Пьявченко H.И., Нестеренко И.М., Чесноков В.А. Мелиорация и природа Севера

Подождите немного. Документ загружается.

Перспективными для осушения закрытым дренажем

являются и первичноосушаемые легкие минеральные

почвы, наиболее распространенные на моренных вол-

нистых равнинах. Минеральные почвы имеют наиболее

благоприятный тепловой режим, однако осушение дре-

нажем и освоение их часто затруднено из-за значитель-

ной завалуненности.

На тяжелых глинистых почвах озерно-ледниковых

равнин переход на закрытый дренаж целесообразен

при наличии пахотного слоя мощностью не менее 25 см.

При мощности пахотного слоя до 20 см на слабоокуль-

туренных почвах требуется очень частая (через 5—6 м)

сеть дрен, а это приводит к еще большему удорожанию

осушения. Увеличение мощности окультуренного гуму-

сированного слоя до 30—40 см позволяет расширить

расстояние между дренами до 10—18 м. Следовательно,

на окраинах болот, участках мелкозалежных торфяни-

ков с мощностью торфов 0,4—0,6 м применение закры-

того дренажа весьма эффективно, Опыт осушения таких

участков на Корзинской низине в совхозе «Эссойльский»

показал, что при расстояниях между дренами 12—20 м

обеспечивается требуемое регулирование водного режи-

ма и урожайность сена многолетних трав составляет

40—60,

однолетних

—

200—250 ц с гектара.

Особое внимание на этих почвах уделяется проекти-

рованию и выполнению в достаточных объемах плани-

ровочных работ, как строительных, так и эксплуатаци-

онных, строительству водопоглощающих колодцев, пунк-

тирной засыпке дрен фильтрующим материалом до

поверхности в местах пересечения их и коллекторов со

старой открытой сетью, углублению и окультуриванию

пахотного слоя, глубокому рыхлению при обязательном

внесении в разрыхленный слой повышенных доз извести

и минеральных удобрений. Одно глубокое рыхление не

эффективно, так как накопление в трещинах и толще

грунта значительного количества льда в зимний период

при последующем оттаивании ведет к оплыванию гли-

ны.

Уже следующей весной следов глубокого рыхления

нельзя найти.

Целесообразны такие мероприятия по ускорению по-

верхностного стока, как устройство закрепленных воро-

нок, ложбин, узкозагонная вспашка, выборочное бороз-

дование на отдельных площадях, посев и посадка про-

пашных культур на гребнях или грядах.

Оптимальная глубина заложения дрен в тяжелых

суглинистых и глинистых грунтах

—

0,9 м в среднем, ми-

нимально допустимая в концевых частях дрен

—

0,7 м.

Эта глубина обеспечивает меньшие объемы работ, боль-

шую устойчивость дренажных траншей и качественную

фильтрующую засыпку дрен, меньшую глубину открытой

проводящей сети и снижение объемов дорогостоящих

работ по креплению откосов каналов, большую устой-

чивость их.

Ввиду малых коэффициентов водоотдачи глин (0,02)

заглубление дрен до

1,2—1,5

м не дает эффективного

увеличения дренажного стока. Основную роль играет

отвод избыточных вод по пахотному слою через фильт-

рующую засыпку.

В основном все мероприятия, как и сам способ осу-

шения закрытым дренажем, повышают влагоемкость

почв,

улучшают водный режим, тем самым в большей

степени, чем открытая сеть, отвечают требованиям охра-

ны окружающей среды.

Первичное осушение залесенных и закустаренных

тяжелых глинистых почв без гумусового слоя или при

малой мощности его проводят ложбинами с профилиро-

ванием полос. При этом особое внимание уделяется

окультуриванию почв, созданию достаточно мощного

пахотного слоя путем внесения повышенных доз орга-

нических удобрений (до 150—200 т/га). Это позво-

лит после амортизации первичной сети (минимум 10—

15 лет) с меньшими затратами труда и средств перейти

на закрытый дренаж, обеспечив его качественную за-

кладку. Увеличение междренных расстояний улучшит

условия работы и эффективность закрытой дренажной

сети.

Расстояние между ложбинами 20—25 м. Заложение

откосов ложбин 6—8-кратное. Длина ложбин — в зави-

симости от уклонов поверхности: на равнинных участ-

ках— с уклонами менее 0,001—400 м, при больших

уклонах

—

до 600—800 м. Ложбины устойчивы, оплыва-

ния откосов их в период весеннего оттаивания не наблю-

дается. А при преимущественном использовании площа-

дей в условиях Карелии под многолетними травами вод-

ная эрозия, вынос взвешенных веществ сводятся

к минимуму.

Незначителен и вынос питательных веществ в этом

случае. Возрастает он обычно при использовании пло-

щадей под пропашными культурами, но последние неце-

лесообразно широко применять на слабоокультуренных

почвах. После же окультуривания, создания более мощ-

ного пахотного слоя и при использовании площадей под

однолетними и пропашными культурами, благодаря

улучшению водного режима почв опасность водной эро-

зии резко сокращается.

