Широкомасштабная гидротехническая мелиорация в СССР получила ранг важнейшего направления внутренней государственной политики в 1966 г. после решения майского (1966) Пленума ЦК КПСС и Постановления Совета Министров СССР от 16 июня 1966 г. «О широком развитии мелиорации земель для получения высоких устойчивых урожаев зерновых и других культур». Автор указывает причины принятия в СССР Государственной программы «О широком развитии мелиорации земель», приводит анализ темпов мелиоративного строительства и реконструкции мелиоративных систем за 1966-2004 гг., рассматривает основные недостатки и накопившиеся проблемы мелиорации и использования мелиорированных земель, причины их появления и пути устранения, способы повышения эффективности мелиорации земель Беларуси. Дана критика непрофессиональных выводов и рекомендаций по заболачиванию осушенных сельскохозяйственных земель. Ключ к решению в области эффективности мелиорации - в высокой культуреземледелия на основе научно обоснованных рекомендаций, увязанных с конкретикой объектов.

Приведен текст книги 1892 г. о первом массовом осушении Полесья. Экспедиция 18731892 гг. под руководством генерал-лейтенанта И.И. Жилинского проводила изучение топографических, гидрометрических и геологических характеристик Полесья и осуществила первое массовое осушение этого края.Результаты изысканий и обследований, проведенных экспедицией, показали, что задача осушения Полесья заключалась в образовании новых путей для стока воды, не вмещающейся в естественные русла притоков Припяти, направляя излишек воды в места, где имеется ее недостаток, т.е. установить более правильное распределение и движение вод по площади Припятского бассейна. В книге подведены итоги работы, выполненной экспедицией, подробно описаны не только экономические выгоды от осушения (канализации) полесских болот, но и показаны значительные социальные и экологические улучшения условий жизни населения.

Приведено описание динамики потоков, протекающих через затапливаемый польдер при прохождении весеннего половодья. Дано решение по определению расходов воды и скоростей на гребнях оградительных дамб и водосливов-прорезей с учетом характера развития половодья, конструкции польдера, условий перелива через гребни элементов. В решении учтены особенности течения воды через продольную дамбу, заключающиеся в том, что через верхнюю его часть происходит приток, а через нижнюю - отток воды при переменных напорах по длине и по времени развития половодья. На каждой из этих частей продольной дамбы происходит подтопленное и на неко-торых участках может быть неподтопленное течение. Даны зависимости определения условий и расходов течения через участки продольной дамбы. Разработанные зависимости позволяют с помощью приближенных способов решения дифференциальных уравнений рассчитать динамику скоростей на гребнях водосливов-прорезей и затапливаемых дамб с учетом режима половодья. Расчет расходов воды скоростей и глубин дает возможность определить наиболее опасные по размыву участки дамбы польдера и выполнить их укрепление.

Рассмотрена задача оптимизации положения уровней грунтовых вод на участках регулирования водного режима осушительно-увлажнительных мелиоративных систем при невыровненном рельефе. Разработана методика определения расчетной отметки поверхности почвы, относительно которой поддержание уровней грунтовых вод в оптимальных пределах сводит к минимуму недобор продукции сельскохозяйственных культур на повышенных и пониженных элементах рельефа. Характер рельефа учитывается с помощью отклонения средневзвешенной по площади отметки поверхности участка от минимальной. Приведен простой приближенный способ определения расчетной отметки поверхности почвы. Численный эксперимент показал, что для различных культур расчетная отметка поверхности почвы может быть приближенно принята одинаковой, но зависимой от характера рельефа.

Представлены результаты анализа исследований трансформации русел проводящей сети мелиоративных систем, на основании которых все участки русел, находящиеся в неудовлетворительном состоянии, предложено разделить на три типа. Каждый тип характеризуется идентичными видами деформаций размыва или заиления и одинаковыми типами руслового процесса. В качестве пороговых пределов, безопасных из условия развития русловых деформаций открытой проводящей сети, предложено принять характерные стадии движения наносов для каждой из трех категорий водотоков, сгруппированных по использованию и гидравлическому режиму пропуска расчетных расходов. В соответствии с приведенной схематизацией обоснованы базовые положения назначения мероприятий по управлению русловым и гидравлическим режимами рекводоприемников и проводящих каналов и предложены мероприятия по их регулированию.

