Анализируются мелиоративное строительство в советский период, современное состояние мелиоративных систем и сельскохозяйственного использования мелиорированных земель. Освещены направления научных исследований, нацеленные на переход от валовых к экономическим критериям на основе согласованного развития материальных и информационных технологий.

Для достижения максимальной эффективности при управлении водным режимом на различающихся по своим техническим и ресурсным возможностям осушительно-увлажнительных системах (ОУС) технологические схемы управления предложено разделить на три уровня - низкий, средний, высокий. Выбор уровня управления рекомендуется основывать на показателе лимитирующего ресурса ОУС (в соответствии с принятой шкалой оценки) и достигнутой землепользователем продуктивности мелиорированной пашни относительно балльной оценки ее потенциального плодородия. В принципиальной схеме выбора уровня управления водным режимом соблюдается баланс между ресурсами ОУС и эффективностью работы землепользователя.

Апробирована «Методика подбора мелиоративных объектов для реконструкции и восстановления с модернизацией и устройством экологических зон». Дана последовательность выбора объектов с необходимыми расчетами поправочных коэффициентов, характеризующих мелиоративное состояние угодий, нуждающихся в нормализации водного режима. Показано, что наиболее объективным показателем при оценке эффективности инвестиций в реконструкцию является приращение кадастровой оценки за счет мелиорации. Главным показателем окупаемости затрат в реконструкцию является эффективность сельскохозяйственного использования земель или продуктивность баллогектара сельхозугодий с нормальным водным режимом, с учетом которого определяется комплексный рейтинг объекта реконструкции.Обследование мелиорированных земель в хозяйствах Лунинецкого района позволило определить проблемные по водному режиму участки. Установлено, что имеющиеся поправочные коэффициенты мелиоративного состояния во многих случаях не соответствуют реальному положению. Их коррекция в соответствии с «Методикой», объединение несколько близлежащих участков, требующих реконструкции, в один массив и проведение при этом ремонтных и культуртехнических работ снижают затраты на реконструкцию.

Разработан способ расчета динамики скоростей течения воды через гребни оградительных дамб и водосливы-прорези при их расположении в средней части продольной (боковой) дамбы. Анализ динамики скоростей позволяет определить наиболее опасные участки и принять меры по предупреждению размыва ограждений.

Изложены результаты исследований зарастания регулированных русел древесно-кустарниковой растительностью и определены возможности планирования натурализации после оценки гидравлических сопротивлений древостоя в бассейне реки Нерис. Средства, выделяемые на уход водоотводящей сети осушительных систем, должны направляться, прежде всего, на работы по скашиванию откосов с целью предотвращения зарастания их древесно-кустарниковой растительностью на участках, где запас пропускной способности отсутствует. Если пропускная способность русла обеспечивается, то необходимо ее удалять с нижнего яруса откоса.

Приведенные критерии оценки состояния осушаемых земель по наличию вымочек и переувлажнений, задержке сроков проведения полевых работ, сроков отвода поверхностных вод, водному режиму, плотности почв позволяют выбрать наиболее оптимальный комплекс агромелиоративных мероприятий для повышения продуктивности мелиорированных земель. Если плотность связносупесчаных и суглинистых почв превышает предельные значения, то производится их разуплотнение.

Анализируются опытные данные многолетних наблюдений за динамикой изменения руслового и гидравлического режимов в спрямленных реках-водоприемниках и трансформацией их русел за длительный период эксплуатации (25-30 лет). Рассматриваются режимы накопления наносов в русле и вынос их на пойму при различных условиях пропуска паводковых расходов, в процессе которых формируются динамически устойчивые параметры русла.Предлагаются методические подходы по прогнозу динамики эрозионно-аккумулятивных процессов в зоне взаимодействия руслового и пойменных фрагментов потока, позволяющие определить расчетную обеспеченность пропуска половодий и паводков в бровках русла из условия равновесия руслового режима и направленность процессов деформации русла в условиях отсутствия такого равновесия.

Зарегулирование озерных водоемов приводит к увеличению их полезного объема и площади зеркала. Подъем уровня воды вызывает развитие ряда процессов, к которым относят абразию берегов, формирование зон подтопления, изменение абиотических и биотических факторов, влияющих на жизнедеятельность растительного и животного мира в прибрежной зоне, и другие. Учет показателей морфологического, геологического и гидрологического подобия между объектом-аналогом (водохранилище озерного типа) и прогнозируемым водоемом (озеро) позволит прогнозировать проявления негативных процессов, в частности переработку береговых склонов и развитие абразионных процессов.

