Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь департамент образования, науки и кадров
| Вид материала | Документы |
- Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь постановление, 1523.97kb.
- Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь главное управление, 797.75kb.
- Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь главное управление, 345.44kb.
- Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь главное управление, 510.64kb.
- Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь главное управление, 513.22kb.
- Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь главное управление, 572.9kb.
- Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь главное управление, 368.45kb.
- Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь главное управление, 600.27kb.
- Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь главное управление, 398.97kb.
- Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь, 2015.15kb.
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И
ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ
БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
М. Г. Голченко, Т. Д. Лагун, В. Н. Основин
МЕЛИОРАЦИЯ
И ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО
ВВЕДЕНИЕ
В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
Допущено учебно-методическим центром Минсельхозпрода РБ
в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений
специальности «Мелиорация и водное хозяйство».
Под общей редакцией
профессора, заслуженного работника
народного образования РБ
Голченко М.Г.
Горки 2003
УДК 631.6 (075.8)
Рецензенты: А. П. ЛИХАЦЕВИЧ, член-корр. ААН РБ, доктор технических наук, генеральный директор НПО «БелНИИМиЛ; Н. Н. ВОДЧИЦ, зав. кафедрой сельскохозяйственных гидротехнических мелиораций учреждения образования «Брестский государственный технический университет».
Введение в специальность: Учебное пособие / Белорусская государственная сельскохозяйственная академия; Сост. М. Г. Г о л ч е н к о, Т. Д. Л а г у н, В. Н. О с н о в и н. Горки, 2003. с.
Дается общее представление о специальности инженера-гидротехника, его роли и задачи в сельскохозяйственном производстве. Приведены основные сведения о современных методах и способах мелиорации, увязанных с проблемой охраны окружающей среды. Отдельная глава посвящена организации учебного процесса и условиям получения высшего образования по избранной специальности.
Для студентов специальности 1-74 05 01 – мелиорация и водное хозяйство.
Таблиц . Библиограф. .
© М. Г. Голченко, Т. Д. Лагун, В. Н. Основин, 2003.
© Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2003.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Обучение в высших учебных заведениях начинается с чтения лекций по дисциплине «Введение в специальность». Включение ее в учебный план обусловлено требованиями к качеству подготовки специалистов.
Известно, что многие молодые люди, успешно сдавшие вступительные экзамены и прошедшие по конкурсу в высшее учебное заведение, не всегда четко осознают, чему они будут учиться в данном вузе по избранной специальности, не знакомы с общим уровнем развития материального производства или отрасли, в которой будут трудиться, не знают особенностей обучения в высшей школе.
Цель изучения дисциплины:
– получение знаний о системе высшего сельскохозяйственного образования в Республике Беларусь, о профиле и специфике будущей работы по избранной в вузе специальности.
Задачи по изучению дисциплины:
– ознакомление на первом курсе студентов со спецификой высшего сельскохозяйственного образования в системе непрерывного обучения, его роли для развития интеллектуального, культурного и экономического потенциала общества;
- изложение рекомендаций по организации учебного процесса студентов, их прав и обязанностей, квалификационных требования к будущей профессиональной деятельности;
- знакомство с историей, современным состоянием, проблемах и перспективах мелиорации и водного хозяйства в увязке с охраной природной среды;
- изучение истории развития факультета и вуза, организации встреч с производственниками, посещение мелиоративных и водохозяйственных объектов;
- ознакомление студентов с принципами организации и психологии – педагогическими особенностями учебного процесса, формирование у студентов понимания способов повышения эффективности учебной деятельности.
Студент должен знать:
- существующую систему высшего образования;
- положение о высших учебных заведениях;
- основные принципы организации учебного процесса;
- правила работы с литературой и конспектирования лекций;
- положение о курсовых экзаменах и зачетах;
- права и обязанности студентов;
- основные сведениях о современных мелиорациях и водном хозяйстве;
- состояние и перспективы развития мелиораций и водного хозяйства в Республике Беларусь;
- основные природоохранные мероприятия при проведении мелиораций и в водохозяйственном строительстве в целом;
- приемы поддержания максимального уровня работоспособности человека;
- методы повышения работоспособности студентов в учебном процессе.
