Файл: Шкинкис, Ц. Н. Проблемы гидрологии дренажа.pdf

Таблица 55

Координаты кривых обеспеченности (продолжительности) влажности суглинистой почвы в зависимости от глубины

закладки дрен для многоводного 1961-62 г.

метрового слоя почвы (7о-5о). Кривую связи между B2i% и 7V-50 можно выразить формулой

Существование довольно четкой связи между режимами уров­ ней грунтовых вод и влажностью почвы также следует из данных других опытов [199]. При существовании этой связи по оптималь­ ной для сельскохозяйственных культур влажности почвы можно определить оптимальную глубину стояния уровней грунтовых вод в данной почве.

Влажность почвы В является функцией вертикальной коорди­ наты по',, глубине у и времени Т. Изменение влажности в слое почвы над уровнем грунтовых вод Н в общем виде можно описать уравнением

где D — коэффициент диффузивности; А — коэффициент Адлера.

118

Некоторые решения этого уравнения [94] в условиях периоди­ ческого избыточного увлажнения не дают практически используе­ мых результатов, поэтому пока пользуются эмпирическими форму­ лами. Так, А. М. Янголь [199] предлагает следующую зависимость для определения влажности почвы по вертикальному профилю от глубины уровня грунтовых вод:

Возникает вопрос: не происходит ли пересушка легких сугли­ нистых и супесчаных почв частым или глубоким дренажем? На этот вопрос надо дать отрицательный ответ. Полевые наблюдения пока­ зывают, что величина минимальной влажности связных минераль­ ных почв в засушливые периоды на полях интенсивного дренажа не меньше, чем на недренированных и экстенсивно дренированных полях (табл. 56, 57 и рис. 49). Не наблюдается снижения мини­ мальной влажности связных минеральных почв и по мере прибли­ жения к глубоким открытым и закрытым дренажным коллекторам или непосредственно над осушительными дренами, где осушение наиболее глубокое и устойчивое. Ряд исследователей указывают даже на увеличение степени влажности интенсивно дренированных почв, по сравнению с экстенсивно дренированными и недренированными почвами, в засушливое время [И, 75, 77, 148]. Указывается, что наиболее благоприятные. условия влажности имеют место вблизи дрен [229]. В наших опытах относительный прирост уро­ жая по мере увеличения степени дренирования, т. е. уменьшения Е

данные, полученные на тяжелых почвах Петерлаукской опытной станции. Там летом 1955 г. влажность пахотного слоя недренированной почвы снижалась до 7% по сухой навеске, а при глубоком систематическом дренаже, имеющем £'==16 м и t= 1,5 м, мини­ мальная влажность была 11,3%. В результате второй укос лю­ церны на недренированном поле дал только 3,7 ц/га сена, а на дренированных полях 20—30 ц/га.

Из сказанного следует, что вопрос о пересушке связных мине­ ральных почв в условиях Прибалтики не является актуальным, и интенсивный дренаж на этих почвах оправдывается как в много­ водные, так и маловодные годы. Видимо, не случайно в Чехосло­ вакии более глубокий дренаж рекомендуется именно для тех рай­ онов, где климат более сухой, а также для осушения южных скло­ нов холмов [291, 293]. Возможность переосушения частым глубоким

119

Таблица 56

Влажность верхних слоев легкой суглинистой почвы (в весовых процентах) в особенно засушливый период маловодного 1963 г. (£=20 м). Римейкас

Таблица 57

Влажность верхних слоев суглинистой почвы (в весовых процентах) в сухое лето 1963 и 1964 гг.

(По данным В. К. Розенберг [110])

дренажем связных минеральных почв отрицается и данными, по­ лученными в ФРГ [273].

Относительно меньшее проявление засухи на интенсивно дре­ нированных почвах объясняется тем, что эти почвы по сравнению с экстенсивно осушенными и неосушенными имеют большую струк­ турность и пористость. Исследования литовских ученых показы­ вают, что на дренированных почвах количество структурных агрегатов на 45—75% больше, чем на недренированных [11, 161]. Увеличение структурности и фильтрационной способности при дрени­ ровании почв отмечается и в зарубежной литературе .(X. Кунце

120

и др.). Увеличению структурности способствует глубокое промерза­ ние почвы при более сухом ее состоянии, а также переход почвенных коллоидов под влиянием осушения из состояния золей в состояние гелей. Увеличению структурности и пористости способствует и более глубокое проникновение в почву корней растений при интенсивном дренаже, а также более глубокое проникновение и более интенсив­ ная деятельность почвенных микроорганизмов. Важнейшим факто­ ром улучшения структурности интенсивно дренированных почв является усиленное накапливание органических веществ и свое­ временная обработка почвы. Установлено, что на интенсивно дре­ нированных полях многолетние травы второго года использования составляют на 55—96%, а озимая рожь на 40—70% больше кор­ невых остатков, чем на экстенсивно дренированных и недренированных полях [ПО]. При мелком расположении корней на слабо осушенных почвах растения сильнее испытывают засуху и потому, что в засушливые периоды иссушению подвергаются в первую оче­ редь самые верхние слои почв. Благодаря большей структурности и пористости интенсивно дренированные почвы способны аккуму­ лировать больше влаги в периоды паводков. Они имеют также меньшую непродуктивную испаряемость. Как отмечено выше, сум­ марное испарение на дренированных почвах в среднем на 15% меньше, чем на недренированных [36, 44, 148]. М. Жукаускас [44] установил, что наибольшая разница в суммарном испарении недренированных и дренированных почв, величина которой дости­ гает 26%, наблюдается именно в засушливые годы.

На интенсивно дренированных почвах культурные растения меньше страдают от засухи, по сравнению с недренированными и экстенсивно дренированными почвами, еще и потому, что весенние полевые работы и посев производятся здесь раньше, и до наступ­ ления засухи растения успевают развить более глубокую и мощ­ ную корневую систему.

Вопрос о положительном влиянии глубокого дренажа на вод­ ный режим почв в засушливые периоды более подробно освещен в работах С. Ф. Аверьянова [7] и др.

Выводы к главе I

1. По данным 12—14-летних исследований устано что в условиях Прибалтики дренажный сток является второй по величине (после суммарного испарения) составляющей расходной части водного баланса дренированных почв. На легких суглини­ стых и супесчаных почвах Латвийской ССР годовой дренажный сток составляет в среднем 150—250 мм, что соответствует при­ мерно 25—35% величины годовых осадков; в многоводные годы величина стока может превышать 400 мм. В 1961-62 г. в северной части республики при величине осадков 935 мм слой дренажного стока был больше 550 мм, а при более частом дренаже — больше 600 мм. Больший дренажный сток наблюдается в районах с более

121