Особенности осушения минеральных переувлажненных почв Нечерноземной зоны с низкой водопроницаемостью...
Профилирование- придание поверхности определённого уклона.
Узкозагонная пахота (вспашка в свал) - при этом приёме формируются разъёмные
борозды. По ним вода отводится за пределы осушаемой территории.
Грядование и гребневание - приём, направленный на осушение территории
при помощи увеличения её испаряющей поверхности .
Квали - представляют собой выпуклые гряды , а между ними
проходят небольшие каналы или разъёмные борозды. Эффективнее всего их
использование в сочетании с дренажной сетью. Используют их в основном в странах
субтропического климата.
5.2. Агромелиоративные мероприятия
по ускорению внутрипочвенного стока
В основном применяют три приёма : кротование, глубокое
мелиоративное рыхление, чизелевание.
Кротование - приём, направленный на пере- распределение
почвенной влаги, находящейся в избытке в верхних слоях почвенного профиля, в
нижние горизонты , и их аэрацию . Кротовины создают обычно на глубине 40-60 см
(Зайдельман, 1996). «Кротовые дрены прокладывают кротодренажными машинами с
уклоном 0,02 - 0,002. Длина дрен может быть равна 50-200 м. Кротовый дренаж без
крепления стенок применяют преимущественно на тяжёлых глинистых и торфяных
почвах. В последнее время стенки дрен начали укреплять путём введения в них
суспензий хорошо разложившегося торфа, раствора сульфата железа, цемента и
раствора других специальных составов. Кротовые дрены подсоединяют или к
открытым каналам или к собирателям закрытого типа. Устья кротовых дрен
выходящие в собиратель, укрепляют гончарными или бетонными трубками» (Дьяконов,
Аношко, 1995). Кротование проводится вместе с пахотой или отдельно от пахоты.
Глубокое мелиоративное рыхление- Возможен также приём глубокого
мелиоративного рыхления. «В настоящее время в отечественной и мировой практике
применяются три разных типа рыхлителей: 1)Глубокие жёсткие рыхлители пассивного
действия, 2)активные рыхлители с подвижным лемехом, совершающим
возвратно-поступательные движения в вертикальной плоскости и обеспечивающим
лучшее рыхление почв при меньшем тяговом усилии, и 3) рыхлители пневматического
действия ... (Зайдельман, 1986). Задача глубокого мелиоративного рыхления почв
с близким залеганием к поверхности водоупорных горизонтов состоит в «изменении
неблагоприятных физических свойств подпахотных горизонтов на глубину 0,6 - 1,0
м, в переводе поверхностного стока во внутрипочвенный и его ускорение.»
(Зайдельман, 1986). Другими словами в задачи глубокого мелиоративного рыхления
почв с водоупорным иллювиальным горизонтом входит рыхление водоупорного
горизонта с целью обеспечения связи гравитационной влаги, находящейся в верхних
слоях почвенного слоя, с дренажной системой. В противном случае такая связь
будет осуществляться только через редкие ходы червей, скорость её прохождения
будет значительно меньшей и неблагоприятные условия для растений - застой влаги
- отразятся на урожае с данного участка.
«Тяжёлые почвы с выраженными иллювиальными и
элювиальными горизонтами занимают огромные площади в России и за рубежом. Их
автоморфные и гидроморфные варианты, выделяемые в национальных классификациях
как подзолистые, бурые лессивированные, подзолисто - болотные, псевдоглеи и
т.д., обладают одним несомненно общим свойством- чёткой дифференциацией
профиля на верхнюю относительно проницаемую и нижнюю- водоупорную и плотную
зоны. Это позволяет признать, что по гидрологическому режиму
рассматриваемые почвы должны иметь определённое сходство. » (Зайдельман, 1998).
Глубокое мелиоративное рыхление улучшает
водопроницаемость суглинистых и глинистых почв, а также улучшает плотность
сложения почвы. Следует опасаться неправильного применения глубокого
мелиоративного рыхления : при использовании его на заболоченных бездренажных
почвах условия для сельскохозяйственных работ становятся хуже и обычно
снижается урожай .
При сплошном рыхлении рыхлится вся толща
почвы, а при сплошном рыхлении-кротовании создаются кротовины ниже зоны
рыхления .
Повторное рыхление осуществляют через 4-5 лет после капитального
строительства. Проводится оно на глубину 0,4 м.
Чизелевание - мероприятие, направленное на разрушение уплотнённых
горизонтов , находящихся под пахотным слоем до глубины 40- 45 см, и
осуществляющееся с помощью специальных чизельных плугов (Зайдельман, 1996).
Говоря о почвах Нечернозёмной зоны, нужно отметить,
что основным объектом глубокого мелиоративного рыхления здесь служат
суглинистые и глинистые почвы, коэффициент фильтрации которых в слое 30- 80 см
менее 0,2 - 0,3 м/сут. Разрыхлённые почвы здесь известкуются с целью улучшения
их физических свойств. Кроме того с этой же целью в них вносят органические и
минеральные удобрения. Почвы здесь формировались, как отмечалось выше, на
суглинистых и глинистых покровных, моренных, озёрно-ледниковых, аллювиальных
слабоагрегированных породах.
