Вопрос 25. Особености мелиорации и использования торфяных болотных почв.

В таежно-лесной зоне самыми плодородными почвами, является болотные торфяные почвы. Их использование ограничивается переувлажнением, которое устраняется с помощью грамотных мелиоративных мероприятий.

При наличии грунтовых вод необходим дренаж (открытый, закрытый, кротовый, щелевой), который отводит почвенно-грунтовые и частично поверхностные воды.

Открытый дренаж – наиболее простой и дешевый способ осушения болотных почв. Его применяют для ускоренного отвода и понижения грунтовых вод и отвода поверхностных. Получили распространение при грунтовом и атмосферном типах питания.

Болота, расположенные в поймах рек, получают водное питание от грунтовых вод, текущих со стороны коренного берега. Если приток грунтовых вод небольшой, их уровень можно понизить снижением уровня воды в реке. Для этого достаточно осушить сетью мелких каналов полосу поймы вдоль реки шириной 800-1500 м. При значительном притоке поток грунтовых вод перехватывают на выходе его в пойму ловчим каналом глубиной 1,5-2 м. При осушение земель не нужно перехватывать весь поток грунтовых вод, достаточно их понизить на глубину, определяемую ростом с/х культурой.

Когда водоносный пласт прикрыт сверху плохо водопроницаемыми грунтами, применение мелкой осушительной сети для осушения с/х земель не дает положительных результатов, так как не снижает напорности потока грунтовых вод. В этом случае устанавливают ловчий дренаж. Его конструкция зависит от мощности плохо водопроницаемых грунтов.

При мощности плохо водопроницаемого слоя до 1,5 м ловчим каналом прорезают всю его толщину. Дно канала должно входить в водопроницаемый горизонт на 0,2-0,3 м. Это обеспечивает перехват части грунтового потока и снижения его пьезометрического напора.

Если мощность плохо водопроницаемого слоя превышает 1,5 м, устраивают открытые каналы с вертикальными калодцами-фильтрами. Колодцы располагаются по длине канала через 20-50 м. Дно колодца должно несколько врезаться в водоносный горизонт, а дно канала – находиться ниже пьезометрического напора не менее, чем на значение потери напора в колодцах-фильтрах.

Уровень грунтовых вод

торф

Водоупорные слои

Водоносный слой

Рис.1 Схема ловчего канала с вертикальными колодцами

Если заболачивание земель вызвано разливом рек во время весеннего половодья, для их осушения проводят следующие мероприятия: урегулируют русло реки (углубляют и прочищают дно и берега и др.) в целях увеличения пропускной способности; нарезают тальвеговую сеть каналов по наиболее пониженным элементам рельефа (дно канала должно быть на 0,2-0,5 м ниже самых глубоких понижений рельефа в целях полного их осушения). Когда постройка тальвеговых каналов связана с большим объемом земляных работ и каналы получаются глубокими (при пересечении буртов, перевалов и других препятствий), их заменяют (в местах пересечения препятствий) закрытыми трубами.

Если заболачивание земель вызвано притоком со склонов паводковых и ливневых вод, по их верхней границе нарезают нагорные каналы, а на прилегающих склонах проводят агротехнические и мелиоративные мероприятия.

Преимущества открытого дренажа заключаются в следующем:

 

• 
  дешевый;
• 
  можно использовать при небольших уклонах (до 0,001);
• 
  можно использовать при большом содержании железа (10-14 мг/л);
• 
  используют при предварительном осушении торфа.

Закрытый дренаж применяют для осушения болот главным образом при грунтовом и грунтово-напорном водном питании. Грунтовая вода проникает через стыки и щели (вследствие разности напора, создаваемого в ее потоке дренажем) в дрены, затем поступают в коллекторы и отводятся с осушаемой территории.

Водопроводящие отверстия в дренах могут быть выполнены в виде свободной трубчатой полости с крепленными стенками (трубчатый дренаж из керамических и пластмассовых труб) и без крепления (кротовый дренаж) или заполнены пористым водопроводящим материалом – крупным щебнем, камнем, хворостом (применяют редко).

Преимущества закрытого дренажа:

 

• 
  долговечный (50 лет);
• 
  коэффициент использования земли выше;
• 
  возможность использования субэригации;
• 
  лучше регулирует водный режим почвы.

