8.5. Режим осушения сельскохозяйственных растений

Мелиоративные системы в зоне избыточного увлажнения должны: своевременно отводить поверхностные воды и понижать грунтовые; подавать воду на поле в засушливые периоды; создавать условия для беспрепятственной работы сельскохозяйственных машин.

Режим осушения – это поддерживаемый мелиоративными мероприятиями оптимальный водно-воздушный режим почвы.

Он характеризуется следующими основными показателями: аэрацией почвы А, ее влажностью W, нормой осушения Z, критической глубиной залегания грунтовых вод Z_к, допустимой продолжительностью затопления Т.

Аэрация почвы А – это свободная порозность, равная разности между общей пористостью почвы Р и ее влажностью W, выраженной в процентах от полной влагоемкости:

A=P–W.

Стремятся поддерживать аэрацию в пределах 20-40%. Это означает, что 20-40 % пор корнеобитаемого слоя почвы должны быть свободны от влаги и заполнены воздухом. Снижение аэрации до 20 % и ниже ведет к замедлению газообмена почвы с атмосферой, нехватке кислорода, оглеению, началу торфообразования и снижению урожаев.

Влажность осушаемой почвы W должна лежать в пределах 50-80 % от полной ее влагоемкости ПВ (численно равной пористости Р). Большие значения W (75-80%) нужны влаголюбивым растениям (травам), меньшие (60-70%)–овощным культурам, средние (70-75%) - зерновым.

Норма осушения Z – это минимальное расстояние от дневной поверхности до уровня грунтовых вод, которое находится обычно посередине между элементами регулирующей сети. Она, определяемая глубиной и расстоянием между регулирующими элементами осушительной сети, служит величиной, которую задают в проекте.

Рис. 8.3. Норма осушения (опытная)

Тесная же взаимосвязь между глубиной расположения грунтовых вод и влажностью почвы в большинстве случаев позволяет задавать одну характеристику – норму осушения, для того чтобы определить остальные характеристики режима осушения.

В районах распространения минерализованных грунтовых вод в связи с опасностью засоления почв в режиме осушения используют понятие критической глубины грунтовых вод Z_к.

Таблица 8.1 - Средние значения нормы осушения, Z см

Сельскохозяйственные культуры	Нормы осушения
	предпосевной период	начало вегетации	весь период вегетации
Зерновые озимые	70-80	70-80	70-90
Картофель, свекла	70-80	85-100	90-100
Овощи, подсолнечник, кукуруза	50-60	70-80	80-100
Трава на сено	40-50	50-60	60-75

При расположении уровня грунтовых вод на критической глубине засоления не происходит, так как капиллярного притока, несущего соль в почву, практически нет. Критическая глубина больше нормы осушения в среднем в полтора раза, то есть Z_к  1,5Z.

Допустимую продолжительность затопления весенними или паводковыми водами лугов без ущерба для урожая трав составляет 3-30 суток. Затопление весной озимых зерновых культур не допускается.

Количественную оценку источников переувлажнення и соответствующих ТВП устанавливают на основании водного баланса данной территории. Водный баланс осушаемой территории составляют для участков земли, ограниченных в разрезе дневной поверхностью, нижней границей корнеобитаемого слоя и уровнем грунтовых вод или водоупором.

(Р+П_п+П_г+К) - (Е_п+Е_в+Т+S_п+S_г) -= W_n+W_в+W_г

где Р – атмосферные осадки; П_п–приток поверхностных вод; П_г–приток грунтовых вод; К–конденсация влаги на поверхности почвы (в виде росы или инея) и в самой почве; Е_п–испарение с поверхности почвы; Е_в–испарение с водной поверхности; Т–транспирация влаги растениями; S_п– поверхностный сток за пределы рассматриваемой территории; S_г– то же, грунтовых вод; W_n, W_в, W_г– изменение запасов влаги соответственно на поверхности почвы, в зоне аэрации и грунтовых вод.

Для решения уравнения водного баланса необходимы материалы метеорологических, почвенных, гидрологических и гидрогеологических наблюдений.