Лабораторные занятия. Организация системы севооборотов и устройство их территории

Организация системы севооборотов и устройство их территории

Порядок выполнения работ

Цели и задачи работ

РАБОТЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ И САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

«ПРОТИВОЭРОЗИОННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕРРИТОРИИ»

СПЕЦИАЛЬНОСТИ 5В090300 – «ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВО»

Проект противоэрозионного устройства территории пашни разрабатывается на основании материалов оценки степени эрозионной опасности территории, полученных в результате выполнения лабораторных работ по дисциплине «Противоэрозионная организация территории», а также на основе принятого комплексного решения вопросов организации угодий. Целью лабораторных работ является закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков составления проектов противоэрозионного устройства территории пашни. В проекте разрабатывается внутреннее устройство территории пашни на земельном массиве с учетом требований противоэрозионной защиты.

При разработке проекта используются следующие материалы:

- план землепользования с изображением рельефа горизонталями;

- почвенно-эрозионная карта с легендой к ней;

- картограмма эрозионной опасности территории, расчет интенсивности эрозионных процессов;

- общие сведения о хозяйстве и данные, характеризующие его экономические и природные условия;

- нормативы.

На защиту представляется: вариант устройства территории пашни (на светокопии) м: 1:25000

- расчетно - пояснительная записка.

Содержание задания

Определить количество, типы, виды, размеры севооборотов; разместить их на земельном массиве, устроить территорию каждого севооборота; обосновать принятые решения.

Порядок выполнения задания

1.1 Система севооборотов должна удовлетворять следующим требованиям: выполнение предполагаемого объема производства валовой и товарной продукции растениеводства; использование каждого участка пашни с учетом его природных свойств и биологических особенностей сельскохозяйственных культур; осуществление мероприятий по борьбе с эрозией почв и другими отрицательными явлениями природы, по систематическому восстановлению и стабилизации плодородия почв; создание условий для полного, эффективного использования рабочей силы, сельскохозяйственной техники, транспортных средств и других механизмов.

1.2 Изучается территория пашни. Намечаются участки пашни, подверженные ветровой и водной эрозии и рекомендуемые под почвозащитные севообороты;

1.3 Проектирование начинают с севооборотов, площади и местоположение которых обусловлены особенностями пахотных массивов.

1.3.1 На основе карты категории земель по опасности ветровой и водной эрозии, с учетом предварительно разработанного комплекса противоэрозионных мер, устанавливаются типы и виды севооборотов, определяется их количество, намечаются границы севооборотных массивов, уточняются схемы чередования посевов.

На почвах, отнесенных ко второй категории дефляционной опасности, проектируют почвозащитные севообороты с полосным размещением многолетних трав. Почвы третьей категории дефляционной опасности используются в системе сенокосно-пастбищных севооборотов. Массивы первой категории дефляционной опасности могут использоваться в составе полевых севооборотов с полосным размещением паров.

В интересах борьбы с водной эрозией почв используются эти же типы севооборотов. Почвы 1 и 2 категории интенсивности смыва используются в составе полевых севооборотов.

Почвы 3 категории интенсивности смыва используются в составе почвозащитных севооборотов полосного типа.

Почвы 4 категории используются в составе сенокосно- пастбищного типа либо здесь предусматривается контурно –мелиоративная система земледелия.

В условиях совместного проявления ветровой и водной эрозии почв предварительно выделяются территории, требующие специфических противодефляционных мер (полосного размещения культур, залужения многолетними травами), и устанавливается соответствующий тип севооборота. Типы севооборотов для почв, отнесенных к 1 категории дефляционной опасности, определяются в соответствии со степенью их опасности в отношении водной эрозии почв согласно изложенному ранее.

1.4 Выбираются массивы пашни, пригодные под посевы трудоемких и грузоемких культур с учетом удаленности от хозяйственных центров и кормовых угодий. В связи с необходимостью приближения сочных кормов к фермам, они могут возделываться на внесевооборотных участках с чередованием с полосами многолетних трав, при необходимости.