Студент должен уметь:
- пользоваться литературными источниками, владеть приемами быстрого чтения и изложения технического текста, эффективного использования научно-технической информации;
- составлять тезисы и конспекты лекций;
- ориентироваться в социальных и правовых отношениях в обществе;
- отстаивать свою точку зрения на квалифицированную характеристику инженера-гидротехника.
Настоящее издание является вторым, дополненным и переработанным, с учетом происшедших изменений в системе высшего образования и мелиорации земель в Республике Беларусь (первое издание вышло в 1986 г.; М. Г. Голченко, Введение в специальность, Минск, «Вышэйшая школа»).
Учебное пособие подготовлено коллективом авторов в составе: М. Г. Голченко, профессор БГСХА, заслуженный работник народного образования РБ, кандидат техн. наук; Т. Д. Лагун, доцент БГСХА, кандидат техн. наук; В. Н. Основин, доцент БГСХА, кандидат техн. наук.
Авторы выражают глубокую признательность рецензентам учебного пособия: Генеральному директору НПО «БелНИИМиЛ», члену-корреспонденту ААН РБ, доктору технических наук, профессору А. П. Лихацевичу и заведующему кафедрой сельскохозяйственных гидротехнических мелиораций учреждений образования «Брестский государственный технический университет», кандидату технических наук Н. Н. Водчицу за ценные замечания и советы по улучшению содержания учебного пособия.
2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СОВРЕМЕННЫХ МЕЛИОРАЦИЯХ
И ВОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
2.1. Влияние природно-климатических условий на устойчивость
сельскохозяйственного производства Республики Беларусь
Средой и условием существования наземных растений является биосфера, которая включает в себя почвенную оболочку Земли и приземной слой воздуха. Важнейшая составная часть биосферы – почва. Почва – это естественноисторическое образование, представляющее собой сложную многофазную минеральную и органическую систему различного химического, физического и биологического состава. Иногда под почвой понимают поверхностный слой земной коры, разрыхленный, измененный и непрерывно изменяющийся под совместным воздействием природных факторов почвообразования и производственной деятельности людей и обладающий составом плодородия.
Почва находится в постоянном развитии, поэтому и ее плодородие – свойство динамичное, претерпевающее заметные изменения, как в естественном состоянии, так и особенно при вовлечении почвы в обработку. Плодородие – очень важное и сложное свойство почвы. Чаще всего почвы, вовлеченные в сельскохозяйственное производство, характеризуются эффективным плодородием, об уровне которого судят, прежде всего, по величине уровня, получаемого при возделывании культур. В свою очередь эффективное плодородие подразделяется на естественное и искусственное. Последнее создается и поддерживается воздействием человека через систему различных агротехнических и мелиоративных мероприятий: обработка почвы, внесение органических и минеральных удобрений, осушение, орошение и др.
Выделяют также потенциальное плодородие почвы, под которым понимают те внутренние почвенные ресурсы, которые могут быть использованы для максимального удовлетворения потребностей растений. При одинаковом потенциальном плодородии почвы могут иметь различное эффективное плодородие и наоборот. Например, из-за своеобразия почвообразовательного процесса, неблагоприятного рельефа и климатических условий потенциальное плодородие некоторых почв не может быть использовано в полной мере. В первую очередь это относится к заболоченным и засоленным почвам. Высоким потенциальным плодородием на юге нашей страны обладают многие каштановые и другие почвы, но их производительность сдерживается в связи с недостаточным количеством выпадающих осадков. Проблема несоответствия между потенциальным и эффективным плодородием также решается в первую очередь путем осуществления различных мелиоративных мероприятий.
Атмосфера, как и почва, является средой и условием жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов. Конкретным показателем атмосферы в данном случае служат климатические условия, которые она образует вместе с солнечной энергией. Упрощенно под климатом понимают многолетнюю совокупность метеорологических условий, свойственных данной местности: количество выпадающих атмосферных осадков, продолжительность солнечного сияния, температура и влажность воздуха, испаряемость влаги, облачность, скорость ветра и др.
