Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАКРЫТОГО ДРЕНАЖА НА ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ЗЕМЛЯХ В УСЛОВИЯХ ПРЕДЛЕСНОЙ ПОЛОСЫ СЕВЕРО-ОСЕТИНСКОЙ АССР

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАКРЫТОГО ДРЕНАЖА НА ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ЗЕМЛЯХ В УСЛОВИЯХ ПРЕДЛЕСНОЙ ПОЛОСЫ СЕВЕРО-ОСЕТИНСКОЙ АССР"

министерство сельского хозяйства ссср

волгоградский сельскохозяйственный институт

Л-иыз • • :

, На правах рукописи КАРСАНОВ КОНСТАНТИН ХАДЖИМУРАТОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАКРЫТОГО ДРЕНАЖА НА ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ЗЕМЛЯХ В УСЛОВИЯХ ПРЕДЛЕСНОЙ ПОЛОСЫ 1 СЕВЕРО-ОСЕТИ НСКОЙ АССР

; 06. 01. 02 — МЕЛИОРАЦИЯ - И ОРОШАЕМОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ Г

Автореферат

■ ' - ■: диссертации на соискание ученой '

степени кандидата сельскохозяйственных наук

волгоград * 1979

Диссертационная работа выполнена на Северо-Осетннекой; ОМС СтавНИИГиМа

Научный руководитель — заслуженный деятель нау::и Севе ро-Осетинской АССР, доктор сельскохозяйственных наук, профессор ЛЬГОВ Г. К.

....... Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки РСФСР, доктор сельскохозяйственных лаук, профессор ВЕЛИЧКО Е..Б., _ .

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент МЕЛЬНИКОВ В. Н.

Ведущее' предприятие — Министерство сельского хозяйства Севе'ро-Осетн некой АССР . ■ • - ■ ' ■

♦ ^ , . , I ■ - 1

Защита состоится « /у _ 1979 г., в- 12 .часов ■ на

заседании специализированного Совета К 120. 56. 01 при Волгоградском сельскохозяйственном институте^

Адрес: 400041, г. Волгоград, ул. Институтская 8, СХИ,

С диссертацией можно ознакомиться в. библиотеке Волгоградского сельскохозяйственного института.

Автореферат разослан _ 1979 г.

Ученый секретарь специализированного совета доцент

А1»ТЕМЕНКО П. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ*

Актуальность проблемы..Одним.из основных путей решения задачи по значительному росту производства сельскохозяйственной продукции является дальнейшее развитие мелиорации земель. В решениях XXV съезда КПСС и в последующих решениях ЦК КПСС и Совета Министров СССР указывается на необходимость высокоэффективного использования орошаемых и осушенных.' земель' и всемерного повышения урожайности сельскохозяйственных культур. ' •

К началу десятой пятилетки в Северо-Осетинской АССР имелось 12456 га переувлажненных и заболоченных земель с инженерной сетью, что составляет 60% от всей осушаемой площади (20600 га).

К 1980 году намечено полное завершение осушительных работ на'всей площади переувлажненных земель. Основными причинами переувлаженення этих земель являются обилие атмосферных, осадков (735—814 мм в .год) и слабая водопроницаемость почвогрунта. .

Освоение осушаемых почв в республике осуществляется весьма медленно, хозяйства получают, еще сравнительно низкие урожаи сельскохозяйственных культур,: а в.ряде случаев осушаемые площади с инженерной* сетью остаются бросовыми, так как в условиях обильного атмосферного водного питания существующие осушительные системы не создают необходимого водного режима на переувлажненных дер ново-глеевой и дер- новой оподзоленной глееватой почвах.

Была поставлена задача — изучить влияние закрытого, дренажа на водный режим минеральной почвы, с тяжелым механическим составом и разработать агромелиоративные приемы обработки почвы, способствующие повышению эффективности осушительной системы и получению устойчиво высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

В процессе исследований нами было изучено: {.'Влияние систематического закрытого дренажа, систематического чакритпгп прри^-.ь-я' п гпчртяччн с КрОТОВаНИеМ И

" ц^т'^иы:^ 1.1-14 ь^елкетс-а1

Я'-^г^""1 11. А. Тиянрязе»!

щелеванием и выборочного: закрытого дренажа: в сочетании; с кротованием на водный режим почвы;

2. Рациональное расстояние-между дренами при сочетании »х с агромелиоративными приемами обработки почвы;.

3. Влияние различных агроприемов обработки почвы на урожай сельскохозяйственных культур;

4. Технология проведения, кротования почвы и срок: действия (сохранность), кротовин;1

5. Экономическая эффективность дренажа при сочетании его с кротованнем'н щелеванием почвы.

Научная новизна- результатов, исследований; Впервые в предлеснои полосе .Северо-Осетинской АССР ' выявлена'зависимость' водного режима почвы от междренного' расстояния, в том числе при сочетании дренажа с кротованием почвы; определены рациональные расстояния между дренами при сочетании их с кротованием; установлены на дерновой:оподзолениой глееватой почве, рациональные параметры- кротовання :н срок действия (сохранность) кротовин. ...

Практическая, ценность работы.: Разработанные рекомендации' по повышению эффективности закрытого дренажа крото-; ванием обеспечивают, на переувлажненных землях республики получение" прибавки урожая сельскохозяйственных культур — 73—78%.

