Детально рассматриваются вопросы задания граничных условий при моделировании мелиоративных сельскохозяйственных объектов дифференциальными уравнениями в частных производных для прогнозирования водного режима существующих объектов и для оптимизации параметров в соответствии с новой разработанной методикой проектирования. Рассматриваются особенности каждой из подсистем МСХО и соответствующие им типы граничных условий на внутренних границах контакта потоков воды различного типа, а также задание входных воздействий на внешней границе со стороны внешней среды.

Существующие подходы обоснования экономической эффективности комплексных мелиораций не учитывают в должной степени экологические факторы, что может привести к завышенной еѐ оценке. Приоритет должен быть отдан экологическому фактору (минимизация негативного воздействия на природную среду) при возможно максимальной продуктивности агроландшафта. Разработанные модели и методики обоснования эколого-экономической эффективности комплексных мелиораций позволяют научно обосновать адекватный комплекс мелиоративных воздействий, включающих агрохимические, агролесотехнические, гидротехнические мелиорации, соотношение сельскохозяйственных угодий и биологическое разнообразие территории в целях формирования устойчивых и продуктивных агроландшафтов.

Рассмотрен расчет скорости на гребнях водосливов-прорезей затапливаемых польдеров при их расположении в верхней, нижней поперечной и средней части продольной дамбы. Получены зависимости для приближенного расчета динамики уровней в затапливаемом польдере и скоростей на гребне водосливапрорези в период половодья. Даются предложения о порядке проектирования для получения конструкции затапливаемого польдера, устойчивого к размыву в период половодья.

В основу гидравлических исследований водосливной плотины Гродненской ГЭС положен метод физического моделирования. Определен масштаб моделирования 1:72. Установлено, что расчетный паводковый расход 3%-ной обеспеченности пропускается на 0, 45 м выше отметки НПУ, а поверочный паводковый расход 0,5%-ной обеспеченности - на 0,67 м выше отметки ФПУ. Во избежание ударов льдин о водосливную поверхность плотины и водобойные конструкции нижнего бьефа пропуск льда необходимо начинать при отметке воды в нижнем бьефе 98,0 м, что соответствует пропускному расходу 960 м3/с.

Изложена методика комплексной оценки мелиорированных земель по ряду факторов, учитывающих техническое, мелиоративное состояние мелиорированных земель. Определены основные объекты анализа ситуации на мелиорированных землях и ведения эксплуатационных мероприятий - элемент мелиоративной системы и участок технического обслуживания. Выделены ключевые показатели, характеризующие техническое состояние мелиорированных земель. Приведены формулы расчета численных значений для каждого показателя. Предложен метод их группировки, позволяющий определить очередность выполнения эксплуатационных мероприятий на мелиорированных землях. Применение предлагаемых методов позволит планировать и осуществлять комплексные ремонтно-эксплуатационные мероприятия на мелиоративных системах, обеспечивая наиболее эффективное использование ресурсов, выделяемых на ремонтно-эксплуатационные работы и агромелиоративные мероприятия.

Представлены основные направления реконструкции мелиоративных систем на землях со сработанными торфяниками и предложены наиболее эффективные мероприятия в таких условиях - устройство выборочного пластмассового дренажа с водопоглощающими элементами. Рекомендованы параметры конструктивных элементов дренажа. Отмечено влияние степени заиления дренажа на снижение его пропускной способности. Указаны требования по технологии строительства закрытого дренажа с учетом степени увлажнения почвы. Приводятся характеристики и условия применения новых материалов и устройств.

Предложен новый алгоритм расчета экономической эффективности реконструкции мелиоративных систем. Для вычисления прироста полезных свойств участка используется разница кадастровых оценок до и после реконструкции. Дополнительная прибыль от реконструкции определяется с использованием корреляционной связи комплексной балльной оценки с получаемой чистой прибылью. Обоснована необходимость внесения изменений в методику кадастровой оценки и предложен алгоритм расчета коэффициента мелиоративного состояния.

Установлено, что наиболее эффективно удалось очистить поверхностные (дождевые) стоки от нефтепродуктов - на 97%. Количество общего азота в прудах биологической очистки уменьшилось на 27, а аммиачного - на 45%. Эффект очистки от нитратов и нитритов не получен, так как содержание этих элементов в дождевых стоках было очень малым. В окружающую среду спущена чистая вода, концентрация химических элементов в очищенных поверхностных (дождевых) стоках была меньше, чем предельно допустимая концентрация, в 2-21 раз.