Приведены расчетные зависимости для количественной оценки равновесного влагосодержания в зоне аэрации дренируемых грунтов. Разработанные зависимости позволяют достаточно точно описать эпюру равновесного влагосодержания для большинства мелиорируемых грунтов, встречающихся на территории Республики Беларусь. Предлагаемая форма эпюры влагосодержания соответствует модели грунта в виде системы параллельных капилляров с радиусами, изменяющимися в соответствии с распределением Вейбулла. Изложена методика расчета оптимальных уровней грунтовых вод на мелиорированных землях.

Проанализирован опыт использования растительноядных рыб (белый амур, белый и пестрый толстолобик) для борьбы с водной растительностью в открытых каналах гидромелиоративных систем, как важного фактора обеспечения их постоянной работоспособности с одновременным получением товарной рыбной продукции. Изложены предложения по проведению необходимого комплекса научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ для решения этой проблемы в условиях Беларуси и, в частности, в зоне Полесья.

На основании анализа информации о почвенных, геоморфологических и гидрогеологических условиях формирования понижений на мелиорированных минеральных землях низменных озерноледниковых ландшафтов разработаны принципы их типизации, установлены доминантные признаки для каждого типа понижений. Предложенная типизация имеет многоуровневую структуру и включает описания ландшафтных районов, типов земель, мелиоративных объектов, полей оптимизации землепользования. Каждый уровень имеет конкретное информационное содержание, которое можно представить в виде словесной или численной характеристики и закодировать.

Приведены зависимости, устанавливающие связь между отдельными показателями физических свойств и состава грунтов, что позволяет сократить количество непосредственно определяемых в лабораторных условиях показателей и получать их расчетным путем. Полученные результаты предназначены для определения свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях для мелиоративного и водохозяйственного строительства. Их применение обеспечивает принятие обоснованных и экономичных инженерных решений при проектировании.

Предложена методика оценки плотности сложения торфяно-болотной почвы различной степени зольности при действии динамической нагрузки. При рассмотрении уплотнения почвы в ее составе выделяется торф и минеральный остаток с уже известными физико-механическими характеристиками. В полевых условиях установление затрат энергии на уплотнение почвы машинами и механизмами строится на допущении, что химическая энергия горючего преобразуется в механическую. Плотность сложения почвы предлагается прогнозировать на основании результатов определения соотношения энергоемкостей уплотнения почвы в полевых и лабораторных условиях.

Определено влияние изменчивости погодных условий на колебания урожая сельскохозяйственных культур. Описаны методы прогнозов урожайности, применяющиеся в республике в настоящее время. Для уточнения применяющихся методов прогнозов необходимо разработать поэтапную модель учета влияния факторов, которая дополнила бы применяющиеся в республике виды прогнозов. В статье описаны закономерности влияния метеорологических условий на процесс роста и развития растений. Указано на то, что продолжительный вегетационный период характерен для лет с высоким урожаем зерновых. Длительность фаз зерновых зависит не только отнакопления сумм температур, но от целого комплекса факторов.

Описан метод создания сорта озимой диплоидной ржи Бирюза, основанный на проявлении эффекта гетерозиса при свободном межсортовом опылении и объединении в одну популяцию большого числа сортов и гибридов из разных эколого-географических групп. Представлена краткая характеристика основных хозяйственно полезных признаков нового сорта.

Управление уровнем грунтовых вод позволяет создать оптимальные условия для роста и развития растений, в результате прибавка урожайности сельскохозяйственных культур достигает 30%. Расчеты показывают, что прибыль от производства сельскохозяйственной продукции, получаемой на осушенных землях с учетом ежегодных затрат на необходимые мелиоративные мероприятия, составляет 7 млн у.е. при рентабельности около 16%.