Эти почвы по применению глубокого мелиоративного
рыхления делят на 3 группы :
1) Почвы на карбонатных мелкозёмистых породах ;
материнской породой здесь служат элювий пермских отложений, озёрно-ледниковые
карбонатные отложения, в том числе и ленточные глины. Эти почвы не требуют
внесения извести . В эту группу можно отнести пойменные тяжёло иловато-глеевые,
дерново-глеевые слитые почвы.
2) Кислые суглинистые и глинистые почвы , супесчаные
почвы на двучленных водно-ледниковых отложениях. На глубине 30- 40 см эти
почвы подстилаются суглинками и глинами.
3) Почвы на которых проведение глубокого мелиоративного
рыхления нецелесообразно. К таким почвам принадлежат пойменные дерновые
зернистые, торфяные почвы, болотно-подзолистые почвы на тонкослоистых кислых
ленточных глинах, почвы, содержание камней в которых превышает 1% , т.е. 100 м3/га,
или если содержащиеся в почве камни превышают размер 0,3м.
6 . Агрономические
мероприятия
Существуют и другие проблемы. Так, при влажности
равной или выше 75 % полной влагоёмкости, колёсные трактора и
другая колёсная техника резко снижает скорость передвижения по такой почве, что
делает более трудоёмким сельскохозяйственные работы: машины испытывают
затруднения или при этом полностью исключается возможность их перемещения по
полю.
При такой ситуации в дренаж вода не поступает, а
почва, по которой ведутся сельскохозяйственные работы, не способны обеспечить
эффективное их проведение. Это положение обычно на дренированных тяжёлых
болотно- подзолистых почвах Нечерноземья. Для борьбы с такой ситуацией,
следовательно, должен применяться комплексный подход гидротехнических,
агромелиоративных и агрономических мероприятий, направленных на осушение таких
территорий. Конкретно они заключаются в сбросе поверхностных вод,
восстановлении гидравлической взаимосвязи переувлажнённого пахотного слоя с
дренажной системой, усиление испарения с поверхности данной территории за счёт
увеличения её площади, использовании травопольных севооборотов, удобрений и,
как следствие, получение высоких урожаев с целью оструктуривания и увеличения
мощности пахотного слоя данных почв.
Тяжёлая техника не должна использоваться на данной
территории, т.к. её применение приведёт к обесструктуриванию верхнего слоя
(пахотного слоя). По этим причинам лучше использовать трактора с небольшим
давлением на почву. Примером таких машин могут служить «трактора колёсного типа
К-701, Т- 150 на удвоенных скатах, полугусеничные и гусеничные машины,
оказывающие удельное давление не более 80 - 120 кПа.» (Зайдельман, 1996).
Наравне с проблемой негативного воздействия тяжёлой
техники на почву, видна проблема «резкого ухудшения гидрологического состояния
бесструктурных дерново- подзолистых почв с утяжелением гранулометрического
состава почвообразующих пород. В экстремальном случае (дерново- подзолистые
почвы на ленточных глинах) верховодка в пахотном горизонте прослеживается как в
неоглеенных, так и в оглеенных почвах на протяжении значительной части
посевного периода. Во влажные годы пахотный горизонт находится в состоянии
длительного увлажнения не только в предпосевной и посевной периоды, но и во
время уборки. Также продолжительность обводнения пахотного горизонта тесно и
прямо пропорционально связана со степенью заболоченности почв. На бесструктурных
почвах с элювиально- иллювиальным строением профиля эта закономерность
проявляется наиболее отчётливо. Вместе с тем на структурных пойменных почвах, а
также на песчано-супесчаном двучлене обводнение пахотного горизонта в почвах
начальных стадий заболоченности не проявляется столь резко или отсутствует
вообще (например, на среднемощных двучленах в средние по влажности годы)
(Зайдельман, 1991).
Практика осушения и сельскохозяйственное
использование гидроморфных почв показывает, что:
а) В почвах южной тайги с однородным супесчано-
песчаным профилем на начальных стадиях гидроморфизма возможно получение
большего урожая, чем на автоморфных почвах. Этот факт можно объяснить тем, что
в глубокооглеенных почвах происходит более эффективное распределение влаги на протяжении
вегетационного периода сельскохозяйственных культур.
б) В то же самое время, в Нечернозёмной зоне находятся
минеральные почвы, в которых появление начальных признаков гидроморфизма
является индикатором того, что экологическая обстановка данного района
ухудшается и ведёт к потере урожая яровых и озимых культур по сравнению с
автоморфными почвами. «Как правило, это почвы, в которых выпадение относительно
небольших осадков вызывает немедленное обводнение всей корнеобитаемой зоны ...»
(Зайдельман, 1991).
в) В Нечерноземье имеются и такие почвы, с
экстремально низким коэффициентом фильтрации неоглеенных автоморфных почв Кф = 0,005 - 0,001 м/сут,
где зафиксировано снижение урожая на почвах с начальными признаками
гидроморфизма по сравнению с автоморфными дренированными почвами, и даже
увеличение получаемого урожая после дренирования автоморфных почв (Зайдельман,
1991).
