UDC 631.626.1
CSCSTI 68.31
Russian Classification of Professions by Education 35.06.01
Russian Library and Bibliographic Classification 4
Russian Trade and Bibliographic Classification 5607
BISAC TEC003000 Agriculture / General
The active development of Moscow’s infrastructure leads to a disruption of the water balance and contributes to the formation of areas with impaired water regimes. A set of agrotechnical, biological, and reclamation measures has been developed to optimize the water regime of an urbanized waterlogged area for agricultural use and landscaping
reclamation, drainage, canal, agro-reclamation measures
Введение. Осушительная система является комплексом сооружений, необходимых для удаления избыточной гравитационной влаги из горизонтов почвенного профиля. Осушительная система разработана на территории агроэкологического стационара ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. Она состоит из следующих составных частей: канал водоприемник, магистральный канал, ловчий канал, дренажная система, трубы переезда, использование агроприемов, барьерный каскад.
Схема опытного участка представлена на рис. 1. Применение всех или отдельных элементов сети обусловлено причинами заболачивания и подтопления почв осушаемого объекта. Осушительные мелиоративные мероприятия представлены на рис. 2.
Цель исследования. Разработать систему агротехнических, биологических и мелиоративных мероприятий регулирования водного режима на переувлажненных территориях для создания благоприятных условий развития сельскохозяйственных культур и влаголюбивых растений на урбанизированных землях. Результаты исследования Ловчий канал. Лучевой дренаж – это специализированная система осушения территории, состоящая из центрального сборного коллектора и отходящих от него радиально расположенных дрен (дренажных труб или каналов), напоминающих лучи солнца или спицы колеса [3]. В нашем случае созданы 9 дрен и общий сборный коллектор. Вода просачивается в трубы лучевых дрен. Благодаря уклону, заданному при укладке, вода самотеком стекает по лучам в центральный коллектор, а оттуда отводится за пределы участка (в магистральный канал). Учитывая особенности участка, данная система обладает рядом значительных преимуществ по сравнению с другими типами дренажа. Девять лучей равномерно распределены по всей территории, обеспечивая быстрый и эффективный сбор воды с большой площади в одну точку (коллектор). Это особенно выгодно на обширном, относительно ровном участке, который авторам было необходимо осушить. Все 9 дрен сводятся в один центральный коллектор. Это упрощает монтаж точки сброса и контроль за работой системы в целом. Спроектированный уклон лучей обеспечивает эффективный самотек воды к коллектору, минимизируя риск застоя. На сельскохозяйственных полях лучевая система создает меньше препятствий для движения техники по сравнению с сеткой параллельных канав или дрен.
Рис. 1. Осушительная система опытного участка: 1 – канал водоприемник; 2 – канал магистральный; 3 – труба переезда; 4 – ловчий канал; 5 – дренажная система; 6 – каскад; 7 – агроприемы Агромелиоративные мероприятия Открытые осушители Агромероприятия Каскад Агроприемы Дренажная система Магистральный канал Водоприемник Ловчий канал
Рис. 2. Блок-схема агромелиоративных мероприятий
Систему можно адаптировать, варьируя длину и уклон лучей, чтобы эффективно осушать участки с небольшими перепадами высот, сходящимися к открытому коллектору. [3] Дренажная система. Произведено усовершенствование сооружения, обеспечивающего безэрозионный сброс поверхностного стока путем внедрения упрощенных аналогов быстротоков и дренажных систем на территориях, прилегающих к откосам каналов [2]. Принцип построения данной конструкции, следующий: на небольшом отдалении от бровки нагорного канала параллельно линии дна, строится дренажная канава, имеющее трапециевидное сечение. Далее на участках, где возможен размыв почвы, возводятся водостоки – аналоги бетонных быстротоков.
Отличие проектируемого дренажа от обычного быстротока в том, что вместо бетонного лотка закладывается пластиковая труба, частично засыпанная грунтом. Пластиковые водоотводные трубы достаточно крупного диаметра для предотвращения их засорения мелкими камнями и песком, которые должны смываться дождевой водой, поступательно текущей вниз, внутри труб под углом 15° и более к горизонту. Выходная часть сложена каменной наброской, которая служит для фильтрации сбрасываемых потоков, а также является опорой для водосбросной трубы. Во входной части пластиковая труба закреплена либо глиной, либо бетоном. Водостоки расположены в порядке, близком к «шахматному». Каскад. В опыте закладывали три вида влаголюбивых растений. Объект исследования расположен внутри осушительной системы, которая представляет собой донное основание шириной 3 м и длиной 150 м. Боковые склоны в пределах 20…35° уклона. Направление уклона канала совпадает с местами закладки опытных растений.
