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

ными минеральными частицами. Грунтовые воды располо­ жены близко к поверхности. Верхний слой торфа гипновоосоковый, малоразложившнйся, с большим содержанием железа и извести. Ниже залегают разложившиеся древес­ ные торфы. Реакция торфа изменяется от слабокислой до слабощелочной. Древесной растительности на этих болотах нет, иногда они покрыты кустарником. В травянистом покрове преобладает осока с примесью пушицы, хвоща, вахты, сабельника; хорошо развит моховой покров из зеле­ ных гипновых мхов.

(кроме калия), чем почвы водосборов. Пойменные болота являются ценнейшими землями для сельскохозяйственного освоения под овощные и кормовые культуры, искусствен­ ные сенокосы и пастбища.

Водно-физические свойства почв заболоченных пойм мало изучены. По своим свойствам пойменные торфяные почвы отличаются от минеральных почв. Они на 80—95% состоят из органического вещества разной степени разло­ жения, обладают малым удельным (1,60—-1,90) и объемным (0,10—0,30) весом, имеют большие значения порозности (80—90%), полной влагоемкости (300—800%), гигроско­ пичности (20—30%), коэффициента завядания растений и коэффициента теплоемкости и низкой теплопроводности.

Коэффициент фильтрации изменяется от 0,3 до 6 м/сут, уменьшаясь с увеличением степени разложения и уменьше­ нием объемного веса торфа.

При осушении торф дает большую осадку (10—30%), которая изменяется в зависимости от влажности, степени разложения торфа, мощности торфяной залежи и глубины понижения грунтовых вод. В связи с этим изменяется мик­ рорельеф заторфованных пойм после осушения, что следует учитывать при устройстве осушительных каналов, прове­ дении планировочных работ и размещении культур.

Климатические условия. При проектировании мелиора­ тивных мероприятий и сельскохозяйственном освоении пойм необходимо знать их климатические условия.

В соответствии с принятой дифференциацией климата на макроклимат, местный климат и микроклимат (С. А. Сапожникова) условия пойм характеризуются в данной работе местным климатом и микроклиматом.

Для проектирования мелиоративных мероприятий и освоения пойм надо знать количество выпадающих осад-

30

ков, их интенсивность и распределение в течение года, влажность воздуха, температурный и водный режимы поч; вы, время заморозков на поверхности почвы.

Незнание особенностей климатических условий заболо­ ченных пойм — одна из причин неправильного перенесе­ ния на них методов мелиорации и агротехники с внепоймениых элементов рельефа, что наносит вред сельскому хо­ зяйству.

Нами обобщены данные наблюдений за основными фак­ торами, характеризующими климатические условия поймы р. Яхромы, чтобы по ним выяснить климатические условия пойм и внепойменных элементов рельефа.

На Центральной торфяной болотной опытной станции (ЦТБОС) в пойме р. Яхромы метеорологические наблюде­ ния проводятся с 1915 г. А с 1926 по 1937 г. в районе р. Яхро­

126 м, нагорная — на высоте 153 м). Отмечались темпера­ тура и влажность воздуха, осадки, скорость и направление ветра, туман и роса, температура почвы на поверхности и на глубине (25, 50, 75, 100, 200 и 400 см).

Температура воздуха на пойме характеризуется теми же общими изменениями, что и температура внепойменных элементов рельефа. Наиболее холодным месяцем является февраль, наиболее теплым—июль. Средняя месячная тем­ пература воздуха на обеих станциях почти совпадает или отклоняется от 0,1 до 0,3°.

Интересно отметить, что средняя температура воздуха в 13 ч во все месяцы на пойме выше или равна внепойменной температуре (табл. 4).

Абсолютные минимумы температуры воздуха на пойме на 1—4° ниже, чем вне поймы. Абсолютные минимумы тем­ пературы меньше нуля как на пойме, так и вне ее, кроме июля. По месяцам абсолютные минимумы температуры на пойме ниже, чем вне ее (табл. 5).

Максимальные значения температуры воздуха- для пой­ мы и вне поймы совпадают. При месячном сравнении макси­

Таким образом, если разница в значениях средних ме­ сячных температур на пойме и вне поймы слабо выражена, то в значениях максимумов и особенно абсолютных миниму­ мов она выявляется резче.

31

Выращивание овощных культур на поймах связано с окончанием, весенних и наступлением первых осенних за­ морозков, с продолжительностью безморозного периода.. Средние даты первого и последнего морозов и продолжитель­ ности безморозного периода (по показаниям минимального термометра на высоте 2 м) имеют следующие значения (табл. 6).