Высокое потенциальное плодородие торфяных почв

низинного и переходного типов, значительная влагоем-

кость их и более благоприятный водный режим как

в сухие, так и сырые годы, меньшая стоимость при осу-

шении крупных болотных массивов — все это свидетель-

ствует о том, что болота также являются объектами

первоочередного осушения и освоения. На первом этапе

осушение глубоких торфяников проводится преимуще-

ственно открытой сетью канав с расстояниями

30—40 м. На площадях с мощностью торфа до 1,5 м

при отсутствии обильного грунтово-напорного водного

питания целесообразно осушение закрытым дренажем

после предварительного осушения разреженной сетью

открытых коллекторов и пионерных канав.

По величине дренажного стока (10% обеспеченно-

сти) в зонах грунтового водного питания (70 мм) и толь-

Таблица 6

Расстояния между дренами при осушении болот со средним

грунтовым (1) и атмосферным (2) водным питанием

Расстояние от дрены до

водоупора, м

0,5

1,5

К=0,2

сенокос

м/сут.

пашня

К=0,4 м/сут.

сенокос

1 |

пашня

ко атмосферного (25 мм) с учетом отвода поверхност-

ных вод в предпосевной период при осушении болот

рекомендуются между дренами определенные расстоя-

ния (табл. 6).

В настоящее время для сельскохозяйственного ис-

пользования в Карельской АССР осушено около 60 тыс.

га, из них небольшая часть (менее 20 тыс. га) болот.

В перспективе в республике до 2000 года планируется

провести осушение низинных и переходных болот на

площади до 100 тыс. га.

ЛЕСНАЯ МЕЛИОРАЦИЯ

Леса Европейского Севера СССР ежегодно выруба-

ются на площади несколько сот тысяч гектаров, причем

на заболоченных землях лесозаготовки обычно не ведут-

ся вследствие малого запаса (до 100 м

/га) и преобла-

дания полуделовой и дровяной древесины, а также

в связи с трудностями заготовки и вывозки из-за пере-

увлажненности и топкости грунта. В этих условиях важ-

ное народнохозяйственное значение имеет осушитель-

ная мелиорация как мощное средство значительного

повышения продуктивности заболоченных лесов и со-

здания ценных лесонасаждений на осушенных болотах.

Значительный рост лесоосушения в стране происхо-

дил в послевоенный период, когда были созданы лесные

мелиоративные станции, оснащенные землеройной тех-

никой. За годы девятой пятилетки на Европейском Севе-

ре СССР осушено свыше 430 тыс. га заболоченных

лесных земель, в течение десятой пятилетки — еще

более 600 тыс. га. К 2000 году только в Карелии и Ар-

хангельской области площадь осушенных лесных земель

возрастет до 2,3—2,5 млн. га.

Обычно осушаются заболоченные леса с разновоз-

растными древостоями, в составе которых большой про-

цент приходится на спелые и перестойные деревья

V—V6 классов бонитета, уже не реагирующие на осу-

шение. Такие деревья и после осушения будут стоять

в течение десятилетий, угнетая молодняк и служа рас-

садниками вредителей и болезней. Поэтому вслед за

осушением нужно вырубать старые и перестойные де-

ревья, производить подсадку леса в молодняках на про-

Галинах и в рединах. На безлесных и слабооблесенных

площадях в течение двух-трех лет после осушения целе-

сообразно создавать лесные культуры. На осушенных

землях с бедными почвами применяют удобрения.

В формирующихся лесах на осушенных землях эф-

фективны рубки ухода и борьба с вредителями и болез-

нями. Особенно важны противопожарные мероприятия.

Эффективность лесоосушительной мелиорации зави-

сит от лесорастительных условий осушаемого объекта,

определяемых потенциальным плодородием и влаж-

ностью почвы, а также от степени осушения почвы, лесо-

хозяйственных мероприятий по выращиванию высоко-

продуктивных древостоев. Наибольшей производитель-

ностью характеризуются болотнотравные, или евтроф-

ные,

условия местопроизрастания и наименьшей — сфаг-

новые, олиготрофные. По этим признакам в Карелии

выделены такие группы эффективности осушения:

I. Ельники, сосняки и березняки болотнотравные

V—Va классов бонитета, а также низинные и богатые

переходные (переходно-низинные) болота. Осушение

этих лесов дает дополнительный прирост древесины

в год 4—5 м

/га. Бонитет древостоя повышается до

I—II

классов.

II.

Ельники и березняки чернично-долгомошные,

ельники и березняки сфагновые (мезотрофные), сосняки

пушицево-сфагновые и кустарничково-сфагновые, сосня-

ки долгомошно-сфагновые V—Va классов бонитета;

сфагновые переходные и верховые болота с торфяными

почвами переходного и верхово-переходного типа с золь-

ностью

2,5—3%^

Дополнительный прирост древе-

сины после осушения 2—3 м

/га. Бонитет повышается

с V—Va до III класса.

III.