Выполнен анализ условий функционирования мелиоративных систем, влияющих на перезимовку на полях озимых культур и многолетних трав. Рассмотрена возможность поддержания уровней грунтовых вод на польдерных системах с машинным водоотводом ближе к поверхности, чем требуется по условию предотвращения выпирания (пучения) почвы. Показано, что более высокое положение уровней грунтовых вод во вневегетационный период, с одной стороны, ухудшает условия перезимовки и приводит к возрастанию опасности пучения почвы, с другой - снижает опасность гибели культур от выдувания и позволяет экономить элекроэнергию, требующуюся на откачку воды.

Представлены технические показатели опытного образца агрегата для выполнения комплекса работ по уходу (побелка и окраска гидротехнических сооружений; подъем и опускание затворов шлюзоврегуляторов; гидропосев семян трав; образование скважин в подошве откосов под установку кольев при укреплении русел мелиоративных каналов; очистка устьев дрен и лотков; очистка дренажных колодцев; обмыв сооружений перед покраской) и основные результаты приемочных испытаний. Полученные положительные результаты позволяют осуществить постановку агрегата АУГ-3 на производство .

Приведены данные по обеспеченности республики собственными энергоресурсами и перспективы их использования. Рассмотрены проблемные вопросы, связанные с достижением высокой энергетической эффективности использования древесного топлива при различных технологиях сжигания. Обобщен опыт и возможности республики по заготовке и переработке древесных отходов в топливную щепу, переоборудования действующих топливных установок для эффективного сжигания древесного топлива. Показаны возможности мелиоративной отрасли и причины тормозящие использование древесно-кустарниковой растительности, удаляемой с откосов каналов в качестве топлива.

В полевых условиях на мелиоративных объектах Витебской области в течение 27 лет проводились исследования работы применяемых в отрасли экспериментальных конструкций колодцев-поглотителей. Выявлены основные конструктивные и эксплуатационные недостатки, неисправности и причины их неэффективной работы. Предлагается провести на мелиоративных системах инвентаризацию колодцевпоглотителей с целью модернизации их или замены устаревших конструкций более совершенными. На основании лабораторных и полевых исследований экспериментальных конструкций разработаны типовые проектные решения облегченных колодцев-поглотителей для различных почвенно-мелиоративных условий мелиоративных объектов.

Для обеспечения копируемости неровностей макрорельефа разнесенным эшелонированным навесным агрегатом необходимо регулировать длину верхних тяг переднего и заднего навесных устройств. При этом предельные коррекции разнесены во времени, что позволяет использовать одну емкость с гидравлическойжидкостью для обоих систем регулирования. В случае отсутствия регулирования агрегат не обеспечивает почвообработку в соответствии с агротехническими требованиями при въезде на склон. Для предотвращения дифферента при движении на уклоне можно предварительно отрегулировать длину верхних тяг. При уклоне 5° верхнюю тягу переднего навесного устройства нужно удлинить на 6 мм, а верхнюю тягу заднего навесного устройства - укоротить на 10 мм.

Приведены основные параметры для выполнения эксплуатационного рыхления в зависимости от применяемых средств механизации (плотность, влажность и категория почвы, вид почвы по гранулометрическому составу, глубина рыхления). Представлены краткие технические характеристики и конструктивные схемы разработанных в РУП «Институт мелиорации» рыхлителя плужной подошвы РПП-20 и рыхлительного оборудования РКЛ-50.

Биологический дренаж (лесонасаждения, многолетние травы (люцерна и др.) с глубокой корневой системой (2-4 м и более), основные культуры (например, пшеница, хлопчатник и другие) перехватывают корнями фильтрационные и грунтовые воды и расходуют их на транспирацию. В результате уровень грунтовых вод снижается. Биодренаж по сравнению с искусственным дренажем и противофильтрационными мероприятиями требует небольших капитальных вложений, смягчает микроклимат, предохраняет посевы сельскохозяйственных культур от вредного действия суховеев, уменьшает испарение с водной поверхности, снижает скорость ветра над поверхностью почвы.

Получены математические модели для прогноза урожайности, расчетные значения и фактические данные имеют удовлетворительную сходимость, после проведения адаптационных исследований могут быть использованы и в других странах. Разработаны сценарии «Вариация объемов воды между культурами», «Вариация площадей сельскохозяйственных культур» и «Вариация объемов воды и площадей сельскохозяйственных культур», которые учитывают перспективы распределения водных и земельных ресурсов в ассоциациях водопользователей для своевременной корректировки плана водопользования и проведения мониторинга в фермерских и дехканских хозяйствах. Для применения программ нужны точные биржевые цены, количество водных ресурсов и достаточное количество водомерных устройств.