Наиболее существенное влияние на жизнедеятельность растений, их продуктивность и качество продукции оказывают свет, тепло, питательные вещества и вода, которые должны находится в определенном количественном соотношении. Другие же факторы, например, как облачность неба, влажность воздуха, град, заморозки и т. д., относят к второстепенным. В большинстве случаев они ограничены временем, территорией и воздействуют только на отдельные виды растений. Безусловно, иногда перечисленные второстепенные факторы достигают большой интенсивности и величины и оказывают существенное влияние на развитие растений, причиняя вред или даже вызывая гибель урожая сельскохозяйственных культур.
В процессе своего исторического развития растения приспособились к соответствующим природно-климатическим условиям, что обусловливает их биологическую продуктивность.
Основные особенности почв Белоруссии обусловливаются расположением республики на юго-западе обширной дерново-подзолистой зоны с умеренно континентальным климатом, длинным вегетационным периодом, высоким биоклиматическим потенциалом.
Северная часть территории Республики Беларусь входит в Прибалтийскую, южная – в Белорусскую часть южно-таежной зоны дерново-подзолистых почв. Почвообразующие породы: 12,6 % – озерно-ледниковые и лессовые, 12,7 – моренные, 41,3 – водно-ледниковые, 17,0 – древнеаллювиальные, 6,8 – аллювиальные, 9,6 – болотные; по механическому составу: глинистые – 0,05 %, суглинистые – 31,6, супесчаные – 27,75, песчаные – 31, торфяные – 9,6. Почвы республики образовались под влиянием подзолистого, дернового и болотного процессов. Значительно влияют на формирование почв окультуривание и эрозия.
Основной тип почв в республике – дерново-подзолистые. Эти почвы занимают около 70 % всей территории. В связи с большим разнообразием почвообразующих пород дерново-подзолистые почвы Беларуси очень разнообразны. Разные по механическому составу, они неодинаковы и по плодородию.
Рельеф Белоруссии сложный и разнообразный. Он образовался в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных факторов на протяжении всей геологической истории западной части Русской плиты.
Территория республики расположена на западе Русской равнины и имеет преимущественно волнистую или плосковолнистую поверхность с абсолютными высотами 110…180 м над уровнем моря, над которой местами поднимаются холмистые моренные возвышенности и гряды, разделенные низинами и речными долинами. Средняя высота поверхности Беларуси 160 м над уровнем моря. Большинство возвышенностей, на которые приходится часть территории, расположены в северо-западной части республики и имеют абсолютные высоты 200…300 м. Возвышенности холмистых районов, занимающих треть территории и плоские равнины, прорезаны узкими и довольно глубокими речными долинами, а также сетью коротких оврагов и балок. Для низин характерны широкие и плоские, часто заболоченные долины, которые сочетаются с плоскими зарастающими озерными котловинами.
Весь юг республики занят низменным пространством Белорусского Полесья с необычно ровным рельефом. Долины рек плоские и широкие. Характерным для Полесья является широкое распространение одиночных и групповых песчаных холмов. Моренные холмы и возвышенности встречаются редко.
Потребность в проведении того или иного вида мелиораций и возможность их осуществления определяются комплексом социально-экономических и природных факторов. В числе последних наиболее существенное значение имеют климатические условия (осадки, температура, влажность воздуха и т. д.) Климат Беларуси в целом умеренно континентальный: зима мягкая и влажная, лето относительно прохладное и солнечное.
Выпадение осадков является неравномерным и часто недостаточным в отдельные декады даже средневлажных лет.
Неравномерный режим летних осадков обусловливает наличие бездождных и засушливых периодов. Бездождным считается такой период, когда в течение 10 дней подряд за сутки выпадало меньше чем 1 мм осадков. В последующие дни неэффективными являются осадки менее 5 мм, если при делении их суточной суммы на предшествующее число бездождных дней (после первых 10) получалась величина менее 0,5 мм/сут.