Недостатки закрытого дренажа:

 

• 
  заиливание соединениями железа. Если меньше чем 3 мг/л железа – то проблем с заиливанием нет. С 3 мг/л для пластиковых дрен и с 6 мг/л для гончарных дрен возникают проблемы. Чтобы ликвидировать проблему увеличивают уклон и переходят с пластиковых дрен на гончарные. При 20-25 мг/л обкладывают дрены известью, При 25-50 мг/л переходят на крупные дрены (диаметр 10 см). Больше 50 мг/л – переходят к открытому дренажу;
• 
  ограничение по минимальным (0,002) и максимальным(0,001) уклонам.

Достоинства пластмассовых дрен:

 

• 
  легки и транспортабельны;
• 
  процесс укладки легче подается механизации;

Недостатки пластмассовых дрен:

 

• 
  высокая стоимость материала (труб или лент);
• 
  деффицитность;
• 
  хрупкость труб из поливинилхлорида при низких температурах;
• 
  склонность к химическому заиливанию;
• 
  эксплуатация значительно проще и дешевле.

Кротовый дренаж применяют на торфах в сочетании с керамическим, полиэтиленовым дренажем и открытыми каналами. Он способствует разрыхлению и повышению водопроницаемости почв. Они отводят излишнюю влагу во влажные периоды года, в засушливую пору они бывают пусты. Улучшают аэрацию и влажность почвы в сухие годы в зоне кротового дренажа. Действие сохраняется в течение 3-4 лет. Нарезают специальной кротодренажной машиной Д-657. На торфяных почвах стенки дренажа не закрепляют. Устье кротовой дрены должно оканчиваться гончарной трубой, которая впадает в гончарную дрену или канал, и находиться выше расчетного уровня воды в канале. Подтопленные кротовые дрены быстро разрушаются. Диаметр кротовых дрен 10-20 см, глубина 0,8-1,6 м. Очень дешевый.

Ограничения по использованию кротового дренажа- не используется на кислых почвах.

Щелевой дренаж применяется на слаборазложившихся торфяных почвах (30%) с наличием пней и корней. Длина до 300 м. Расстояние между ними в плотных торфяниках 20-40 м, на торфах пониженной устойчивости и сильно переувлажненных – 15-25 м. Устья дрен при выходе в открытый канал закрепляют гончарными или асбестоцементными трубами. Срок действия 4-6 лет. Работает по принципу кротового.

Кротовая дрена

0,7 м

 

Щелевая дрена

0,9 м

Борьба с избыточным увлажнением заключается в следующем:

 

• 
  глубокое рыхление почвы 0,6 – 0,9 м (на породах среднего мех. состава, не очень кислых) Способы: сплошное; сплошное + кротование; полосное; полосное + кротование; чизеливание (40-45 см);
• 
  дренаж;
• 
  усиление испарения, путем увеличения поверхности (гребневание, грядование, бороздование);
• 
  борьба с западинами с помощью планировки (при больших – в центре роют колодец, либо дренаж, либо отсасывают насосом).

Окультуривание низинных болот:

 

1. 
   песок сверху 15 см для того чтобы исключить возгорания, быстрой сработки органического вещества, предотвращает просаживание, предотвращает летучесть торфа. Дорого – но очень эффективно;
2. 
   Посев трав несколько лет подряд. Дешево – но не так эффективно, как песок.

Нельзя низинные торфяники осушать сплошным (необратимым) осушением!!!!!!!

Т.к. ГВ уходят на 3 м. Можно осушать поставив заслонку и с помощью нее регулировать уровень грунтовых вод.

Если торфяник маломощный (до30 см) песок без альтернативы.

Если 15-30 см мощность торфа применяется нормальная вспашка с пропахиванием.

Если меньше15 см – безотвальная обработка.

Известкование: рН больше 5 – не известкуют

РН меньше 5 – известкуют.

Удобрения: органика не нужна;

Азот нужен на первом этапе (первые года;

Фосфор – эффективен

Калий - всегда

Обработка: планировка, гребнегряды, прикатывание.

Севооборот: на маломощных торфяниках (до 1 м) – сенокос;

Больше 1 м – овощи или корма с травами в севообороте.

Проблемы:

 

• 
  при осушении анаэробный процесс переходит в аэробный, это может привести к быстрому срабатыванию торфа;
• 
  загрязнение нитратами ГВ;
• 
  горит и плохо тушится:
• 
  могут происходить пыльные бури;
• 
  просаживание, т.е. приводит к образованию микрорельефа;

Верховые торфяники не осушают!!!!!!! В связи с очень низкой кислотностью (необходимо очень много извести, что экономически не оправдано)

Имеет маленькую зольность и быстро съедается. Из-за консервирования бревен (есть огромная вероятность зацепить бревно плугом) и т.д.