Cправочник агронома

Осушення земель

Осушення заболочених і перезволожених земель та високоефективне їх використання — одна з важливих складових частин дальшої інтенси­фікації сільськогосподарського виробництва.

Агрохімічні та водно-фізичні властивості. За властивостями і сіль­ськогосподарським використанням осушені грунти ділять на дві групи: лучні заболочені та дерново-підзолисті; торфо-болотні й торфовища.

Лучні заболочені грунти поширені головним чином у Лісостепу та на південному Поліссі. Вони багаті гумусом (4—7 %) та поживнимй речовинами. В середній частині профілю значна кількість закисного заліза. Реакція здебільшого нейтральна або слабокисла.

Найбільші площі дерново-підзолистих грунтів на Поліссі. За меха­нічним складом вони в основному піщані, супіщані й подекуди суглин­кові. Порівняно з лучними грунтами менше містять гумусу (2—4 %) та

поживних речовин. Значні площі займають дерново-підзолисті сильно - глейові та поверхнево оглеєні грунти.

Серед торфових грунтів зустрічаються низинні, перехідні й верхові. Найбільш поширені у республіці низинні торфовища (90 %), які за гли­биною торфового шару діляться на мілкі (0,5—1 м), середні (1—2 м) та глибокі (більше 2 м). Грунти з торфовим шаром 0,25—0,5 м належать до торфо-глейових.

Основні агрохімічні показники низинних торфових грунтів наведено в таблиці 81.

Болота, що утворились внаслідок заростання водоймищ, часто мають у придонній частині сапропелі — суміш мінерального й органічного мулу. Сапропелі діляться на органічні (зольність 10,2—36,3%), кремнеземні (60—64 %) та вапнякові (зольність 43—56 %). Сапропелі можна вико­ристовувати для виготовлення добрив, вони містять 1,5—2 % азоту, 0,25—1 фосфору, 0,5—1,5 калію, до 40 % окису кальцію й мікроелементи (кобальт, мідь, марганець, молібден та ін.).

Водно-фізичні властивості осушених мінеральних і торфових грунтів не однакові (табл. 82).

Під час сільськогосподарського використання водно-фізичні власти­вості осушених грунтів змінюються (особливо торфових), але найбільше

об’ємна маса (табл. 83) та повна вологоємкість. Між ними виявлено обернену залежність, за якою можна з достатньою для практичного користування точністю визначити повну вологоємкість торфового або мінерального грунту на основі відомих показників об’ємної маси. Ці дані, а також дані інших таблиць можна використовувати при розра­хунку елементів водного режиму, норм мінеральних добрив та ін.

83. Залежність об’ємної маси орного шару (0—ЗО см) торфових грунтів від інтенсивності їх освоєння

Регулювання водного режиму. Способи регулювання водного режиму осушених грунтів залежать від грунтово-кліматичних умов та біологіч­них властивостей сільськогосподарських культур.

Основними показниками, які використовують під час розрахунку во­логозабезпеченості рослин, є сумарне випаровування (транспірація плюс випаровування з грунту), кількість атмосферних опадів (табл. 84—85)

У конкретних умовах господарства сумарне водоспоживання можна визначити, виходячи з запланованого врожаю та коефіцієнтів водоспо­живання культур (табл. 86) за формулою 17.

Загальні запаси вологи в 0,5-метровому шарі осушених грунтів знач­но вищі, ніж у суходільних мінеральних. Визначати їх можна за фор­мулою:

W = h X ПВ х У X Вф, (19)

де W — загальні запаси вологи в грунті, м3/га; h — шар грунту, в якому

визначають запаси вологи, м; ПВ — повна вологоємкість грунту, % до сухого грунту; у — об’ємна маса, т/м3; Вф — фактична вологість грунту, % від ПВ.

У кожному грунті певна кількість води становить «мертвий» її запас і не може бути використана рослинами. В торфовому грунті цей запас становить приблизно 40 % ПВ. Тому продуктивні запаси вологи грунту завжди менші від загальних її запасів і визначають їх за формулою;

И7П = h X ПВ X У X (Вф — ВВ), (20)

де — продуктивні запаси вологи, м3/га; ВВ — вологість в’янення («мертвий» запас вологи), % від ПВ; її, ПВ, у— як і в попередній формулі.