" Реализация результатов -исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку и внедряются в колхозах и совхозах предлеснои полосы республики, по ним составлены рекомендации, которые утверждены техсоветом Мии-водхоза СО АССР, одобрены ученым советом СтавНИИГиМа и опубликованы в печати.

" Апробация работы. Результаты исследований доложены на зональной научно-производственной конференции (Ставрополь, 1974 г.), на заседаниях ученого совета Северо-Осетинской опытно-мелноративной станции (Орджоннкизе, 1975 г.) и Ставропольского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации (Ставрополь, 1975 г.).

Диссертация обсуждалась на заседаниях ученого совета Северо-Осетинской опытно-мелноративной станции (с. Михай-ловское, 1978 г.) и кафедры сельхозмелиорации и орошаемого земледелия Горского СХИ (Орджоникидзе, 1978 г.).

Результаты исследований опубликованы в семи печатных работах. '

Объем работы,- Диссертация напнсаиа на русском языке и состоит из введения, пяти глав, выводов, рекомендаций, списка литературы и приложения. Работа изложена на 88-страни-

цах: машинописи, включает 10 таблиц; 20 рисунков»: список, литературы, содержащий: 149: работ,, в. том .числе 5 иностран-; пых авторов. • •***. ■ >

условия проведения* опытов; '

■ Полевые опыты, проводились в колхозе им. Ленина- Ираф^ ского района (1973—1975 гг.) и в совхозе им. Кирова: Приго-: родного района (1S76—1977 гг.), расположенных, в предлесиой полосе СеверО'Осетинской АССР." . . : .

В колхозе им. Ленина для экспериментальных целей, был построен закрытый дренаж с междренными расстояниями 12,5; 25,0 и 50,0 м. Данные расстояния приняты по технико-экономическим соображениям; Дрены заложены из: перфорированных асбестоцементных труб диаметром 100 мм, с гравинно-пес-< чаным обратным фильтром,, а. закрытые собиратели — из труб диаметром 150 мм, Глубина заложения дрен — 0,9-^-1,2 м, уклон—0,003—0,005; собиратели заложены на глубине; 1,2—1,5 м. с уклоном 0,008—0,021. , * •

В:совхозе им. Кирова был построен: выборочный закрытый; дренаж в комбинации с существующей открытой осушительной: сетью, имеющей расстояние между каналами 400 м и глубину выемки 2,5 м. Дрена-на опытном участке заложена, на глубине 1,0—1,2 м по тальвегу с уклоном 0,009—0,018 тг выведена в открытый канал устьевым сооружением. •

В районе проведения исследований период с среднесуточными температурами воздуха свыше 10® длится 175 дней (с 20. IV по 13. X).

Летом- число дней с температурой выше 15°-равно. 111,. а* с-температурой выше'20е—42. Самый темплый месяц — июль, среднемесячная температура — 20°, максимум — 37°. ■ •

Зима крайне неустойчива,-малоснежная. Наиболее холодный месяц— январь, со среднемесячной температурой минус — 5,0—5,4° и абсолютным минимумом —28е.

Среднегодовое количество осадков 735—814 мм,, в том числе за вегетационный период (IV—X месяцы) выпадает 595— 673 мм, .испаряемость за год 518—544 мм, в том числе за вегетационный, период 444—460 мм, коэффициент увлажнения— 1,5.

Водный баланс за три месяца вегетации (май, нюнь, июль) показал, что избыток влаги в корнеобитаемом слое почвы на I га составляет 5650 м3. При этом расчетный модуль дренажного стока равен 0,71 л/с с 1 га, а интенсивность инфильтрации—0,0062 м/сут.

^' ^Метеорологические :условня''за; годы- исследований были. на >ровнеч среднемноголетннх, но < наиболее обильно атмосферные осадки выпадали в 1973 г. (962 мм при.норме 735 мм). ,

Почвы .опытных участков сформировались на глинах н представлены дерновой: оподзоленной- глееватой.разностью тяжелого механического состава. В слое 0—30 ем плотность 2,45— 2.48- г/см3,- объемная масса: 1,04—1,12 г/см5, с глубиной резко увеличиваются; Пористость уменьшается от 59,3—60,0% с поверхности-до 45,3—47,6% на глубине 30 см. Водопроницаемость за первый час наблюдений с поверхности 184,8—205,2 мм/ч, а с глубины 27—30 см— 3,6-6,6 мм/ч,. .

методика проведения исследований

Исследования^ по определению влияниям систематического закрытого дренажа, его же в сочетании с кротованнем и ще-леванием на водный^ режим почвы, определение рациональных: параметров кротования при сочетании его с дренажем проводились в колхозе: им; Ленина на экспериментальном участке с закрытым- дренажем, заложенным на.глубине 0,9—1,2 .м с расстояниями между дренами; 12,5; 25,0 и 50,0 м и слагались из трех опытов. -

