Читать книгу Мелиорация почв - Т. С. Шорина - Страница 2

Мелиорация (от лат. melio – улучшать) – это система мероприятий по улучшению свойств и режима почв в благоприятных производственном (сельскохозяйственном, лесохозяйственном и др.) и экологическом направлениях. Согласно статье 2 Федерального закона «О мелиорации земель» мелиорация земель – коренное улучшение земель путем проведения гидротехнических, культуртехнических, химических, противоэрозионных, агролесомелиоративных, агротехнических и других мелиоративных мероприятий. Мелиоративные мероприятия – проектирование, строительство, эксплуатация и реконструкция мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений, обводнение пастбищ, создание систем защитных лесных насаждений, проведение культуртехнических работ, работ по улучшению химических и физических свойств почв, научное и производственно-техническое обеспечение указанных работ.

Мелиорация земель осуществляется в целях повышения продуктивности и устойчивости земледелия, обеспечения гарантированного производства сельскохозяйственной продукции на основе сохранения и повышения плодородия земель, а также создания необходимых условий для вовлечения в сельскохозяйственный оборот неиспользуемых и малопродуктивных земель и формирования рациональной структуры земельных угодий.

История человечества показывает, что в условиях гумидного и аридного климата мелиорация почв всегда оказывалась необходимой не только для развития и стабилизации сельского хозяйства, но и для самого существования человека. Об этом свидетельствуют древние оросительные системы в долинах Нила, Тигра и Евфрата, Амударьи и Сырдарьи, на огромной территории Юго-Восточной Азии, в Мексике, на территории Древнего Урарту, в Южной Америке и т.д. Орошение определяло стабильность многих цивилизаций, а разрушение ирригационных систем – их гибель. Мелиорация в руках заинтересованных и грамотных землепользователей всегда оказывалась мощным экономическим фактором развития страны.

Восточной Азии, в Мексике, на территории Древнего Урарту, в Южной Америке и т.д. Орошение определяло стабильность многих цивилизаций, а разрушение ирригационных систем – их гибель. Мелиорация в руках заинтересованных и грамотных землепользователей всегда оказывалась мощным экономическим фактором развития страны.

В бассейнах рек Теджен и Мургаб за 10 000 лет до н.э. существовало орошение. Исторические документы свидетельствуют о том, что искусственное орошение в широких масштабах применялось более 4000 лет назад в Египте, Месопотамии, Китае, Урарту, Индии. По свидетельству древнегреческого историка Страбона, в I в. н.э. в Закавказье в Ширванской степи орошалось земли больше, чем в Египте и Вавилоне.

Греческий историк Геродот более 2000 лет назад описал одну из первых дренажных систем в долине Нила. Дренаж как мелиоративное мероприятие получил широкое распространение в античный период в Греции. Позднее Катон (I в. до н.э.) в трактате «О земледелии» описал открытые дренажные системы, применявшиеся в Древнем Риме для осушения почв на виноградниках и оливковых плантациях. Многие из этих систем действуют до настоящего времени. В X в. в Европе начались работы по устройству осушительных систем в бассейне Северного моря.

Особенно интенсивными они были в XII – XIV вв. Осушались крупные болота, приморские низменности, дельты рек, приозерные понижения. В Англии в 1252 г. при короле Генрихе III был принят первый закон об осушении сельскохозяйственных земель, который стал основой для развития мелиорации в последующие столетия.

В XVI – XVII вв. в Голландии началось строительство польдерных осушительных систем с перекачкой дренажных вод из каналов в море с помощью ветряных мельниц. Появление гончарного дренажа относится примерно к 1810 г. К. Маркс рассматривал изобретение гончарного трубчатого дренажа в Англии и его внедрение в сельскохозяйственное производство в середине XIX в. как аграрную революцию в этой стране.