Рассматриваются факторы, приводящие к процессу абразии, их воздействие на береговую линию искусственных водных объектов (включая защищенные участки), проанализировано воздействие совокупности сил со стороны водохранилища и берега на берегозащитные сооружения. Представлены методы оценки процессов переработки береговой линии на искусственных водных объектах и причины, снижающие устойчивость берегозащитных сооружений.

Рассмотрены принципы организации работ по оперативному контролю и регулированию водного режима на мелиорированных землях с участием землепользователей, ответственных за итоговые результаты в растениеводстве. Изложены результаты анализа урожайности зерновых и зернобобовых культур в зависимости от баллов плодородия почвы и площади мелиорированных земель в составе пашни для группы хозяйств. Установлен рост урожайности в среднем по хозяйствам, приходящийся на один балл плодородия почвы, с увеличением доли мелиорированных земель в составе пашни.

На моделях в натуральную величину исследованы расходные характеристики моделей колодцевпоглотителей из перфорированных гладкостенных и гофрированных полиэтиленовых труб, являющихся водоприемным элементом облегченных колодцев-поглотителей. Рассматривались различные варианты перфорации: круглые отверстия диаметром от 10 до 23,7 мм и щелевые прорези размером 25х2,5 мм. Гидравлические исследования проведены в диапазоне напоров от 0 до 1,4 м. Выявлены особенности гидравлической работы вертикальных перфорированных гладкостенных и гофрированных полиэтиленовых труб. Для расчета водоприемной способности колодцев-поглотителей предложены расчетные формулы и коэффициенты расхода колодцев-поглотителей , учитывающие условия их работы.

Анализ различных способов осушения земель на мелиоративном объекте в СПК «Мазоловский» Мстиславского района Могилевской области позволяет определить наиболее эффективные и экономически целесообразные способы для внедрения их в производство при мелиорации земель в сложных природных условиях. Рассмотрены новые конструктивные элементы дренажных систем, отмечены недостатки в проектировании и строительстве объекта. Результаты исследований по формированию водного режима почв и мелиоративной обстановки на объекте показали, что после проведения земляных работ наблюдаются активные эрозионные процессы по размыву почвы на участках со значительными уклонами поверхности. Для их ликвидации и предотвращения необходимо принимать оперативные меры.

Для выявления и предупреждения нарушений в функционировании мелиоративных объектов и оценки их технического состояния необходимо проведение систематических обследований мелиоративных систем по установлению дефектов, деформаций, степени исправности сооружений и устройств на них. Практические мероприятия по дальнейшей эксплуатации мелиоративного объекта (комплекс уходных и ремонтноэксплуатационных работ) вырабатываются на основании материалов обследования в соответствии с актами по установлению дефектов и с учетом показателя выхода из строя элементов мелиоративных систем.

Разработан алгоритм расчета усилий в тягах навесного устройства трактора с учетом сил и моментов взаимодействия трактора и орудия, возникающих при переезде неровностей рельефа. Для предотвращения влияния дифферента корпуса трактора на навесное орудие предлагается автоматическая система регулирования навески, у которой верхняя тяга трактора имела бы длину, изменяемую в зависимости от величины усилия в ней.Установлено, что для трактора «Беларус-2103» в агрегате с трехкорпусным плугом на переднем навесном устройстве при дифференте корпуса трактора φ=3º верхняя тяга работает на сжатие, причем величина возникающего в ней усилия существенно превышает значения, присущие работе на ровной опорной поверхности. Для компенсации такого дифферента достаточно уменьшить длину верхней тяги на 11,3 мм, что реально.

Представлены результаты многолетних стационарных исследований по оценке сравнительной эффективности различных сочетаний злаково-бобово-крестоцветных культур и кукурузы как предшественника и способов использования их зеленой массы на корм и зеленое удобрение на продуктивность и качество последующих культур звена севооборота. Использование в качестве предшественника смесей «озимая рожь - пелюшка - редька масличная» или «озимая рожь - редька масличная на зеленый корм» обеспечивает продуктивность культур звена севооборота 71-79, а в последействии - 62-71 ц/га к. ед. высокого качества. По выходу кормопротеиновых единиц звенья севооборота по этим предшественникам превосходят эффективность последействия кукурузы на фоне навоза на 16-28 ц/га. При заблаговременной заделке зеленой массы предшественника на удобрение продуктивность культур звена севооборота снижается на 3-4 ц/га к. ед.