Влияние систематического закрытого дренажа на водный режим почвы определялось по продолжительности стояния верховодки в корнеобнтаемом слое (0—40 см) почвы и.влажности почвы' сравнительно с недренированным участком; В этом опыте изучалась и динамика дренажного стока в зависимости; отрасстояния между дренами (12,5;; 25,0 н 50,0 м).: , Влияние-систематического закрытого дренажа в сочетании' с кротованнем и шелеванием на водный режим почвы изучалось сравнительно с обыкновенной вспашкой. Кротование и шелевание почвы проводились на глубине 40—45 см, через 1 м, вспашка ;—на глубину 18—20 см, в сочетании с дренами, имеющими междренные расстояния 12,5; 25,0 и 50,0 м. Опыт -был заложен в 1973 г., исследования проводились в 1973— 1975 гг. В целях изучения последействия (сохранности) агро-прнемов, закладка его повторялась в 1974 и 1975 гг. В годы последействия агропрнемов на опыте выполнялась обычная обработка почвы на всех вариантах. Все обработки почвы проводились по уклону поверхности земли, под углом к дренам. В этом опыте определялась влажность почвы в слое 0—40 см через каждые 20 см « изучался срок действия (сохранность) кротовин и щелей. Кроме того изучалась динамика дренаж-

кого стока при сочетании дрен ^ с кротованием почвы сравнительно со стоком без кротования, Для этого было проведено отдельно сплошное кротование (через 1 м на- глубине 40—45 см) в сочетаниис дренами, имеющими- междренные расстояния 25 и 50 м.

Определение рациональных-параметров кротования, при сочетании его с дренажем; осуществлялось по эффективности влияния на водный режим'почвы, в зависимости от густоты нарезки и - глубины,- заложения: кротовин. Кротовины нарезались .через 1 м на глубине 40—45 и-60—65 см, а с различной густотой нарезки (1-и 2 м) на глубине 40—45 см. Опыт закладывался в 1973 и 1974' гг. на смежных участках, кротовины нарезались в сочетании: с дренами; имеющими междренные расстояния 25 и 50 м, исследования проводились-в-1973—1975 гг.-Определялись влажность почвы в слое О—40 см и сохранность кротовин..... 1 -. *

Влияние выборочного закрытого дренажа в сочетании с кро-товаиием на водный режим Почвы изучалось в совхозе им, Кирова, на экспериментальном участке. Здесь выборочный дренаж был заложен • в комбинации с существующей открытой осушительной сетью, с расстоянием между каналами 400-м. Дрена заложена на'глубине 1,0—1,2 м по тальвегу с уклоном 0,009—0,018; В этом-опыте влияние кротования через 1. м-на глубине 40—45 см изучалось сравнительно со вспашкой на глубину 18—20 см. Влажность почвы определялась в слое 0— 40 см. Вспашка и кротование проводились по уклону поверхности земли под углом к дрене. Повторность опытов — трехкратная, размещение вариантов — систематическое. Размеры -делянок во втором и третьем опытах в зависимости от меж-дрениого расстояния составили 125—500 мг, учетные площади — 84—384 м2, в четвертом опыте соответственно — 750 н 480 м3.-

Для наблюдения над уровнем верховодки на опытном участке в колхозе им. Ленина были установлены 7 наблюдатель* ' ных скважин, обсаженных перфорированными асбестоцемент-ными трубами диаметром 100 мм. Замеры уровня проводились ежедневно с помощью мерной^ линейки. Дренажный сток определялся объемным способом два раза в день.

Сохранность кротовин и щелей определялась визуально, путем их раскопок и промеров.

- Водопроницаемость почвы определялась по генетическим горизонтам: в полевых условиях — методом заливаемых квадратов, в лабораторных — методом насыпных образцов в монтированных стеклянных трубках..

Влажность почвы определялась термостатно-весовым методом два раза в месяц, и после обильного выпадения осадков. .Предельная полевая.влагоемкость (ППВ) почвы определялась -методом залива площадок. Объемная масса — по Качинскому, плотность—пикнометрпческпм методом, общая .пористость — расчетным методом по плотности и объемной массе, активные и неактивные размеры почвенных пор и дисперсность почвы — методом- расчета по Качинскому. Структурно-агрегатный анализ проводился по методу Саввинова, механический и микроагрегатный состав — по Качинскому, максимальная гигроскопическая влажность почвы — по Николаеву. '

Выровненность поверхности почвы способствует продлению срока сохранности кротовин; является: необходимым условием их функционирования; поэтому перед закладкой опыта проводилась эта работа специально нами изготовленной волокушей, обеспечивающей хорошую выровненность поверхности.

На соответствующих вариантах опытов, проводили кротова-.нне и щелеванне после выравнивания поверхности до предпосевной обработки почвы. Предпосевная обработка: почвы на всех вариантах опытов выполнялась тяжелыми дисками , (БДТ-2,2) в агрегате с боронами знг-эаг,.

На опытных участках возделывание сельскохозяйственных культур проводилось по агротехнике, принятой в хозяйствах предлесной полосы республики. Азотные, фосфорные и калийные удобрения вкосились по дозе, рекомендованной Горским СХИ, из расчета по 60 кг/га действующего вещества.

На опытном участке в колхозе им. Ленина высевали овес сорта Советский (на зеленый корм). Посев проводился узкорядным способом, норма высева семян 180,кг/га, глубина за-.делки— 6—7 см. Сев проводился в 1973 г." 8-мая, в 1974 — 3 мая, в 1975 — 29 апреля. Уборка проводилась в фазе полного выметывания в 1973 г. 2 н 3 июля, в 1974—I и 2 июля, в .1975 — 26—27 июня. .

