67. Почвенные условия для устройства гончарного и кротового дренажей. Профилактика закупорки гончарных дрен гидроксидом железа и прогноз устойчивости кротовых дрен

Широко распространен гончарный дренаж, который строят из керамических труб длиной 33 см, диаметром 5...10 см. Длина дренажных линий обычно 150...200 м, уклон 0,002...0,004, но не более 0,01. Скорость движения воды 0,25...1,0 м/с. При более высокой скорости возможен размыв почвогрунта в стыках дрен, а при бо­лее низкой — заиливание и заохривание.

Первый порог содержания Fе²⁺ в грунтовых водах, при кото­ром возможна закупорка перфораций дренажных пластмассовых труб, составляет 3...6 мг/л. При содержании Fе²⁺ 6...12 мг/л на­блюдается образование железистых пробок в дренажных непласт­массовых трубах. Эффективным профилактическим мероприятием при такой концентрации железа является увеличение уклона дрен до 0,005...0,007 и более с целью выноса из них свежеосажден­ного гидроксида железа, что происходит при скорости потока бо­лее 0,35 м/с.

При концентрации Fе²⁺ в грунтовой воде 12...25 мг/л помимо увеличения уклона дрен целесообразна обкладка их известковыми засыпками, которые создают щелочной барьер для железа. При более высоких концентрациях железа данный прием следует применять с осторожностью во избежание образования железис­той капсулы вокруг дрен и, соответственно, снижения притока воды к ним.

При концентрации Fе²⁺ 25...50 мг/л целесообразно применять дрены более крупного диаметра. При насыщенности грунтовых вод железом более 50 мг/л, когда происходят интенсивное охрообразование в дренажных трубах и ожелезнение почвы, необходим перехват потока ожелезненных вод системой открытых ловчих ка­налов или переход к открытому дренажу. Возможности использо­вания гончарного и пластмассового дренажа ограниченны в райо­нах с длительно сезонно-мерзлотными и постоянно мерзлотными почвами вследствие образования ледовых пробок, перекрывающих дрены. Кроме рассмотренных существует еще ряд редко при­меняемых видов материального дренажа: деревянный, фашин­ный, каменный.

Определенное распространение имеет кротовый дренаж, образуемый кротовыми (земляными) дренами в целях удаления избыточной гравитационной влаги за пределы осушаемой территории. Кротовые дрены имеют диаметр 5...10 см в минеральных и 10... 20 см в торфяных почвах. Для устройства такого дренажа исполь­зуют крот-дренеры различных конструкций, способные формиро­вать дрену на глубине 0,8...1,6 м. Кротовый дренаж можно закла­дывать лишь в суглинистых и глинистых почвах при влажности, находящейся в интервале пластичности. При этом устойчивость кротовых дрен зависит от водопрочности почвенной структуры. В болотно-подзолистых почвах длительность действия кротового дренажа меньше года из-за низкой их агрегатности и быстрой размываемости и заиления дрен. Устройство кротового дренажа воз­можно лишь при таком уровне агрегатности почв, при котором срок службы дрен составляет 3...4 года и более. Устойчивость кротовых дрен в органогенных почвах зависит от степени разложения торфа. При разложении его менее 30 % они вполне устойчивы, более 50 % — неустойчивы, при степени разложения 30...50 % — малоустойчивы и устойчивы.

Задача.

N_лг= 2,5*2,5= 6,25 мг/100г почвы (для перевода % гумуса в мг легкогидролизуемого азота /100г почвы надо:

• от 2 до 5% гумуса – умножить на 2,5;

• от 5 до 6% - на 2,3;

• от 6 до 7% - на 2,1;

• от 7 до 8 – на 2).

▼ Рассчитываем количество вносимых удобрений методом элементарного баланса:

1. Для озимой пшеницы:

Показатели	N	P2O5	K2O
Вынос питательных веществ с урожаем, кг/га	157,5	54	117
Последействие ранее внесенных минеральных удобрений, кг/га	-	10	18
Последействие ранее внесенных органических удобрений, кг/га	-	-	-
Содержится питательных элементов в почве, кг/га	187,5	90	120
Используется питательных веществ из почвы, кг/га	37,5	4,5	12
Вносится с органическими удобрениями, кг/га	-	-	-
Коэффициент использования питательных веществ из органических удобрений в 1 год, %	25	25	55
Используется питательных веществ из органических удобрений, кг/га	-	-	-
Требуется питательных веществ минеральных удобрений, кг/га	120	39,5	87
Коэффициенты использования питательных веществ из минеральных удобрений в 1 год, %	70	20	55
Требуется внести минеральных удобрений, кг/га	171,4	197,5	158,2
Округленно	170	195	160

2. Для картофеля:

Показатели	N	P2O5	K2O
Вынос питательных веществ с урожаем, кг/га	125	37,5	175
Последействие ранее внесенных минеральных удобрений, кг/га	-	31,25	24
Последействие ранее внесенных органических удобрений, кг/га	-	-	-
Содержится питательных элементов в почве, кг/га	187,5	120	150
Используется питательных веществ из почвы, кг/га	37,5	8,4	30
Вносится с органическими удобрениями, кг/га	160	80	192
Коэффициент использования питательных веществ из органических удобрений в 1 год, %	25	25	55
Используется питательных веществ из органических удобрений, кг/га	40	20	105,6
Требуется питательных веществ минеральных удобрений, кг/га	47,5	-22,15	15,4
Коэффициенты использования питательных веществ из минеральных удобрений в 1 год, %	70	20	55
Требуется внести минеральных удобрений, кг/га	67,9	-110,8	28,0
Округленно	70	-	30

3. Для овса:

Показатели	N	P2O5	K2O
Вынос питательных веществ с урожаем, кг/га	105	45,5	101,5
Последействие ранее внесенных минеральных удобрений, кг/га	-	9,75	6
Последействие ранее внесенных органических удобрений, кг/га	32	12	28,8
Содержится питательных элементов в почве, кг/га	187,5	150	180
Используется питательных веществ из почвы, кг/га	37,5	7,5	18
Вносится с органическими удобрениями, кг/га	-	-	-
Коэффициент использования питательных веществ из органических удобрений в 1 год, %	25	25	55
Используется питательных веществ из органических удобрений, кг/га	-	-	-
Требуется питательных веществ минеральных удобрений, кг/га	35,5	16,25	48,7
Коэффициенты использования питательных веществ из минеральных удобрений в 1 год, %	70	20	55
Требуется внести минеральных удобрений, кг/га	50,7	81,3	88,5
Округленно	50	80	90

4. Для однолетних трав:

Показатели	N	P2O5	K2O
Вынос питательных веществ с урожаем, кг/га	64	28	96
Последействие ранее внесенных минеральных удобрений, кг/га	-	12	18
Последействие ранее внесенных органических удобрений, кг/га	16	4	-
Содержится питательных элементов в почве, кг/га	187,5	90	120
Используется питательных веществ из почвы, кг/га	37,5	4,5	12
Вносится с органическими удобрениями, кг/га	-	-	-
Коэффициент использования питательных веществ из органических удобрений в 1 год, %	25	25	55
Используется питательных веществ из органических удобрений, кг/га	-	-	-
Требуется питательных веществ минеральных удобрений, кг/га	10,5	7,5	66
Коэффициенты использования питательных веществ из минеральных удобрений в 1 год, %	70	20	55
Требуется внести минеральных удобрений, кг/га	15,0	37,5	120
Округленно	-	40	120

Все показатели считались сначала исходя из предположения, что под много летние травы не вносится никаких удобрений, а затем вносились соответствующие поправки.

Средние коэффициенты использования питательных веществ из удобрений:

Год действия	Из органики			Из минералки
	N	P2O5	K2O	N	P2O5	K2O
1	20-25	25-30	50-60	60-70	15-20	50-60
2	20	10-15	10-15	-	10-15	15-20
3	10	5	-	-	5	-

Навоз вносим только под картофель, т.к. обеспеченность невысокая, а картофель очень хорошо отзывается на внесение органических удобрений (возрастает мягкость почвы, выделяется значительное количество СО₂, картофель обеспечивается легкодоступным калием практически без хлора). Возможно также заготовление не навоза, а торфо-навозного компоста, т.к. в хозяйстве имеется торф. Тогда возможно будет не только увеличить дозу внесения органики под картофель (при этом, однако, несколько снизится окупаемость 1 кг удобрений продукцией), но и внести органические удобрения под озимые (точнее, под парозанимающий предшественник - тимофеевку) в дозе 20-30 т/га.

▼ Распределение доз по срокам внесения следующее:

культура	основное удобрение			припосевное			подкормка
однолетние травы	N	P	K	N	P	K	N	P	K
озимая пшеница	140	180	160	-	15	-	30	-	-
картофель	70	-	30	-	-	-	-	-	-
овес	-	30	120	-	10	-	-	-	-

▼ Внесение известковой муки:

• Степень насыщенности почвы основаниями: поля 1, 2: V=S*100% / (S+Hг) = 15*100 / (15+3) = 83.3%;

поля 3, 4: V= 15*100 / (15+4) = 79%.

Степень насыщенности почв на всех полях различается незначительно.

• поля №№ 1, 2 нуждаются в известковании, т.к. актуальная кислотность соответственно 2, 3 при содержании гумуса в почве 2,0 %, несмотря на значительную насыщенность основаниями. Поле № 3 нуждается в известковании в меньшей степени. Поле № 4 нуждается в известковании средне, а учитывая высокую степень насыщенности – известкование проводить не будем.