32

Следовательно, средняя продолжительность безмороз­ ного периода на пойме р. Яхромы на 14 дней меньше, чем вне поймы. При сравнении по годам эта разница выступает еще более резко. Для последнего мороза на пойме разница составляет от 0 до 40 Дней, для первого мороза— от 0 до 30 дней, продолжительность безморозного периода изме­ няется от 55 до 120 дней (табл. 7).

Основным показателем морозоопасности местности счи­ тают средний из абсолютных минимумов, определяемый как средний многолетний из абсолютных минимумов в отдель­ ные годы. Средние из абсолютных минимумов температуры воздуха в течение всех месяцев года для низинной Яхромы на 1—3° ниже, чем для нагорной Яхромы, а в году эта раз­ ница достигает 4° (табл. 8).

Развитие сельскохозяйственных культур зависит от продолжительности периодов с определенными температу­ рами. Переход температуры воздуха через 5е соответствует возобновлению вегетации весной озимых и многолетних трав, а осенью — прекращению вегетации; период с темпера­ турой выше 10° соответствует вегетационному периоду большинства сельскохозяйственных культур; период с тем­ пературой выше 15° наиболее благоприятен для теплолюби­ вых растений (табл. 9).

Т а б л и ц а 9

Для выращивания сельскохозяйственных культур темпе­ ратура почвы имеет не меньшее значение, чем температура воздуха. На изменение температуры почвы влияют: ее со­ став и динамика влажности, характер растительного пок­ рова, мощность, время становления и продолжительность таяния снежного покрова; время, продолжительность и глубина затопления паводковыми водами; изменение темпе­ ратуры воздуха. При одинаковых условиях температурный режим торфянистых почв отличается от режима почв мине­ ральных.

В верхних горизонтах почвы наблюдаются наиболее резкие изменения температуры. Амплитуда колебаний здесь от—1,5 до +17,7°, то есть 19,2°, а на глубине 4 м от +5,5 до +7,7°, то есть только 2,2°. Наибольшие летние (июль­ ские) .положительные температуры проникают в торфе на глубину 4 м только в октябре, с запозданием на 3 месяца по сравнению с верхними слоями почвы.

Наименьшие зимние температуры (февральские) прони­ кают в торфе на ту же глубину в течение 5 месяцев. Причем на глубину 2 м время проникновения в почву положитель­ ной и отрицательной температуры одинаково и равно 3 ме­ сяцам. На рисунке 2 показаны изменения температуры на минеральных почвах метеостанции ТСХА. Время распро­ странения отрицательных температур только 2 месяца, а

34

положительных — всего 1 месяц. Следовательно, время проникновения отрицательных температур на торфяных почвах в 1,5 раза, а положительных в 3 раза больше, чем на минеральных землях, вследствие плохой теплопроводности торфа.

Средняя месячная температура поверхности почвы во все месяцы года (кроме февраля) выше, чем средняя месяч­ ная температура воздуха, причем в летние месяцы (июль) наблюдается разница до 4,4°. Максимальная температура поверхности почвы выше, чем воздуха, во все месяцы, кроме января, февраля и декабря. В некоторые месяцы (сен­ тябрь) эти превышения достигают 26,6°, минимальная тем­ пература почвы за год ниже, чем воздуха. Разница в зна­ чениях минимальных температур изменяется от 1,5 до 13,6°.

Промерзание почвы определяет возможность производ­ ства сельскохозяйственных.работ ранней весной и поздней осенью. При отрицательной температуре в почве влага пе­ реходит из жидкого состояния в лед и свойства почвы изме­ няются.

Глубина промерзания почвы, по наблюдениям низинной станции за 1923—1933 гг., приведена в таблице 10.

ральных участках, расположенных у реки и коренного берега, и.затем распространяется на центральную часть поймы. Наибольшая глубина промерзания наблюдается на минеральных почвах, наименьшая — на участках кустар­ никовых и моховых болот. Скорость промерзания больше на минеральных землях. Вспаханные осенью болотные поч­ вы глубоко промерзают и медленно оттаивают весной, за­ боронованные и. прикатанные осенью болотные почвы не

запас влаги, условия перезимовки многолетних трав. Вслед­ ствие этого не все затопляемые участки поймы одновременно готовы для весенней обработки.

Оттаивание почвы поймы начинается от коренного берега и от реки. Сначала оттаивают сырые луга, затем луга ко­ ренного берега, причем быстрее и раньше участки поймы, покрытые большим слоем снега.