На опытном участке в совхозе им. Кирова возделывалась кукуруза на зерно (гибрид югославской селекции—ЗП—448). .Посев проводился с междурядьем 70 см сеялкой СКГН-6, .норма высева семян 50 кг/га, глубина заделки 8—10 см. Сев проводился в 1976. г. 12 мая, 1977 — 8 мая. Уборка* проводилась в фазе полной спелости зерна в 1976 г. 12 октября; 1977— 27 и 28 октября. *

Урожай зеленой массы овса.определялся методом наложения метровок; зерна кукурузы — методом сплошной уборки початков вручную. Данные урожая зеленой массы приводятся и пересчете на 17%-ную, а зерна — на 14%-ную влажность.

в

- Математическая обработка данных'проведена, по методу дисперсионного анализа (Б. А. Доспехов, 1973). . ' '

Экономические'расчеты выполнены в соответствии с «Инструкцией (методикой) по определению экономической эффективности капитальных вложений в орошение земель и обвод-пение пастбищ» (1972). Размеры амортизационных отчислений принимались по «Нормам амортизационных отчислений...» (1974). -

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ?

Водный: режим7 почвы! при систематическом . • - ■ ■ закрытом дренаже

Исследования показали, что систематический закрытый дренаж с междренными расстояниями 12,5; 25,0 и 50,0 м оказывает недостаточное влияние на водный "режим; переувлаж-

- иениой почвы и не обеспечивает своевременного отвода, избыточной влаги из корнеобитаемого слоя. ....,..'.■ .

Как видно из данных табл. 1, уровень и продолжительность стояния верховодки. в корнеобнтаемом-слое почвы. (О—40 см) были почти одинаковыми и менялись в зависимости от количества выпавших атмосферных осадков. В период обильного выпадения осадков (IV—VII месяцы), • продолжительность стояния верховодки, независимо от расстояния до дрены, составила в пахотном слое почвы до 12 и в подпахотном до 20 •суток. При этом на дренированном она была меньше лишь.на 1—2 суток по сравнению с участком.без дренажа.

Наличие верховодки в пахотном слое почвы в течение длительного времени (до 12 суток) указывает на то, что при избыточном затоплении атмосферными осадками внутрипочвеи-ный боковой сток и вертикальная; фильтрация весьма малы, поэтому вода в дрены поступает только из зоны, близко расположенной к дренажной линии. .

Данные по дренажному стоку показали, что независимо от расстояния между дренами (12,5; 25,0 и 50,0 м) расход воды был почти одинаковым и колебался в пределах 0,0078—0,0112 л/с. При почти одинаковых расходах воды в дренах (независимо, от междренного расстояния) модуль дренажного стока при междренье 25 и 50 м был почти в 2-й 4 раза меньше* чем при 12,5 м, то есть находилея в обратной зависимости от междренного расстояния. Это еще раз указывает, что в исследуемых почвогрунтах Дренажный сток формируется главным образом в пределах зоны дренажной линии.

Изучение динамики влажности почвы в период обильного

1 аолипа 1

Наличие верховодки в корнеобктаемом слое почвы, колхоз им. Ленина '

Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь

2 CD 2 3 2 X я. s ■

Расстояние г о л й.. *0 ** л i - л К* ■а" -S' *

от дрены, » в KZ а и 3* ■ к 1> ч X и . ä» X а ч ■ §1 Я V I* к V ч . X ' 41 *

о м 2 3 а о о. 2.5, £ 3 £ о а. S *• о а. Ö о 1* I- л * I&

- и и >> С ¡7 ■ С U О у ■ >> В U в у с и в t>

' ч' 1973 год

: 6 0-20 12-48 1 3-48 9 8-25 10 3-50 10

20-40 12-48 3 3-48 18 8-25 19 3-50 14 — —; — — - —

0-20 9-46 . I 4-46 8 10-30 12 0-46 11 _ —', — — ■ -

' 12 20-40 9-46 3 4-46 18 10—30 20 0^6 16 —

4 0-20 12-49 1 3-47 9 8-26 11 3-45 10 —

25 ■ 20-40 12-49 3 3-47 19 8-26 19 3-45 15 — — — — - ■ .—

Без дренажа 0-20 9-45 1 5-45 13 10-27 12 2-50 11 . —

20—40 9-45 3 5-45 2! 10-27 20 2-50 16 —

1974 год

С 0-20 _ _ 15-46 10 13-40, 7 _ 18-30 1 16-50 6 — —« .

" « 20-40 — "— 15-4Б1 15 13-« 18 — — _ 18-30 4 16-60 12 -

0-20 — — 14-49 10 12-42 О — — 16-30 1 14-49 7 - '■ —*

12 ' 20-40 _ _ 14-49 15 19 —' — 16-30 4 ■ 14-49 10 — - —

0-20 _ _ 15-50 11 12-42 6 — — 19-30 1 17-50 6 _ 1 —

25' ' 20-40 — — 15-50 16 12-42 19 — ' , — 19-30 4 17-50 П " - —

0-20 — _ 13-50 И 11-4', 8 — — 15-30 1 13-48 7 — — ■

Без дренажа 20-40 —' — 13-50 19 И—4V 19 - ' — ' 15-30 4 13—48 14 — —■

.1975 ГОД

б 0-20 10-44 14 16-36 8 18-501 4 : — — -' 10-50 5 5-45 5

20-40 —. _ 10-44 19 16-36 11 18-50 10 — —" 10-50 9 5-45 11

0-20 _ _ 8-40 16 18-34 8 16-49 5 — — 12—49 -6 5-44 4

' 12 ■■ 20-40 '— ■ - 8-40 19 18—3t 12 16-49 9 — — 12-49 9 5-41 12

0-20 _ 11-42 14 15-35 10 19-50 5 — ; — 16-50 е 5-46 5

25 20-40 — _ 11-42 18 15-36 14 19-50 10 — —. 16-50 9 5-46 II

0-20 — __ 8—39 15 17-32 10 16-50 6 — ■ —г ГЗ-48 .7 7-44 . 5'