Исследования продуктивности кормовых агроценозов на постторфяных почвенных комплексах Белорусского Полесья позволили отобрать наиболее перспективные кормовые культуры, хорошо проявившие себя в сложных водно-физических и температурных условиях. Дана экономическая и энергетическая оценка эффективности их возделывания. На основе отобранных культур сформированы и отобраны перспективные и продуктивные плодосмены, составляющие систему лугового и полевого кормопроизводства на природно-техногенных почвенных комплексах, формирующихся на месте деградированных торфяников Полесья. Дана экономическая и энергетическая оценка их эффективности.

Приводятся данные по влиянию осушения и сельскохозяйственного использования торфяных почв на агрохимические свойства и урожайность многолетних трав. Выявлено влияние внесения минеральных удобрений и краткосрочного затопления травостоев на увеличение их продуктивности до 31,9 % абсолютно сухого вещества при трехукосном использовании по отношению к контролю. Отмечено повышение скорости минерализации органического вещества при летнем затоплении травостоя после 1 и 2 укосов на 3 суток.

Представлены данные об устойчивости злаковых травостоев к переувлажнению на мелиорированных участках. Исследования проводили на дерново-подзолистой глеевой (оглеение сплошное с глубины 20-30 см) и дерново-подзолистой глееватой супесчаных почвах с весенним застоем воды. На участках с продолжительностью затопления более двух недель (дерновоподзолистая глеевая почва) густота сеяных видов за пять лет уменьшилась в 1,6-2,3 раза, а менее двух недель (дерново-подзолистая глееватая почва) - в 1,3-2,3 раза. Наиболее устойчивыми видами оказались корневищные злаки двукисточник тростниковый, кострец безостый и полевица гигантская. Они были лучше адаптированы к весеннему переувлажнению и к пятому году жизни занимали в травостоях доминирующее положение (40,5-78,9% по массе). Менее устойчивым видом была тимофеевка луговая. К третьему году жизни ее участие в травостоях уменьшалось в 2,5-4,0 раза.

Представлены результаты подбора лучших компонентов злаковых травосмесей и их соотношение с растениями клевера лугового на пойменных торфяных почвах. Показана роль отдельных компонентов травосмесей на продуктивное долголетие клевера лугового и его ценотическую активность в травостое. Предложены наиболее продуктивные травосмеси.

Представлены итоги почти полувековых исследований, которые подтверждают правильность подхода к изучению окислительно-восстановительных процессов, происходящих в минеральных почвах. Исследования подчеркивают двойную роль, которую по отношению к почвенной среде играют диагностика и параметризация кислородного состояния почв и его преимущество перед их водным режимом. Правильное насыщение почв кислородом предотвращает их морфологическую и химическую деградацию, а также стабилизирует условия эволюции почвообразовательных процессов. Возможность непрерывного поступления кислорода, обеспечивающего потребности почвенной среды,создает оптимальные условия для развивающейся в ней растительности, метаболизм которой значительно воздействует на формирование и развитие почв. Граничные показатели оптимального насыщения почв кислородом обуславливают их увлажнение, избыток которого способствует развитию процессов восстановления, деградации почвы и оказывает токсическое воздействие на растения, а недостаток влаги нарушает ход биохимических процессов в почвах и вегетации растений.Определение аноксемии почв, вызванной глеевым процессом, по их морфологическим признакам, пополненное изучением их окислительно-восстановительной устойчивости и времени оттока гравитационной воды, перманентный излишек которой сигнализирует о признаках оглеения, можно использовать для гидравлических решений и расчетов сети закрытого дренажа.

