Культуртехническая мелиорация земель

Культуртехническая мелиорация включает в себя комплекс работ по расчистке земель от древесной и травянистой растительности, кочек, пней, мха, камней и иных предметов, рыхление, пескование, глинование, землевание, плантаж и первичную обработку почвы и иные культуртехнические работы.

Зарастание сельскохозяйственных угодий кустарником приводит к систематическому уменьшению их площади и является крайне нежелательным.

На полях, засоренных камнем, понижается качество обработки почвы и посевов, а уборку сельскохозяйственных культур приходится вести на повышенном срезе стеблей. Камни, оказавшиеся на поверхности земли, вызывают поломки и повышенный износ рабочих органов сельскохозяйственных машин и тракторов.

Для рационального использования земель, нуждающихся в культуртехническом улучшении, необходимо провести исследования. На их основании составляют культуртехнические карты, в которых выделяют контуры технологических особенностей поверхности: степень залесенности и закустаренности, видовой состав древесно-кустарниковой растительности, высоту и диаметр деревьев и кустарников, возраст пней (свежие или сгнившие), степень засоренности валунами и их средние размеры, почвенный покров, наличие кочек и их высоту и т. п. На основании культуртехнических карт составляют проекты проведения работ, их технологию и сметную стоимость.

К основным культуртехническим работам относят следующие:

  • освобождение земель от древесно-кустарниковой растительности, древесины, камней и др.;
  • уничтожение кочек и мха;
  • уборку камней;
  • планировку и первичную обработку почв;
  • глубокое рыхление почвенного грунта, включая разравнивание земельных куч и валов, засыпку ям и рвов.

Культуртехнические работы проводят в течение года. Сначала расчищают земли от древесной растительности. Затем корчуют кустарники и пни с помощью специальных корчевателей-погрузчиков, навешиваемых на гусеничные тракторы. Корчевание кустарников и пней, а затем сгребание их в валы очень удобно осуществлять зимой, так как механическая эрозия замороженной почвы при этом минимальная. Весной и летом сжигают собранные валы, корчуют крупные камни-валуны, пашут мелиорируемые земли, убирают мелкие и средние камни, проводят планировку земли.

По завершении расчистки земель от древесно-кустарниковой растительности и валунов или после осушения болот необходимо сначала создать пахотный слой почвы, а затем его окультурить.

В разнообразных условиях эффективны различные приемы первичной обработки почв. Обработка болотных целинных почв и выбор почвообрабатывающих орудий зависит от типа и влажности почвы, мощности перегнойного пласта и состояния дернины, степени и характера засоренности участка.

Для разделки сильно закочкаренных и задерненных почв на осушенных болотах применяют фрезерование - обработку почвы с помощью навесного фрезерного барабана, обеспечивающего интенсивное рыхление и тщательное перемешивание грунта. Рабочий орган навесного фрезерного барабана - фреза с ножами вращается по направлению движения трактора, на который это почвообрабатывающее орудие навешивается. Фреза срезает клиновидную почвенную стружку, разрыхляет ее и бросает на решетку кожуха. Так фреза за один проход рыхлит пласт почвы.

Планировка орошаемых земель

Планировка орошаемых земель — выравнивание поверхности орошаемой территории в горизонтальной плоскости или с приданием ей нужного уклона, а также устранение небольших неровностей путем перемещения грунтов с бугров в низины.

Основной целью планировки земель в сельском хозяйстве является устранение неровности поверхности поля, которая затрудняют проведение поливных и механизированных агротехнических мероприятий. Ровная поверхность поля обеспечивает эффективное использование оросительных вод, их равномерное распределение по полю и увлажнение почвы, способствует равномерному росту посевов за счет заделки семян на одинаковую глубину при посеве и, следовательно, дальнейшему равномерному росту растений и получению высокого урожая.

Требования, предъявляемые к планировке поверхности орошаемого поля. Степень выравнивания поверхности поля зависит от способа и техники полива, орошаемых культур, рельефных и почвенно-грунтовых условий.

Орошаемая культура в некоторой степени предопределяет технику полива. Например, рис поливают затоплением; пропашные культуры, овощные и плодовые — по бороздам и дождеванием; культуры узкорядного сева (зерновые, травы) — по полосам и дождеванием.

В соответствии с техникой полива предъявляют требования и к планировке поверхности земли. Для орошения риса затоплением поверхность чеков планируют под горизонтальную плоскость.

Планировку под полив пропашных культур, культур сплошного сева, садов и виноградников выполняют под так называемую топографическую поверхность с наибольшим приближением проектной поверхности к существующей и допуском изменения уклонов на каждом пикете при плавных сопряжениях.

Планировка под наклонные плоскости допускается на участках с малыми уклонами (до 0,002) и при условии, что объем работ и дальность перевозок грунта не увеличиваются больше чем на 10 % по сравнению с планированием под топографическую поверхность.

На спланированной поверхности должны быть только положительные уклоны в направлении полива до 0,02 (как исключение, до 0,03) и до 0,002 в поперечном направлении. Поперечный уклон должен быть только одного направления и может равняться нулю. Безуклонные участки в продольном направлении допускаются длиной не более 20-40 м для площадей, поливаемых по бороздам и полосам, и не ограничены для площадей, поливаемых дождеванием.