1.5 Намечаются границы севооборотных массивов с учетом их дальнейшего устройства, состава сельскохозяйственных культур, размеров посевных площадей. Определяется количество полей в каждом севообороте и составляется схема чередования культур (табл.1). (Примерные схемы севооборотов приведены в таблице приложения А).

Таблица 1 Характеристика севооборотов

№ полей	Чередование посевов
	Пар Яр.пшен Яр.пшен Ячмень Овес Яр.пшен Яр.пшен	Пар+мн.тр Пш+мн.тр Пш+мн.тр Мн.тр+пш Мн.тр+пш Мн.тр+пш Мн.тр+пш
Площадь севооборотного массива, га
Средний размер поля, га
Среднее. расстояние от хозяйственного центра, км	5,25	7,75

1.6 Определяется структура использования пашни с учетом намеченных схем чередования культур и средних размеров полей в севооборотах (табл.3).

1.7 На каждом севооборотном массиве размещаются поля севооборотов с учетом рельефа, почвенного покрова, оценочных баллов, господствующего направления вредоносных ветров, расположения внутрихозяйственных дорог, оптимальной длины рабочего гона.

Оптимальная длина гона для степи 2000-3000м, для лесостепи 1500-2000, для хозяйств со значительной расчлененностью пахотных массивов 800-1500 м. Характеризуют севообороты по равновеликости полей (табл. 2).

Таблица 2 Характеристика полей по равновеликости

№ севооборотов	№ полей	Площади полей в га	Отклонение от средней площади поля
в га	в %
			-66   -95 -161	9,2 2,7 9,2   1,3 20,7 26,8 35,1 9,1

Таблица 3 Использование пашни в севооборотах

Наименование сельскохозяйственных культур	Посевные площади по севооборотом
1. Зерновые, всего в т.ч. яровая пшеница ячмень просо гречиха	- -
2. Кормовые, всего в т.ч. корнеплоды кукуруза на силос кукуруза на зеленый корм мн. травы на сено мн. травы на з/к	-
3. Овощи и картофель
4.Пар		181,5
Итого:		3201,5

1.8 Устройство территории севооборотов в условиях эрозии почв начинают с проектирования рабочих участков. Рабочие участки должны быть однородны по почвенным условиям, степени эродированности и эрозионной опасности, удобны для работы сельскохозяйственной техники.

В условиях водной эрозии почв границы рабочих участков должны быть размещены поперек направления стока с таким расчетом, чтобы они могли стать местом расположения водорегулирующих рубежей и служили одновременно направляющими линиями обработки. Ширина рабочих участков должна быть увязана с допустимыми расстояниями между водорегулирующими элементами. Границы рабочих участков не должны совмещаться с распахиваемыми ложбинами, выходить на вершины балок и оврагов.

При выборе ориентации границ рабочих участков, определяющих направление обработки, преимущество отдают прямолинейному направлению поперек основного склона. При этом на вторичных склонах обработка отклоняется от горизонталей, необходимо определить уклон и протяженность таких уклоновых отрезков обработки и сверить с допустимыми параметрами (табл. 4), обеспечивающими отсутствие размывающих скоростей. Если протяженность такого уклонового участка превышает допустимую, необходимо изменить направление обработки на более близкое к направлению горизонталей или перейти на криволинейные границы. В условиях сложного рельефа применяется контурно-параллельная организация территории, позволяющая сочетать противоэрозионную защиту с созданием условий для эффективного использования техники.

