книги из ГПНТБ / Марков Е.С. Мелиорация пойм нечерноземной зоны

в канал, а из него по дренам поступала на увлажняемый участок. Влияние шлюзования распространялось в первый день на расстояние 25 м, в следующие два дня на 50 м и в четвертый день на 100 м от канала.

Быстрый и равномерный подъем грунтовых вод дости­ гался при расстоянии между дренами не более 5 м и про­ должительности шлюзования 3—5 дней; наибольшее изме­ нение наблюдалось в первую пятидневку. Влажность почвы при этом увеличилась на 10—-15%.

Количество воды при увлажнении шлюзованием с при­ менением кротового дренажа на одно увлажнение составля­ ет для сеяных многолетних трав 550—600 м3 /га, овощных и кормовых культур 450—500 м3 /га, картофеля и кукурузы 400—500 м3 /га. Число увлажнений для многолетних трав

икапусты поздней принимают 3—4, для овощных культур

икормовых корнеплодов—2—3, для картофеля и кукуру­

зы — 1—2.

По данным А. И. Ивицкого, подпочвенное увлажнение при кротовом дренаже на торфяных почвах значительно повышает уровень грунтовых вод и влажность почвы (табл. 34).

На пойме р. Трубежа О. В. Скрипник исследовал влия­ ние подпочвенного увлажнения на температурный режим почвы при глубине 10, 20, 30, 40 и 50 см от поверхности. Подпочвенное увлажнение по безуклонным кротовым дре­ нам повысило температуру торфяных почв на 1—3°С.

От устойчивости и долговечности кротового дренажа зависит возможность его применения для осушения, а осо-

191

бенно — для осушения и увлажнения. Известно несколько способов определения устойчивости кротовых дрен.

С. В. Астапов рекомендует определять устойчивость кротовых дрен по отношению

где &х— % фракций грунта диаметром от 0,05 до 0,005 мм по микроагрегатному анализу (по Павлову);

Ь2 — % фракций диаметром от 0,05 до 0,005 мм по

механическому анализу (по Качинскому).

При Р<.0,3 грунт устойчив; при Р=0,3—0,7 малоустой­ чив; при Р > 0 , 7 неустойчив.

Кротовый дренаж необходимо закладывать в период положения уровня грунтовых вод ниже глубины заложения дрен, иначе они заплывают.

Инфильтрация по трубчатым дренам. Трубчатый дре­ наж, предназначенный для осушения пойменных земель, можно использовать для их увлажнения. Распространены два способа увлажнения: грунтовыми водами и грунтовыми

споверхностными.

Впервом случае вода подпирается шлюзами в открытых коллекторах или вентилями в закрытых трубчатых коллек­ торах и под напором из дрен инфильтруется в грунт. Этот способ применим при расходе грунтового потока, достаточ­ ном для покрытия испарения, транспирации и оттока воды

из почвы, при грунтовых водах с допустимой температурой и при отсутствии в них вредных для культурных растений растворов солей.

Во втором случае расход грунтового потока недостато­ чен для возмещения потерь на испарение и транспирацию растений, а поверхностные воды, подаваемые в дрены, вос­ полняют этот недостаток. Этот способ увлажнения применим на древнеозерных поймах грунтового и грунтово-напорного питания и в- притеррасных частях пониженно-равнинных пойм, где грунтовые воды обычно располагаются более близко к поверхности, чем на остальных элементах пойм этого типа.

П. А. Волковский исследовал применение закрытого дре­ нажа для увлажнения пойменных земель на землях совхоза «Раменское» (пойма р. Москвы). Опытный участок площадью 15 га состоял из хорошо разложившегося заиленного торфя­ ника мощностью от 20 до 80 см, подстилаемого тяжелыми структурными суглинками слоем 30—40 см. На глубине

192

70—100 см расположены мелкозернистые-заиленные пески. Осушение проведено закрытым дренажем с расстояниями между дренами 10, 16, 20, 28 и 37 м. Дрены длиной 150 м,

с 20 по 29 июня средний уровень грунтовых вод с глубины

Воду в дрены рекомендуется подавать по закрытым оро­ сителям в течение не более 10—12 суток со скоростью подъема 4—6 см/сутки до глубины 40—50 см от поверхнос­ ти. Для почв с порозностью 65—76% норма увлажнения брутто составляет 1000—1300 м3 /га (нетто 650—1100 м3 /га).

. В. П. Кравченко изучал возможность использования гончарного дренажа как для осушения, так и для увлажне­ ния торфяных почв на опытно-производственном участке в пойме р. Ирпеня. Гончарные дрены диаметром 5 см, дли­ ной 180—2Q0 м, глубиной 1 м впадают в закрытые коллек­ торы диаметром 10 см. Дренаж прекрасно осушал торфя­ ные почвы в весенний период и обеспечивал условия для проведения полевых работ к середине апреля. При увлажне­ нии торфяных почв даже при напорах 0,6—1 м над устьями дренажных коллекторов удавалось только задержать па­ дение уровня грунтовых вод, но не повысить .их уровень.