Интенсивное развитие работ по осушению в России первоначально было связано с деятельностью Петра I. Он предпринял осушение болот в связи с освоением побережья Финского залива, строительством Петербурга и других городов, крепостей, заводов. Действие открытых осушительных систем было описано М.В. Ломоносовым в работе «Лифляндская экономика» (1738). В конце XVIII в. А.Т. Болотов разработал вопросы осушения северных районов России. Однако в послепетровский период до второй половины XIX в. работы в области осушения почв в России велись в весьма ограниченных масштабах. Отмена крепостного права и бурное развитие капитализма явились движущим фактором мелиорации почв. В 1873 г. Министерство государственных имуществ в целях использования обширных болот северо-западных губерний под сенокосы и пастбища, улучшения государственных лесов и оздоровления местности организовало две экспедиции по осушению болот под руководствам И.И. Жилинского. К этому времени относится и строительство двух первых закрытых осушительных систем гончарного дренажа в России. Они сыграли в дальнейшем важную роль в развитии этого прогрессивного способа осушения в нашей стране. Первая такая система закрытого дренажа была построена в 1853 г. на территории современной Белорусской сельскохозяйственной академии А.Н. Козловским через 10 лет после того, как в Англии в 1843 г. Д. Рид впервые изобрел гончарную дренажную трубу. Вторая система закрытого гончарного дренажа была создана в Смоленской губернии в имении А.Н. Энгельгардта, близкого друга и соратника В.В. Докучаева, одного из основателей опытного дела в России. В начале XX в. в России создается система мелиоративных опытных станций и опытных полей по культуре болот (Архангельская, Яхромская, Сарненская и др.). Однако мелиорация почв России в дореволюционный период не получила значительного развития, несмотря на настоятельную необходимость широкого внедрения осушения, орошения, культуртехнических мероприятий, агро- и фитомелиорации в сельское и лесное хозяйства. В целом в стране с разнообразными природными условиями к 1917 г. площадь орошения составляла 4080 тыс., а осушения -1200 тыс. га.

В.В. Докучаевым (рисунок 1.1) в 1875 г. издает статью о проблемах мелиорации почв полесий. Она называлась «К вопросу об осушении болот вообще и, в частности, об осушении полесья». Это была первая публикация, в которой сделана попытка прогноза и экологической оценки последствий мелиорации почв. Существенно и то, что В.В. Докучаев (1899), а затем Н.М. Сибирцев (1900) не только подчеркивали необходимость осушения переувлажненных почв лесной зоны России, но и обращали внимание на важность дифференцированного подхода к мелиорации почв более южных регионов.

Рисунок 1.1 – Профессор ДОКУЧАЕВ Василий Васильевич (1846 – 1903)

В.В. Докучаев основоположник научного генетического почвоведения. Разработал зональную систему мелиорации почв Российского государства. В фундаментальной монографии «Наши степи прежде и теперь» рассмотрел актуальные проблемы мелиорации почв страны. Показал на практике эффективность систем агролесо- и гидромелиорации почв степной зоны. Впервые обратил внимание на необходимость внедрения закрытого дренажа в земледелие лесной зоны, особенности орошения черноземов, защиты осушаемых торфяных почв от деградации.

В 1892 г. В.В. Докучаев при поддержке Лесного департамента организовал особую экспедицию по испытанию и учету различных способов и приемов лесного и водного хозяйства в степях России. На примере Каменной степи им была разработана система агро-, фито- и гидромелиорации, представляющая и сегодня работающую модель агрохозяйственного степного ландшафта с рациональной системой лесных полос.

В 1912 г. Б.Б. Полыновым в гидромодульной лаборатории А.Н. Костякова (рисунок 1.2) на территории бывшего Бугырского хутора в Москве были начаты экспериментальные работы по изучению закономерностей движения водорастворимых солей. Им впервые была показана различная миграционная активность хлоридов, сульфатов и карбонатов. Б.Б. Полыновым (рисунок 1.3) была раскрыта роль различных почвообразующих пород в формировании солевых аккумуляций.

После Октябрьской революции развитие мелиорации было связано с решением комплекса проблем, центральное место среди которых занимала борьба за хлопковую независимость. В развитии мелиорации почв видели надежный рычаг подъема сельского хозяйства в разоренной империалистической и гражданской войнами стране.