Для Республики Беларусь бездождные периоды в течение апреля – октября – ежегодное явление. По каждой метеостанции практически во все месяцы теплого сезона в среднем раз в два года (в июле раз в три года) можно ожидать бездождье. За сезон в отдельном пункте ежегодно наблюдается в среднем 3…4 бездождных периода. В распределении повторяемости бездождных периодов по территории республики не наблюдается четких закономерностей.
Наиболее опасны бездождные периоды в весенне-летние месяцы на легких минеральных почвах.
Важным показателем погодных условий вегетационного периода служит суммарная продолжительность бездождья (СПБ), определяемая как сумма числа дней бездождных периодов. В среднем по Белоруссии СПБ за вегетационный период составляет 58 дней. В отдельные годы СПБ превышает средние значения более чем в полтора раза.
Бездождные периоды в 83 % случаев сопровождаются повышенными температурами воздуха, что приводит обычно к атмосферной и почвенной засухе. Считается, что почвенная засуха наступает при снижении продуктивной влаги пахотного слоя до 10 мм и ниже.
Однако определять степень оптимальности условий влагообеспеченности сельскохозяйственных культур только по абсолютным показателям не всегда правомерно. Для этого необходимы относительные, обобщающие показатели. Наибольшее распространение получил гидротермический коэффициент (ГТК) Г. Т. Селянинова, представляющий собой отношение суммы осадков за период с температурой воздуха выше 100С к сумме температур за этот же период, уменьшенной в 10 раз. Расчеты ГТК для метеостанций Белоруссии показывают, что примерно каждый третий год (а в отдельные месяцы и второй) территория республики испытывает недостаток увлажнения.
Беларусь географически расположена на стыке зон избыточного и неустойчивого увлажнения. Причем, отличительной характеристикой республики является наличие на ее территории водораздела между бассейнами двух морей – Балтийского и Черного. К бассейну Балтийского моря относятся такие крупные реки, как Неман и Западная Двина с их многочисленными притоками.
Характерной особенностью их водосборов, которые по площади занимают около половины Беларуси, является развитый мезорельеф и большая пестрота почвенного покрова, наличие крутых склонов, переувлажняемость низин, мелкоконтурность пахотных угодий, закустаренность, завалуненность.
К черноморскому бассейну относится река Днепр, с ее крупнейшим притоком Припять протекающая по восточной части Беларуси. Ее водосбор занимает весь юг республики, формируя уникальный регион – Полесскую низменность. Эта зона занимает около 6 млн. га, охватывая до 30 % территории Республики Беларусь.
Учитывая важную роль воды для всего живого на земле в 1998 г. был принят водный кодекс РБ, который регулирует отношения, возникающие при владении, пользовании и распоряжении Государственным фондом и направлен на создание условий для рационального использования и охраны вод, восстановления водных объектов, сохранения и улучшения водных экологических систем.
Таким образом, Земля и вода являются основными природными ресурсами и национальным богатством Республики Беларусь, от эффективности использования и охраны которых зависит экономическая, социальная и экологическая ситуация в стране, благополучие каждого человека. Большая распаханность территории со сложными природными условиями и культуртехнической неустроенностью. Из 9332,7 тыс. га сельскохозяйственных земель 8555,9 тыс. га интенсивно используется и в то же время 550,6 тыс. га подвержены эрозии, 103,1 тыс. га заболочено, 87,4 тыс. га заросли кустарником и мелколесьем. 547,7 тыс. га засорены камнями, 1328,5 тыс. га загрязнены радионуклидами (цезием – 137), 40 тыс. га нарушенных земель требуют рекультивации. Сельскохозяйственные угодья характеризуются большим разнообразием, обусловленным их гранулометрическим составом, степенью увлажнения, проявлением эрозионных процессов, степенью закустаренности.
В настоящее время в Республике Беларусь осушено 3,3 млн. га земель, из них в сельскохозяйственном использовании находится 2,9 млн. га. Кроме по-вышения продуктивности сельскохозяйственных угодий мелиоративное обустройство этих территорий решило целый ряд социальных программ. На крупных мелиоративных массивах созданы десятки хозяйств. Центральные их усадьбы представляют собой поселки городского типа с развитой инфраструктурой: культурно-бытовые учреждения, школы, детские сады и ясли, больницы, торговые центры.
