Мелиорация и использование низинных торфяников в пойме р. Проня

Аннотация

торфяник гончарный дренаж почва В работе приводятся результаты исследований использования низинных торфяников осушаемых закрытым гончарным дренажем за длительный срок до 40 лет, а также влияние пескования торфяников на водно-физические показатели и температуру почвы пахотного слоя.

Annotation

Outcomes of researches of use of fen soils drained by the shut tile drainage for long time till 40 years, and also agency of an addition of sand of peat bogs on vodno-physical parametres and temperature of soil of an arable layer are in-process resulted.

Торфяники в поймах рек относятся к низинному типу болот и занимают преимущественно центральную часть пойм рек. Такие торфяники с грунтовым водным питанием представляют собой экосистему со сложившимся за длительный период водным режимом, типом почвы и соответствующими видами растительности. Опыт мелиорации и использования низинных глубокозалежных торфяников проводился с 1964 по 2009 гг. (участок «Тушково-2») на пойме левого берега р. Проня в 300 м от участка дренажа А. Н. Козловского (массив «Иваново»). Здесь в 1964 г. был заложен дренаж с разными расстояниями между дренами: 10; 15; 20 и 30 м. Одиночные дрены проложены из гончарных трубок диаметром: 5; 7,5; 10 и 15 см на глубину не менее 1,2 м. На этом участке выращивали горохово-овсяную смесь, капусту, картофель и морковь. В среднем в 1965 — 1967 гг. здесь получали: горохо-овсяной смеси (зеленая масса) 2,28…3,39 т/га, капусты — 2,14…3,28 т, картофеля — 1,48…2,76 т и моркови — 2,43…5,25 т/га. Наиболее благоприятный водно-воздушный режим для произрастания сельскохозяйственных культур складывался на вариантах осушения гончарным дренажем с расстояниями между дренами 10 и 15 м. С 1968 по 2009 г. участок «Тушково-2» использовался под сенокосы и пастбища. Очистка устьев одиночных дрен проводилась редко. В основном личным примером и силами студентов во время летней практики. В результате к 1985 г. часть одиночных дрен с диаметром гончарных трубок 5 см заилилась, и устья не давали стока воды. Уровень грунтовых вод даже летом был 25 — 40 см от поверхности почвы. 1.

Восстановление болота происходит через 12 — 67 лет, если не проводится соответствующий уход за дренажной сетью. По А. Д. Дубаху — через 67 лет (1856 — 1923 гг.), Б. И. Яковлеву — через 33 года (1923; 1956 гг.). Эти исследования проводились на массиве «Иваново» (дренаж Козловского А.Н.) 2. Наши наблюдения показали, что заиление дрен и дренажных коллекторов зависит от диаметра гончарных трубок. При диаметре 5 см заиление происходит за 12 — 15 лет, при 7,5…10 см — за 25 лет, а при диаметре 15 см — более чем за 36 лет (1964 — 2000 гг.).

Мелиорация (осушение) таких земель это нарушение естественного режима их существования. Поэтому при отказе осушительной системы (заиление дрен) болото само восстанавливается: поднимается уровень грунтовых вод, что и приводит к вторичному заболачиванию с соответствующей болотной растительностью (осока и другие виды). По видимому, здесь проявляется принцип Лешателье-Брауна: «Любая природная система, подвергнутая внешнему воздействию, стремиться перестроиться таким образом, что бы минимизировать влияние этого воздействия, либо вообще его устранить», т. е. вернуться в исходное состояние 3.

В 1969 г. на участке «Тушково-2» был заложен опыт по пескованию торфяников на варианте, где расстояние между одиночными дренами 20 м, диаметр гончарных трубок 5 см. Мощность торфа до 2,5 м. Опыт по пескованию заложен на междренной полосе. Схема полевого опыта включала следующие варианты: контроль (без внесения песка): внесение 300 и 500 м³/га песка. Повторность опыта — троекратная. Учетная площадь делянки — 10 м². Торф в пахотном горизонте (0 — 20 см) среднезольный с объемной массой 0,29 г/см³, плотностью 1,41 г/см³ и с коэффициентом фильтрации 0,35 м/сут. В качестве минерального грунта используется песок, который имел значительное количество физической глины (14,7%) с преобладанием частиц меньше 1,0 мм. Коэффициент фильтрации песка составляет 6,25 м/сут, плотность — 2,66 г/см³, объемная масса 1,60 г/см³. На участке пескования возделывалась кукуруза (гибрид Буковинский 3) на зеленую массу. Урожай зеленой массы без пескования (контроль) составил 450,0 ц/га. Прибавка урожая при дозе песка 300 м³/га составила в среднем 12,0 ц/га, а при дозе 500 м³/га — 35 ц/га. Температура почвы в пахотном слое (0 — 20 см) была на 0,5 — 1,0⁰ С выше на вариантах с пескованием по сравнению с контролем. В 1973 г. на участке торфяника с внесением песка было проведено залужение многолетними травами. На основании данных по урожайности сельскохозяйственных культур и затрат по внесению песка в торфяную почву при доставке его на расстояние 1,0 км была подсчитана экономическая эффективность этого мероприятия. Установлено, что внесение песка в дозе 300 м³/га окупается за счет прибавочной продукции в течение трех лет, а в дозе 500 м³/га за 5 лет 4.