Одновременно и во взаимосвязи с границами рабочих участков проектируют линейные элементы организации территории (дороги, лесные полосы, гидротехнические сооружения). Намечается примерное расположение линейных элементов на склоне. Для этого выбирается базовая горизонталь (наиболее характерная для склона) в наиболее опасной (нижней, либо наиболее крутой) части склона. Параллельно этому направлению через 1,0см на плане наносят границы загонов, вычерчивают схему загонов. Важно соблюдать строгую параллельность сторон загона. По схеме загонов анализируют рабочие уклоны и радиусы кривизны направления обработки. Отклонения от горизонталей должны быть допустимыми, в пределах, обеспечивающих отсутствие размывающих скоростей (табл. 4). Минимально допустимый радиус кривизны составляет 60 м. Если оба требования выполнены, расположение линейных элементов принимается.

При проектировании криволинейных границ и проверке допустимости радиусов кривизны необходимо пользоваться палеткой М.И. Лопырева. В основу построения палетки положен принцип концентрических кривых. Расстояние между дугами палетки может быть разным (можно принять 0,5 см.). У центра концентрических кривых расстояния между ними следует сделать меньшими в целях облегчения определения минимального допустимого радиуса кривизны обработки.

Таблица 4 Шкала допустимых параметров проектирования линейных элементов на склонах

Уклоны линий	Длина линий, м
чистый пар	стерня зерновых
0,004 0,005 0,006 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070

Совмещение линейных элементов с вершинами звеньев гидрографической сети и ложбинами нежелательно, поскольку создаваемые около границ поворотные полосы обрабатываются вдоль склона; это способствует концентрации стока и увеличивает его разрушительную силу.

С точки зрения размещения линейных элементов организации территории существенным является поперечный профиль склона. На склонах поперечно-прямого профиля проектируются прямолинейные рабочие участки. В ряде случаев, если эти склоны расположены между балками, на их краях образуется вторичные уклоны. Если с учетом протяженности уклоновой части рабочего участка скорость потока здесь не достигнет размывающей, нет необходимости отступать от прямолинейной обработки.

Склоны поперечно-выпуклого и поперечно-вогнутого профиля требуют криволинейной организации территории.

Размещение линейных элементов на поперечно-выпуклых склонах.

Радиус кривизны направления обработки на таких склонах уменьшается вверх по склону. Размещение загонов начинают с нижней части склона. При этом следует стремиться к лучшему учету горизонталей прежде всего в нижних, наиболее опасных частях склонов.

Неизбежный недоучет горизонталей из-за их непараллельности следует сосредотачивать в приводораздельной части. Анализируя направление обработки и размещение линейных элементов снизу вверх, прежде всего необходимо выделить часть склона, на которой может быть обеспечена «сквозная» обработка в поперечном направлении без его расчленения. Верхним пределом такого выделения части склона является линия с минимальным радиусом кривизны направления обработки. Выше этой линии склон расчленяется дорогой по водоразделу.

Размещение линейных элементов на поперечно-вогнутых склонах.

Радиус кривизны обработки возрастает снизу вверх по склону. На ложбинных склонах, в связи с малым радиусом в нижних частях склонов, может возникнуть необходимость расчленения его на части по днищу. Такое расчленение создается залужением днища. При движении агрегатов через полосы залужения почвообрабатывающие орудия должны подниматься. Поскольку склоны поперечно-вогнутые представляют собой собирающие водосборы и являются наиболее эрозионно опасными, в целях сокращения длины линий стока, следует стремиться к большему расчленению их в поперечном направлении.

Организация территории на ложбинных склонах. На ложбинных формах рельефа следует принять прямолинейную обработку в поперечном направлении, предусматривается при этом усиленный противоэрозионный агротехнический комплекс (водопоглотительный, но не водозадерживающий), а также простейшие гидротехнические сооружения. На микроложбинах предусматривается поделка запруд по направлению движения агрегатов, а более опасных- в сочетаний с залужением.

На макроложбинах предусматривается залужение. И здесь оно может быть в сочетании с запрудами, валами - террасами и другими средствами.

Границами контурных полос могут служить дороги, лесные полосы, как правило, однорядные, направляющие валы или полосы залужения.

