Мелиорация (от латинского слова «мелиорацио» — «улучшение») — коренное улучшение земель. Она повышает плодородие почвы, улучшает ее водный и тепловой режим, регулирует микроклимат в приземном слое воздуха, создает благоприятные условия для роста, развития растений и получения устойчивых и высоких урожаев, а также для производительного использования машин.
В отличие от обычных агротехнических приемов (вспашка, боронование и т. п.), которые проводятся ежегодно, мелиорация имеет длительное, коренное воздействие на землю и представляет собой целую систему организационно-хозяйственных, технических и других мероприятий.
Наиболее распространена сельскохозяйственная мелиорация. Ее назначение — улучшить сельскохозяйственные угодья, повысить урожай и придать устойчивость сельскохозяйственному производству, уменьшить зависимость его от капризов природы. Применяют также лесную мелиорацию — улучшение условий для роста деревьев и использования лесов, санитарную, например противомалярийную, мелиорацию и др. Их основа — гидротехническая мелиорация, или гидромелиорация. С помощью ее регулируют водный режим земель, осушая, орошая и обводняя их.
В СНГ более 2/3 площади пашни расположено в засушливой зоне (республики Средней Азии и Закавказья, южные районы Украины и большая часть Казахстана, в РФ— районы Северного Кавказа, Поволжья, юга Сибири и др.). В пустынных и полупустынных районах земледелие невозможно без орошения; в районах сухих степей неорошаемое (богарное) земледелие связано с постоянным риском: засухи и суховеи часто губят или резко снижают урожай. Орошение быстро распространяется в лесостепной и лесной зонах. В Подмосковье, близ Ленинграда, в Тюменской области, Якутии и других районах орошают овощные культуры, пастбища и высокопродуктивные сенокосы. Для орошения пригодны огромные площади — 400—425 млн. га (19% территории страны).
В районах пастбищного животноводства, в пустынях, полупустынях и сухих степях (Казахстан, пустыни Средней Азии, Бурятия, Калмыкия и др.) проводят обводнение пастбищ, подавая воду из рек и водоемов по каналам и трубопроводам, а также создавая водопои для скота за счет использования подземных вод. Обводнение часто сочетают с орошением отдельных участков.
Во многих районах Нечерноземной зоны РФ, Белоруссии, Прибалтики, Западной Сибири, Дальнего Востока, на Колхидской низменности в Грузии земли страдают от переувлажнения. Площадь земель, нуждающихся в осушении, составляет 200—220 млн. га. В нее входят болота и заболоченные земли, а также около 70 млн. га переувлажненных сельскохозяйственных угодий.
Для орошения земель сооружают оросительные системы. На берегу реки или водохранилища строят водозаборное сооружение, от которого начинается магистральный оросительный канал (иногда трубопровод), подводящей воду к хозяйству или группе хозяйств. Канал прокладывают по самым высоким местам. Из магистрального канала через шлюзы вода подается в более мелкие каналы, а из них — на поля. Распределяют воду по полю с помощью дождевальных машин. Дождеванием поливают овощи и другие культуры. Хлопчатник поливают обычно по бороздам; рис — затоплением, для чего устраивают чеки (участки площадью до 2—5 га и более, ограниченные земляными валиками); зерновые культуры — напуском по полосам. Это так называемое орошаемое земледелие.
Если орошаемые площади расположены выше, чем уровень воды в реке, вода в магистральные каналы подается насосными станциями.
При осушении земель магистральные каналы проводят по самым низким местам, чтобы легче можно было отвести воду с осушаемого массива. Для сбора избыточной поверхностной и грунтовой воды применяют в основном закрытый дренаж, т. е. укладывают под землей на глубине 1—1,5 м с наклоном пористые трубы, пластмассовые или керамические. Иногда роют небольшие каналы. Магистральные каналы отводят воду в реки, озера, моря.
В последние годы получили распространение осушительные системы двустороннего действия (осушительно-увлажнительные). По ним избыточная вода отводится с полей и подается на них для увлажнения в засушливое время.
На осушаемых и других землях применяют культуртехническую мелиорацию: очистку земли от казней, деревьев и кустарников, кочек и мха, выравнивание поверхности с засыпкой ям, вспашку и разделку пласта. Для окультуривания почв проводят химическую мелиорацию — известкование кислых почв, внесение удобрений в больших дозах.
На орошаемых землях часто происходит засоление почв солями натрия, сульфатами, хлоридами. Соли поступают в почву из подземных вод в виде растворов. Они постепенно накапливаются в почве по мере испарения воды. Солончаки, солонцы и другие засоленные почвы не пригодны для культурных растений. Такие почвы промывают, вносят в них гипс для нейтрализации наиболее вредных солей (см. Известкование и гипсование почв).
В борьбе с эрозией почв помогает агролесомелиорация: посадка лесных полос по границам полей и вдоль каналов для снижения скорости ветра, устройство прудов и других водоемов,, задерживающих стекающие воды, и т. п. (см. Защитные лесные насаждения).
Современные мелиорации, включают также природоохранные мероприятия (устройство водопоев и переходов через каналы для диких животных, сохранение лесов и т. д.)., строительство водохранилищ и др.
В нашей стране созданы грандиозные гидротехнические сооружения. Крупнейший оросительно-обводнительный канал в СССР — Каракумский канал им. В. И. Ленина. По нему поступает вода из реки Амударьи через пески пустыни в древние Мургабский и Тедженский оазисы и на целинные земли южной части Туркмении. В 1980 г. его длина превысила 1100 км. После завершения строительства воды канала обводнят сотни тысяч гектаров.
Крупная победа мелиораторов — освоение Голодной степи, расположенной на территории трех республик Средней Азии, которая в летнее время представляла собой выжженную солнцем пустыню. Здесь бывает температура 48—49° в тени, дуют сильные ветры— со скоростью 45 м/с, подземные воды сильно засолены. Напоенная водами Сырдарьи, Голодная степь ушла в прошлое, она превращена в Гулистан, что значит «цветущий край». На этих землях построены десятки хлопководческих совхозов, современные города и поселки, около 2 тыс. км прекрасных дорог.
В 1974 г. завершено строительство Северо-Крымского канала им. Комсомола Украины. Канал несет воду из Каховского водохранилища на Днепре через Перекопский перешеек в степной Крым, до г. Керчи. Его протяженность — около 403 км, вода подается насосными станциями на высоту 120 м. Много и других больших каналов построено за годы Советской власти в засушливых районах страны. Строительство продолжается.
В 1980 г. в СССР насчитывалось 17,3 млн. га орошаемых и 12,7 млн. га осушаемых земель. Мелиорированные земли, занимая 10% площади сельскохозяйственных угодий, обеспечили производство 34% продукции растениеводства. Орошаемые и осушаемые земли дают 100% урожая хлопка и риса, 38% — кукурузы, 75% — овощей, 21% — кормов.
Площади орошаемых земель намечено довести в 1985 г. до 20,8 млн. га и в 1990 г.— до 23—25 млн. га; осушаемых земель — соответственно до 15,5 млн. га и 18—19 млн. га.
Для мелиорации широко используется мощная современная техника (см. Мелиоративные машины).
Для работы в этой отрасли многочисленные ПУ готовят квалифицированных рабочих — дренажных мастеров, операторов дождевальных машин и насосных станций, скреперистов и др.; гидромелиоративные техникумы выпускают гидротехников, механиков и других специалистов средней квалификации; инженеров готовят в гидромелиоративных институтах и на факультетах политехнических и сельскохозяйственных институтов.