Рисунок 1.2 – Профессор КОСТЯКОВ Алексей Николаевич (1887 – 1957)

Костяков А.Н. инженер-гидротехник, академик ВАСХНИЛ и членкорреспондент АН СССР. Разработал теорию расчетов мелиоративных систем, режимов орошения и техники полива сельскохозяйственных культур, приемы борьбы с потерями воды. Автор фундаментального учебника «Основы мелиорации», способов проектирования и строительства мелиоративных систем различного назначения. Лауреат Государственной премии за работы в области мелиорации почв.

В марте 1918 г. особая комиссия с правами Совнаркома обсуждала вопрос о развитии хлопководства в Туркестане. 9 апреля 1918 г. был подписан декрет СНК РСФСР «Об отпуске оборотных средств Комитету хлопкоснабжения для обеспечения текстильной промышленности хлопком». В апреле 1918 г. Особая комиссия обсуждает проект декрета об отпуске средств на оросительные работы в Туркестане. План ирригационных работ, разработанный Г.К. Ризенкампфом, В.И. Лодыгиным и другими, был положен в основу декрета СНК РСФСР «Об ассигновании 50 млн. рублей на оросительные работы в Туркестане и об организации этих работ», подписанного 17 мая 1918 г. Этот декрет явился, по существу, реальной схемой развития мелиорации почв Центральноазиатского региона на многие десятилетия вперед.

Рисунок 1.3 – Профессор ПОЛЫНОВ Борис Борисович (1877 – 1952)

Полынов Б.Б. почвовед-генетик, мелиоратор и геохимик, академик АН СССР. Раскрыл закономерности миграции элементов в почвах и корах выветривания. Разработал методы прогноза эволюции почв в условиях орошения. Ввел в мелиоративную практику понятие о «критической глубине залегания засоляющей почву грунтовой воды». Автор фундаментальных монографий «Кора выветривания» и «Учение о ландшафтах».

В начале 20-х годов публикуются исследования Д.Г. Виленского, посвященные моделированию процесса осолонцевания почв и мелиорации солонцов. В эти же годы К.К. Гедройц разрабатывает общую теорию поглотительной способности почв и практику мелиорации солонцов. Несколько позднее (в 1936 г.) был издан первый учебник по курсу «Мелиоративное почвоведение» Л.П. Розова – выдающегося отечественного почвоведамелиоратора (рисунок 1.4).

В 1937 г. выходит в свет монография В.А. Ковды «Солонцы и солончаки», посвященная проблемам их генезиса и мелиорации. Именно в этот период Л.И. Прасоловым при участии И.П. Герасимова и Е.Н. Ивановой были начаты работы по составлению генеральной почвенной карты СССР масштаба 1:1 000 000. Возникла возможность прямого анализа почвенных ресурсов и планирования их перспективного использования.

В 1946 – 1947 гг. вышла в свет двухтомная монография В.А. Ковды (рисунок 1.5) «Происхождение и режим засоленных почв», в 1953 г. – монография И.Н. Антипова-Каратаева «Солонцы СССР и их мелиорация».

Розов Л.П. – почвовед-мелиоратор. Предложил классификацию солей по токсичности, формулу для расчета промывных норм. Исследовал эволюцию минеральных почв после осушения, процессы рассоления орошаемых почв. Автор первого учебника «Мелиоративное почвоведение». Читал лекции по этому курсу и заведовал кафедрой мелиоративного почвоведения в Московском гидромелиоративном институте.

Рисунок 1.4 – Профессор РОЗОВ Лев Пармёнович (1886 – 1942)

К этому периоду появляются крупные работы по проблемам мелиорации различных типов почв, приуроченных преимущественно к полупустынной и аридной зонам. К ним относятся такие важные труды, посвященные генезису почв и практике их мелиорации, как «Сероземы Средней Азии» А.Н. Розанова (1951); «Почвы пустынной зоны СССР» Е.В. Лобовой (1960); «Почвообразование и условия проведения оросительных мелиорации в дельте Арало-Каспийской низменности» В.В. Егорова (1959); «Почвы южной части Сибири (от Урала до Байкала)» К.П. Горшенина (1955); «Пойменные почвы, их мелиорация и сельскохозяйственное использование» В.И. Шрага (1969) и ряд других. Как бы ни были совершенны исследования в области мелиорации почв, их результаты могли быть использованы в практике только после необходимой систематизации, осмысления и внедрения в процесс строительных изысканий. Эта работа в послевоенный период была выполнена выдающимися почвоведамимелиораторами В.И. Шрагом (рисунок 1.6) и Б.А. Калачевым.

