Text-Books.ru рефераты, конспекты, лекции, шпаргалки, новости

Для студентов
Главная Аграрное

Составление проекта устройства территории севооборота

Просмотренно: 2639 | Добавленно: 06 марта 2013

При противоэрозионном устройстве территории севооборотов должны быть созданы условия: для прекращения и предупреждения эрозионных процессов на пахотных и прилегающих землях регулирования и задержания поверхностного стока, защиты полей и посевов в них от вредных ветров; правильного применения всего комплекса агротехнических, лесомелиоративных и других мероприятий на севооборотной территории; производительного использования сельскохозяйственной техники и правильной организации труда.

Проектирование всех основных элементов устройства территории севооборотов в условиях эрозии почв (полей и рабочих участков, лесных полос, полевых дорог) является единой комплексной задачей, которая решается путем совместного и взаимосогласованного их размещения, постепенного перехода от общего к частному, с уточнением при последующих действиях предыдущих общих решений.

Составление проекта устройства территории севооборотов начинается с изучения и анализа расположения участков пахотных земель на территории бригады и на массивах отдельных севооборотов, запроектированных в предыдущем задании. Выявляются и изучаются все факторы, влияющие на устройство территории севооборотов в условиях развитой эрозии почв: крутизна, направление и длина склонов; почвы, их механический состав и эродированность; категории эрозионно опасных земель; направление вредоносных ветров; конфигурация и площадь отдельных участков пашни; существующие элементы устройства территории.

Вначале определяется количество полей, которое может быть размещено на отдельных участках и массивах пашни под тот или иной севооборот, устанавливается общий характер размещения полей и направление их границ с учетом рельефа, почв, выделения агротехнически однородных рабочих участков, направления вредоносных ветров. Одновременно устанавливается общий характер размещения на севооборотной территории защитных лесных полос в зависимости от их основного агролесомелиоративного назначения в данных условиях, а также размещение основных полевых дорог. При этом определяется возможность согласованного размещения всех элементов устройства территории севооборотов. Затем на основе этого производится конкретное проектирование всех необходимых элементов устройства территории севооборотов.

Размещение полей севооборотов в условиях борьбы с водной эрозией почв дополняется требованиями, обеспечивающими создание условий для проведения противоэрозионных мероприятий. Одной из особенностей противоэрозионной организации территории является проектирование агротехнически однородных рабочих участков.

Проектирование полей севооборотов может выполняться двумя способами.

Первый способ - первоначально проектируются рабочие участки, а из них формируются поля. Это наиболее распространенный способ, применяется на территории со сложным рельефом, пестрым почвенным покровом и крупными пахотными массивами.

Формирование полей из рабочих участков производится с соблюдением следующих условий: равновеликость по площади, равнокачественность по плодородию почв, компактность и удобство подъезда к каждому участку.

Второй способ проектирования - размещение полей с последующим выделением в них рабочих участков. Этот способ применяют в тех случаях, когда поля занимают отдельные, обособленные массивы и границы их определены расположением балок, оврагов, существующих лесных полос и дорог, а также на массивах с однородными почвами, односкатными склонами одной крутизны (2, 6, 8).

Размещение полей и рабочих участков должно в первую очередь обеспечить правильное направление обработки и условия для применения определенного комплекса агротехнических противоэрозионных мероприятий.

В районах развитой водной эрозии почв применяются следующие способы размещения границ полей и рабочих участков (6):

1. Прямолинейно-контурное, при котором прямолинейные границы полей (рабочих участков) намечают вдоль основного направления горизонталей, причем на определенных отрезках направление их границ может быть изменено, повторяя изменение направления горизонталей. Такая форма может быть применена на рассеивающем типе склонов с крутизной до 3°.

2. Контурно-параллельное, при котором границы участков проектируются параллельно одной усредненной горизонтали для данного массива пашни, что обеспечит контурную обработку всего участка и создаст условия для эффективного использования техники. Этот способ применяется на, сложных формах рельефа. Обработка параллельно одной усредненной горизонтали обеспечит правильную обработку лишь вблизи нее, а в других местах она будет вестись под углом, к горизонталям.

3. Контурное. В этом случае границы проектируются в направлении горизонталей, что обеспечивает наилучшие условия для задержания стока и уменьшения смыва. Из-за непараллельности горизонталей будут образовываться глухие борозды и остаточные клинья, которые обрабатываются отдельно.

