РЕГУЛИРОВАНИЕ ВОДНОГО РЕЖИМА ТОРФЯНЫХ ПОЧВ МЕЩЕРСКОЙ НИЗМЕННОСТИ ШЛЮЗОВАНИЕМ

На торфяных землях ежегодно в солнечную погоду наблюдается подсушение и самовозгорание верхнего слоя вследствие прекращения подтока грунтовых вод при разрыве капиллярной каймы и нарушения водоподъемной способности. На осушенных торфяных почвах большая роль в противопожарном плане и водном и минеральном питании растений принадлежит грунтовым водам. Одним из приемов поддержания грунтовых вод на оптимальном уровне является шлюзование. Оно наиболее эффективно на объектах грунтового питания при наличии хорошо водопроницаемых грунтов. При этом увлажняемые земли имеют небольшие уклоны, и когда возможно подать воду в почву в не-обходимых количествах для покрытия расходов на испарение, транспирацию. В то же время многие вопросы, связанные с регулированием водного режима торфяных почв шлюзованием, остаются неизученными, поэтому тема наших исследований является актуальной и имеет большое значение для последующего сельскохозяйственного использования этих почв. Цель работы - изучение водного режима торфяных почв Мещерской низменности и научное обоснование его регулирования шлюзованием. Натурный полевой эксперимент проведен на торфяных почвах Мещерской низменности в ОПХ «Полково» Рязанского района Рязанской области в 2012-2016 гг. с вариантами стандартного осушения, шлюзование 0,5 м и 0,8 м. Контролем служил участок на низинном болоте. Методика исследований и технология возделывания однолетних трав (вико-овсяной смеси на зеленый корм) общепринятые. Для более точного описания процессов шлюзования, характеристики влажности грунта, оценки изменения статей водного баланса в модели используются термодинамические и геосистемные (ландшафтные) подходы. Нами использовалась математическая модель влагопереноса «Шлюзование», разработанная А.И. Головановым и Ю.И. Сухаревым с введением в нее рельефа местности опытного участка. В наших прогнозных расчетах глубину систематических дрен принимали равной 1,0…1,2 м, ограждающей сети (ловчих дрен) назначали в пределах 1,2…1,4 м. Нами установлено, что результаты зависят от варианта шлюзования, погодных условий, закономерного уменьшения глубины грунтовых вод и увеличения влажности торфа при подъеме уровней в каналах. Выявлено, что при подъеме уровня воды в канале до 0,8 м и до 0,5 м от бровки глубина грунтовых вод уменьшается с 0,85 до 0,58 м, а влажность в слое 0…25 см растет с 63 до 74% пористости. Шлюзование с подъемом уровня воды в каналах до 0,5 м обеспечивает достаточную противопожарную влажность, но связано со значительным расходованием воды - почти в два раза большим и с заметным снижением продуктивности посевов - до 25%, чем при шлюзовании 0,8 м. В результате пятилетних полевых экспериментов изучены процессы шлюзования осушенного торфяника в противопожарных целях и установлено, что применительно к условиям экспериментального участка подъем уровня воды в канале до глубины 0,40 м от бровки обеспечивает влажность верхнего слоя торфяника в сухой период около 0,59 доли пористости, то есть противопожарно безопасную. Для климатических условий Мещерской низменности «мягкое» шлюзование с подъемом уровня воды в каналах до 0,8 м от поверхности земли оказалось достаточным в противопожарном отношении.

REGULATION OF THE WATER REGIME OF PEAT EARTH MECHANICAL LOW-DIRECTION BY SCALING

On peatlands annually in sunny weather there is a drying and self-ignition of the upper layer due to the cessation of the flow of groundwater during the rupture of the capillary rim and the violation of the water-lifting capacity. On drained peat soils, groundwater plays a major role in the fire-fighting plan and water and mineral nutrition of plants. One of the ways to maintain groundwater at the optimal level is the sluicing. It is most effective at groundwater objects, in the presence of well permeable soils. In this case, moistened land has a slight bias and when it is possible to supply water to the soil in the required quantities to cover the costs of evaporation, transpiration. At the same time, many issues related to the regulation of the water regime of peat soils by flooding remain unexplored, so the topic of our research is relevant and of great importance for the subsequent agricultural use of these soils. The aim of the work is to study the water regime of peat soils in the Mescher lowland and the scientific justification for its regulation by sluicing. Full-scale field experiment was carried out on peat soils of the Meshcherskaya lowland in the Polkovo collective farm of the Ryazan region of the Ryazan region in 2012—2016. With options for standard dehumidification, sluicing 0.5 m and 0.8 m. The control was a site on a low marsh. The methods of research and technology of cultivating annual grasses (vetch-oat mixture on green forage) are generally accepted. To more accurately describe the processes of locks, the characteristics of soil mois-ture, the assessment of changes in water balance items in the model, thermodynamic and geosystemic (landscape) approaches are used. We used the mathematical model of moisture transfer “Shlyuzovanie”, developed by A.I. Golovanov and Yu.I. Sukharev with the introduction into it of the terrain of the pilot site. In our forecast calculations, the depth of the systematic drains was assumed to be 1.0 ... 1.2 m, the en-closing network (trap drains) was assigned within the limits of 1.2 ... 1.4 m. We established that the results depend on the variant of sluicing, weather conditions, regular A decrease in the depth of groundwater and an increase in peat moisture with rising levels in canals. It was found that when the water level in the canal is raised to 0.8 m and up to 0.5 m from the edge, the depth of groundwater decreases from 0.85 to 0.58 m, and the humidity in the 0 ... 25 cm layer increases from 63 to 74% Porosity. Shlyuvanie with rising water level in the canals to 0.5 m provides sufficient fire-fighting humidity, but is associated with a significant water consumption — almost twice as large and with a marked decrease in the productivity of crops — up to 25% than with a slip of 0.8 m. As a result Five-year field experiments, the processes of sluicing of the dried peat bog in fire-fighting purposes have been studied and it is established that, as applied to the conditions of the experimental plot, the rise in the water level in the channel to a depth of 0.40 m from the edge provides the moisture of the upper layer fyanika in the dry period of about 0.59 share porosity, that is fire safety. For the climatic conditions of the Meshcherskaya lowland, a “soft” sluice with a rise in the water level in the canals to 0.8 m from the surface of the earth proved to be sufficient in the fire resistance.

Authors
Poddubsky A.A. , Zakharova O.A. , Evsenkin K.N. , Shuravilin A.V.
Publisher
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Российский университет дружбы народов (РУДН)
Number of issue
4
Language
Russian
Pages
341-349
Status
Published
Volume
12
Year
2017
Organizations
  • 1 Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)
  • 2 FGBOU VO “Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostycheva”
  • 3 FGBNU All-Russian Scientific Research Institute
Keywords
Мещерская низменность; торфяные почвы; осушение; шлюзование; водный баланс; пожароопасность; грунтовые воды; Meshcherskaya lowland; peat soils; drainage; sluicing; water balance; fire hazard; groundwater
Date of creation
29.03.2019
Date of change
29.03.2019
Short link
https://repository.rudn.ru/en/records/article/record/36804/
Share

Other records

Kakpo R., Savin I.Y.
RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Российский университет дружбы народов (РУДН). Vol. 12. 2017. P. 332-340
Abdullaeva A.M., Seryogin I.G., Nikitchenko V.E.
RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Российский университет дружбы народов (РУДН). Vol. 12. 2017. P. 350-358