Агротехнології Урок №18 11.12..2023

 

ДОБРОГО ДНЯ УЧНІ  ГРУПИ №34

11.12.2023

Тема  програми:   Меліорація грунтів

Тема уроку:№18 Осушення, його призначення та правила        застосування. . 

Осушення й освоєння торфоболотних ґрунтів. У природному стані болотні й заболочені землі малопродуктивні або й зовсім не придатні для вирощування сільськогосподарських культур. Після осушення й відповідного обробітку та удобрення такі ґрунти забезпечують високі сталі врожаї культур. Для регулювання рівня підґрунтових вод і водно-повітряного режиму на осушуваних торфоболотних землях створюють осушувально-зволожувальну систему, яка забезпечує не лише відведення зайвої води, а й подання її в посушливі вегетаційні періоди на осушені поля.

 Осушувально-зволожувальна система зазвичай складається з водоприймача (річка, озеро чи ставок із відтоком води), відкритих каналів (магістрального, збірних, ловчих, колекторів і закритого дренажу, в основному кротового). Основне завдання магістрального каналу – приймати воду з усієї осушувальної мережі й відводити її до водоприймача. Перпендикулярно до магістрального каналу прокладають збірні канали, основним завданням яких є відведення в магістральний канал води, що надходить із колекторів, ловчих каналів із поверхні болота. Колектори прокладають уздовж заплави між збірними каналами. Площа ділянок, що утворюються між відкритими колекторами, має забезпечувати умови механізації сільськогосподарських робіт. У колекторні канали підводять з одного або з двох боків траншейний чи кротовий дренаж. Для перехоплення підґрунтових вод перпендикулярно до напрямку їх руху нарізують ловчі канали, що впадають у збірні. Важливою складовою осушувально-зволожувальної системи є водоймище, яке створюють у верхів’ї річки (заплава якої осушується) або в бічних балках. Запаси водоймища використовують для відшкодування браку ґрунтової вологи в посушливі періоди. Закрита осушувальна мережа (дренаж) є досконалішою. 

 Дрени – це гончарні чи поліетиленові трубки довжиною 30–75 см і діаметром 5–20 см. Трубки розміщують у траншеях глибиною 0,5–1,5 м. Стики між трубками заповнюють мохом, гравієм, а після цього траншею засипають землею. Вода проникає в трубки через стики, а потім надходить у відкритий канал або колектор. Гончарний дренаж часті-ше застосовують для осушення легких, добре водопроникних ґрунтів. Глибокі торфовища спочатку треба осушити та ущільнити за допомогою підсушування відкритими каналами. Болота найефективніше осушувати за допомогою довгих труб. Дощаті дрени на мінеральних ґрунтах недовговічні, а на торфовищах зберігаються протягом 40– 50 років. Якщо є можливість, улаштовують кам’яний дренаж. Кротовий дренаж застосовують на мінеральних і торфових ґрунтах. Кротова дрена (земляна порожнина) формується спеціальним плугом. Такі дрени виходять звичайно до відкритих каналів. Хоч вони й недовговічні (працюють 1–2 роки), улаштування їх повністю механізоване та не вимагає додаткових затрат. Також застосовують пластмасовий дренаж траншейним та безтраншейним способами. З інших видів дренажу використовують фашинний (із хмизу), щілинний та вертикальний. До системи заходів з регулювання водно-повітряного режиму осушуваних земель належать: відведення поверхневих і зайвих підґрунтових вод навесні, підтримування останніх на відповідній глибині для кожної культури, поповнення вологи в ґрунті в посушливі періоди вегетації. Основним способом регулювання водного режиму осушених торфоболотних ґрунтів є запобіжне зволоження за допомогою сповільненого збігання води з осушуваної площі, своєчасного перекриття шлюзів-регуляторів на каналах. Проте влітку з настанням посушливих періодів часто таке зволоження є недостатнім. Через це торфоболотні ґрунти періодично зволожують по кротових дренах і дощуванням. Періодичне зволоження ґрунту треба починати тоді, коли підґрунтові води знижені до найнижчого допустимого рівня для вирощуваних культур. Найперспективнішим способом періодичного зволоження осушених торфоболотних ґрунтів є дощування, за застосування якого продуктивніше використовуються запаси води в посушливі періоди року та забезпечується максимальна механізація поливу. Достатній запас вологи й добрі умови живлення дають можливість одержувати на осушених землях високі врожаї зеленої маси кукурудзи, соняшнику, соргосуданкового гібрида, кормової капусти. Одним із раціональних способів використання осушених земель є створення на них багаторічних культурних пасовищ, які дають можливість забезпечувати тварин улітку високоякісними зеленими кормами.

Осушення проводиться на перезволожених та заболочених землях. До зони надмірного зволоження належать райони з кількістю опадів понад 500 мм на рік та випаром з ґрунту не більше 150–200 мм. Надмірному зволоженню земель сприяє наявність у зоні великої кількості безстічних низин, в яких збирається волога і на довгий строк утримується вода. Надмірному зволоженню можуть сприяти ґрунтові води на невеликій глибині, залягання водонепроникного шару та ін.

