с различиями климатических условий и в зависимости от зоны преобладают либо ветровая либо водная эрозия либо и то и другое.

К примеру в северной части европейской части России(нечерноземная зона) и на дальнем востоке преобладает водная эрозия так как количество осадков большое а испаряемость и использование воды культурами ниже. Наличие зимы и большого количества снега приводит к развитию водной эрозии особенно на склоновых землях. Соответственно в данной зоне необходимо проводить мероприятия направленные на предотвращение водной эрозии( кротование, чизелевание, обработка и посев поперек склона, создание водоотводящих каналов, прокладка дренажных систем, введение в севооборот многолетних трав). Так же почвы данной зоны характеризуются низким плодородием. Соответственно, для данной территории актуально повышение плодородия почвы. Мероприятия: внесение большого количества органических и минеральных удобрений, заделка стерни, использование бобовых культур в севообороте).

По мере движения с севера на юг и с северо-запада на юго-восток климат становится более теплым и сухим. Это способствует наряду с развитием водной эрозии еще и ветровой. К таким зонам относится центрально-черноземная зона и западная сибирь. В центрально-черноземной зоне почвы плодородные и не требуют повышения плодородия. Почвы западной сибири не такие плодородные и там повышение плодородия является экономически эффективным. В данных зонах наряду с мероприятиями предотвращения водной эрозии необходимо проводить мероприятия борьбы с ветровой эрозией. Мероприятия против ветровой эрозии: сокращение числа обработок, оставление стерни на поверхности почвы, высадка лесозащитных полос, использование высокоэффективных гербицидов для снижения числа обработок, проведение обработок в максимально сжатые сроки.

Южная часть нашей страны характеризуется выровненным рельефом, низким количеством осадков, продолжительным вегетационным периодом. В данной зоне исключается выращивание влаголюбивых культур. Проявления водной эрозии в данном регионе практически нет, но при этом существует высокая опасность проявления ветровой. Этому способствует равнинный рельеф где скорость ветра высокая, отсутствие достаточного количества осадков что приводит к иссушению почвы и превращению ее поверхности в пыль. В связи с этим в данных зонах предпочтительно использовать не требовательные к влаге культуры, использовать озимые так как период в их критического развития обеспеченность влагой выше чем у яровых культур, использовать культуры сплошного сева, пропашные только подсолнечник и кукуруза. Мероприятия: получение хорошо развитого, быстро смыкающегося покрова сельскохозяйственных культур (озимых, ранних яровых, многолетних трав и др.);· использование растительных остатков возделываемых сельскохозяйственных культур (стерня, мульчирование поверхности почвы измельченной соломой); максимальное накопление и рациональное расходование влаги, на сильноэродируемых ветроударных склонах делают полосы–буфера из многолетних трав, а в отдельных случаях – сплошное залужение. Расположение буферных полос на ровных участках должно быть перпендикулярно направлению наиболее вредоносных ветров, а на склонах – по горизонталям, применение сплошного или полосного мульчирования, сокращение числа обработок, оставление стерни на поверхности почвы, высадка лесозащитных полос, использование высокоэффективных гербицидов для снижения числа обработок, проведение обработок в максимально сжатые сроки.

17.Особенности проявления эрозии в садах и мероприятия по охране почв до и после посадки плодовых культур.

В областях Центрально–черноземной полосы до последнего времени под плодовые насаждения в хозяйствах использовали лучшие земли.

Изучение истории плодоводства в этой давно сложившейся земледельческой зоне, специальные многолетние исследования, проведенные Научно–исследовательским институтом Центрально-черноземной полосы имени В.В. Докучаева, Белгородской областной государственной сельскохозяйственной опытной станцией, широкие производственные опыты в хозяйствах Грибанского района Воронежской области, убедительно свидетельствуют о целесообразности создания плодовых насаждений на склонах, не пригодных для возделывания ценных однолетних сельскохозяйственных культур. Лучшие же земли водоразделов и пологих склонов должны использоваться под ведущие зерновые и технические культуры.