Контурное размещение границ может дополняться проектированием внутри полей и рабочих участков буферных полос из многолетних трав. Контурные полосы из однолетних трав сельскохозяйственных культур с параллельными границами чередуются с полосами из многолетних трав (буферы) имеющих неправильную форму. Буферы, где высеваются многолетние травы, обрабатываются один раз в 3 - 5 лет. Периодически, по мере изреживания многолетних трав, контурные и буферные полосы чередуются.

Ширина контурных полос зависит от количества выпадающих осадков, водосборной площади, крутизны, длины и формы склонов, типов почв, характера растительности на вышерасположенных участках пашни, наличия на склоне лесополос или гидротехнических сооружений, состава культур в севообороте. Ширина полос должна быть кратна ширине захвата сельскохозяйственных орудий и машин. При этом ширина полосы не должна превышать расстояние, при котором поток воды набирает размывающую скорость, после чего начинается смыв и размыв почвы.

Предельная ширина контурных полос в лесостепи на склонах до 2° не должна превышать 300 м, 2 - 3° - 200 м, 3 - 4° - 100м, 4 - 5° - 60 м.

Отклонение границ контурных полос от горизонталей не должно превышать 20°, а длина - допустимую длину линии стока (табл. 8 прил. А) (6).

Границы рабочих участков не должны совмещаться с распахиваемыми лощинами, выходить к вершинам балок и оврагов.

В этих целях допускается такое спрямление границ рабочих участков при котором небольшие площади менее эрозионно опасных земель присоединяются к участку с более эрозионно опасными землями или наоборот. При спрямлении границ рабочих участков нужно обеспечить, чтобы продольные уклоны в направлении вспашки (вдоль границ поля) были допустимыми (табл. 9 прил. А) иначе вдоль них могут образовываться размывы.

Если на части рабочего участка (например, на конце) допускается значительный уклон, его протяженность в направлении основной обработки должна быть минимальной. Например, на черноземах с хорошей структурой, для которых допустимая скорость стекающей воды по склону принята 0,17 м/с, обработка участка вдоль склона крутизной 2º допустима при длине склона до 129 м для севооборота с пропашными и зерновыми культурами (табл. 9 прил. А).

Границы полей и рабочих участков совмещаются с основными приводораздельными и водорегулирующими лесными полосами, запроектированными при выполнении проекта.

Рабочие участки и поля, не разделенные на рабочие участки, необходимо размещать длинными сторонами поперек склона, чтобы уклон в направлении обработки был минимальным и на землях одной категории.

На участках с уклоном до 4º они могут размещаться прямолинейно, а свыше 4° - контурно. При этом длинные стороны рабочих участков следует стремиться проектировать параллельными.

Границы полей и рабочих участков, вдоль которых будет проводиться контурная обработка, необходимо располагать: в зонах недостаточного увлажнения строго по горизонталям; в зонах избыточного увлажнения - под некоторым углом к ним с соблюдением противоэрозионных требований (т. е. задаваемые уклоны должны исключать возможность размыва почв). Проектирование участков прямоугольной формы допускается лишь на однородных прямых склонах, при этом длинные стороны этих участков должны располагаться вдоль горизонталей.

Необходимо, чтобы каждый рабочий участок на всей его площади, как правило, был однородным по рельефу и почвенному покрову и его размещение отвечало следующим условиям: склон одного направления и одинаковая его крутизна, однородность по характеру проявления эрозионных процессов, ширина участка с допустимой длиной линии стока. Если поле целиком отвечает этим условиям, то внутри его нет необходимости проектировать рабочие участки.

Границы этих участков должны быть закреплены на местности системой лесных полос, полос-буферов из трав, сетью полевых дорог, простейшими гидротехническими сооружениями (валы-террасы, водопоглощающие или водонаправляющие валы-канавы и др.).

Размещение полей и рабочих участков должно обеспечить не только борьбу с эрозией почв, но и производительное использование техники при выполнении всех полевых работ. Это достигается проектированием полей и рабочих участков правильной формы и достаточной длины.

Длина полей и рабочих участков определяет длину рабочего гона тракторных агрегатов. Поэтому необходимо стремиться их проектировать с оптимальной длиной 1 - 2 км, но не менее 500 м. Однако длина рабочих участков в нижней части пахотных массивов определяется существующими естественными границами (овражно-балочной сетью, лощинами и т.д.), а также искусственными границами (дороги, лесополосы, гидротехнические сооружения) (2, 3, 8, 11).

Размещение водорегулирующих и ветроломных лесных полос.