Заключение
В заключение следует подчеркнуть, что рассматриваемая
в этой работе проблема очень важна, т.к. при помощи осушительной мелиорации в
Нечернозёмной зоне можно значительно увеличить плодородие почвы и устранить
переувлажнение пахотных угодий.
Затраты на проведение такого рода работ, при
правильном и грамотном их проведении оправдают себя в ближайшем времени.
Мелиоративные мероприятия находятся в тесном
соответствии с особенностями почвенного покрова, генезисом и составом
почвообразующих пород.
На лёгких почвах состав мелиоративных мероприятий
достаточно прост, для этого следует придерживаться следующей схемы :
Рисунок 2
Мероприятия по осушению тяжёлых
агрегированных или бесструктурных
лёгких почв .
Гидротехнические
Агромелиоративные Агрономические
Закрытый дренаж , Планировка
поверхности Защита почв от
каналы
уплотнения
Почвы на почвообразующих породах :
1) Мощный и среднемощный двучлен ( песок , супесь 0,6 м
на моренных и других суглинках и глинах );
2) пески, супеси флювиогляциальные и озёрно- ледниковые
;
3) пески, супеси моренные ;
4) глинистый агрегированный аллювий.
Коэффициент фильтрации > 0,3 м/сут.
|
Существенно иная картина складывается при осушении
тяжёлых почв. В этом случае гидротехнические мероприятия должны предусматривать
:
Рисунок 3
Мероприятия по осушению
тяжёлых элювиально-
иллювиальных бесструктурных почв*
Гидротехнические
Агромелиоративные Агрономические
Закры- Траншей- ложби- шлю- Органи- Ускоре-
Весен- Применение Защи-
тый
ные за- ны кера зация внутрипоч-
няя машин с умень- та почв
засыпки поверхност-
венного шенным давле- от
дренаж , (или ма- ного
стока вспаш- нием на почву уплот-
каналы териалы)
стока ка
нения
повышен-
ной водо-
проница-
емости
Планировка Грядование ,
Кротование ,
поверхности гребневание , или глубокое
профилирование узкозагонная рыхление
пахота
* Почвы , формирующиеся на тяжёлых породах :
1)
Покровные лессовидные глины ;
2)
Моренные тяжёлые суглинки и глины;
3)
Озёрно - ледниковые суглинки (преимущественно
средние и тяжёлые) .
Коэффициент
фильтрации £ 0,05 м/сут.
|
В 70-х - 80-х годах при осушении тяжёлых
слабоводопроницаемых заболоченных почв закрытый дренаж во влажные годы почти
повсеместно оказывался недостаточно эффективным только потому, что в пределах
Русской платформы не применялись простые, но абсолютно необходимые
агромелиоративные мероприятия по организации и ускорению поверхностного и
внутрипочвенного стоков, по раскрытию западин, отводу избыточных вод с помощью
шлюкеров и траншейных фильтров. Было забыто важнейшее правило о необходимости
комплексности гидротехнических, агромелиоративных и агрономических мероприятий
состав которых определяется конкретными почвенно-генетическими условиями .
Как видно из приведённых схем, состав мероприятий
значительно разнится. Для различных почв нужно применять соответствующий подход
к их осушению.
Список литературы :
1 Зайдельман Ф.Р.«Мелиорация почв»,М., 1996, 384 с.
2 Зайдельман Ф.Р.«Мелиорация
заболоченных почв Нечернозёмной зоны РСФСР.М., «Колос», 1981, 198с.
3 Зайдельман Ф.Р.«Фермеру о почвах и
повышении их плодородия»,М.АККОРИНФОРМИЗДАТ,1994.-154с.
4 Зайдельман Ф.Р.«Эколого-мелиоративное
почвоведение гумидных ландшафтов»,М. АГРОПРОМИЗДАТ,1991 . - 320 с .
5 Зайдельман Ф.Р., Тюльпанов В.И.,
Ангелов Е.Н., Давыдов А.И. «Почвы мочарных ландшафтов - формирование,
агроэкология, и мелиорация»,М. МГУ , 1998. - 160 с .
6 «Эколого-гидрологические основы глубокого
мелиоративного рыхления почв » / Под ред. Ф.Р. Зайдельмана.
-М.: МГУ, 1986. - 200 с .
7 Зайдельман Ф.Р.«Процесс
глееобразования и его роль в формировании почв». - М.,МГУ, 1998,300 с .
8 Дьяконов К.Н., Аношко В.С.
«Мелиоративная география»:Учебник. - М.: МГУ, 1995.- 254 с.
9 Эггельсманн Р. Руководство по
дренажу. - М.: Колос, 1984. - 345 с.
10 Зайдельман Ф.Р. Особенности режима
и мелиорации заболоченных почв.- М., «Колос», 1969. - 223 с.
11 Eggelsmann R.
Drananleitung : fur Landbau, Ingenierbau u. Landschaftsbau / Eggelsmann R.
Hamburg ; Berlin : Parey , 1981 . ( из Зайдельмана Ф. Р.)
Страницы: 1, 2
|
|