В.И. Шраг разработал первое «Руководство по производству почвенномелиоративных и культуртехнических изысканий для составления проектных заданий осушения и сельскохозяйственного освоения болотных и заболоченных почв» (1959).

В 1937 г. В.А. Ковдой и А.Ф. Болынаковым был предложен способ самомелиорации солонцов. Система гидротехнических и химических мероприятий по мелиорации почв содового засоления путем их промывки слабым раствором серной кислоты была разработана Г.П. Петросяном и другими сотрудниками Армянского института почвоведения, агрохимии и мелиорации почв в 1969 г.

Рисунок 1.5 – Профессор КОВДА Виктор Абрамович (1904 – 1992)

Ковда В.А. – почвовед-генетик, мелиоратор, биогеохимик. Членкорреспондент АН СССР. Установил общие закономерности формирования засоленных почв в основных природных зонах страны и мира. Раскрыл значение содового засоления. Внедрил дренаж на орошаемых массивах страны, подверженных вторичному засолению. Автор «Международного руководства по изучению почв в связи с их мелиорацией» и фундаментальных монографий «Происхождение и режим засоленных почв», «Мелиорация солонцов» и ряда других. Первый лауреат Государственной премии за работы в области почвоведения.

Система агрономических, агро- и фитомелиоративных мероприятий по мелиорации почв солонцового комплекса, обеспечивающая возможность устойчивого земледелия в условиях полупустынной зоны, предложенная А.А. Роде (рисунок 1.7) и В.Н. Сукачевым. Комбинированный способ осушения тяжелых заболоченных почв субтропической зоны, основанный на сочетании закрытого дренажа и квали, предложенный Р.И. Паписовым в 1973 г.

Рисунок 1.6 – ШРАГ Владимир Ильич (1890 – 1964)

Шраг В.И. – почвовед-мелиоратор. Обосновал необходимость, разработал методологию и внедрил в практику почвенно-мелиоративные изыскания для обоснования проектов осушения заболоченных и болотных почв. Автор первого «Руководства по производству почвенно-мелиоративных и культуртехнических изысканий для составления проектных заданий на осушение». Создал зональную классификацию пойменных почв, автор актуальной монографии «Пойменные почвы, их мелиорация и сельскохозяйственное использование».

Рисунок 1.7 – Профессор РОДЕ Алексей Андреевич (1896 – 1978)

Роде А.А. – почвовед-генетик, химик и гидролог. Автор монографий о процессе подзолообразования и эволюции почв, учебника «Почвоведение» для лесохозяйственных вузов. Его перу принадлежит фундаментальная работа «Почвенная влага», удостоенная Государственной премии. Теоретически обосновал возможность и реализовал агрофитомелиорацию почв солонцового комплекса в полупустынной зоне на территории Джаныбекского стационара.

Следует, однако, подчеркнуть, что, несмотря на длительную историю развития, мелиорация почв в России все еще находится на начальном этапе становления. Так, по данным МКИД (Международного комитета по ирригации и дренажу), в США, Германии, Голландии – странах, успешно решивших свои продовольственные проблемы, – в настоящее время мелиорировано соответственно 60 %, 50 % и 85 % сельскохозяйственных земель. В Российской Федерации на 2003 г., по данным Министерства сельского хозяйства, из общей площади сельскохозяйственных угодий мелиорировано 11,1 млн. га (орошение – 6,1, осушение – 5 млн. га), или 5,3 % общего массива сельскохозяйственных угодий. На нем производится, однако, 15 % всей продукции растениеводства, в том числе весь рис, 75 % овощей, четверть грубых кормов и др.