Результаты исследований по улучшению водного режима холмистых земель Белорусского Поозерья с помощью агромелиоративных приемов показали, что щелевание осушенных дерново-подзолистых легкосуглинистых почв увеличивает дренажный сток. При этом наиболее благоприятной для растений была влажность почвы, осушенной дренажем в варианте со щелеванием по комбинированной схеме: урожайность маслосемян ярового рапса повышалась на 25% по сравнению с контролем (без щелевания). Обращается внимание на необходимость влагонакопления на верхних элементах рельефа. Устройство закрытых собирателей, дополненных щелеванием поперек склона, увеличило содержание влаги в корнеобитаемом слое почвы относительно контроля. Благодаря этому продуктивность зеленой массы кукурузы возросла на 105 ц (20,2%) и зерна яровой пшеницы - на 5,6 ц/га (14,0%).

Исследованиями установлено, что клевер луговой уменьшал концентрацию Nобщ, а Pобщ, наоборот, увеличивал. За счет произрастания клевера лугового второго года использования концентрации Nобщ уменьшились до 3,8 мг·л-1, а Pобщ увеличились до 0,03 мг·л-1. Согласно нормам, установленным в Литве, дренаж-ные воды фосфором не засоряются, зато среднегодовые концентрации азота превышают предельно допустимые концентрации в почвах, на которых произрастают яровая пшеница с подсевом клевера лугового и сахарная свекла.

Приводятся результаты изучения изменения структурной организации и водно-физических свойств минеральных почв под влиянием осушения и агромелиоративных мероприятий с применением методов макроморфологии и микроморфологии. Наиболее существенные изменения почвенного профиля происходят после планировки поверхности и засыпки понижений. Изменения почв после рыхления-щелевания носят локальный характер и сосредоточены вблизи места прохода рабочего органа. Эффект от глубокого рыхления, состоящий в улучшении структурных характеристик и фильтрационных свойств почвы, характеризуется относительной недолговечностью (около 4 лет). Продление срока его действия может быть достигнуто внесением химмелиорантов.

Представлены результаты измерений испаряемости для ряда сельскохозяйственных культур на минеральных мелиорированных землях в условиях Белорусского Поозерья с учетом проведения мероприятий по глубокому рыхлению. Получены эмпирические расчетные зависимости. Установлено, что рыхление способствует увеличению испаряемости. Отклонения от варианта с использованием стандартной обработки могут достигать 6 мм за декаду, что составляет 122 % по отношению к контролю. Результаты эксперимента позволяют повысить точность расчетов водопотребления, водобалансовых расчетов, проектирования режимов увлажнения и орошения сельскохозяйственных угодий при использовании агромелиоративных мероприятий по глубокому рыхлению.

Представлены зависимости продуктивности кормовых культур от УГВ и содержания органического вещества. На основании полученных экспериментальных и расчетных данных была разработана эффективная структура посевов для каждой почвенной разновидности при трех уровнях осушения: норме, ниже и выше нормы. Показано, что на всех сельскохозяйственных угодьях, независимо от гидрологических и агрохимических свойств, можно создать структуру, обеспечивающую сбалансированные по энергии и белку корма, необходимые для получения среднегодового удоя молока 5000 кг с коровы. Дана экономическая оценка разработанной структуры. Установлено, что условная прибыль в значительной степени зависит от гидрологических и почвенных условий. Анализ полученных результатов показал, что для создания эффективной структуры использования сельхозугодий необходимо адаптировать видовой состав кормовых культур к гидрологическим и агрохимическим свойствам поля. Для получения сбалансированного корма необходимо рассматривать всю совокупность почвенных условий угодий.

Многолетние исследования влияния мелиорации переувлажняемых минеральных земель на водный режим почвы, сроки сева и продуктивность яровых зерновых культур показали, что дренирование почв смероприятиями по организации поверхностного стока способствует скорейшему созреванию почвы и проведению сева ячменя и овса в среднем за годы исследований на две недели раньше, удлинению вегетационного периода на 6-8 суток, повышению продуктивности культур на 84,2 и 67,3%. Затраты на проведение мелиоративных работ окупаются прибавкой урожая за 7-8 лет.

