Разработаны концептуальные научные основы стратегии комплексного управления водноземельными ресурсами для эффективного использования естественного агроресурсного потенциала, создания устойчивых и экологически уравновешенных агроэкосистем, нормирования антропогенной нагрузки на эти системы, а также для воспроизводства плодородия мелиорируемых почв. Представлены типы мелиоративных систем, их доля в общей площади мелиорируемых земель гумидной зоны Украины, а также распределение мелиорируемых земель среди землепользователей по формам хозяйствования (государственные и фермерские хозяйства, частные предприятия, паевые товарищества и кооперативы). Дана общая характеристика природно-климатических условий и технические характеристики мелиоративных систем, рассмотрены структура посевных площадей и основные причины снижения продуктивности, изложены основы экологобезопасного и рационального направления эффективного использования на осушаемых землях.

Представлена структура автоматизированной информационной системы агропредприятия для информационного обеспечения оптимизации хозяйствования. Изложены вопросы создания ее базовой составляющей - книги истории полей севооборота на основе геоинформационных технологий, возможности ее интеграции с другими информационными ресурсами, включая базу данных временных рядов результатов агро-, гидро-, эколого-мелиоративного мониторинга.

Эксперименты с моделью формирования баланса площадей работоспособных мелиоративных систем показали, что при условиях содержания, ремонта и реконструкции мелиоративной сети, идентичных 8090-м гг. 20 в., потери мелиорированных площадей неизбежны и в самых оптимистичных для отрасли вариантах инвестиционной стратегии государства. Эффективность инвестиций в мелиоративную отрасль может быть существенно повышена за счет совершенствования структуры управления проведением ремонтноэксплуатационных работ и восстановления эффективной системы надзора, а также адаптации качества обслуживания мелиоративных систем к уровню растениеводства и структуры посевных площадей, существующим гидрологическим условиям на мелиорированных площадях.

С целью создания источника воды для увлажнения и предотвращения загрязнения водоприемников водами, сбрасываемыми с сельскохозяйственных угодий мелиорированных земель, применяются водооборотные системы. Для снижения стоимости создания на них аккумулирующих прудов предложена конструкция водооборотной системы с временно-аккумулирующей емкостью. Испытания показали высокую работоспособность элементов системы при затоплении и опорожнении временно-аккумулирующей емкости.

Изложена характеристика и основы алгоритма компьютерных программ ретроспективного расчета водного баланса почв в различных условиях формирования их водного режима. Приведены примеры расчетов, состав исходных данных и получаемых расчетных показателей, методика построения кривых вероятности и обеспеченности показателей неблагоприятных водных явлений и параметров гидромелиоративных режимов почв.

Разработан гидравлический стенд для гидравлических и фильтрационных исследований водопоглощающих устройств, на котором проведены исследования моделей усовершенствованных колонокпоглотителей и их элементов в натуральную величину. Гидравлическими исследованиями установлено, что в фильтрующей вставке нижнего элемента дренажные трубы способны пропускать, в зависимости от диаметра, от 4 до 22 л/с. Фильтрационные исследования показали, что пропускная способность колонок-поглотителей зависит, в основном, от проницаемости фильтрующей засыпки верхнего элемента, водоприемной площади среднего элемента и слоя воды на поверхности почвы. Гидравлические и фильтрационные исследования моделей позволили оптимизировать основные параметры нижнего и среднего элементов трех типов конструкций в зависимости от характеристик верхнего элемента. Исследованиями установлены значения пропускной способности фильтрующих колонок-поглотителей: 0,22 л/с (КПФ-1); 0,45 л/с (КПФ-2); 0,71 л/с (КПФ-3).

Исторический экскурс в историю развития мелиорации показывает ее положительное влияние на социально-экономический и культурный климат села и агропромышленного комплекса в целом, на занятость трудоспособного населения, что существенно снижает его миграцию в города и другие регионы. Для реализации Государственной программы возрождения и развития села в Республике Беларусь нобходимо сохранение и восстановление мелиорированных земель с целью получения конкурентоспособной и экологически чистой сельскохозяйственной продукции.

В работе излагаются методологические вопросы создания автоматизированной системы принятия решений по сельхозиспользованию земель, включая формирование целей экономико-экологического уровня, структурирования множества альтернатив и создания оптимизационно-имитационной модели для выбора наилучших вариантов.