Длина контурных полос может достигнуть 1,5-2,0 км. Ширина их должна быть увязана с расстояниями между водорегулирующими лесными полосами или водонаправляющими валами-ложбинами.

Поля севооборота проектируются набором рабочих участков. При этом учитывается необходимость обеспечения компактности и равновеликости полей, удобства связи. Следует включать в одно поле рабочие участки с одинаковым комплексом противоэрозионной защиты. В случае невозможности выполнить это требование допускается включение участков, отличающихся по содержанию противоэрозионных мероприятий, но не противоречащих набору сельскохозяйственных культур.

В условиях ветровой эрозии почв длинные стороны полей должны проектироваться перпендикулярно господствующему направлению эрозионно опасных ветров, так как параллельно им будут проектироваться лесные и посевные полосы. При необходимости отклонения от оптимального направления ширина полос должна быть уменьшена с учетом отклонения между направлением господствующих эрозионных ветров и перпендикуляра к направлению полос.

Расчет ширины полос в этом случае производят по формуле:

W=H*Cos@,

где W - расчетная ширина полос;

H - базисное значение ширины полос (рекомендованное);

@- угол между перпендикуляром к направлению посевных полос и

направлением эрозионно-опасных ветров.

В условиях совместного проявления ветровой и водной эрозии почв вопрос ориентации линейных элементов организации территории решается следующим образом. Для территорий значительно выровненных, где уклон склонов не превышает 0,003, размещение линейных элементов производится с учетом направления ветров; для склонов большей крутизны – с учетом направления горизонталей. В случае совпадения направления контурных полос с преобладающим направлением эрозионно опасных ветров в паровых полосах предусматривается летний посев овса.

1.9 Полевая дорожная сеть должна обеспечить удобные подъезды к каждому рабочему участку по кратчайшему расстоянию. Полевые дороги размещаются в направлении горизонталей с соблюдением допустимых уклонов, либо перпендикулярно ветру. При проектировании дороги вдоль склона ее размещают перпендикулярно горизонталям.

В этом случае необходимо предусмотреть распылители стока и другие меры, обеспечивающие защиту дороги от размыва.

По отношению к лесным полосам дороги проектируются ниже по рельефу и с южной стороны опушки; а при меридианальном направлении – с наветренной стороны по отношению к господствующему направлению метелевых ветров.

1.10 Лесные полосы размещаются с учетом рельефа, направления ветров. Направление основных водорегулирующих лесных полос- параллельно горизонталям, а поперечных -перпендикулярно горизонталям.

Ветроломные лесные полосы размещают перпендикулярно преобладающему направлению эрозионно- опасных ветров.

1.11 В случае необходимости проектирования простейших гидротехнических сооружений руководствоваться следующими требованиями. Расстояние между простейшим гидротехническими сооружениями должно быть таким, чтобы скорость потока на отрезке между ними не достигала размывающей. Трасса сооружения должна иметь уклон в одном направлении; уклон вдоль трассы должен составлять 0,003-0,005. В целях обеспечения параллельности на определенных расстояниях возможно варьирование уклоном в более широком интервале 0,001-0,010.

1.12 Производят оценку полей и рабочих участков по величине остаточного смыва (табл. 5). Комплекс противоэрозионной защиты должен обеспечить снижение эрозии до допустимой величины (табл. 4).

Таблица 5 Величина допустимого смыва в зависимости от типа почв и степени их смытости, т/га

№	Типы почв	Не смытые и слабо смытые	Средне смытые	Сильно смытые
	Дерново-подзолистые, серые и светло-серые лесные	2.0	1.5	1.0
	Темно-серые лесные, бурые лесные, черноземы выщелоченные, оподзоленные, черноземы обыкновенные.	2.5	2.0	1.5
	Черноземы мощные типичные	3.0	2.5	2.0
	Черноземы южные, темно-каштановые	2.0	1.5	1.0
	Каштановые и светло-каштановые, бурые полупустынные, сероземы	1.5	1.0	0.5

Величина остаточного смыва (табл.5) рассчитывается исходя из интенсивности смыва для условий пара с введением коэффициентов, учитывающих противоэрозионное влияние различных мероприятий.