На опытном участке в 1965 г. был заложен опыт по изучению осадки поверхности торфяной почвы. За период с 1965 по 1982 гг. осадка торфяника составила в среднем 14 см. Такой же опыт по осадке почвы был заложен на вариантах пескования торфяной почвы в 1969 г. За период с 1969 по 1982 гг. на вариантах пескования осадка почвы составила в среднем 12,2 см (табл. 1).

Таблица 1 — Осадка поверхности почвы на вариантах пескования торфяника по сравнению с состоянием поверхности до мелиорации участка «Тушково-2», см

Из табл. 1 видно, что осадка поверхности почвы на опытном участке прекратилась к 2000 г. при уровне грунтовых вод 38 см.

В августе-сентябре 2009 г. было проведено обследование участка, где проводилось в 1969 г. пескование торфяника: осуществлялись замеры температуры почвы утром до 10 часов 3 раза в неделю, отбирались образцы почвы с пахатного слоя (10 и 20 см) для определения объемной массы и плотности почвы. Проведен учет урожая зеленой массы трав по вариантам опыта. Урожай зеленой массы трав на варианте в 300 м³/га был одинаков с контролем, где он составил 195,4 ц/га, а на варианте в 500 м³/га песка прибавка урожая зеленой массы трав была 31,4 ц/га.

Исследования показали, что через 40 лет (1969 — 2009 гг.) влияние пескования на водно-физические свойства торфяников при дозе 300 м³/га песка сказалось в меньшей мере, чем в варианте, где вносилось 500 м³/га песка. Объемная масса пахотного слоя на контроле практически не изменилась, плотность незначительно увеличилась, а на вариантах с пескованием произошло снижение более, чем на 10% этих показателей, что видимо вызвано проникновением песка в подпахотный слой (табл. 2).

Данные по температуре почвы по вариантам опыта за 1969 и 2009 гг. приведены в табл. 8.3. Температура почвы пахотного слоя в варианте с 500 м³/га была на 0,8 — 1,1⁰С выше по сравнению с контролем, а в варианте с 300 м³/га песка на 0,5⁰С (табл. 3).

Проведенные исследования показали, что пескование торфяно-болотной почвы в определенных условиях является эффективным мероприятием по окультуриванию этих почв и длительным сроком действия.

Таблица 2 — Влияние пескования пойменных торфяников на их водно-физические свойства

Таблица 3 — Температура почвы на глубинах 10 — 20 см за август-сентябрьпо годам исследований

Низинные торфяники можно использовать под многие сельскохозяйственные культуры, но при этом необходима ежегодная очистка дренажной сети и от железистых соединений и ила. Однако приоритетное направление их использования — залужение под многолетние травы с поддержанием уровня грунтовых вод на глубине 0,4…0,5 м от поверхности, поскольку при таком уровне наблюдается наибольший урожай, а вырождение культурных трав происходит не ранее, чес через 5 — 7 лет. Пасти скот на торфяных пастбищах не рекомендуется ранней весной и не более одного года на одном участке. В противном случае на них образуются кочки, и отмечается быстрое вырождение культурных трав (за 3 — 5 лет).

• 1. Масловский А. А. Опыт мелиорации и использования пойменных торфяников в Республике Беларусь. Мелиорация и водное хозяйство, М., 2003, № 3, с. 35−36.
• 2. Яковлев Б. И. К истории одной из старейших в России дренажных систем //Гидротехника и мелиорация. — 1960. — № 4, с. 51−54.
• 3. Ольтаренко Г. В. Мелиорация как диалектический процесс единства и борьбы противоположностей. Мелиорация и водное хозяйство, М., 2003 № 1, с. 11−12.
• 4. Масловский А. А., Алесеенко С. Н. Эффективность пескования торфяников. В сб. мелиорация и освоение земель, т. 105. Горки, 1973, с. 85−87.