Без дренажа 20-40 —. — 8-39 21 17-32 И 16-50 1! — . ■ — _ 13-48 9 7-4 i 15

Примечание: прочерки означают отсутствие верховодки.

выпадения атмосферных осадков-(IV—VII. месяцы) на участках. с междренными расстояниями 12,5; 25,0 н 50,О м показало, что в корнеобитаемом.слое (0—40 см) она колебалась в пределах полной и предельной, полевой влагоем костей. Влажность-почвы менялась во времени в зависимости от количества и интенсивности выпадения осадков, при этом на дренированном, участке и на: участке без дренажа она была практически на одинаковом уровне во все даты определений.

За период с мая: по июль влажность почвы превышала ППВ. (75%. ПВ) и находилась длительное время в пределах 97—100% ПВ; в августе, ¿ентябре и-октябре, когда осадков выпадало меньше « наступил период без осадков, в почве отмечался недостаток, влаги (влажность почвы находилась ниже-уровня; 70%. ППВ), как на дренированном, так и на участке-без дренажа. -

. Из приведенных, данных можно сделать заключение, что-дерновая оподзоленная глееватая почва на дренированном, участке длительное время находится в состоянии, избыточного--увлажнения, так как систематический закрытый дренаж независимо от междренного расстояния 12,5;:25,0 и 50,0 м не обеспечивает своевременного отвода избыточной влаги из ^орнеобитаемого слоя из-за неблагоприятных водно-физических свойств почвогрунта. Поэтому эта почва нуждается в проведении дополнительных агромелиоративных мероприятий, способствующих повышению эффективности работы, дренажной сети.

Водный; режим почвы* при систематическом - закрытом; дренаже-в сочетании? с кротованием-и щелеваниемг

: ■ ■ I

Наши исследования показали, что кротование и щелевание-повышают осушительное действие систематического .закрытого-дренажа, и способствуют регулированию режима влажности почвы, причем кротование более эффективно, чем щелевание.

В периоды обильного выпадения осадков щелевание понижало избыточную влажность пахотного слоя почвы (0—20 см) только в начальный период,, в дальнейшем действие его резко' снижалось. Ограниченное и кратковременное действие щелева-пня следует объяснить тем, что вода из пахотного слоя (0—20 см) перемещалась по щелям и накапливалась в подпахотном слое почвы (20—40 см), так как при наличии, щелей в почве не образуются полости, по которым вода отводилась бы за пределы участка. *

На вариантах : же с кротованием избыточная влажность-

почвы снижалась по всему профилю ' (0—40 см) до требуемых пределов через ■ 1—2 дня. Эффективное действие кротовання обусловливается тем, что при наличии кротовин в почве образуются полости, по которым вода отводится к дренажным ЛИНИЯМ. ' •

В бездождевые периоды на контроле и на варианте с ще: -леваинем отмечался недостаток влаги в почве, на варианте же с кротованием дефицита влажности не отмечалось. Это объясняется тем, что на контроле и при шелеванни капиллярные -связи в почвогрунте не нарушаются и, вследствие высокой капиллярности, почва быстро пересыхает; При устройстве же кротовин происходит механическое разрушение плотного сложения и капиллярных связей в почвогрунте, в результате увеличивается его водовместимость и водопроницаемость, а капиллярность снижается. Кроме того, в полостях кротовин аккумулируется влага и повышается' ее запас в подпахотном слое почвы. •

Данные, полученные нами по дренажному стоку, показывают, что сток на варианте без кротовання был кратковременным (всего несколько часов) и количественно незначительным. При* междренном расстоянии 50 м модуль стока колебался в пределах 0,0174—0,0249 л/с cira, а при 25 м—0,0350—0,0490 л/с •с 1 га, то есть был в 2 раза больше. При сочетании же дренажа с кротованием, сток увеличивался более чем в 10 раз и колебался в пределах 0,1754—0,5128 л/с с 1 га, при этом расход воды из дрен менялся в соответствии с площадью, осушаемой дреной, то есть был в прямой зависимости от междренкого расстояния. , - . • -

Изучение параметров кротовання показало, что на всех вариантах опыта кротование снижало избыточную-влажность почвы, однако на вариантах с кротованием через 2:м на глубине 40—45 см и через 1 м на глубине 60—65 см она превышала верхний порог оптимального увлажнения (85% ППВ) в :период обильного выпадения осадков и отмечался недостаток влаги (менее 70% ППВ) при их: прекращении. На варианте же с кротованием через 1.м на глубине 40—45 см действие кротовин было более эффективным,в периоды избыточного увлажнения. влажность почвы не превышала верхний порог; в 'бездождевые периоды дефицита влажности не было. Объясняется это тем, что кротовины, заложенные неглубоко; но часто; -быстрее действуют на улучшение физических свойств тяжелых почв (А. Н: Костяков; 1960). .