Існує декілька видів осушення: прискорення поверхневого стоку води, прискорення стоку води по орному шару, внутрішньоґрунтовий стік, а також зменшення притоку води на осушувану територію ззовні. Для здійснення цих методів розроблені конкретні способи осушення, які залежать від рівня виробництва та економічних можливостей господарства. В основному використовують осушення закритим дренажем та відкритими каналами, огородження території каналами та валами від притоку поверхневих та підземних вод.

Осушення — це відведення надлишку води з ґрунту та породи. Осушувальні меліорації для території нашої країни мають певне значення для раціоналізації сільськогосподарського виробництва, тому що заболочені й болотні ґрунти є майже єдиним резервом залучення нових земель у сільськогосподарський оборот. Надмірно зволожені землі на території України переважно зосереджені в Поліссі, а також у Лісостепу, Передкарпатті, у заплавах рік.

Ґрунтовий покрив зон надлишкового зволоження поділяється на дві групи:     1) автоморфні ґрунти, які не піддаються тривалому застою вологи в ґрунтовому профілі та не мають стійких ознак гідроморфізму. Їх можна використовувати без осушення, це більшість зональних типів ґрунтів (підзолисті, дерново-підзолисті, типові бурі лісові, дернові ґрунти тощо);

 2) гідроморфні ґрунти, формування яких супроводжується застоєм вологи і появою в профілі стійких ознак гідроморфізму. Саме ця група ґрунтів є головним об’єктом осушувальних меліорацій.

Гідроморфні ґрунти за комплексом умов утворення й властивостями поділяються на такі групи:

1. Мінеральні гідроморфні ґрунти, які не мають торф’яного горизонту, характеризуються сильним глейовим забарвленням, тривалим перезволоженням, що утруднює нормальне їх використання, інколи їх можна використовувати без дренажу.

За ступенем заболоченості мінеральні гідроморфні ґрунти поділяються таким чином:  неоглеєні, в яких ознаки оглеювання проявляються глибше 1,5 м;

глибоко-глеюваті (оглеювання в нижній частині профілю);

поверхнево-глеюваті (у верхній частині профілю);

глейові (оглеєння по всьому профілю).

Доцільність осушення цих ґрунтів залежить від характеру їх використання, насамперед осушуються поверхнево-глеюваті та глейові ґрунти.

2. Заболочені — ґрунти, для яких характерний тривалий застій води, тривалий анаеробний період, що утруднює або унеможливлює ріст сільськогосподарських культур. Зазвичай у них починається процес торфоутворення, але шар торфу не перевищує 30 см. Без осушення не використовуються.

3. Органогенні — ґрунти, що мають шар торфу більше 30 см. Утворюються звичайно на болотах — ділянках землі, які періодично або постійно перебувають у стані надлишкового зволоження, з яскраво вираженим процесом торфоутворення, покритих специфічною вологолюбною рослинністю. Залежно від характеру заболочення, водного живлення, рослинного покриву болота, болотні органогенні ґрунти поділяються на три типи: низинні (евтрофні) — після осушення являють собою цінний земельний фонд; верхові (оліготрофні) — для сільського господарства такі ґрунти не перспективні; перехідні (мезотрофні) — мають достатньо високу зольність, тому існує перспектива їх використання як земельного фонду.

 Мелiоpативнi системи осушення 

На надмірно зволожених ґрунтах будують постійні осушувальні системи, тобто комплекс споруд та пристроїв, що забезпечують ліквідацію надмірного зволоження та підтримання оптимального водно-повітряного режиму ґрунту, а також створюють умови для використання сільськогосподарських машин.

Системи осушення поділяються на три види за способом відводу води: самопливні, машинні та змішані. У самопливних системах вода, що збирається осушувальною сіткою, відводиться самопливом у водоприймальник. Рівень водоприймальника нижчий за рівень каналів в осушувальній системі. Машинні осушувальні системи мають насоси, які відкачують воду з каналів в осушувальній системі. Змішані системи будують тоді, коли рівень води у водоприймальнику неоднаковий по сезонах року.

До складу осушувальної системи входять: осушувана територія, регулюючі канали, що відводять воду з шару, де знаходяться корені рослин, огороджувальні канали (рис. 1.2.45) та захисні вали для захисту осушуваної території від надходження до неї води різного походження (ґрунтової, зі схилів, з річок), провідні канали (рис. 1.2.46) для відводу надмірної води у водоприймальник з регулюючих каналів та огороджувальних споруд, водоприймальник (озеро, річка, водосховище), мережа шляхів через усі меліоративні частини, експлуатаційні пристрої (споруди та пристрої для забезпечення контролю за водним режимом ґрунту, станом усіх меліоративних частин). Кожна частина меліоративної системи осушення складається з елементів, що характерні для відкритого та закритого способу осушення. Регулюючі канали складаються з відкритих збірників або закритих дрен, які повинні забезпечувати відведення надмірної води в періоди надмірного зволоження та подачу води на територію в посушливий час. Закрита меліоративна система має переваги перед відкритою. Під час осушення закритим дренажем досягається більш рівномірне та довершене регулювання водного режиму ґрунту.