Значительное время, необходимое для увлажнения поч­ вы в условиях пойм нечерноземной зоны, возможное выпа­ дение обильных осадков требуют уменьшения расстояния между дренами и увеличения их диаметров.

Регулирование водного и питательного режимов заболо­ ченных пойм в осенне-зимний и весенний периоды. В на­ стоящее время на поймах не регулируется водный режим в период от уборки урожая до весенних паводков.

Мелиоративные мероприятия должны создать в этот период такой водный режим в почве, который способство­ вал бы обогащению ее питательными веществами и кислоро­ дом. Застойные почвы вредны для жизни поймы. Только при круглогодовом проточном водном режиме возможно обогащение поймы питательными веществами, бактериями, кислородом и т. д. Осенью и зимой с поймы нужно сбрасы­ вать все избыточные поверхностные воды, понижать уровни грунтовых вод и уровни воды в 'реке, каналах и дренах. Это обеспечит лучшее промерзание торфяных пойменных

почв. Опыты Б. Д. Оношко в пойме р. Яхромы показали положительное влияние высушивания и промораживания торфа на минерализацию органического азота и повышение почвенного плодородия.

Если грунтовые воды содержат полезные для культур­ ных растений питательные вещества, то для обогащения ими почвы необходимо сбросить в осенне-зимний период поверхностные воды с поймы и обеспечить поступление и отток грунтовых вод.

Воды весеннего половодья повышают температуру поч­ вы, ускоряют оттаивание ее и обогащают питательными веществами, кислородом, бактериями и т. д.

Регулирование водного и питательного режимов заболо­ ченных пойм во время весенних паводков вызывается недо­ пустимо продолжительным и часто поздним затоплением заболоченных пойм. При экстенсивном, а иногда даже и при интенсивном использовании заболоченных пойм мало считаются с весенним паводковым затоплением и основное внимание обращают на уменьшение или устранение летнего паводкового. Весеннее затопление по существу не регули­ руется. Гидромелиоративные мероприятия предусматрива­ ют сокращение продолжительности паводкового затопления пойм до 0—25 суток, в зависимости от культур, но не регу­ лируют глубины, площади, продолжительность и сроки затопления в разные годы. Сокращение продолжительности паводкового затопления, уменьшение обеспеченности па­ водковых расходов и уровней привело к тому, что в течение нескольких лет подряд поймы не затапливаются, теряют поемность, паводковые воды перестают обогащать их илом, бактериями, кислородом и т. д.

При интенсивном освоении пойм стихийный водный ре­ жим весеннего паводка должен регулироваться попродол­ жительности, глубине, площадям и срокам затопления.

Весеннее затопление пойм крайне необходимо там, где применение дождевания ограничено или невозможно из-за небольших расходов воды в реке в вегетационный период (поймы pp. Дубны, Кудьмы и др.). В этом случае паводко­ вое затопление будет влагозарядковым увлажнением и сыграет положительную роль для возделываемых куль­ тур, особенно многолетних трав.

Регулировать прохождение весенних паводков на древнеозерных поймах можно целым комплексом гидромелио­ ративных, агролесомелиоративных и агротехнических ме­ роприятий на пойме, реке и водосборе, Гидромелиоратив-

194

не допускается, поэтому на реке и каналах открывают шлю­ зы, чтобы быстро сбросить поверхностные воды.

Дамбы со шлюзами для регулирования паводкового затопления поим целесообразно устраивать на плоских поймах (с малыми продольными и поперечными уклонами),

необходимо проводить систематические наблюдения за из­ менением влажности и химического состава почв и участ­ вующих в создании водного режима вод. Это необходимо для регулирования не только количества, но и качества оросительных вод.

Наиболее полезна для культурных растений вода, со­ держащая частицы гумуса, ил и химические вещества (фосфор, кальций, калий).

Грунтовые воды с концентрациями растворов солей, значительно превосходящими потребность культурных рас­ тений, нуждаются в разбавлении.

Полые воды оказывают положительное или отрицатель­ ное влияние на пойменные земли при их сельскохозяйствен­ ном использовании. Недопустимо продолжительное зато­ пление ведет к заболачиванию, заторфовыванию пойм, оттягивает сроки начала полевых работ, сокращает вегета­ ционный период и превращает поймы в непригодное для сельскохозяйственного использования состояние. Особенно неблагоприятны для пойм поздние паводки. Непродолжи­ тельное раннее паводковое затопление благоприятно влияет на развитие почвообразовательных процессов и способст­ вует превращению пойменных земель в ценнейшие сельско­ хозяйственные угодья.

Исследования влияния полых вод на заболоченные пой­ мы, проведенные В. Р. Ридигером, а затем П. А. Болкон­ ским на пойме р. Яхромы, показали их удобрительное, кольматирующее, бактериологическое, окислительное, отепли­ тельное и увлажнительное действие.