В районах водной эрозии почв производится в единой системе с другими видами лесных полос и взаимосогласованно со всеми элементами устройства территории севооборотов.

Лесные полосы проектируются в целях равномерного сне-гораспределения, регулирования поверхностного стока, прекращения и предотвращения смыва и размыва почвы, а также защиты полей от ветров.

На плоских водораздельных участках и пологих склонах до 1,5 - 2,0° основные лесные полосы размещают, как правило, поперек склона, на более крутых склонах - в направлении горизонталей. Дополнительные ветрозащитные размещают по коротким сторонам поперек направления вредоносных ветров.

На основании многолетнего изучения особенностей роста, состояния и мелиоративного влияния защитных лесных насаждений разработаны научно обоснованные рекомендации по их размещению в зависимости от агролесомелиоративных зон и почвенных условий (5, 6, 13, 14) (табл. 10 прил. А).

На прямых склонах более 2°, когда поля (рабочие участки) длинными сторонами размещают поперек склонов, основные лесные полосы располагают по продольным границам полей, а при большой их площади - внутри полей. В этом случае они имеют водорегулирующее (водопоглощающее) значение. Расстояние между этими лесными полосами не должно превышать допустимой длины линии стока воды по склону, за пределами которой начинается размыв. Поперечные лесные полосы приурочивают к естественным рубежам, но расстояния между ними не должны превышать указанных выше размеров.

При отклонении лесной полосы от горизонтали допустимые уклоны в ее направлении зависят от длины линии стока, типа, гранулометрического состава почв, (табл. 8 прил. А), за пределами этих параметров начинается смыв почвы.

Лесная полоса не должна пересекать горизонтали под углом, приближающимся к 45°, и перехватывать при этом большую часть стока.

Размещение полевых дорог производится согласованно с расположением лесных полос, границ полей, а иногда и рабочих .участков, валов-террас, валов-канав. В районах водной эрозии должно быть учтено влияние дорог на концентрацию тока вдоль них.

Возле лесных полос дороги размещают, по возможности с южной стороны, на склонах - выше по рельефу, а при меридиональном направлении лесополос - с наветренной стороны в отношении метелевых ветров.

При размещении дорог на склонах, во избежание их размыва необходимо учитывать свойства почв и грунтов, длину, крутизну и форму склонов, интенсивность атмосферных осадков и др.

Наиболее удобным и безопасным в отношении эрозии будет размещение дорог на водоразделах или вблизи от них и вдоль горизонталей. Менее благоприятно размещение дорог вдоль линий стока (перпендикулярно к горизонталям), при этом обязательно применение распылителей стока в нижней части склона. При крутизне более 5° следует избегать проектирования дорог вдоль склонов.

Нежелательным является размещение дорог на склонах под углом к горизонталям. Опасно также размещать дороги возле вершин гидрографической сети, оврагов (6).

Размещение гидротехнических сооружений на севооборотном массиве проводится в сочетании с размещением других элементов.

К гидротехническим сооружениям на пашне относятся валы-террасы, валы-канавы, валы-дороги, распылители стока и др.

Валы-террасы (валы с широким основанием) создают на пашне, при уклонах до 8°. Они имеют высоту 0,3 - 0,6 м и ширину основания 8 - 10 м.

По своему расположению валы-террасы подразделяются на горизонтальные, наклонные и смешанного типа.

Горизонтальные валы с закрытыми концами проектируются в районах с недостаточным увлажнением или на хорошо водопроницаемых почвах. Такие валы проектируются по горизонталям местности при уклонах до 6° и незначительной ложбинности склона. На слабопроницаемых почвах целесообразно проектировать горизонтальные валы с открытыми концами.

Наклонные валы-террасы применяются в основном в районах с избыточным увлажнением или с тяжелыми почвами, медленно впитывающими воду. Сооружают их на склонах до 8°. Их устраивают под небольшим углом к горизонталям для сброса части избыточных вод. Воду сбрасывают в гидротехнические сооружения, естественные ложбины, или ложбины засеваемые многолетними травами. Рекомендуются следующие уклоны по длине вала: для первых 100 м - 0,001, для вторых - 0,002, для третьих - 0,003, для последующих - 0,005. Длина наклонных валов при сбросе в одном направлении должна быть не более 300 м, при сбросе в двух направлениях - удваивается.

Размеры водотоков колеблются в широких пределах в зависимости от количества осадков и уклонов поля. На крутых склонах (6 - 8°) глубина их составляет 3 - 15 см, на пологих (2 - 4°) - 25 см. Ширина водотоков составляет от 4,5 до 10 м.