Установлено, что спустя 50 лет после осушения в верхнем слое торфяной залежи выявлена тенденция к снижению содержания органического вещества и углерода. Больше снижается содержание железа, кальция, азота. В торфяных почвах, используемых в сельском хозяйстве, возрастает (в сравнении с целиной)содержание фосфора, калия, кальция и магния как в слое 0-20 см, так и в слое 21-40 см, а соотношение С/N практически не изменяется. В результате длительного сельскохозяйственного использования, минерализации органического вещества торфа и припашки подстилающей породы происходит трансформация химического состава: снижается содержание химических элементов в пахотном и в подпахотном слоях, соотношение С/N стремительно повышается, приближаясь к значениям, характерным для зональных дерновоподзолистых почв. Интенсивность трансформации количественного и качественного химического состава торфяных почв усиливается при насыщении посевных площадей пропашными культурами.

Инокуляция семян люпина препаратом сапронит, штамм клубеньковых бактерий R. lupini 1422, при его возделывании в чистом виде обеспечила прибавку урожайности зеленого корма на уровне 7,5 ц/га. Бактеризация семян бобового компонента в составе бинарной смеси с овсом сорта Асiлак не эффективна из-за усиления конкурентоспособности овса и снижения конкурентоспособности люпина. При этом усиление конкурентоспособностирастений овса в агрофитоценозе наблюдалось не только от использования биологически ассимилированного азота, но и от внесения минерального азота.

Исследования в условиях Белорусского Поозерья выявили преимущество продуктивности кукурузы по сравнению с люцерной посевной. По сбору сырого протеина наблюдалась обратная зависимость: у люцерны этот показатель изменялся в пределах 19,6-20,7 ц, у кукурузы - 18,4-18,7 ц/га. Установлено, что для сбалансирования по переваримому протеину зеленой массы кукурузы с продуктивностью 194 ц/га к. ед. требуется свыше двух гектаров посевов люцерны с уровнем урожайности 86 ц/га к.ед. Сравнительный анализ показал также, что более выгодно скармливать кукурузу молочным коровам. При этом рентабельность достигает 21,7-38,1%. Наоборот, откорм ею крупного рогатого скота оказался убыточным. При суммировании же затрат и выручки от реализации молока и мяса рентабельность изменяется в пределах от 1,1 до 15,1%.

Разработана комплексная методика для оценки целесообразности проведения мероприятий по глубокому рыхлению, проводимых с целью обеспечения необходимой водопроницаемости почвенного профиля. Методика позволяет подобрать требуемые параметры обработки, а именно: глубину рыхления и расстояние между проходами рабочих органов рыхлителя, а также оценить динамику изменения коэффициентов фильтрации в последующие после проведения мероприятия годы и определить периодичность проведения глубокого рыхления.

Приведены результаты исследований по продуктивности и качеству силосов из смешанных посевов кукурузы с высокобелковыми культурами. Установлено, что использование кукурузного силоса с высоко-белковыми культурами позволяет повышать удои молока на 4,46-4,85%. Экономический эффект на одну корову за опытный период составил 806-864 тыс. руб.

Ботанический состав и продуктивное долголетие луговых травостоев во многом определяются режимом их использования. Целесообразно применять комбинированные режимы использования по годам (стравливание - обсеменение - трехукосное - двухукосное - стравливание), это положительно влияет на урожайность, а также снижает процент несеянных злаков и разнотравья. Комбинированные режимы особенно важны для торфяных почв, более подверженных вытаптыванию. Подобная система использования будет способствовать сохранению органического вещества.

Представлены результаты трехлетних полевых исследований, проведенных на торфяно-песчаных почвенных комплексах Полесья. Дана оценка эффективности возделывания целого ряда кормовых культур: кукуруза, зерновые, просо, люпин, многолетние бобовые травы. Представлены данные по их продуктивности в зависимости от систем удобрений. Оценена экономическая целесообразность их возделывания. Предложены реализуемые на стационаре плодосмены, а также макеты севооборотов, включающие набор кормовых культур, дана экономическая оценка их реализации. Исследования показали, что адаптированные к гидрологическим и агрохимическим свойствам торфяно-песчаных почвенных комплексов плодосмены и/или севообороты экономически целесообразны, позволят повысить продуктивность до 90 ц к.ед./га, получать корма, сбалансированные по белку.

Изложены результаты исследований эффективности использования различных приемов предпосевной обработки почвы на урожайность семян люпина узколистного сорта Першацвет, проведенных в полевых опытах на дерново-подзолистой супесчаной почве. Установлено положительное влияние в системе предпосевной обработки почвы использования комбинированного агрегата. Его применение обеспечивает урожайность узколистного люпина более 30 ц/га и рентабельность 73%.

Представлены: характеристика водного режима минеральных почв Белорусского Поозерья; основные агромелиоративные мероприятия, направленные на повышение водопроницаемости связных почв и ускоряющие накопление влаги в корнеобитаемом слое; описание орудий для выполнения агромелиоративных мероприятий, технологические особенности и экономическая эффективность применения влагонакопления на склонах.