В опытах использовали влаголюбивые культуры с разными биологическими особенностями в потребности влаги (мох, тростник, ирис и рогоз). Для слоя 40 см в каждый чек необходимо подсыпать по 24 м2 смеси опилок с низинным торфом [5]. При разработке технологии создания плантаций влаголюбивых культур на заболачиваемой территории следует ориентироваться на вегетативное или семенное размножение растений [4]. Агроприем. Рельеф участка однороден, изредка встречаются низменности, где активно могут накапливаться подвижные формы питательных элементов. Особенности рельефа во многом обусловлены активным использованием агротехники. В целом, перепад высот составляет 1,7 м. Макрорельеф представлен холмисто-увалистой моренной равниной. Почвообразующие породы представлены преимущественно двучленными и флювиогляциальными отложениями. Фиксируется повышенное содержание подвижных соединений фосфора и калия на участке (среднее содержание P2O5 125 мг/кг и K2O 83 мг/кг (по Мачигину), что может быть объяснено внесением 200 т/га навоза КРС, в котором содержатся фосфатные пищевые добавки; содержание подвижных форм тяжелых металлов близко к ПДК, для недопущения превышения нормативов рекомендуется проведение фиторемедиации.
Проведение мониторинга снежного покрова в течение двух лет показало, что в 2019 г. наблюдается незначительное превышение общей жесткости, также в рамках подготовки к новому агрономическому сезону определялся влагозапас, который в 2018 г. составил 1050 т/га, а в 2019 г. – 852 т/га, что позволяет обеспечить растения почвенной влагой вплоть до наступления фазы двух листьев даже при позднем посеве; превышения ПДК для вод хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения анализируемых показателей не обнаружено, за исключением незначительного превышения общей жесткости (содержание CaCO3 в 2019 г. – 10 мг/л (что больше значения ПДК равного 8,5 мг/л). Проводя мониторинг культур по шкале Цадокса, отмечено заметное влияние гидротермически условий на развитие растений. Культуры опередили средний статистический график роста и развития растений на 8 дней при ГТК=0,9. Количество сорных растений на 1 м2 доходило до 88 шт. (по шкале: сильная засоренность), что могло привести к потери до 30% урожая, в результате гербицидной обработки засоренность снизилась до 5 сорняков на 1 м2 . Превышение эколого-экономического порога по количеству вредителей наблюдался в начале стадии выхода в трубку. Прибегнув к использованию инсектицида и фунгицида, колонии вредителей и заболеваемость культур сведены к минимуму [1].
Заключение. Выполнено создание водоотводящих, противоэрозийных и водосборных систем, примененных на проблемных участках, позволило решить многолетнюю проблему нестабильности водного баланса. Наблюдения показали эффективность мелиоративных мероприятий, который отразился на устойчивом росте и развитие сельскохозяйственных и влаголюбивых культур.
1. Dzhancharov, T. M. Vliyanie abioticheskih faktorov na rost i razvitie yarovyh rasteniy v usloviyah Ekologicheskogo stacionara / T. M. Dzhancharov, D. I. Shalamov, A. T. Kotreleva // Sovremennaya nauka: aktual'nye problemy teorii i praktiki. Seriya: Estestvennye i tehnicheskie nauki. – 2024. – № 4-2. – S. 10-16.
2. Zhuk, A. F. Predotvraschenie poter' vlagi na stok / A. F. Zhuk, M. B. Halilov // Innovacionnye tehnologii v APK : Sbornik nauchnyh trudov Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii s mezhdunarodnym uchastiem, Mahachkala, 27–28 marta 2017 goda. – Mahachkala: Dagestanskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet im. M.M. Dzhambulatova, 2017. – S. 7-12.
3. Tipizaciya usloviy sooruzheniya luchevyh drenazhey na podtoplyaemyh territoriyah / O. V. Hryanina, M. A. Kruglova, A. M. Kuryaeva, V. A. Radaev // Zhurnal tehnicheskih issledovaniy. – 2020. – T. 6, № 1. – S. 31-36.
4. Shalamov, V. K. Gvozd' // Mezhdunarodnaya nauchnaya konferenciya molodyh uchenyh i specialistov, posvyaschennaya 180-letiyu so dnya rozhdeniya K.A. Timiryazeva : Sbornik statey, Moskva, 05–07 iyunya 2023 goda. – Moskva: Rossiyskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet - MSHA im. K.A. Timiryazeva, 2023. – S. 179-184.
5. Shalamov, D. I. Ekologicheskaya ocenka vliyaniya tyazhelyh metallov i allelotoksichnosti v pochvah vlagolyubivyh kul'tur v usloviyah ekologicheskogo stacionara RGAU-MSHA imeni K. A. Timiryazeva / D. I.
6. Shevchenko, V. A. Kompleksnaya melioraciya - osnova tehnologicheskogo obespecheniya prodovol'stvennoy bezopasnosti i sohraneniya plodorodiya pochv / V. A. Shevchenko, L. V. Kireycheva // Prirodoobustroystvo. – 2025. – № 1. – S. 6-12.
7. Economic and legal aspects of budgetary sphere formation / R. Livanova, S. Pasternak, O. Mamrukova [et al.] // Revista Juridica. – 2024. – Vol. 3, No. 79. – P. 652-660.