Коэффициент влияния севооборота рассчитывается как средне взвешенный в зависимости от понижающих коэффициентов по сельскохозяйственным культурам (табл. 18) и удельного веса культур в севообороте.

Глубокая плоскорезная обработка или щелевание снижают интенсивность смыва коэффициентом 0,7. Коэффициент, учитывающий влияние контурной обработки, составляет при уклоне 1-2%-0,6 при уклоне 3-8%-0,5, мульчирование имеет коэффициент 0,9.

Затраты на компенсацию 1т гумуса составляют 19560 тенге.

Затраты на компенсацию потерь гумуса в связи с остаточным смывом (3) считаются по формуле:

Р х Q_ост х r х 19560

З= -----------------------, где

Р - площадь поля, участка;

Q_ост - остаточный смыв;

r – процентное содержание гумуса в почве.

Таблица 6 Комплекс противоэрозионной защиты в границах рабочих участков

№ севооборотов	№ полей и рабочих участков	Площадь полей и рабочих участков	Максималь ная величина расчетного смыва, т/га	Коэффициенты, понижающие расчетный смыв за счет:	Остаточный расчетный смыв, т/га	Затраты на компенсацию потерь гумуса в связи с остаточным смывов, тг..
введения севооборотов	контурной обработки	водопоглотительных агро мероприятий	мульчирование
				0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44	0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6	- - - 0,7 - 0,7 - -	- - - - - - - -	0,3 0,3 0,3 0,21 0,3 0,21 0,3 0,3

1.13 Устройство территории пашни характеризуются как по величине затрат на осуществление противоэрозионных мероприятий, так и водопоглотительной и почвозащитной его эффективности.

Водопоглотительная эффективность комплекса противоэрозионных мероприятий определяется количеством дополнительно впитавшейся влаги и может быть оценена прибавкой урожая за счет дополнительного влагонакопления. Прибавка урожая зерновых при контурной обработке составляет 1,5 ц/га, при полосном размещений культур 14% урожайности, прибавка урожая зерновых за счет водопоглотительных агроприемов (щелевания, глубокой плоскорезной обработки) – 3ц/га.

Почвозащитная эффективность противоэрозионных мероприятий определяется величиной остаточного смыва, рассчитываемой исходя из интенсивности смыва для условий пара с введением поправок, учитывающих противоэрозионное влияние различных мероприятий. Оценивается почвозащитная эффективность противоэрозионной системы по величине затрат на восстановительные меры (компенсацию потерь гумуса в связи с эрозией почвы). При этом исходят из того, что, согласно расчетам Института почвоведения им. В.В. Докучаева, на восстановление почвенного слоя, содержащего 100т. гумуса, путем внесения навоза и торфяно-навозных компостов, общие затраты составляют 1956 тыс.тг.

Необходимо учитывать дополнительные затраты на противоэрозионные мероприятия. Дополнительные затраты на контурную криволинейную обработку составляют 104 тг/га, при полосном размещении культур –780-1040тг/га, на водопоглотительные агроприемы (щелевание, глубокую плоскорезную обработку) – 378 тг/га.

Таблица 7 Характеристика эффективности проекта

Показатели	Ед. измерения	Количество
1. Дополнительные затраты на противоэрозионные мероприятия: а) на криволинейную контурную обработку б) полосное размещение культур в) водопоглотительные агроприемы г) затраты на компенсацию потерь гумуса в связи с остаточной эрозией Итого затрат 2. Прибавка урожая зерновых а) при контурной обработке б) при полосном размещении культур в) за счет водопоглотительных агроприемов Итого прибавка урожая	Тг   - - - -     - - - -

Дата добавления: 2017-01-14