Вологість грунту в процентах до абсолютно сухого грунту можна пере­вести в проценти від ПВ за такою формулою:

Б — ВС,^ВІ0° ■ (21)

де В—вологість грунту, % від ПВ; Вс — вологість грунту, % від абсо­лютно сухого грунту.

Навесні, коли осушений грунт майже повністю насичений водою, зайва кількість якої сходить через дрени у відкриті канали, вологість грунту близька до ПВ. У цей період продуктивні її запаси становлять 35—60 % загальної потреби рослин у воді на формування врожаю. За рахунок атмосферних опадів рослини забезпечуються вологою на 40— 90 % (див. табл. 84), решту (до 25 %) необхідно забезпечити за рахунок регулювання водного режиму протягом вегетації.

Водний режим осушених земель регулюють акумуляцією весняних талих вод у водосховищах з наступним використанням їх для зрошення, а при відсутності водосховищ — затриманням частини весняного стоку в канавах, а також шлюзуванням (подача води в канави з водосховищ

по кротових дренах) і дощуванням. Останні є найбільш прогресивними способами двостороннього регулювання водного режиму осушених зе­мель. Вони дають можливість підтримувати оптимальну вологість грунту протягом вегетації (табл. 87).

Вологість грунту визначають термостатно-ваговим методом у процен­тах до абсолютно сухого грунту з наступним перерахунком від ПВ. У виробничих умовах часто немає такої можливості. На мінеральних грунтах при встановленні поливних норм вологість грунту визначають вологомірами. Приблизне значення вологості торфового грунту можна визначити за формулою:

В = 95 — 43 ---- y) , (22)

де В—'вологість торфового грунту, % від ПВ; Н — глибина залягання підгрунтових вод під час визначення вологості, м; h — глибина шару грунту, в якому визначають вологість, м.

Рівень підгрунтових вод на осушених торфових грунтах (табл. 88) протягом вегетації найкраще регулювати кротовим дренажем, який на-

різують через кожні 2—3 роки. Глибина дрен 70—90 см, діаметр 20— 25 см, відстань між ними 5—10 м, довжина — до 200 м. Створюють кротовий дренаж після збирання врожаю, коли підгрунтові води знаходя­ться нижче глибини закладання дрен.

На осушених мінеральних грунтах рівень підгрунтових вод регулюють залежно від типу грунту та вирощуваних культур (табл. 89).

У посушливі роки доводиться зрошувати сільськогосподарські куль­тури як на осушених мінеральних, так і на торфових чи торфо-глейових грунтах (табл. 90).

Багаторічні трави сінокісного або пасовищного використання най­більш доцільно поливати після кожного укосу чи циклу випасання і внесення мінеральних добрив під наступний укіс або цикл випасання. Поливну норму для осушених мінеральних грунтів визначають за фор­мулою 16, а для торфових за формулою:

от = А X a х (Вопт. — Вфакт ) х ПВ, (23)

де т — поливна норма, м3/га; h — розрахунковий шар грунту (м) для осушених земель — 0,3 м; V— об’ємна маса, т/м3; Вопт. — оптимальна ВОЛОГІСТЬ грунту ДЛЯ ТІЄЇ ЧИ ІНШОЇ культури, % ВІД ПВ; Вфакт-— фактич­на вологість грунту перед поливом, % ПВ; ПВ — повна вологоємкість.

Дощування слід застосовувати як доповнення до природного чи штучно­го підгрунтового зволоження на осушених гончарним дренажем мінераль­них грунтах, мілких торфовищах і торфо-глейових грунтах, і насамперед на культурних пасовищах і сінождтях, а також на однорічних культурах з неглибокою кореневою системою.

Найбільш ефективним способом осушення заболочених та періодично перезволожених мінеральних грунтів є гончарний дренаж. Прокладають його з стандартних випалених глиняних трубок, довжиною 330 мм, вну­трішнім діаметром — 50, 65, 75, 80, 100, 125, 130, 150, 160, 200 мм. Маса

однієї трубки від 1,4 (діаметр 50 мм) до 8 кг (діаметр 200 мм). Глибина закладання дрен залежить в основному від глибини промерзання грунту і на Україні становить 0,9—1,2 м.

Відстані між гончарними дренами залежать від типу грунту та вод­ного живлення, уклону поверхні й від того, які культури будуть вирощу­вати на осушеній площі (табл. 91).

На важких слабоводопроникних глинистих грунтах краще застосо­вувати комбінований дренажі, який являє собою поєднання гончарних дрен з кротовими і глибоким розпушуванням. Це сприяє відведенню зай­вих вод з верхнього шару грунту в нижні шари і частковій акумуляції вологи.