Рис. 1.2.46. Монтаж провідних каналів на полі

Для створення мережі каналів використовується спеціальна техніка (рис. 1.2.47).

 

 

Рис. 1.2.47. Канавокопач фрезерний КФН-1200Ф:

а — технологічна схема; б — робочий орган; 1 — ніж полиці; 2 — фреза; 3 — насипний ґрунт; 4 — розпушувач; 5 — леміш; 6 — двополичковий корпус; 7 — ножі; 8 — держак; 9 — лопатка

Функції осушення та зволоження можуть виконуватися одними й тими ж елементами системи. Чим більше елементів осушувальної системи використовується для зволоження, тим дешевша система.

Системи осушення, особливо відкритого типу, потребують постійного догляду і підтримання їх робочого стану. Для цього використовується техніка, яка очищує від мулу днище каналів і поновлює профіль каналів (рис. 1.2.48).

 

 

Рис. 1.2.48. Канавоочисник ЕМ-202 з робочим органом поперечного черпання:

1 — ківш; 2 — рама; 3 — планувальна ланка; 4 — кінцева поворотна рама; 5 — обвідна зірочка; 6 — ковшовий ланцюг; 7 — укосина; 8 — основна гусениця; 9 — транспортер; 10 — ротор; 11 — телескопічна рама; 12 — допоміжна гусениця; 13 — пілон; 14 — підвіска; 15 — кабіна; 16 — трос

 Агpотехнiчнi норми осушенняСистема осушення перезволожених ґрунтів із застосуванням агромеліоративних заходів забезпечує високу прибавку до врожаю сільськогосподарських культур за умови високоякісного виконання всіх робіт щодо закладання системи і підтримання її у справному стані. Для визначення норми осушення використовують показник оптимального водного режиму ґрунту для сільськогосподарських культур і проведення робіт. Норма осушення використовується як основний показник режимів осушення при обґрунтуванні параметрів осушувальної мережі (глибина каналів і дрен, відстань між ними) і для регулювання водного режиму ґрунтів.

 Норми осушення залежать від ґрунтово-кліматичних умов, виду сільськогосподарських рослин і змінюються впродовж їх вегетації. Для зернових культур ця норма складає в середньому 0,7–1,1 м для технічних 0,9–1,2 м для овочевих культур. Для проведення весняних польових робіт мінімальне значення норми осушення на мінеральних ґрунтах складає 0,3–0,4 м.

 

Норма осушення — це оптимальний рівень ґрунтових вод (РҐВ), який забезпечує оптимізацію водно-повітряного режиму ґрунту, одержання високого врожаю і який необхідно підтримувати на осушуваній площі. Визначено, що між урожаєм сільськогосподарських культур і РҐВ існує тісна параболічна залежність: при малих РҐВ рослина не дає урожаю, при зниженні РҐВ урожай збільшується до певного максимуму, після якого поступово зменшується, а при великих РҐВ зв’язок втрачається, ґрунтові води перестають впливати на урожай, тому що їх глибина перевищує висоту капілярного підняття. Точка максимального врожаю і визначає оптимальний РҐВ, тобто норму осушення.                                                                                            

  Норма осушення залежить від типу культури, капілярних властивостей ґрунту, гідрологічних і кліматичних умов. Виділяються такі види норм осушення:                 передпосівна норма осушення — визначається умовами проведення весняних польових робіт, необхідністю забезпечення прохідності ґрунту для техніки й дорівнює для мінеральних ґрунтів 30–40 см, для торф’яних ґрунтів при вирощуванні трав і зернових — 40–50 см, для овочевих культур — 50–60 см; вегетаційна норма осушення визначається потребами культури, ґрунтом, періодом вегетації (табл. 1.2.3).

 

Таблиця 1.2.3. Вегетаційні норми осушення Культура     Норма на початку вегетації, см         Норма наприкінці вегетації, см

Трави         50–70         60–90

Зернові      60–80         70–90

Овочеві      70–90         90–120

Максимальні норми — для торф’яних ґрунтів, мінімальні — для піщаних ґрунтів;

невегетаційні норми осушення повинні підтримуватись на глибині 60–70 см.

У розподілі норм осушення по території країни виражена чітка географічна закономірність: до півдня з підвищенням посушливості клімату норми осушення зменшуються. Також вони залежать від кліматичних умов: у вологі й холодні роки — на 10–30 см більші, а в посушливі — на 10–30 см менші, ніж у середні за волого- і теплозабезпеченістю роки.