Норми осушення сільськогосподарських культур

 

Культура	Середні значення норми осушення, см
Передпосівний період	Перший місяць вегетації	Весь період вегетації
Зернові ярі	45…50	70…80	70…90
Зернові озимі	70…80	70…80	70…90
Конопля	50…60	70…85	85…105
Картопля, цукрові і кормові буряки	70…80	85…100	90…100
Овочі, соняшник, кукурудза на силос	50…60	70…80	80…100
Трави на сіно	40…50	50…60	60…75
Трави на випасання (пасовище)	50…60	65…70	70…80

Норма осушення залежить від:

1) виду сільськогосподарських культур (вологості ґрунту в зоні активного водоспоживання, глибини розміщення основної маси кореневої системи, яка становить у середньому 0,5м);

2) видів ґрунту і в першу чергу від висоти капілярного підняття вологи в ньому;

3) періоду вегетації (норми осушення встановлюють в посівний, вегетаційний та збиральний періоди);

4) кліматичних факторів під час росту рослин (опадів та випаровування).

Для рослин, які менше вимогливі до умов аерації і мають неглибоку кореневу систему та велике водоспоживання, норми осушення приймаються меншими. Вони менші для ґрунтів, що мають невелику висоту капілярного підняття (піщані ґрунти), а також при умові сухих і теплих років. Приймають норми осушення, які наведені у табл. 2.1. Ці норми осушення за вегетаційний період відносяться до середнього за вологістю року. У вологі роки для підтримання заданої вологості ґрунту норми осушення необхідно збільшити на 15...20%, а у посушливі - відповідно зменшити.

Дослідження, проведені в останні роки, показали, що пониження рівня ґрунтових вод на величину, яка більше середньо-вегетаційних норм осушення, не приводить до значного зменшення врожаїв сільськогосподарських культур. Узагальнена крива зв'язку врожаїв з глибинами залягання ґрунтових вод (по Б. С. Маслову) наведена на рис. 2.2. На цій кривій можна виділиш такі характерні ділянки і точки:

ділянка при таких глибинах залягання рівня ґрунтових вод через дефіцит у ґрунті повітря культурні рослини не розви­ваються і не дають врожаїв;

ділянка із збільшенням глибини залягання рівня ґрунтових вод збільшується врожайність сільськогосподарських культур завдяки поліпшенню водно-повітряного режиму ґрунту;

точка відповідає максимальній врожайності при оптимальній глибині осушення;

ділянка спостерігається деяке (15...20%) зниження врожайності через нестачу вологи в окремі періоди вегетації;

ділянка тут врожайність сільськогосподарських культур практично не залежить від глибини ґрунтових вод.

 

 

Рис. 2.2 Залежність врожайності сільськогосподарських культур від середньої за вегетаційний період глибини стояння рівня ґрунтових вод

 

У посівний період необхідно створювати достатню несучу здатність ґрунту для проходу гусеничних тракторів. Для цього вологість верхнього (0…0,2 м) шару торфовищ повинна становити 70...75 % повної вологоємкості, що досягається при нормі осушення 50...60 см.

В осінній період збирання урожаю, який часто збігається з дощовим періодом, норма осушення повинна становити близько 70 см.

Норма осушення — простий та зручний показник водного режиму, але його не можна застосовувати до водонепроникних важких мінеральних земель, на яких у кореневмісному шарі в періоди весняного сніготанення та літньо-осінніх дощів може утворюватись верховодка, не пов’язана з ґрунтовими водами. На таких землях встановлюється допустима тривалість перезволоження (підтоплення) кореневмісного шару, яка не викликає вимокання посівів і зниження врожаїв сільськогосподарських культур.

Допустимі строки вивільнення орного (0...25 см) шару ґрунту від надлишкових вод такі: для зернових і овочевих культур — 1...2 доби, для багаторічних трав — 2...3.

З підорного (30...50 см) шару надлишкова вода повинна відводитись на наступні 2...З доби, а з горизонту 50...80 см — ще за
4...5 діб.

Затоплення поверхні осушуваних земель допускається залежно від періоду року і характеру їх використання. У вегетаційний період затоплення без зниження врожаїв сільськогосподарських культур можливе не більше як на 0,5 доби для зернових, 0,8 — для овочевих культур і коренеплодів і 1,0...2,0 доби — для багаторічних трав.

Весною не допускається затоплення озимих зернових. Луки залежно від складу травосуміші можуть затоплюватись на 10...25 діб. Чим менший шар затоплення і вища температура паводкових вод, тим коротший строк допустимого затоплення.