Кротовий дренаж нарізують впоперек ліній гончарних дрен на глиби­ні 0,7—0,8 м з відстанню між дренами 5—8 м. Діаметр дрепера 10—12 см.

Глибоке розпушення проводять залежно від глибини залягання ущіль­неного горизонту, але не менше як па 60—70 см впоперек гончарних дрен або під кутом до них розпушувачами ГР-80, РНТ-08 або РГІ-80Б один раз в 3—4 роки. Комбінований дренаж рекомендується створювати в першу чергу на полях, які готують до сівби просапних культур, овочевих, кор­мових коренеплодів, силосних, капусти і картоплі.

Для прискорення поверхневого стоку часто застосовують такі агроме - ліоративні заходи: планування поверхні поля; вибіркове борознування ділянок з наявністю безстічних западин; вузькозагінну оранку, тобто оранку всклад загонами шириною 12—18 м по уклону місцевості; профі­лювання поверхні поля, коли оранку проводять паралельно гончарним дренам таким чином, щоб розгінні борозни знаходились над дренажною засипкою.

При цьому вода з поверхні поля відводиться мережею борозен (роз - гінних і водовідвідних). Ці агромеліоративні заходи рекомендується за­стосовувати на полях, які готують до сівби озимих 1 ярих зернових куль­тур, зернобобових, однорічних і багаторічних трав.

Вибір того чи іншого агромеліоративного заходу залежить від типу грунту та його агрофізичних властивостей (табл. 92—93).

Для правильної організації робіт по експлуатації внутрішньогоспо­дарської осушувальної мережі в господарстві при наявності осушених земель від 150 до 350 га має бути технік-гідротехнік, від 360 до 750 — інженер-гідротехнік, від 750—до 2500 — старший інженер-гідротехнік, а понад 2500 га — головний інженер-гідротехнік.

За каналами, гідротехнічними спорудами та іншими елементами ме­ліоративної системи доглядають руслові ремонтери. При визначенні кількості їх виходять з розрахунку: 1 чоловік на 10—15 км канав. Якщо

92. Характеристика поверхнево перезволожених грунтів Української РСР

(дані Українського НДІ гідротехніки і меліорації)

І Періодично поверхнево перезволожувані су­глинкові безструктурні

II Те саме + супіщані безструктурні грунти Полісся III Періодично та тимчасо­во перезволожувані з гумусованими підорни­ми шарами, суглинко­ві

1 Дерново-підзолисті поверхнево оглеєні

2 Дерново-глейові (Карпати)

3 Світло-сірі (сірі) лі­сові поверхнево оглеєні (Лісостеп)

1 Дерново-підзолисті глейові

2 Дерново-глейові

1 Дернові опідзолені поверхнево оглеєні

2 Темно-сірі лісові та чорноземно-лучні по­верхнево оглеєні й глеюваті

60—100 0,01—0,001 1,4—1,6

Закритий матеріаль­ний дренаж

Дренаж без розпу­шення підорних ша­рів

Суцільне глибоке розпушення підор­них шарів для до­корінного поліпшен­ня агрофізичних властивостей Хімічна меліорація:

вапнування внесення високих норм

органічних доб­рив

Глибоке розпушен - ня; та кротування на глибину 0,9— 1 м для поліпшення дії дренажу

Усі грунти І, II, III груп

Грунти III групи Грунти І, II груп

Грунти І і II груп

Група II — всі; сильно - і середньо- підзолисті, група І

Грунти III групи

Глеюваті, слабо - оглеєні (1, 2, III, 1)

Грунти II групи

Поверхнево оглеєні й глейові відміни грунтів III групи

Грунти III групи

Дерново-підзолисті, сірі лісові — група І, темно-сірі лісові — група III

Грунти І групи

Глеюваті, слабоог- леєні в областях (III.2, ІІІ. З, III.) Грунти І групи

Глеюваті та слабо - оглеєні грунти III групи

Вапновані грунти III групи

Чорноземні, лучно - чорноземні III гру­пи

Грунти II групи

в господарстві більше БО—100 га осушених земель, створюють меліора­тивну ланку:

Освоєння осушених земель. Новоосушені землі потребують поперед­нього окультурення. Для цього вирощують на них відповідні культури, застосовують специфічні заходи по удобренню, обробітку та вапнуванню кислих і гіпсуванню засолених грунтів. Попереднім окультуренням пе­редбачається створення в перші роки умов для розкладу органічної речо­вини і нагромадження рухомих елементів живлення, поліпшення фізико - хімічних властивостей грунту. Залежно від типу грунту найкращими по­передніми культурами на осушених землях є овес, озиме жито, вико-вів - сяні сумішки, картопля, турнепс, просо та ін. Після окультурення низин­них торфовищ тут можна вирощувати інтенсивні культури, в тому числі й просапні, застосовуючи підвищені норми мінеральних добрив та більш глибоку оранку. На осушених мінеральних грунтах після проведення культуртехнічних робіт для підвищення їх родючості впроваджують ти­пові для даної зони сівозміни. Після осушення на дерново-підзолистих грунтах з неглибоким гумусовим горизонтом (12—15 см) спочатку сіють багаторічні трави.

Після попереднього окультурення на осушених торфових грунтах з не­глибоким шаром (50—60 см) торфу та торфо-глейовнх з метою збережен­ня їх родючості вирощують лише багаторічні трави (культурні сіножаті й пасовища), а середні й глибокі торфовища використовують у системі сівозмін.

Найбільш продуктивними культурами на осушених землях є кормові та овочеві (табл. 94). Багаторічні трави в сівозмінах на торфових грун­тах повинні становити 45—65 % площі залежно від інтенсивності мінера­лізації торфу.

На глибоких слабомінсралізованих грунтах однорічні польові культу­ри можуть займати 50—60 % площі, в тому числі просапні — до 35, а на

середньо мінералізованих торфових грунтах—відповідно 40—45 і 25%. Решту сівозмінної площі відводять під багаторічні трави.

Орієнтовна структура посівних площ та попередники культур на осу­шених торфових грунтах наведено в таблицях 95—96.

93. Раціональна структура посівних площ на середньомінералізованих торфових Грунтах, %

Травосумішки підбирають залежно від типу грунтів, інтенсивності їх осушення та характеру використання травостою (сіножать, пасовище).

На нормально осушених болотах, де підгрунтові води протягом веге­таційного періоду знаходяться на глибині 70—80 см, можна висівати такі травосумішки для 2—3-річного використання: тимофіївка лучна 10 кг/га + + конюшина червона — 5; для 3—4-річного використання на сіно — тимо­фіївка лучна — 8 + костриця лучна ■— 9 + конюшина червона — 4 кг/га.

На осушених грунтах, де підгрунтові води часто знаходяться на гли­бині 40—60 см, замість конюшини червоної висівають рожеву, а на по­стійно перезволожених грунтах (підгрунтові води на глибині 35—45 см) — канарник очеретяний, бекманію, тонконіг болотний.

Для 4—5-річного використання висівають таку травосумішку: тимо­фіївка лучна — 6 кг/га + костриця лучна — 7+ стоколос безостий — 8 + конюшина червона — 4 кг/га.

На сіножатях (осушені мінеральні грунти) для 3—4-річного викори­стання висівають: тимофіївку лучну-—6 кг/га + кострицю лучну — 6+ стоколос безостий — 8 + конюшину червону — 4 кг/га.

На культурних пасовищах (осушені мінеральні грунти) вирощують: тимофіївку лучну —- 6 кг/га + кострицю лучну — 6 + грястицю збірну — 10 + конюшину білу — 3 кг/га.

Сіють трави на насіння звичайним рядковим способом, а для приско­реного розмноження дефіцитних видів трав — широкорядним з міжряд­дям 45—50 см.

Орієнтовні норми висіву трав на насіння такі, кг/га:

Основний обробіток торфового грунту залежить від попередників, ін­тенсивності осушення і розкладу торфу та від культури, під яку його готують (табл. 97).

Первинний обробіток осушених торфових грунтів після очищення від чагарників під зернові та інші однорічні культури звичайної сівби скла­дається з дворазового фрезерування без оранки, під просапні — з оранки на глибину ЗО см з попереднім фрезеруванням в один слід.

На осушених мінеральних грунтах основний обробіток проводять ди­ференційовано залежно від типу грунту, глибини гумусового горизонту й орного шару та від вимоги культури до глибини обробітку. На лучних грунтах без чагарників під зернові та льон орють на 18—20, а під про­сапні — до 25 см.