Особенно это относится к Полесью. Благодаря проведению комплексных мелиораций экономический потенциал региона возрос за двадцать лет в 2,5 раза, и люди в подавляющем большинстве воспринимают это положительно. Одновременно с осуществлением мелиоративных работ построены сотни километров автомобильных дорог, сданы в эксплуатацию после строительства объекты социального и производственного назначения, сети водоснабжения и канализации, выполнено водное обустройство ряда сельских населенных мест. В то же время в республике не остановлены неблагоприятные процессы заболачивания и деградации земель, потери почвой плодородия. В неудовлетворительном состоянии находятся земли в водоохранных зонах малых рек, загрязняющихся стоками животноводческих ферм, на которых во многих случаях отсутствуют навозохранилища, жижесборники и другие сооружения. В пределах водоохранных зон размещено около 800 бань, прачечных, силосных ям и других объектов загрязнения. Серьезную опасность для поверхностных и грунтовых вод представляют крупные животноводческие комплексы с гидросмывной системой удаления навоза. Ухудшилась эксплуатация мелиорируемых земель, построенные ранее мелиоративные системы выходят из строя, увеличивается мелкоконтурность и закустаренность сельхозугодий.
Из года в год увеличивается загрязнение водных источников, качество и очистка их постоянно ухудшаются. Постоянным и наиболее опасным загрязнителем водоемов является сельскохозяйственное производство в связи с существующими нерациональными технологиями использования минеральных удобрений и химических средств защиты. Недостаточно эффективно используются водные ресурсы Республики Беларусь для строительства малых ГЭС и интенсивного рыбоводства.
Все большее значение в развитии общества играют экологические проблемы. Произошедшие за последние годы стихийные бедствия антропогенного и климатического характеров (авария на ЧАЭС, паводки в зоне Полесья) выявили проблемы в разработке и реализации мероприятий по предотвращению губительного воздействия этих явлений на безопасность жизнедеятельности человека, снижению поступлений нитратов и радионуклидов в водные ресурсы и урожай, защите сельских населенных мест от стихийных бедствий, нахождению дешевых источников энергии. В этих условиях добиваться устойчивого обеспечения населения Республики Беларусь качественным продовольствием становится все более затруднительным.
Антропогенная нагрузка достигла такого уровня, когда сама природа уже не в состоянии справиться с восстановлением земельных и водных ресурсов в ходе естественных процессов. Если не принять кардинальных мер по предупреждению их загрязнения в результате сельскохозяйственной деятельности, населению республики уже в ближайшие десятилетия угрожает перспектива остаться без пригодной для питься воды и экологически чистой сельскохозяйственной продукции.
Прогнозируемые учеными глобальные изменения климата, негативные процессы в земледелии показывают, что альтернативы экологически сбалансированному природопользованию в Республике Беларусь нет. Необходимо от тезиса, что надо больше производить продукции и с меньшими затратами, переходить к новому, что самые крупные наши потери связаны со снижением затрат на охрану природы.
Учитывая важность в Беларуси мелиорированных земель, на которых в настоящее время производится более трети продукции растениеводства, Постановлением Совета Министров Республики Беларусь № 76 от 20 января 2000 г. принята Республиканская программа “Сохранение и использование мелиорированных земель на 2000…2005 г.г.”. Реализация программы позволит превратить мелиорированные земли в гарантированный источник получения сельскохозяйственной продукции. Этому будут способствовать реконструкция и модернизация устаревших мелиоративных систем, обеспечение их надежного функционирования, интенсификация мелиоративного земледелия и луговодства. Программа ориентирована на эффективное производство экологически чистой сельскохозяйственной продукции, охрану почв и почвенного покрова от деградации, а водных источников – от истощения и загрязнения, создание благоприятных условий жизни и труда сельского населения. Эффективность этой работы во многом будет зависеть и от уровня подготовки и квалификации выпускаемых специалистов – инженеров-гидротехников.