На основании.полученных нами данных можно сделать за-' ключение, что при сочетании: закрытого дренажа;, заложенного

Л2 '

систематически через 50 м, с кротованием повышается осушительное действие дрен,„ избыточная влага со всей осушаемой площади отводится за 1—2 суток, сток увеличивается более чем в 10 раз, модуль стока- возрастает до0.513л/сг с 1 га. . (

Водный режим почвыприкомбиннрованномдренаже в. сочетании с кротованием

Наши исследования показали, _что выборочный закрытый дренаж в комбинации с существующей открытой осушительной сетью тоже малоэффективен, а при сочетании его, как-н-снег-тематического с кротованием, повышается« осушительное действие системы, обеспечивается своевременный отвод избыточной влаги из верхних слоев и регулирование водного режима почвы, как в периоды обильного выпадения осадков, так к в бездождевые периоды. Так, на варианте выборочного дренажа с кротованием (через 1м на глубине 40—45 см) избыточная-влажность почвы снижалась (через 1—2 дня после выпадения^ обильных осадков) до требуемых пределов (до 60—78% ПВ), тогда как на контроле в это время она превышала, предельную полевую влагоемкость (ППВ в слое 0—20 см составляет — 79. а в слое 20—40 см — 88% ПВ) и оставалась на уровне 82—93 и 92—100% ПВ соответственно в слоях 0—20 и 20—40 см; В августе же, в связи с наступлением бездождевого периода,_на контроле отмечался недостаток влаги, в почве по всему профилю 0—40 см (менее 70% ППВ), а на варианте с кротова--ннем дефицита влажности не отмечалось. 1

Исследования также показали, что эффективность выборочного дренажа при сочетании с кротованием зависит от уклона и выровненности поверхности почвы. При наличии уклона и хорошей выровненности . поверхности участка обеспечивается эффективное действие кротования на расстоянии 100 к более метров от дрены, как в год на резки кротовин, так и в последующий год.

Влияние-различных: приемов - обработки> почвы на-урожай1 сельскохозяйственных - культур -

-. Полевые опыты . показали,, что на дренированном участке при* междренных расстояниях 12,5;_25,0 и 50,0 м в среднем за 3 года урожай массы овса на контроле составил 54,8—56,0^ на вариантах с щелеванием — 64,8—65,6, на , вариантах сочетания .дренажа с кротованием — 95,4—99,6 ц/га (табл. 2).

Таблица 2

■ Урожай воздушиосухой массы овса на различных вариантах обработки ■ почвы (в среднем за 1973—1975 гг., к-з им. Ленина)

Вариант

Обык. вспашка

(контроль) «

*

Щелеванне «

■ ■ < ■

Кротование <

НСР«

Междрены;, и

12,5

25.0"

50,0

12,5

25,0

50,0

12,5

25,0

50,0

Прибавка

56,0 54,8

05.3 643 65,6

95.4 99,6 96, а

9,8 8,8 10,3 39,9 43,6 42,0 (2.1-3,8

17,6 15ч7 1У.7 71,9 77.8 76.6

Примечание: щели и кротовины нарезались через 1 м на глубину 40—45 см.

Из данных табл. 2 вндно, что прн различных междренных расстояниях был получен примерно одинаковый урожай независимо от междренья, как: на контрольных вариантах, так и с агроприемами. Сочетание дренажа дало прибавку урожая по сравнению с контролем:, с щелеваннем на 15,7—19,7%, а с кро-товаиием — 71,9—77,8%.

Следовательно,. систематический закрытый дренаж не обеспечивает повышения урожая овса даже с минимальным меж-дреньем1 (12,5 м), а при сочетании его с агроприемами урожай повышается за счет: улучшения режима влажности почвы, при этом более существенная.прибавка урожая по сравнению с контролем достигается при кротовании.

В зависимости от густоты нарезки и глубины закладки кротовин: были получены разные прибавки: урожая, массы, овса: .(табл. 3).

Максимальная прибавка — 43,0—43,9 ц/га была получена при нарезке кротовин через 1 м на глубине 40—45 см/а наименьшая— при закладке кротовин.на глубине 60—65 см, где она составила 16,2—19,4 ц/га. Расстояние между дренами (в пределах 25—50 м) практически не оказало влияния на урожай. ...... . . ■ : : . :

• Выборочный'дренаж: с кротованием, существенно улучшая водный режим осушаемых почв,, обеспечил прибавку 16,4 ц/га кукурузы, по сравнению с контролем (табл. 4).

...... , , ... ■ ,. . ...... Таблица 3

Урожай ■ воз душ носу хой массы. овса-в зависимости от густоты и глубины п закладки кротовая (в среднем за 1973—1975 гг., к-з им. Ленина).