ви

Картопля

Кукурудза

Однорічні трави, кукуру - Кукурудза дза, зернові

у вересні

Оранка у вересні на Оранка у вересні на 25—27 см ЗО—35 см

Дискування у ве- Оранка у вересні на ресні на 10—12 см 22—25 см Оранка у вересні на 20—22 см

Однорічні трави Оранка у липні на Оранка у липні на або зернові 22—25 см 20—22 см

На дерново-підзолистих грунтах з неглибоким гумусовим горизонтом під культури звичайної рядкової сівби орють на повну його глибину, а під просапні—на 8—10 см глибше з застосуванням грунтопоглиблюва­чів і приорюванням гною та мінеральних добрив. Після зернових куль­тур лущать стерню й орють на зяб у серпні — вересні, після просапних — орють слідом за збиранням урожаю.

Передпосівний обробіток осушених торфових грунтів полягає у диску - ванпі важкими дисковими боронами в два-три сліди і в коткуванні перед та після сівби важкими водоналивними котками.

Застосування добрив на осушених землях —один з найголовніших за­ходів високопродуктивного їх використання. Ефективність мінеральних добрив на осушених землях в 1,5—2,5 раза вища, ніж на суходільних мінеральних грунтах.

Співвідношення основних елементів живлення в добривах: для осуше­них мінеральних грунтів повинно становити NPK 1 : 0,7—0,8 : 1—1,3, осу­шених торфових під однорічні культури й багаторічні трави 1—2 років використання — РК 1 : 2, під багаторічні трави 3—6 років використання NPK 1 : 0,6—0,8 : 1,3—2.

Норми добрив на торфових грунтах (табл. 98) визначають залежно від ступеня розкладу торфу, забезпеченості грунту поживними речовина­ми та виносу їх рослинами (табл. 99). На торфовищах у перші роки їх освоєння норми мінеральних добрив вищі, ніж на староорних. На Поліс­сі грунти бідніші на зольні елементи, ніж у Лісостепу, тому й ефектив­ність добрив, особливо фосфорних, тут вища. Калійні добрива на торфо­вих грунтах високоефективні як на Поліссі, так і в Лісостепу.

Азотні добрива на торфових грунтах вносять на новоосвоєних, слабо - окультурених площах та на посівах багаторічних трав другого-третього і наступних років використання в нормах 60—120 кг/га поживної ре­човини.

Мідні добрива (5 ц/га піритних недогарків або 25 кг/га мідного купо­росу) в усіх зонах вносять лише на глибоких торфовищах і насамперед під зернові культури, цукрові буряки та кукурудзу.

На осушених мінеральних грунтах, особливо дерново-підзолистих і дерново-карбонатних, органічні добрива застосовують разом з мінераль­ними. Орієнтовні норми мінеральних добрив на цих грунтах наведені в

Дискування у лип - Оранка у липні на ні на 10—12 см 20—22 см

таблиці 100. Органічні добрива вносять під коренеплоди, картоплю і ку­курудзу в таких нормах: на дерново-підзолистих грунтах—ЗО—40, на лучних і дерново-карбонатних •—20—25 т/га. На кислих грунтах застосо­вують вапно, а на дерново-карбонатних грунтах разом з органічними вносять і борні добрива.

Азотні мінеральні добрива на осушених торфових грунтах необхідно вносити під багаторічні травн, починаючи з 2—3-го року використання, а в холодні й затяжні весни — і під просапні (кукурудзу, кормові, цукро­ві буряки, капусту) у нормах: під трави—60—120 кг/га, під просапні — 50—60 кг/га поживної речовини.

Якщо встановлені або розраховані норми азотних і калійних добрив перевищують 120 кг/га поживної речовини, то їх необхідно вносити рів­ними частинами під кожний укіс (на сіножатях) або цикл випасання (на пасовищах).

Економічна ефективність використання осушених земель.

Одним з основних показників економічної ефективності використання осушених земель є віддача капіталовкладень або строк їх окупності. Ви­значають цей показник на основі даних суми капітальних вкладень на будівництво осушувальних систем та освоєння меліорованих земель і су­ми додаткового чистого доходу за такою формулою:

Т = К + С ■, (24)

Чд

де Т — кількість років окупності (за проектом у середньому 4—5 років); К — капітальні вкладення на будівництво осушувальної мережі, крб.; С — капітальні вкладення на освоєння цих земель, крб.; Чд — приріст річного чистого доходу з меліорованих земель, крб.