Лекція №9 Осушення

Меліорація заболочених земель полягає в усуненні надлишків води на них при допомозі системи осушувальних каналів і у підтриманні сприятливого режиму грунтової вологи і підземних вод.

Якщо джерелом заболочених земель являються надлишкові поверхневі води (талі весняні води, тривалі дощі тощо), то дія регулюючої осушувальної мережі повинна бути направлена на перехоплення стоку цих вод з таким розрахунком, щоб стікання їх з осушуваної площі продовжувалось не довше відомого допустимого часу, який визначається в залежності від характеру використання осушуваної площі, ступеня допустимого зволоження грунту, затоплення.

Кількість поверхневого стоку, який поступає в канал, визначається розмірами водозбірної площі його і питомим стоком з одиниці цієї площі (модулем стоку). Головними чинниками, які визначають величину модуля стоку, являються: кількість опадів, їх інтенсивність і час випадання, проникливість грунту, рельєф і похил водозбірної площі, стан поверхні і характер рослинного покриву, інтенсивність випаровування, розміри і форма водозбірної площі та ступінь каналізації її. В залежності від зміни в часі опадів та інших факторів стоку, значення модулів стоку з даної водозбірної площі змінюються як на протязі року по окремих періодах, так і в різні роки. Відповідно пропускна здатність і розміри осушувальних каналів повинні бути розраховані на відвід приточних витрат води для різних критичних періодів, які встановлюються в залежності від характеру використання осушуваної площі.

Видалення води із заболоченого грунту підвищує аерацію грунту і покращує умови розкладання органічної речовини, але з водою вимивається із грунту і зольні поживні речовини тому відалятися повинні тільки надлишки води. Осушення повинно знижувати лише надлишкову вологість грунту дл таких розмірів, які забезпечують необхідний водний, повітряний, тепловий і харчовий режими грунтів, але не висушувати грунт і не гальмувати дію інших агротехнічних заходів (добрива, обробка грунту тощо) і ріст урожаїв. Висушення повинно здійснювати певне нормоване регулювання водного режиму у відповідності з потребами рослин.

Утворення і основні властивості заболочених грунтів зумовлюється:

а) характером ґрунтоутворювальних процесів, які відбуваються в грунті в підзолистий період або в лукову і болотну стадії дернового періоду ґрунтоутворення;

б) гідрографічними і гідрогеологічними чинниками, які викликають надлишки води (затоплювані низини, підтоплення земель, вихід грунтових вод).

В залежності від стадії, на якій в даний момент знаходиться процес заболочення, від умов живлення болотних рослин і зональними елементами можуть бути різні види боліт, із яких відмітимо основні:

1) Низинні (лугові) трав’яно-осокові болота утворюються у нижній пологій частині схилів і на заплавах на фоні лугової стадії дернового періоду ґрунтоутворювального процесу, вони отримують зольне і водне живлення разом з стікаючими з вищележачих схилів водами і наносами, які в них утримуються. Ці болота мають висрку зольність.

2) Верхові (мохові, торф’яні) болота утворюються звичайно на водорозділах з промитими водою грунтами, бідними зольними елементами живлення на загальному фоні дернопідзольного процесу ґрунтоутворення; вони утворені головним чином мохом сфагнумом і отримують зольне і водне живлення разом з атмосферними осадками: відрізняються малою зольністю.

3) Перехідні, або ключові, болота утворюються у верхній і середній частинах схилів з дерново-підзолистими грунтами; звичайно отримують зольне і водне живлення від вод, які виклинюються на поверхню, з великою або меншою мінералізацією.

Всі ці типи боліт зв’язані між собою взаємними переходами в часі і в просторі.

Правильне сільськогосподарське використання заболочених земель вимагає підтримання на них потрібного для сільськогосподарських культур водного і зв’язаних з ним повітряного, біологічного, поживного і теплового режимів грунту. Цей режим не тільки не залишається однаковим для різних сільськогосподарських культур, але і для одної і тої же культури змінюється в часі у відповідності з фазами розвитку рослин і кліматичними умовами.

Для рослин шкідливі не тільки надлишок води, який знижує аерацію грунту і який порушує біологічний, тепловий і поживний режими грунту, але і недостача являється одним із основних чинників родючості грунту. Разом з тим більшість сільськогосподарських культур не витримують без шкоди для свого розвитку більш або менш тривалого поверхневого затоплення водою. Тому при осушенні потрібно забезпечити сприятливий водний режим на осушуваних землях як в грунтах, так і на поверхні цих земель. Потрібне не тільки видалення води, але і в певний період і зволоження грунту – у відповідності з вимогами сільськогосподарських культур, які тут вирощуються.

Для забезпечення аерації, необхідної для дихання коренів і правильного розкладання органічних речовин (утворення засвоюваних харчів рослин), в грунті повинен відбуватися постійний газообмін, при якому весь об’єм повітря в активному його шарі, насиченому кореневою системою, міг би оновлюватися на протязі не надто тривалого терміну.

Вологість і аерація грунту на заболочених землях з близькими грунтовими водами дуже сильно залежить також від глибини останніх. Зі збільшенням глибини грунтових вод збільшується аераційна ємкість грунту.

Внаслідок указаного зв’язку між водно-повітряним режимом грунту і глибиною грунтових вод вимоги сільськогосподарських культур до водного режиму грунту при осушенні прийнято виражати так званою нормою осушення, під якою розуміється певний для даної культури режим глибини грунтових вод, який потрібно підтримувати на осушуваній площі в різні фази розвитку культури на протязі вегетації, а також і в невегетаційний період. Отже, норма осушення не стабільна величина, вона змінюється в часі. Норма осушення повинна забезпечувати, з одного боку, необхідну аерацію грунту і зв’язаний з цим поживний і тепловий режими, а з іншого – достатню для рослин вологість грунту (особливо у сухі періоди). Глибини залягання грунтових вод (або норми осушення), при інших однакових умовах можуть бути меншими в наступних випадках:

а) для рослин з великим коефіцієнтом водоспоживання і неглибокій кореневій системі;

б) при більш сухих і теплих кліматичних умовах;

в) на грунтах, які володіють меншою капілярністю;

г) для культур, менш вимогливих до умов аерації і температури грунту.