Под влиянием осушения водный режим почвы изменяется, в нее начинает проникать больше воздуха, улучшается аэрация. Такое изменение водного режима влияет на структуру, плотность, пористость ифильтрационные свойства почвы, а также на работу дренажа. Исследования на трех объектах Каунасского района показали, что за 35-50 лет гранулометрический состав как осушаемых, так и неосушаемых почв остался неизменным. Плотность осушаемых почв уменьшилась, улучшилась их структура, однако снизилось количества гумуса. В более тяжелых суглинистых почвах положение дрены влияет на плотность и фильтрационные свойства почвы: чем ближе к дрене, тем плотность меньше, а коэффициент фильтрации больше по сравнению с междреньем.

Рассматривается пространственно-временноой анализ продуктивных влагозапасов минеральных почв на территории Беларуси. Рассмотрена география проявления основных видов рисков, связанных с почвенными влагозапасами: почвенной засухи и переувлажнения почвы. Экстремальными приняты годы редкой повторяемости значений почвенной влажности ниже 5%-ной и выше 95%-ной обеспеченности. Выявлены районы с наибольшими проявлениями экстремальных значений продуктивных почвенных влагозапасов.

Исследования состояния водного режима активного слоя почвы и урожайности зерновых и кормовых культур на склоновых землях Поозерья показали, что при современном уровне агротехники в условиях адаптивного размещения культур в полях севооборота с учетом почвенного покрова, рельефа местности и водного режима почвы на протяжении вегетации можно получать высокие и устойчивые урожаи зерновых и кормовых культур.

На примере мелиоративных объектов Глубокского района Витебской области проанализированы условия и закономерности формирования растительного покрова пониженных элементов рельефа при развитии процессов вторичного заболачивания. Имеется устойчивая тенденция развития сукцессионных процессов в сторону сообществ-предшественников, генофонд которых пробуждается наиболее активно во влажные годы. Установлено, что распространение растительности, ее видовой состав и обилие зависят от почвенно-гидрогеологических условий и могут быть использованы в качестве индикационных и диагностических признаков интенсивности проявления процессов вторичного заболачивания.

Представлены данные по продуктивности кормовых культур (кукуруза, просо, люпин, люцерна посевная, лядвенец рогатый, галега восточная), возделываемых на торфяно-песчаных почвенных комплексах с содержанием органического вещества менее 7,0 %. Установлено, что содержание органического вещества не является лимитирующим фактором, определяющим урожайность. При подборе оптимальных приемов интенсификации (набор культур, применение органических, микрои макроудобрений) на торфяно-песчаных почвенных комплексах можно получать: кукурузы - до 103 ц к. ед./га, многолетних бобовых трав - более 70, до 29,5 и 33,4 ц к. ед./га люпина и проса (возделывание на зеленую массу) соответственно. При создании зеленого конвейера при рациональном сочетании кормовых культур (люпин с пожнивным посевом проса кормового) можно получить корм высокого качества. Продуктивность приема составляет 47,2-60,4 ц/га к. ед. Корма максимально насыщены белком.

Трехлетние исследования показали, что злаковая культура отзывчива на внесение азота и способна формировать на его фоне высокие урожаи. Увеличение частоты скашивания травостоя способствовало повышению качества получаемой продукции и увеличению окупаемости внесенного азота, а также обеспечивало более равномерное поступление корма в течение вегетационного периода.

Исследования показали, что применение предварительных культур при перезалужении выработанных торфяных почв, находящихся в сельскохозяйственном использовании длительное время, способствует положительному изменению ботанического состава, повышению урожайности и эффективности возделывания луговых травостоев. Наряду с классическим весенним сроком залужения эффективны альтернативные сроки сева.

В условиях мелиорированной торфяной и минеральной почвы (южная Карелия) проведены долголетние (7 и 10 лет) исследования трансформации видового состава тимофеевки луговой. Установлена ценотическая активность сеяного и внедрившихся видов. Влияние минеральных удобрений на ботанический состав травостоя тимофеевки луговой в разных экологических условиях недостаточно эффективно. Сеяный вид в условиях дискомфорта сменяется представителями местной флоры. Стадия устойчивого состояния травостоя, при которой доминирует тимофеевка луговая, в условиях торфяной почвы длится три года, в условиях минеральной почвы - пять лет. Ценотическая активность тимофеевки луговой на минеральной почве значительно выше, чем на торфяной.

Представлены результаты исследований по изучению сравнительной продуктивности посевов озимой ржи на зеленый корм в сочетании с поукосными культурами, других сочетаний промежуточных культур и кукурузы на силос и определена наиболее эффективная структура видового состава кормовых культур на антропогенно-преобразованных деградированных торфяных почвах Полесья.