Разработана конструкция закрытого собирателя ЗС-2 с использованием новых колонокпоглотителей. Предложен способ расчета закрытого собирателя ЗС-2 с колонками-поглотителями при различной компоновке крыльев и с использованием участков дренажных труб с диаметром, возрастающим по мере увеличения расхода коллектора по длине. В зависимости от сельскохозяйственного использования переувлажненного понижения определен диапазон площадей, осушаемых закрытым собирателем ЗС-2 при устройстве на нем от 10 до 30 колонок-поглотителей КПФ-1 с расходом 0,2 л/с. Показана эффективность осушения переувлажненных понижений при использовании в ЗС-2 колонок-поглотителей с более высокой пропускной способностью: КПФ-2 - 0,4 и КПФ-3 - 0,7 л/с. Разработаны проектные решения «Закрытые собиратели для осушительных систем», введенные в действие с 1 декабря 2007 г.

Для качественной и количественной диагностики параметров процессов трансформации органического вещества антропогенно-преобразованных торфяных почв Белорусского Полесья была модифицирована методика определения его фракционно-группового состава. Методика основана на применении современной технической базы. Это позволяет упростить операции по экстрагированию гуминовых веществ. Предлагаемая модифицированная методика снижает ее трудоемкость, повышает производительность и сходимость результатов. Ее внедрение позволит более полно качественно и количественно диагностировать процессы трансформации органического вещества постторфяных почв, а также более полно оценивать их плодородие.

Представлены экспериментальные данные многолетних стационаров (до 70 лет) старейшего научного учреждения России по изменению свойств осушенных торфяных почв в процессе длительного сельскохозяйственного использования, трансформации фитоценозов. Приведены результаты освоения выработанных торфяников для возделывания кормовых культур, в качестве садовых участков, а также при залесении и повторном заболачивании.

Проблема продуктивного долголетия луговых травостоев является приоритетной. В естественных условиях устойчивость биоценозов во многом зависит от состава и структуры луговых сообществ. Многолетние исследования показали высокую устойчивость луговых травостоев на торфяных почвах и способность кпродуктивному долголетию без перезалужения в течение не менее 20 лет. Наибольшим адаптивным потенциалом из многолетних злаковых трав характеризуется лисохвост луговой. Наиболее перспективные виды для длительного возделывания на торфяных почвах - лисохвост луговой, мятлик луговой и ежа сборная.

Приведены результаты исследований влияния Dactylis glomerata и Festuca pratensis на урожайность, ботанический состав, качество корма и поедаемость пастбищного травостоя. Установлено, что урожайность сухой массы травостоя при включении этих видов увеличивалась на 9,9-16%. Содержание сырого протеина у контрольной травосмеси составило 18,7%, Dactylis glomerata - 16,4, Festuca pratensis 17,7%. Установлены реакция сортов клевера лугового на неблагоприятные погодные условия и оптимальное соотношение семян Trifolium pranse и Phleum pratense в травосмеси для двухукосного использования.Оценка долгосрочного использования злакового травостоя показала, что при долгосрочном использовании травостоев на дерново-подзолистой суглинистой почве для получения 4000 кг молока от коровы необходимо внесение азотных удобрений, начиная с первого года пользования травостоем.

Для решения проблемы увеличения биологического разнообразия луговых многолетних траввлагоюбов, чрезвычайно актуальной для Беларуси, где наряду с территориями с дефицитом влаги в вегетационный период ежегодно обширные площади страдают от ее избытка, представлены морфологические, биологические особенности и хозяйственно-ценные признаки такого влаголюба, как бекмания обыкновенная (Beckmannia eruciformis (L.) Host ), и агротехника ее возделывания на семена. Использование бекмании обыкновенной, которая переносит продолжительный избыток влаги без снижения продуктивности травостоя и питательности корма, является элементом биологической мелиорации и возможностью более эффективного использования переувлажненных земель связного гранулометрического состава.

Представлена методика проведения обследования древесно-кустарниковой растительности на мелиоративных каналах и определения еѐ характеристик, рассмотрены особенности распределения числа стволов кустарника и мелколесья по диаметрам и запасу древесины, соотношения и связи между ними.