Осваивать склоны под плодовые насаждения рекомендуется двумя основными методами:

1. На склонах крутизной от 3 до 8° применяют буферно–замковую противоэрозионную систему закладки сада и содержания почвы. Ее составные элементы следующие:

а) ряды плодовых деревьев размещают поперек склона, а в условиях разносторонних склонов, изрезанных лощинами, – вдоль горизонталей (контурно);

б) в молодом саду проводят так называемое буферное залужение многолетними травами по схеме; на склонах в 3–5°– через шесть междурядий, на склонах в 6–8° – через три междурядья. При этом травы высевают 4–метровой полосой по средней части междурядья, а 2–метровые приствольные полосы, необходимые для паровой обработки почвы трактором ДТ–20, оставляют незалуженными. В остальных междурядьях применяется паровая или паросидеральная система содержания почвы. Благодаря тракторной обработке почвы на приствольных полосах буферное междурядное залужение в семечковом саду возможно до 7–8–летнего возраста, в косточковом – до 4– 5–летнего. После этого буферное залужение проводят не в междурядьях, а в приствольных

деревьев к этому времени выходит за пределы приствольных полос (площадь по ширине междурядий), залужение не влияет отрицательно на развитие и плодоношение деревьев. Междурядья содержат по паровой и паросидеральной системе;

в) если на площади сада имеются лощины, буферное залужение дополняют постоянным задернением («замками») всех лощинных потяжин. При этом почву в междурядьях сада обрабатывают навесными орудиями;

г) с целью снегонакопления в саду в каждом десятом междурядье (или в двух соседних через десять междурядий) одновременно с закладкой сада сажают кустарниковые снегораспределительные кулисы. Лучшими породами для таких кулис являются: золотистая смородина, лещина, войлочная вишня.

2. На склонах крутизной от 8 до 25° создают ступенчатые террасы напашным или нарезным способом.

Как показал опыт, террасы более производительно делать комбинированным агрегатом трактором класса 3 т с универсальной бульдозерной навеской и навесным четырехкорпусным плугом. В этом случае в отличие от напашного способа агрегат работает при передвижении в обе стороны. Комбинированный агрегат можно применять на склонах до 30–35°, напашной способ – на склонах до 20°.

Террасирование – вид гидротехнического строительства, осуществляемого на основе специальных проектно–изыскательных работ.

Выполнение проекта в натуре должно производиться при авторском надзоре. Использование овражно–балочных земель путем террасирования предусматривает и другие противоэрозионные мероприятия: лесомелиоративные, выполаживание и окультуривание оврагов, противоэрозионную организацию площадей прилегающих к крутосклонам.

    Распылители стока создают для рассредоточения потоков воды, концентрирующихся в ложбинах , разъемных бороздах, межах, напашах, у дорог и лесных полос. Распылитель стока представляет собой валик с расположенной перед ним выемкой, перегораживающей понижение под углом 450 к его оси (рис.11). Высота валика обычно 0,3-0,5 м, в сторону нижнего конца он уменьшается и сходит на нет. Распылытели размещают по длине ложбин через каждые 50-100 м. Их устраивают за один или два прохода трактора с навесным плугом, у которого оставляют только два средних корпуса.

Распылители стока

Водонапрявляющие валы и нагорные канавы применяются для отвода воды от вершин оврагов в задернованные ложбины. Их рассчитывают на пропуск наибольшего расхода воды 10% обеспеченности. Уклон водоотводящего вала не должен превышать 0,003-0,005, чтобы избежать размывания.

Водосбросные сооружения на оврагах служат для безопасного сброса воды через вершину на дно оврага. Выделяют три типа вершинных сооружений: быстротоки, перепададах и консолях - на одних участках по дну, а на других падает по воздуху. Выбор вида вершинного сооружения определяется :

- глубиной обрыва в вершине оврага

Донные сооружения (запруды) создают после укрепления вершин оврага для предотвращения дальнейшего углубления дна. Запруды обычно строят в привершинной части оврага, где вследствие больших уклонов скорость потока оказывается выше допустимой для данного грунта.