Проводим известкование полной нормой:

Норма СаСО₃ = Нг*1,5;

• Для полей №№ 1, 2: норма СаСО₃ = 3*1,5 = 4,5 т/га;

в пересчете на известковую муку (90% СаСО₃) получим дозу Д = 4,5 / 0,9 = 5 т/га.

• Для поля № 3: норма СаСО₃ = 4*1,5 = 6 т/га.

в пересчете на известковую муку (90% СаСО₃) получим дозу Д = 6 / 0,9 = 6,7 т/га.

Фосмука эффективна на почвах, имеющих потенциальную кислотность не ниже 2,5 мэкв/100г. В нашем хозяйстве все почвы имеют потенциальную кислотность выше (потенциальная кислотность = обменная + гидролитическая), т.о. фосмука достаточно эффективна, хотя ее действие несколько снижается при высокой (>70%) насыщенности почвы основаниями.

Не рекомендуется вносить фосмуку одновременно с известью, т.к. известь значительно снижает эффективность фосмуки. Лучше проводить известкование после внесения фосмуки.

▼ При расчете доз удобрений методом элементарного баланса ВСЕГДА получаем дефицитный баланс питательных веществ. В данном конкретном случае баланс равен:

• Для озимой пшеницы:

- N: 170*100 / 157,5 = 108%

- Р: 195*100 / 54 = 360%

- К: 160*100 / 117 = 137%.

Балансы избыточные по всем показателям кроме азота. Возможно зафосфачивание почв при очень длительном применении указанных доз.

• Для картофеля:

- N: (70+160)*100 / 125 = 184%

- Р: 80*100 / 37,5 = 213%

- К: (192+30)*100 / 175 = 127%

Балансы избыточные по всем показателям.

• Для овса:

- N: (32+50)*100 / 105 = 78%

- Р: (9,75+12+80)*100 / 45,5 = 224%

- К: (6+28,8+90)*100 / 101,5 = 123%

Балансы избыточные по всем показателям кроме азота.

• Для однолетних трав:

-N: 16*100 / 64 = 25%

-Р: (12+4+40)*100 / 28 = 233%

-К: (18+120)*100 / 96 = 144%

Балансы избыточные по всем показателям кроме азота.

Учитывая, что по Р и К баланс на всех полях избыточный, можно несколько снижать дозы К и, особенно, Р. Т.к. в хозяйстве есть фосфоритная мука (лидер среди фосфорных удобрений по продолжительности последействия), можно за год или два до внесения на поле извести (где это требуется) дать в запас значительное количество фосмуки под плуг с предплужником.

▼ Для расчета экономической эффективности необходимо знать, сколько кг прибавки урожая достигается за счет внесения удобрений. Для этого рассчитаем, какие урожаи предположительно были бы получены на неудобренном фоне. Расчет проведем путем деления массы вещества, используемого из почвы, кг (из расчетных таблиц №№ 1-4) на значение примерного выноса соответствующего элемента с единицей продукции (кг/т). Последействие при расчете оплаты удобрений продукцией не учитывается.

• Для озимой пшеницы:

по азоту: 37,5 / 35 = 1,07 т; т.е. на 1 кг д.в. азота получаем 3500 кг / 170 кг = 21 кг/кг д.в.

по фосфору: 4,5 / 12 = 0,4 т; т.е. на 1 кг д.в. Р 4100 кг / 195 = 21 кг/кг д.в.

по калию: 12 / 26 = 0,5 т; т.е. на 1 кг д.в. К 4000 / 160 = 25 кг/кг д.в.

• Для картофеля:

по азоту: 37,5 / 6 = 6,3т; т.е. на 1 кг д.в. 24400 / 70 = 349 кг/кг д.в.

по калию: 30 / 9 = 3,3т; т.е. на 1 кг д.в.24600 / 30 = 820 кг/кг д.в.

• Для овса:

по азоту: 37,5 / 34 = 1,1т; т.е. на 1 кг д.в. 2400 / 50 = 48 кг/кг д.в.

по фосфору: 7,5 / 13 = 0,6т; т.е. на 1 кг д.в. 2900 / 80 = 36 кг/кг д.в.

по калию: 12 / 29 = 0,4т; т.е. на 1 кг д.в. 3100 / 90 = 34 кг/кг д.в.

• Для однолетних трав:

По фосфору: 4,5 / 6 = 0,8т; т.е. на 1 кг д.в. 3200 / 40 = 80кг/кг д.в.

По калию: 12 / 20 = 0,6т; т.е. на 1 кг д.в. 3400 / 120 = 28