Меж-дре-нье, м Гус- Глубина закладки, см- Урожай, ц/га- Прибавка

Вариант тота нарез- ц/га

ки. м

О бык. вспашка

(контроль) 25 ■ — ■ — '- '.56,7 ' — —

Кротование < 1 40—45' 99,7 43.0 75,8

. « < 2 40—45 78,3 ■ 21.S 38,1

« 1 SO—65- 76,1 Í 9,4 34,2

Сбык. вспашка

(контроль) 50 — — ' 54,8 ' — —

Кротов а и не «■ 1 40—45 98,7 43,9 80.1 ,

е < 2 40—45 75,7 22.7 41,4

« «- 1 60—65 71,0 16,2 29,6

НСР« 1,6-3,0

Таблица 4

Урожай зерна кукурузы при выборочном дренаже с кротов а н нем почвы <в среднем эа 1976 и 1977 гг., с-з им. Кирова)

Вариант Урожай, ц/га; Прибавка

: u/га | %

Обыкновенная вспашка (контроль) Кротование через I м на глубине 40—45 см И С Р05 22,6 39,0 . 16,4 0,7—0,8 72.6

Примечание: кротовины нарезались в 1976 году.

Элементы: технологии; кротования ■ почвы ■

Выравнивание поверхности почвы (ликвидация западни-и повышении) на осушаемом участке перед нарезкой кротовин является необходимым приемом при применении кротования. Для этой цели нами специально изготовлена и испытана волокуша, которая за два прохода в диагональном направления обеспечивает хорошую выровненность, при этом срезка почвы не превышает 5—6 см.

Волокуша -г- выровннтель агрегатируется с трактором класса 3 тонны. Производительность агрегата за смену 15,0 га.

• В предлесиой . полосе республики; почвогрунтыуётойчнвы к размоканию и. срок- действия кротовин зависит от условий их функционирования. На. участках^ с вогнутыми и выпуклым и' неровностями кротовины: разрушаются преждевременно (после первых же обильных дождей); При наличии уклона - и выровненной поверхности - почвы кротовины сохраняются в течение 2—3 лет. '

Кротование почвы следует проводить весной .после схода снега до наступления периода обильных, дождей или осенью-до наступления морозов. На.участках, не занятых сельскохозяйственными культурами, можно нарезать кротовины летом. Для устройства кротовин, наиболее благоприятной влажностью почвогрунта является 24—27%. ' *

Кротователь агрегатируется с трактором класса 3 "тонны. Производительность агрегата при нарезке кротовин через' 1м; На глубине 40—45 см, в зависимости от размеров осушаемого участка, составляет 2,8—3,3 га за смену,' дополнительные за-, траты труда на 1 га—0,3—0,4 человеко-дня, а денежные' — 6,50 руб..

Экономическая^ эффективность- дренажа с кротованием почвы

, „ Стоимость строительства- систематического- закрытого дренажа на площади 1 га в зависимости от расстояния между дренами составила: при 12,5 м — 2390, при 25 м— 1871 и

50 м — 807 руб. .......... - ; ■ ■ .....

При расстоянии между каналами 400 м стоимость строительства открытой осушительной сети на площади 1 га составила 352 руб., а затраты на строительство выборочного закрытого дренажа прн комбинации его с существующей открытой осушительной системой в расчете на 1 га составили 104 руб.,: то есть всего — 456 рублей.

Сочетание систематического и выборочного закрытого дренажей с кротованием и щелеванием улучшало водный режим почвы н тем самым способствовало повышению урожайности сельскохозяйственных культур; Однако, при возделывании овса на зеленый корм контрольный вариант при междреньи 12,5 м оказался убыточным. На всех вариантах с щелеванием, с кротованием при междренных расстояниях 12,5 и 25,0 м и на контроле при междреньи 25 н 50 м уровень рентабельности производства оказался низким (4,5—73,7%). Срок окупаемости капитальных вложений на всех этих вариантах более лет, что превышает нормативный срок (10 лет). На варианте же с кротованием почвы при междренном: расстоянии 50 м

прибыль составила 131';руб./га,. уровень - рентабельности—114%* выход валовой продукции в расчете на . Г; руб. совокупных> за-,трат — 2 руб., а на 1 руб.. затрат, .связанных с кротованием: почвы — 25 руб.; капитальные 'затраты окупаются за 6 лет. .. - •

При * выборочном закрытом дренаже на контрольном варианте производство кукурузы; также оказалось убыточным. На. варианте же с кротованием по сравнению с контролем, была получена прибавка урожая зерна 16,4 ц/га, прибыль в расчете на 1 га составила 61 руб., капитальные затраты окупаются за. .7 лет. " ■

ВЫВОДЫ

1. На. переувлажненных, землях предлесной полосы Северо-\ Осетинской АССР .в дерновой 'оподзоленной. глееватой почве

из-за малой внутрипочвенной фильтрации воды дренажный сток формируется главным образом в зоне, прилегающей непосредственно к дренажной линии. В связи с этим систематический закрытый дренаж с'междренным расстоянием; 12,5; 25,0 и 50,0 м не обеспечивает своевременного отвода избыточной влаги из корнеобнтаемого слоя. В междренном пространстве верховодка задерживается длительное время (до 12 суток) и отрицательно сказывается на росте и развитии сельскохозяйственных культур; .

2. Дальнейшей уменьшение расстояния между дренами нецелесообразно, даже при минимальном междреньи (12,5 м> влажность почвы превышает ППВ в среднем на 12% и находится в пределах 76—98% ПВ. В целях повышения интенсивности дренирования следует сочетать систематический закрытый дренаж (через 50 м) с кротованием почвы. При этом создается благоприятный, водный режим,, влажность почвы не превышает верхнего оптимального уровня увлажнения (85%

*"' ППВ) и колеблется в пределах 61—66% ПВ..