Кроме того, проектируются валы смешанного типа, когда на одном участке горизонтальные валы переходят в наклонные и наоборот.

В свою очередь, все валы подразделяются на валы с обоими обрабатываемыми откосами, валы с одним обрабатываемым и одним крутым откосами, валы-дороги.

На склонах крутизной до 4º, где проектируются полевые севообороты, размещаются валы-террасы с обоими обрабатываемыми откосами. На массивах крутизной 4 - 8°, где размещены почвозащитные севообороты и участки постоянного залужения, проектируются валы с одним крутым залуженным откосом. При этом под постоянное залужение отводится 2 - 3% от площади поля или рабочего участка.

Валы-дороги отличаются от обычных валов шириной вершины (2 - 3 м) и размещаются по границам полей севооборотов. В полевых севооборотах валы-дороги проектируются с обоими обрабатываемыми откосами, на границе между полевыми и почвозащитными севооборотами проектируются валы-дороги с крутым откосом к почвозащитному севообороту. На участках постоянного залужения проектируются валы-дороги с обоими крутыми откосами.

На склонах со спокойным рельефом в полевых севооборотах валы проектируются прямолинейно-параллельными, а на участках со сложным рельефом в почвозащитных севооборотах - криволинейно-параллельными или прямолинейными с прерывистым (дискретным) расположением осевых линий, т.е. на части участка большей крутизны они размещаются чаще, меньшей крутизны - реже.

В качестве ориентировочных расстояний между валами-террасами для районов лесостепи можно рекомендовать следующие расстояния: для склонов 1° - 240 - 160 м, 2º - 120 - 80 м, 4° - 60 - 40 м; 6° - 40 - 25 м. Расстояния устанавливаются с учетом ширины захвата сельскохозяйственных машин (2, 6).

Правильность размещения границ рабочих участков определенных рациональным размещением линейных элементов противоэрозионных конструкции (лесные полосы, дороги, усиленные гидротехническими сооружениями, а также только гидротехнические сооружения) проверяется путем определения остаточного смыва почв (табл. 16). При этом учитывается состав культур в севообороте в период снеготаяния и его противоэрозионная роль, с учетом крутизны склона, агротехнические противоэрозионные мероприятия. Методика определения смыва почв дана в разделе 1, но при устройстве территории севооборотов предполагается, что сток линейным рубежом задержан или отведен, поэтому сток начинается на каждом участке (поле) от его верхнего края, длина линии стока равна размеру участка вдоль склона, а уклон берется средний для участка. Поправочный коэффициент за счет почв, экспозиции, формы склона равен произведению перечисленных коэффициентов. Поправочный коэффициент за счет состава культур рассчитывается для каждого севооборота как средневзвешенная величина. Например, в соответствии с табл. 11 и 12 для почвозащитного севооборота этот коэффициент равен: Коэффициенты эрозионной опасности культур используются из табл. 11.

Расчетный остаточный смыв сравнивается с допустимым (табл. 11 прил. А), если остаточный смыв больше, планируются дополнительные агротехнические мероприятия (в соответствии с табл. 12 и 13 прил. А) и рассчитывается откорректированный остаточный смыв (табл. 16).

При разработке проекта устройства территории севооборотов в условиях, когда отдельные факторы оказывают разноречивое влияние и возникают варианты решения, существенно различающиеся между собой (например, по размерам и форме полей и рабочих участков, но их расположению на склонах, по защищенности лесными полосами), нужно отобрать из них варианты приемлемые по условиям борьбы с эрозией почв, и выбрать из них лучший путем анализа и экономической оценки. Варианты проекта могут охватывать не весь севооборотный массив, а лишь часть его территории (несколько полей). Оценка вариантов проводится на основе учета совокупности влияния всех условий на результаты производственной деятельности и защиты почв от эрозии на этой территории.

В результате составления проекта устройства территории севооборотов вычисляются и увязываются площади полей, рабочих участков, лесных полос, дорог и гидротехнических сооружений на территории севооборотов (табл. 17).

Проектная площадь пашни в каждом поле (рабочем участке) определяется как разность между площадью поля (рабочего участка) в его проектных границах, включая все трансформируемые в пашню угодья, с площадями проектируемых на его территории лесных полос, полевых дорог и гидротехнических сооружений.

Рабочие участки нумеруются в. пределах каждого поля севооборота арабскими цифрами: , где 6 – номер рабочего участка, 40 – площадь его в га.