Встановлення і регулювання водного режиму ґрунтів є найважливішим фактором підвищення продуктивності меліорованих земель.

 

Водно-балансові розрахунки

Водний режим на меліорованих землях протягом року істотно змінюється і можливі його зміни необхідно встановлювати або прогнозувати раніше, на стадії проектування. Прогнозування зміни вологозапасів у ґрунті виконується для всіх сільськогосподарських культур, що вирощуються на осушуваних землях, для різних за вологістю років. При встановленні потреби у додатковому зволоженні осушуваних земель водно-балансові розрахунки виконуються для середнього, сухого і сильнопосушливого вегетаційного періодів з забезпеченістю (ймовірністю перевищення) за опадами 50, 75 і 90%, а за дефіцитами вологості повітря — відповідно 50, 25 і 10%.

Для вегетаційного періоду розрахунок водного балансу кореневмісного шару ґрунту виконують за формулою:

 

, (2.1)

 

де — показник водного балансу, м³/га; при негативному його значенні (- ) у вегетаційний період буде спостерігатись дефіцит ґрунтової вологи і необхідне додаткове зволоження сезонною нормою при позитивному значенні показника водного балансу у ґрунті буде надлишок вологи (+ ), який необхідно відвести для підтримання у кореневмісному шарі ґрунту допустимих запасів вологи; — запас продуктивної вологи у ґрунті на початок вегетаційного періоду, м³/га; — ефективні опади за вегетаційний період, м³/га; це та частина опадів, яка надходить у ґрунт і збільшує запаси ґрунтової вологи; — сумарне випаровування (водоспоживання) рослинами і грунтом за вегетаційний період, м³/га.

Складові рівняння водного балансу визначаються так.

1. Запас продуктивної вологи у розрахунковому шарі ґрунту, м³/га, на початок вегетаційного періоду визначають за формулою:

 

(2.2)

 

де — шпаруватість ґрунту, % від об'єму; — потужність розрахункового (кореневмісного) шару ґрунту, приймається, як правило, 1 м; і — середня для розрахункового шару в відсотках від повної вологоємкості вологість ґрунту на початок вегетаційного періоду і найменша допустима у вегетаційний період.

2. Ефективні опади, м³/га, за вегетаційний період визначають за формулою:

 

(2.3)

 

(2.4)

 

де — переводний коефіцієнт від шару опадів (у мм) до об'єму води (у м³/га) 1 мм = 10 м³/га; — коефіцієнт стоку; — коефіцієнт використання опадів; — розрахункові опади за вегетаційний період, мм.

 

Таблиця 2.2

Значення коефіцієнта а

Культури	Основна продук- ція	Коефі-цієнт α,	Культури	Основна продукція	Ко- ефі-цієнт α,
Багаторічні трави	Сіно	187,5	Буряки цукрові	Корені	46,0
Багаторічні трави	Зелена маса	50,7	Буряки кормові	»	26,4
Кукурудза	Те ж	19,2	Капуста	Головки	36,3
Зернові ярі	Зерно	70,6	Морква	Корене-плід	38,2
Зернові озимі	»	70,6	Картопля	Бульби	57,1
продовження таблиці 2.2
Зернобобові	»	100,8	Томати	Плоди	24,3
Кормові коренеплоди	Корені	24,6	Льон	Волокно + зерно

 

3. Сумарне випаровування, м³/га, за вегетаційний період на осушуваних землях України рекомендується визначати за формулою А.М. Янголя:

(2.5)

де — коефіцієнт, що залежить від виду сільськогосподарських культур (табл. 2.2); — проектна врожайність сільськогосподарських культур, т/га; — коефіцієнт, що залежить від середньої за вегетаційний період глибини залягання рівня ґрунтових вод (табл. 2.3); — сума середньо-добових дефіцитів вологості по­вітря за вегетаційний період, мм.

 

Таблиця 2.3

Значення коефіцієнта п

Н, м	п	Н, м	п
0,6	5,2	0,9	3,1
0,7	4,4	1,0	2,7
0,8	3,8	1,1	2,3

 

На основі водно-балансових розрахунків встановлюють тип меліоративної системи та необхідну кількість води М на зволоження. Якщо для більшості сільськогосподарських культур величина М для середнього і сухого років негативна, то слід проектувати осушувально-зволожувальну систему двосторонньої дії, якщо величина М позитивна — осушувальну систему односторонньої дії, якщо значення М наближається до 0, то проектують осушувальну систему з попереджувальним шлюзуванням.