Осадки играют значительную роль в заболачивании пойм: они застаиваются на поверхности поймы, вызывают подъем уровня грунтовых вод,. ухудшают условия обра­ ботки почвы и действуют угнетающе на первоначальное развитие сельскохозяйственных культур.

36.

При осуществлении мелиорации и освоении пойм для выращивания сельскохозяйственных культур надо знать количество выпадающих осадков и характер распределения их в течение года, чтобы обеспечить отвод избытков воды и подачу ее на пойму в засушливые периоды года.

В пойме р. Яхромы среднее месячное количество осад­ ков во все месяцы, кроме августа, на 1—5 мм, а среднегодо­ вое на 27 мм меньше, чем вне поймы. Выпадающие на пойму осадки распределяются крайне неравномерно как по годам, так и по месяцам (табл, 11).

Т а б л и ц а 11

Среднее месячное и годовое количество, осадков в районе р. Яхромы

то есть за 36 лет, можно установить, что среднее годовое количество осадков за эти годы изменялось от 337,9 (1939 г.) до 738,1 мм (1953 г.). Изменение осадков по месяцам в раз­ ные годы приведено в таблице 12.

В отдельные годы количество атмосферных осадков, выпадающих на пойму, отличается более чем в 2 раза, а в

проводить без учета осадков как одного из важнейших факторов, участвующих в формировании водного режима пойм.

При решении вопросов увлажнения пойменных земель необходимо знать влажность воздуха. Дни с относительной влажностью воздуха в 13 ч выше 80% относятся к избы­ точно влажным, ниже 50% — к недостаточно влажным, а ме­ нее 30% — к засушливым.

Средняя месячная и годовая относительная влажность воздуха (%) в 13 ч и абсолютная влажность воздуха (мб) в пойме р, Яхромы приведена в таблице 12.

37

Т а б л и ц а 12

Относительная влажность воздуха в декабре наибольшая (87%), а в мае наименьшая. Суточная амплитуда относи­ тельной влажности изменяется от 2% в январе до 29% в августе.

Абсолютная годовая влажность воздуха одинакова как в пойме, так и вне ее. Среднемесячные значения имеют откло­ нения в мае, июне, июле, сентябре, октябре и ноябре на 0,2—0,3 мб.

Для размещения полезащитных лесных полос и приме­ нения дождевальных аппаратов необходимо знать направ­

38

Значительную долю по скорости и числу составляют ветры, дующие в направлении поймы. Ветры благоприят­ ствуют лучшему проветриванию почв и развитию в них окислительных процессов в условиях, конечно, когда пойма не покрыта водой.

В поймах рек радиационный баланс меньше, чем на ко­ ренном берегу. Величина суммарной радиации в пойме реки и на коренном берегу практически одинакова. Отраженная радиация в пойме реки больше, чем на коренном берегу.

Анализ климатических условий заболоченных пойм позволяет сделать вывод, что неосушенные заболоченные' поймы по температурным условиям неблагоприятны для развития ряда теплолюбивых культурных растений вслед­ ствие возможности заморозков в течение всего вегетацион­ ного периода, большого количества дней с температурой 5° и ниже, резких переходов температуры от дня к ночи, низкой температуры почвы на глубине 50 см, позднего от­ таивания почвы, задерживающего весеннюю обработку ее, пониженной температуры приземных слоев воздуха. Пере­ ход развития растений из одной фазы в другую зависит от определенной суммы температур. Успешное развитие рас­ тений на поймах зависит от их отношения к заморозкам в вегетационный период. Наиболее опасны заморозки в пе­ риод цветения и образования завязей. Яровые зерновые при появлении всходов переносят заморозки, достигающие —7, —8°, при колошении и трубковании —3, —4°, а при цветении — 1 , —2°. Огурцы, фасоль, гречиха, томаты, кукуруза, картофель, просо гибнут при температуре —2,

—3°.

Водный режим рек и заболоченных пойм. Реки не только влияют на водный режим пойм, но играют огромную роль в формировании их рельефа и почв и часто несут большое количество наносов с водами весенних и летних паводков в осушительные каналы.

При мелиорации заболоченных пойм реки являются во­ доприемниками осушительных систем как'при самотечном, так и механическом отводе воды с осушаемой территории.

Кроме того, реки-водоприемники должны служить и для обогащения пойм питательными веществами путем регули­ рования паводкового затопления, а также подачи воды для увлажнения пойм-в вегетационный период.

Реки заболоченных пойм автор делит на два типа: реки заболоченных древнеозерных пойм и заболоченных пони­ женно-равнинных пойм, Реки первого типа отличаются ме-

39