Наилучшие условия для равномерного увлажнения почвы при поливах по бороздам и полосам создаются на поверхности с уклонами, постепенно уменьшающимися в продольном, и без уклонов в поперечном направлении.

Допустимая срезка грунта при планировке земель. Во время планировки на части площади срезают верхний, наиболее плодородный слой почвы. Чем больше глубина срезки почвы, тем ниже ее плодородие.

На сероземах в Средней Азии естественное плодородие восстанавливается на второй-третий год после планировки, а если внести органические и минеральные удобрения на места срезок до 60 см, то урожайность хлопчатника в первый же год почти полностью восстанавливается.

На черноземах, каштановых, светло-каштановых и других почвах плодородие на срезках восстанавливается очень медленно. Поэтому величину срезок следует назначать осторожно.

Для почв с неглубоким залеганием галечниковых горизонтов мощность верхнего мелкоземлистого слоя после планировки принимают больше 40 см. Если этот слой меньше 40 см, то планировка недопустима и полив ведут дождеванием.

Способы производства планировочных работ. Планировку выполняют обычным способом и с сохранением верхнего слоя почвы.

При планировке обычным способом, являющимся основным, грунт с повышенных мест (срезок) срезают сплошным слоем и перемещают в пониженные места (насыпи).

Способ планировки с сохранением верхнего слоя почвы имеет четыре разновидности: кулисный; по полосам с двукратным перемещением верхнего слоя почвы; по полосам с однократным перемещением верхнего слоя; буртованием.

Виды планировок орошаемых земель

Капитальная планировка производится в период освоения при сооружении новых оросительных систем с использованием тяжелых планировщиков, скреперов, грейдеров, бульдозеров и повторяется через несколько лет по мере нарушения поверхности почвы. При планировке земель с повышенных участков поверхности срезаются и засыпаются в пониженные. В процессе планировки в необходимых случаях создаются небольшие уклоны (для гравитационных методов полива: по бороздам, полосам и др.). Капитальная планировка приводит к нарушению почвенного покрова и понижению плодородия почв на срезках. Сплошная планировка методом срезок и засыпок имеет ограничения, нормы срезок определяются мощностью плодородного гумусового слоя. Как правило, не допускается срезка гумусового горизонта более чем на половину мощности этого слоя. При малой мощности гумусового горизонта и больших различиях в физических, биохимических и др. свойствах верхнего пахотного и подпахотного горизонтов проводятся особые виды планировок: кулисная, с предварительной срезкой и буртованием гумусового горизонта, затем выравниванием поверхности и потом равномерным распределением ранее срезанной почвенной массы по поверхности.

С освоением новых земель со сложным рельефом и большим перепадом высоких и низких поверхностей при планировках затрагивается значительная мощность почвенного профиля, нередко срезается не только гумусовый, но и нижерасположенные горизонты. Для таких почв, как сероземы на лессах, такая планировка не имеет катастрофических последствий: лесс имеет хорошие физические и другие свойства и легко окультуривается. Со временем плодородие на срезках и насыпках выравнивается. В других случаях, когда при планировках обнажались каменистые или другие бесплодные слои, использование таким образом спланированных земель под орошение становилось невозможным, в результате земли забрасывали или проводили дорогостоящие работы по рекультивации почвенного покрова. Поэтому проведению капитальных планировок должны предшествовать специальные изыскания и составление проектов.

Капитальную планировку выполняют в следующем порядке:

  1. подготовка поверхности поливного участка;
  2. производство геодезических работ;
  3. проектирование планировочных работ;
  4. строительная разбивка;
  5. производство планировочных работе.

В состав работ по подготовке поверхности поливного участка входят:

  • очистка площади участка от камыша, сорняков, пожнивных остатков, кустарника, пней и камней;
  • вспашка и боронование поверхности участков со сложным микрорельефом, с последующими проходами (1-2) длиннобазового планировщика;
  • сглаживание поверхности участков старопахотных земель 1-2 проходами тяжелого грейдера или длиннобазового планировщика без предварительной вспашки и боронования.

В зависимости от рельефа, условий командования и способа полива различают капитальную планировку под топографическую (криволинейную) поверхность или наклонную плоскость (для поливов по бороздам и полосам) и под горизонтальную плоскость — для поливов затоплением (на рисовых системах).

Для уменьшения объема планировочных работ проектирование ведут с наибольшим приближением к существующему рельефу, т. е. под топографическую поверхность. Планировку под наклонную плоскость осуществляют при сложных почвенно-мелиоративных условиях (необходимость промывок земель и др.). Поверхность рисовых чеков при поливе затоплением планируют под горизонтальную плоскость.

Объем капитальных планировочных работ колеблется в больших пределах — от 50 до 600 м3 на 1 га и более — и зависит от микрорельефа планируемых земель.

За неделимую проектную площадку принимают поливной участок (15-40 га), ограниченный постоянными каналами оросительной сети. Проектирование внутрихозяйственной оросительной сети, как правило, совмещают с проектом планировочных работ с тем, чтобы нарезку оросителей проводить по спланированной поверхности.

