Гидрологическая неоднородность почв. Систематический и выборочный дренаж

Почвенный покров весьма неоднороден. Это явление сохраняется даже тогда, когда почвы приурочены к одним и тем же почвообразующим породам. Их различия часто определяются перераспределением поверхностных вод по рельефу. Обычно они сохраняются и после осушения. На вершинах господствуют относительно слабозаболоченные или сухие почвы, а на нижних частях склона или в депрессиях — сильно переувлажненные. Поэтому если имеет место сочетание крупных массивов сухих и более мелких почв разной степени заболоченности, то целесообразно использовать так называемый выборочный дренаж (рис. 23).

Такой вид дренажа направлен на то, чтобы устранить переувлажнение только на пониженных заболоченных участках выборочно, не затрагивая водный режим сухой территории. Однако, если вся площадь участка образована только заболоченными почвами, а сухие территории занимают незначительную площадь или отсутствуют вообще, то применяют систематический дренаж (рис. 24).

Систематический дренаж покрывает всю территорию участка. Но надо иметь в виду следующее важное правило, которое следует из анализа водного режима почв Нечерноземья. Чем интенсивнее заболоченность почв, тем большие массы воды сосредоточены в них. Тем интенсивнее должен быть дренаж на наиболее заболоченных почвах, даже тогда, когда почвы имеют равные значения фильтрации. Это обстоятельство определяется существенными различиями объемов воды, подлежащих удалению из почв разной степени заболоченности. Такие объемы на незаболоченных, глееватых и глеевых почвах соотносятся как 1:2 или 1:3...4. Поэтому междренные (межканальные) расстояния при систематическом дренаже одинаковы, если одинаковы свойства и исходная степень заболоченности почв. При разной заболоченности должны меняться и междренные расстояния.

Всегда ли плохая проходимость машин по полю определяет необходимость дренажа почв? Всегда ли надо осушать тяжелые почвы, если на них затруднено передвижение сельскохозяйственной техники? Вопрос, несомненно, актуальный, поскольку нарушение условий работы современных тяжелых колесных тракторов, уборочных машин и транспортных средств — явление весьма распространенное в условиях Нечерноземной зоны. Ответ на этот вопрос следует из анализа водного режима почв. Дренаж, очевидно, целесообразен в тех случаях, когда водный режим неблагоприятен для нормального роста и развития сельскохозяйственных культур, получения урожая. Однако, как следует из приведенных данных (например, рис. 21 а), в определенных почвах возможно возникновение условий, неблагоприятных для работы колесной техники при отсутствии свободной подвижной (гравитационной) влаги во всех слоях профиля.

Это очень важное обстоятельство. Попытаемся в нем разобраться. Как известно, нарушение нормальных условий для движения техники происходит тогда, когда влажность почвы равна или больше величины 0,75 ПВ, где ПВ — полная влагоемкость почвы. Полная влагоемкость — объем воды, заполняющий все поры почвы. Однако в тяжелых подзолистых и в подзолистых оглеенных почвах эта величина (0,75 ПВ) равна или меньше предельной полевой влагоемкости почв (ППВ). Это очень важная физическая характеристика почв. Она равна тому количеству воды, которое почва может стабильно удерживать после полного насыщения и свободного стекания гравитационной воды. Таким образом, ППВ — это то максимальное количество влаги, которое почва прочно удерживает после стекания всей свободной воды под влиянием силы тяжести. Поясним это следующим примером.

Вы с избытком полили почву в цветочном горшке, на дне которого находится дренажное отверстие. Через это отверстие, после того как почва впитала всю ту влагу, что могла удержать, уходит гравитационная вода. После завершения стока под влиянием сил гравитации невозможно удалить из почвы в горшке ни одной капли воды. Вам этот пример известен давно. Почва явна удерживает еще много влаги. Но вода не стекает. Это и есть предельная полевая влагоемкость. Так вот, в тяжелых подзолистых почвах ППВ равна или больше 0,75 ПВ. Поэтому тяжелая обрабатывающая и уборочная техника не может двигаться по полю, влажность которого равна 0,75 ПВ. Но это и есть ППВ. Поскольку при ППВ невозможен сток, дренаж в этом случае не сможет убрать из пахотного слоя ни одной капли воды.

Складывается драматическая ситуация. Техника неподвижна из- за того, что влажность почвы находится на уровне 0,75 ПВ, а дренаж не сбрасывает ни капли воды именно потому, что влажность почвы равна или ниже ППВ. Нередко это явление можно наблюдать на почвах начальных стадий оглеения (например, на глубокооглеенных почвах), где урожай растений выше, чем на неоглеенных почвах, независимо от влажности года, а в верхних слоях профиля нет гравитационной влаги. В чем же заключается выход в этом случае? Только в одном — в изменении системы машин, используемых на тяжелых почвах, в уменьшении их удельного давления на почву, в замене тяжелой колесной техники машинами и транспортными средствами на гусеничном и полугусеничном ходу, применении тракторов с удвоенными колесами.