У д о б р и т е л ь н о е действие оказывают полые во­ ды, поступающие на -поймы с распаханных водосборов, имеющих минеральные почвы. Воды с лесных и болотных водосборов, содержащие органические кислоты, мало при­ годны для удобрения пойм. Растворенные в паводковой воде вещества лучше всего поглощаются почвой весной и осенью,

106

В опытах В. Р. Ридигера на Яхромской пойме торфяные почвы поглощают из полой воды следующие вещества (табл. 35). •

К о л ь м а т и р у ю щ е е действие паводковых вод за­ ключается в обогащении почв питательными веществами и изменении микрорельефа пойм. С помощью гидротехни­ ческих мероприятий можно регулировать эти процессы. Кольматирующее действие паводковых вод зависит от со­ держания в них илистых частиц, продолжительности, глу­ бины затопления и скорости течения, а также от рельефа поймы. Для заторфованных пойм полезны не только мелкие илистые, но и крупные наносы.

В воде паводка обычно содержится неодинаковое коли­ чество илистых частиц, и они оказывают разное влияние на урожай трав. В наносах поймы р. Оки содержалось ила (частицы размером менее 0,001 мм) 29,1%; р. Цны — 29, р. Яхромы— 9,1—14,7, pp. Москвы и Гжелки — 9, р. Сест­

вод сказывается на ускорении и усилении процессов нитри­ фикации торфяных почв и повышении урожая. Содержание активного азота в затопляемом паводковыми водами торфе выше, чем в незатопляемом (табл. 36).

197

О к и с л и т е л ь н о е действие паводковой воды име­ ет особое значение в увеличении содержания кислорода в почве и развитии аэробных процессов. Кислород окисляет органические вещества, обогащает почву углекислотой, ко­ торая растворяет питательные вещества и превращает их

вдоступные растениям формы. Воды, богатые кислородом

ибедные закисными соединениями, улучшают плодородие почв. Затопление пойм толстым слоем текучей воды способст­ вует лучшему обогащению почвы кислородом.

От е п л и т е л ь н о е действие полых вод на почву сказывается в предохранении ее от заморозков, сглажива­ нии резких изменений температуры, более раннем ее оттаи­ вании и пробуждении растительности.

Эффективность действия полых вод на пойменные почвы зависит от размера водосбора, слагающих его почв, распаханности и поступления с него на пойму ила; скорости те­ чения паводкового потока, глубины и равномерности за­ топления и рельефа местности; количества, величины и состава взвешенных в воде наносов; способности сбросной сети удалить за пределы затопляемой территории отрабо­ танную обедненную кислородом и питательными вещества­ ми воду.

Ув л а ж н и т е л ь н о е действие паводковых вод при­ обретает особое значение для древнеозерных пойм, которые

внекоторые годы не затапливаются, в то время как затоп­ ление при прохождении низких и ранних паводков крайне желательно. Под влиянием затопления повышается не толь­ ко урожайность, но и качество произрастающих культур.

И. И. Чейчис изучал влияние затопления многолетних трав и овощных культур водами летних паводков на пойме р. Невежис в Литовской ССР.

Пойма р. Невежис древнеозерного типа, грунтового пи­ тания, с аллювиально-болотными почвами низинного типа. В центральной части поймы глубина торфа достигает 9 м;

198

Г л а в а V

ОСНОВНЫЕ МЕЛИОРАТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ РАЗНЫХ ТИПОВ ПОЙМ ПРИ ИХ ИНТЕНСИВНОМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

Требования к современным мелиоративным системам на поймах. Мелиоративные системы, построенные на совре­ менном научно-техническом уровне, должны обеспечивать интенсивное осушение поймы: своевременно отводить по­ верхностные воды и понижать грунтовые, подавать воду на поля в засушливые периоды, создавать условия для беспрепятственной работы сельскохозяйственных машин и автотранспорта. Процесс регулирования водного режима в почве (отвод избыточных вод и подача недостающих) дол­ жен быть автоматизирован.

На поймах в зависимости от их типов и использования следует применять следующие методы осушения:

регулирование продолжительности паводкового затоп­ ления;

преграждение и регулирование поступления делюви­ альных, грунтовых, грунтово-напорных вод с водосбора на пойму и фильтрационных из рек и водохранилищ;

понижение и регулирование уровня грунтовых вод; ускорение и регулирование отвода атмосферных осадков

и послепаводковых вод с поймы.

Кроме того, на пойменных землях нужно проводить увлажнительные мероприятия путем шлюзования и дожде­ вания. В зависимости от конкретных условий проводят регулирование реки-водоприемника или обвалование за­ топляемыми или незатопляемыми дамбами русла реки; за­ держание поверхностного стока в водохранилищах; пере­ распределение стока с водосбора на пойму путем гидроме­ лиоративных, агролесомелиоративных, агротехнических ме­ роприятий и строительства водохранилищ.

Регулировать поступление делювиальных вод на пойму можно н а г о р н ы м и каналами со шлюзами-регулято­ рами и водовыпусками. В настоящее время нагорные кана­ лы только перехватывают поступающие на пойму делюви­ альные воды, которые вызывают заболачивание и образуют конусы выноса на разных участках поймы. На водосборах

200