Засыпка оврагов и выполаживание откосов является наиболее радикальным методом борьбы с линейными формами эрозии. В настоящее время используется метод, позволяющий бульдозером выполаживают откосы на втором участке и покрывают его сохранить плодородный слой почвы без существенного увеличения объема работ. (Рожков 1981). Овраг , начиная от устья разбивают на участки. Бульдозером срезают землю и перемещают ее в овраг на первом участке сначала с одной стороны, затем с другой. После этого срезают гумусовый слой со второго участка и распределяют его по поверхности первого. Затем гумусовым слоем с третьего участка. В дальнейшем принцип работы на других рабочих участках остается таким же, как и на втором участке. Последний привершинный участок покрывают гумусовым слоем, взятым из-под основания водотводной канавы или вала, сооружаемого выше вершины оврага для перехвата поверхностного стока.

20. Снежная мелиорация и её виды. Обоснование необходимости её применения и орудия для проведения.

Снежная мелиорация позволяет управлять водным режимом почвы и ранневесеннее время. Различают три вида снежных мелиорации:

1.Снегозадержание и снегонакопление;

Снегозадержание направлено на удержание снега на месте выпадения, a снегонакопление – задержание снега, переносимого ветром. При снегонакоплении не обеспечивается равномерная толщина снежного покрова, поэтому образуется неоднородный температурный режим корнеобитаемого слоя почвы. Снегозадержание и снегонакопление позволяют сохранить до 30-70% снега от сдувания его ветром. Снежный покров накапливает влагу в почве, защищает посевы озимых культур от замерзания. Под снегом почва замерзает на меньшую глубину, также повышается эффективность действия вносимых удобрений. Снегозадержание достигается путем устройства преград, их расположением поперек господствующего в районе ветра. Расстояние между рядами снегозадерживающих препятствий принимался 15-20х их высоте.

2. Ускорение и замедление таяния снега;

Эффективно в районах севера с эффективным вегетационным периодом снег зачерняют весной золой, пылью, сажей или другими поглощающими солнечную радиацию материалами. Сход снега ускоряется на 10-15 дней иудлиняется вегетационный период. Замедление таяния снега позволяет сохранить садовые культуры от весенних заморозков. Для этого снег покрывают мхом, хвоей, соломой, или другими теплоизоляционными материалами. Иногда проводят уплотнение снега.

3. Борьба со снежным заносом.

Борьба со снежными заносами на транспортных путях ведется в полосе отвода путей. Для снегозадержанияиспользуют либо защитные насаждения, либо механические щиты, которые изготовляют размером 2×2 метра. На пристанционных участках устраивают постоянные решетчатые заборы высотой до 6 метров. Наиболее эффективна живая снегозащита. Снегозадерживающие насаждения создают:  В виде узких однополосных насаждений из 2-4 рядов елей. Полоса размещения на расстоянии 18-30 м от полотна дороги.

Агротехника создания снегозадерживающих полос, такая же, что и в полезащитных. В полосах проводят восстанавливающие рубки и рубки ухода. На не заносимых снегом ветроударных участках железных дорог создают ветроослабляющие лесные полосы. Возле населенных пунктов с целью предупреждения выхода скота на железнодорожные пути и обеспечения безопасности движения выращивают оградительные насаждения высокой густоты. В эти насаждения вводят ель, лиственные породы и колючие кустарники. Лесные полосы вдоль автодорог имеют то же назначение, что и вдоль ж.д. путей. Но создаются эти полосы узкой ширины, как правило, состоят одного или двух рядов деревьев.

21. Агротехнические почвозащитные мероприятия и их роль системе земледелия в районах проявления водной эрозии.