Проектирование ведется на основе высотно-плановой съемки в масштабе 1:2000 с опорной геодезической сетью в виде квадратов размером 200x200 и сети 100х100 м, стороны которых соответственно параллельны и перпендикулярны направлению полива. С помощью опорной сети разбивают заполняющую сеть квадратов размером 20x20 или 40х40 м, нивелируют ее, нанося на план горизонтали с сечением рельефа через 0,25 м. Такой план служит основой для составления рабочих чертежей капитальной планировки. Рабочие чертежи на планировочные работы составляют в виде продольных профилей или топографических планов.

Рабочий чертеж планировки поливного участка, составленный по профилям, состоит из базисной линии, провешенной, как правило, перпендикулярно основному направлению полива, с разбивкой на базисе пикетажа через 20 м. Базис располагают за верхней границей поливного участка или у основания приканальной дамбы внутрихозяйственного распределителя, в 10 м от нее или на гребне дамбы.

Перпендикулярно базису, по направлению поливов, через каждые 20 м назначают параллельные створы, на которых разбивают пикетаж через 20 м; масштаб створов 1:2000. Затем по створам в каждой точке выписывают отметки поверхности земли, на основе которых вычерчивают совмещенные с планом продольные профили с вертикальным масштабом 1:100 или 1:50. На продольные профили наносят линии проектной поверхности планируемого участка с учетом сбалансирования объема срезок и подсыпок на каждой полосе или смежным полосам, не допуская уступов поперек полос, а тем более обратных уклонов. Объем срезок и подсыпок балансируют так, чтобы объем срезок на 10-15% был больше объема подсыпок, так как верхний срезаемый слой почвы более рыхлый, чем подпочва, отметки поверхности срезок после вспашки поля повышаются, а подсыпки оседают.

Эксплуатационная (текущая) планировка – это ежегодная легкая обработка поверхности земли, предусматривающая выравнивание относительно небольших неровностей. Ее иногда называют и сезонной планировкой. При проведении вспашки образуются большие комья земли, которые нужно измельчить, а также выровнять неровности поля. Текущая планировка проводится длиннобазовыми планировщиками или молованием с легким выравнивающим эффектом.

Недостатком планировочных работ, проводящихся длиннобазовыми или короткобазовыми планировщиками, являются возникающие неровности на поверхности поля, которые превышают длину базы машин.

Эксплуатационной (текущей) планировкой устраняют мелкие неровности поверхности почвы, возникающие при обработке почвы в результате проходов машины, остатков временной оросительной и осушительной сети. Поэтому на орошаемых полях даже после капитальной планировки необходимо ежегодно проводить эксплуатационную планировку. Выравнивать поле необходимо перед посевом, культивацией, после вспашки на зябь и в других необходимых случаях. На планировке после вспашки поля наиболее эффективно применять длиннобазовые планировщики, грейдеры и выравниватели.

Эксплуатационная (текущая) планировка выполняется как агротехническое мероприятие перед посевами сельхозкультур с целью сохранения рельефа, созданного при капитальной планировке.

Эксплуатационную планировку поверхности полей проводят регулярно перед посевом сельхозкультур, используя различные планировочные орудия и один раз в 2-3 года – длиннобазовыми планировщиками. При эксплуатационной планировке поверхности полей ликвидируются мелкие впадины и возвышения, разъёмные борозды, свальные гребни и другие неровности. Поверхность разрыхлённого на глубине 5-7 см поля выравнивают за 1-2 прохода машины (первый проход под углом к направлению пахоты).

Эксплуатационную планировку ежегодно проводят для устранения мелких неровностей поля. При эксплуатационной планировке производят вспашку и выравнивание поверхности орошаемого поля. Осенью ее проводят после вспашки поля под зябь, весной – перед посевом.

Избранная библиография

Монографии и брошюры

Воеводин О.В., Кожанов А.Л., Слабунов В.В., Жук С.Л. - Культуртехнические работы на мелиорируемых землях (обзор) (2012) 

Статьи

Воеводин О.В., Кожанов А.Л. - Нормативно-правовое обеспечение проведения культуртехнических работ (2011) 

Вейсов С.К. - Использование метода лазерной планировки в условиях изменения климата (2015) 

Ефремов А.Н. - Модернизированные планировщики с новой аппаратурой для съемки и планировки рисовых чеков (2016) 

Мурадов Р. - Планировка земель на просадочных грунтах (2014) 

Насонов С.Ю., Ревин Ю.Г. - Обоснование целесообразности использования технологии выборочного выравнивания поверхности рисового чека (2016) 

Нормативно-методическая и справочная информация

Техническая инструкция по планировке земель c использованием лазерного нивелира (2012) 

Учебные пособия

Чибрик Т.С., Глазырина М.А. - Биологическая рекультивация и мониторинг нарушенных промышленностью земель (2008) 

Рекомендательные документы и руководства

Семь шагов для самостоятельного использования лазерного оборудования при планировке орошаемых земель. Практическое пособие в помощь фермерским хозяйствам (2014)