Изложены результаты энергетической оценки технологических приемов производства кормов на луговых угодьях. Приведены расчеты энергетических затрат по основным технологическим операциям, входящимв процесс перезалужения сенокосов и пастбищ. Установлено, что при оценке и сравнении технологических приемов по энергетическим затратам расчеты необходимо завершать оценкой затрат на получение конечной продукции (совокупные энергозатраты на 1 кормовую единицу). Рассчитаны расходы на получение корма при разных уровнях продуктивности луговых угодий. При получении более высоких урожаев энергозатраты на применение удобрений увеличиваются. Сравнение новой технологии и базовой показало, что затраты семян и топлива на производство единицы продукции снижаются. Продолжительность пользования угодьями без перезалужения увеличивается, что позволяет снизить затраты на обработку почвы в 2, расход семян в 1,5 раза и экономить минеральные удобрения.

Загрязнение поверхностных и подземных вод нитратами - одна из основных проблем охраны природы. В Литве количество осадков значительно превышает испарение, что способствует установлению в почве промывного режима, при котором происходит процесс выщелачивания солей из почвенного профиля и вынос их за пределы мелиорируемого участка. Легко вымывается азот в нитратной форме, так как он не закрепляется почвой. Исследования динамики миграции нитратов в почвенных монолитах ненарушенной структуры в зависимости от водного режима почвы показали, что при оптимальной почвенной влаге происходит диффузия нитратов, при этом миграция нитратов происходит до 30 раз медленнее, чем при конвективном переносе вещества.

Представлены исследования качества поверхностных вод осушаемых систем зоны Полесья Украины на основе разработанной методики оценки состояния водной среды по видовому разнообразию высшей водной растительности и данные сравнения методики с аналитическими исследованиями. Новая методика фитоиндикации экологического состояния водной среды с использованием высших водных растений является альтернативой аналитическим методам и может им предшествовать, так как фитоиндикация требует значительно меньших затрат.

Анализируются данные по химическому составу вод Припяти, начиная с 1953 года. Мониторинг химического состава сбросных и поверхностных вод г. Пинска в районе очистных сооружений по 19 показателям выявил недостаточную эффективность работы очистных сооружений в отношении нефтепродуктов, различных форм азота, синтетических поверхностно-активных веществ и железа. Уровень загрязнения сбросных вод часто превышает предельно допустимые концентрации, что негативно сказывается на экологическом равновесии Припяти. Реконструкция очистных сооружений позволит предотвратить или значительно снизить негативное антропогенное воздействие как на Припять, так и на прилегающие территории.

Лабораторными исследованиями установлено, что параметром, интенсифицирующим процесс кинетики выщелачивания кольматирующих отложений, является скорость движения реагента. Процесс выщелачивания значительно сокращается в зависимости от скорости движения реагента. Установлена логарифмическая регрессионная зависимость продолжительности выщелачивания от скорости движения реагента. Полученная функциональная зависимость может служить обоснованием расчета продолжительности процесса поинтервальной реагентной декольматации секторным циркуляционным устройством в зависимости от скорости движения реагента.

Представлены результаты исследований влияния погодных условий, доз и способов применения минеральных удобрений на урожайность и качество зерна ярового тритикале на деградированной торфяной почве. Установлено, что дробное внесение удобрений позволяет повысить содержание белка в зерне на 23% по сравнению с однократным (перед севом) и стабилизировать урожайность зерна ярового тритикале 45-50 ц/га. Также установлена корреляционная связь между уровнем содержания в почве элементов минерального питания, азотом, фосфором и калием растений ярового тритикале и сбором белка.

Изложены ключевые подходы к тематическому картографированию мелиоративных систем с применением геоинформационных технологий для учета технического состояния. Тематическое картографирование задач эксплуатации мелиоративных систем рассматривается как объект моделирования с использованием современных геоинформационных технологий с целью практического применения созданных систем в предприятиях мелиорации и ведения эксплуатационного мониторинга, накопления информации в единой системе. Даны основные направления развития информационных технологий в отрасли, приводится проект тематической электронной карты мелиоративных систем района, ее системные характеристики и требования, некоторые возможности применения и развития системы, в том числе для ведения эксплуатационного мониторинга мелиоративных систем.

Изложены основные положения по подбору кормовых культур с учетом их продуктивности и экономической эффективности для создания системы лугового и полевого кормопроизводства на природнотехногенных почвенных комплексах Полесья. Приведены особенности возделывания некоторых сельскохозяйственных культур. В графической форме представлены условная прибыль возделывания кормовых культур и экономическая и энергетическая оценка севооборотов.