3. Выборочный закрытый, дренаж в комбинации с открытой осушительной сетью также не обеспечивает необходимого водного режима почвы. Влажность почвы превышает ППВ и колеблется в пределах 82—93% ПВ, тогда как при сочетании с кротованием она находится в пределах 60—78% ПВ или 70— 90% ППВ. '

4. Более интенсивное дренирование происходит при крото-вашш почвы через 1 м на глубине 40—45 см. При этом дре-

.. лажный сток увеличивается в сравнении со стоком без крото-вания более: чем .в 10 раз и модуль, стока, достигает 0,513-л/с. с Г га. ; ^ ; ; . , ...

2 3»к. м 439я |7

<■■" ' 5. Срок действия'.(сохранность) кротовин зависит от условий их функционирования.'На участках с вогнутыми и выпуклыми неровностями кротовины разрушаются непосредственно после обильных дождей.. При наличии уклона и выровненной поверхности почвы кротовины сохраняются влечение 2—3 лет. •'Поэтому выравнивание поверхности почвы-является ' необходимым приемом при применении кротования. Хорошая выровнен-ность поверхности достигается при работе волокуши, предлагаемой нами конструкции. !

6. Зона действия, выборочного дренажа^ в сочетании с- кротованием почвы и сохранность кротовин также зависят от условий их функционирования. При1 наличии уклона и выровненной поверхности почвы кротовины эффективно действуют в течение 2 лет на расстоянии до-100-м и более от дрены,-тогда как при неровностях они'быстро разрушаются даже в 5 м от дрены. '■ *

7. Для устройства кротовин наиболее приемлемой влажностью почвогрунта является 24—27% абсолютно сухой массы почвы. Кротованне почвы;следует проводить весной после схода снега до наступления, периода обильных дождей или осенью—до наступления-морозов;

8. Сочетание систематического закрытого дренажа с кротованием почвы повышает урожай сельскохозяйственных культур и дает экономический эффект.'При возделывании овса на зеленый корм прибавка урожая воздушносухой массы составила .39,9—43,6 ц/га (72—78%); прибыль—131,33 руб./га, ' уровень рентабельности —114%, выход валовой продукции в расчете на 1 руб. совокупных затрат — 2,14 руб., а на 1 руб. затрат, свя: занных с кротованием— 25,20 руб., капитальные затраты окупаются за 6 лёт. ' ¡1

9. На* существующих открытых осушительных системах необходимо дополнительно применять выборочный закрытый дренаж в сочетании с кротованием почвы. При этом урожай зерна кукурузы повышаете^' на 16,4'ц/га (73%), прибыль составляет 61,15 руб./га, уровень рентабельности — 29%, выход валовой продукции в расчете на 1 руб. совокупных затрат:—1,29 руб.,'а на 1 руб..затрат,"связанных с кротованием —27,01 руб., капитальные затраты окупаются за 7 лет.

Рекомендации производству *

• I. Систематический закрытый дренаж в условиях предлес-ной полосы республики следует применять в сочетании с кро-

■тованием почвы. Рациональным междренным расстоянием является 50 м.

2, На существующих открытых осушительных системах необходимо дополнительно применять выборочный закрытый дренаж в сочетании с кротованием почвы.

■3. Кротование следует проводить по выровненной поверхности почвы весной после схода снега.до наступления.периода обильных дождей или осенью — до наступления морозов. Нл участках, не занятых сельскохозяйственными культурами, можно нарезать кротовины и летом. Кротовины следует нарезать при влажности почвогрунта 24—27%, по направлению уклона участка под углом к дрене, через 1 м на глубине 40—45 см,

4, Кротование почвы следует повторять через 2—3 года.

Список опубликованных работ по материалам диссертации

■ 1. Позышегше эффективности дренажа кротованксм. Информационный листок Северо-Капкг:з;кого ЦНТИ, № 516-73, Ростов н/Д, 1973.

2. Пути повышения эффективности осушительных систем на минеральных почвогруитах. В кн.: Рациональное использование орошаемых земель на"Северном Кавказе, Ставрополь, 1974.

3. Повышение эффективности осушения нзреженного дренажа на слабофйльтрующнхся почвах пред л ее ной зоны Северной Осетии, В кн.: Вопросы повышения эффективности сгльскохо-зяистзсниого производства в предгорных районах, Орджоникидзе, 1975 (в соавторстве).

4. Повышение эффективности существующих открытых осушительных систем. Информационный листок Северо-Осетин-ского ЦНТИ, № 51-76. Орджоникидзе, 1976 (в соавторстве).

5. Волокуша-планировщик. Информационный листок Севе-ро-Осетинского ЦНТИ, №38-77, Орджоникидзе, 1977.

6. Осушение, В кн.: Система ведения сельского хозяйства в Северной Осетин н Чечено-Ингушетии, Орджоникидзе, 1977 (в соавторстве),

7. Повышение, эффективности закрытого дренажа кротоза-i;tie.M в условиях прсдлссной полосы Севсро-Осетинской ЛССР, Ставрополь, 1978.

Формат бумаги 60X84Vio. Тираж 150 экз. Заказ № 4393,

Книжная типография по делан издательств, полиграфии и книжной торговли Совета Министров СО ЛССР, г. Орджоникидзе, ул. Тол (-мл на, 16.

t

• • (