По материалам обширного почвенного обследования приводятся данные по распространению эродированных почв на сельскохозяйственных землях Беларуси. Сделаны обобщения и анализ изменения свойств и показателей плодородия почв под влиянием процессов эрозии. Показано, что смыв приводит к ухудшению водно-физических свойств почв: снижаются наименьшая влагоемкость, диапазон активной влаги, плотность сложения, плотность твердой фазы почвы, общая пористость, увеличивается максимальная гигроскопичность и влажность завядания растений. Агрохимические показатели эродированных почв определяются свойствами распахиваемых горизонтов. Смытые почвы существенно отличаются от полнопрофильных уменьшенными запасами и содержанием гумуса и азота, что больше всего ухудшает их плодородие и отрицательно влияет на продуктивность возделываемых на этих почвах сельскохозяйственных культур. Вместе с тем на улучшение агрохимических показателей плодородия в большей степени, чем на другие свойства смытых почв, можно воздействовать применением органических и минеральных удобрений. Снижение в смытых почвах численности мезофауны и микрофлоры, содержания гумуса и азота обуславливает более низкую их биологическую активность по сравнению с несмытыми почвами.

Приведены результаты многолетних исследований по влиянию земледельческих полей орошения (ЗПО) на качество природных вод. Установлено повышение в них содержания аммония, фосфатов, хлоридов и органических веществ, что обусловлено избыточной нагрузкой животноводческих стоков. Показано, что для доочистки возвратных вод ЗПО можно использовать биоинженерные сооружения. Только за 5 лет они предотвратили сброс в водоприемник 8,6 т фосфатов и почти в три раза больше аммония.

Представлена конструкция ствола для глубинного тушения пожаров на торфяниках без использования внешних источников воды. Постановка цистерны на водоисточник или использование одновременно нескольких стволов существенно повышают эффективность локализации и ликвидации торфяных пожаров на глубине до 1 м.

Дано теоретическое обоснование прочности торфяной гранулы при воздействии статической нагрузки и придания сухим гранулам свойств, необходимых для сохранности их в момент подсева при восстановлении травостоев на сенокосах и пастбищах, а также при их транспортировке и хранении, приведены результаты опытов по динамической прочности гранул и всхожести семян в гранулах с различными добавками.

Исследованиями установлено, что удобрение пастбищ способствует улучшению ботанического состава травостоев, снижению их засоренности и повышению участия ценных трав. Увеличивая урожайность, минеральные удобрения, внесенные в оптимальных нормах и соотношениях, значительно улучшают качество пастбищного корма. При определении норм и соотношений минеральных удобрений для ежегодного поверхностного внесения на культурных пастбищах необходимо учитывать тип местообитания, особенности почв, их обеспеченность основными элементами питания, характер травостоя, его хозяйственное использование и планируемых урожай.В повышении продуктивности и долголетия культурных пастбищ и сохранении высококачественного травостоя важную роль играют фосфорные и калийные удобрения. Однако на разных типах почв действие их проявляется по-разному, и прибавки урожая от применения этих удобрений могут колебаться в значительных пределах, прежде всего, в зависимости от обеспеченности почв доступными для растений формами фосфора и калия. При длительном использовании культурных пастбищ и при снижении в составе травостоя удельного веса бобовых компонентов наряду с фосфором и калием необходимо вносить азот. Внесение азотных удобрений на пастбищах в дозах ниже оптимальных снижает содержание несеяных видов в травостое и позволяет увеличить продолжительность их использования.

Изложена методика оценки состояния луговой растительности и лугов Беларуси, которая включает вопросы сбора и анализа информации, конструирования сети обследования, технологии проведения полевых работ, картирования полей многолетних трав, сенокосов и пастбищ, комплексной оценки травостоев. Шкала индекса комплексной оценки травостоя, имеющая четыре группы качества, позволяет визуально установить степень нуждаемость в улучшении. Результаты оценки состояния лугов не только позволяют характеризовать степень нарушенности дернины и изреженности травяного покрова, но и определить комплекс мероприятий, способствующих обновлению травостоев, и повышению продуктивности луговых угодий.