Эффективность осушения ниже средней

—

сос-

няки чернично-долгомошные, сосняки сфагновые, пу-

шицево-сфагновые, кустарничково-сфагновые V—Va

классов бонитета и верховые сфагновые болота с тор-

фянистыми и торфяными почвами верхового типа мощ-

ностью до 70 см, со слоем очеса и малоразложившегося

торфа до 50 см, при зольности 2—2,5%. Прирост древе-

сины увеличивается под влиянием осушения до

1—2 м

/га в год. Бонитет повышается до IV класса. На

осушенных болотах формируются сосняки такого же

бонитета.

IV. Сосняки сфагновые, пушицево-сфагновые, кус-

тарничково-сфагновые Va—V6 классов бонитета с тор-

фяными почвами верхового типа. Слой очеса и мало-

разложившегося сфагнового торфа больше 0,5 м,

зольность

—

менее 2%. Прирост древесины после осу-

шения увеличивается до 1 м

/га. Возможно формирова-

ние древостоев V—Va классов бонитета.

В результате влияния климата эффективность осу-

шения снижается примерно в два-три раза в направле-

нии от средней подзоны тайги к крайней северной.

Для достижения высокой эффективности лесной ме-

лиорации важное значение имеет правильный выбор объ-

ектов мелиорации, отнесение их к той или другой груп-

пе эффективности. Однако это делается не всегда пра-

вильно, о чем свидетельствуют случаи осушения угне-

тенных сосняков и редин на бедных верховых болотах

и даже безлесных верховых торфяников с мощным сло-

ем очеса и неразложившегося сфагнового торфа.

Степень осушения сильно влияет на результаты ме-

лиорации, так как с нею связана аэрация почвы, обес-

печивающая интенсивность жизнедеятельности почвен-

ных организмов, физиологических функций древесных

корней по извлечению из почвы растворов питательных

веществ и транспортировке их к растущим частям де-

ревьев. В связи с этим следует стремиться к удалению

избытка влаги лишь из корнеобитаемого горизонта тор-

фяной почвы до глубины 35—40 см. Равномерное пони-

жение водного уровня до указанной глубины лучше

всего достигается посредством неглубокой (до 1 м), но

достаточно частой осушительной сети, поскольку кор-

невые системы древесных пород размещаются в осушен-

ных болотных почвах в основном до глубины 25—30 см.

При проектировании лесоосушения необходимо ис-

ходить не только из гидротехнических соображений, но

и из экологических требований самих древесных расте-

ний, подбирая соответственно этому параметры осуши-

тельной сети и способы осушения. Такой подход умень-

шит загрязнение водоприемников и положительно

скажется на экономической эффективности мелиорации,

так как объем выемки грунта и затраты на это могут

быть существенно снижены.

Изыскания и проектирование объектов мелиорации

производятся согласно «Техническим указаниям по осу-

шению лесных площадей» (1971 г.). В целом ТУ отве-

чают современным требованиям лесоосушительной

мелиорации. Однако для северных регионов СССР,

в частности Карельской АССР, предусмотренные ТУ

расстояния между осушителями несколько завышены,

вследствие чего в условиях влажного прохладного кли-

мата Севера не всегда обеспечивается необходимая

норма снижения уровня почвенно-грунтовых вод. Мини-

стерством лесного хозяйства республики для практиче-

ского применения утверждены рекомендации, в которых

несколько уменьшены расстояния между осушителями

применительно к различным почвенно-грунтовым усло-

виям. Хотя затраты на земляные работы в данном слу-

чае немного увеличиваются, но эффективность осуше-

ния существенно возрастает, так как улучшаются усло-

вия для лесохозяйственного освоения осушенной пло-

щади.

Производство лесоосушительных работ сосредоточе-

но в руках объединения Рослесмелиорациястрой и его

областных и межобластных трестов, объединяющих лес-

ные машинно-мелиоративные станции. Каждая ЛММС

обслуживает от одного до нескольких лесхозов в зави-

симости от площади лесомелиоративного фонда, а так-

же очередности его осушения. Лесные машинно-мелио-

ративные станции строят осушительные системы, дорож-

ную сеть, необходимую для проезда к осушаемым объ-

ектам, осваивают осушенные земли, эксплуатируют

осушительную сеть, нарезают мелкие канавы или бо-

розды для посадки леса на безлесных и слабо облесен-

ных болотах.

Посадка леса и уход за ним осуществляются силами

лесничеств. Однако между объемами осушения и лесо-

хозяйственного освоения осушенных земель образовался

уже значительный разрыв из-за недостаточной техни-

ческой оснащенности лесхозов и большой трудоемкости

ручной закладки лесных культур. Размеры осушения

и освоения лесных земель важно хорошо увязывать

между собой, особенно в тех случаях, когда осушаются

безлесные болота и нет возможности рассчитывать на

их естественное облесение в короткий срок.

В целях ликвидации разрыва между объемами осу-

шения и лесокультурного освоения лесомелиоративного

фонда было бы целесообразно посадку сеянцев механи-

зированным способом возложить на ЛММС и сосредо-

точить в их руках все работы основного этапа мелиора-

ции: осушение, строительство дорог, нарезку борозд

и закладку лесных культур. Это повысило бы ответст-

венность ЛММС за качество осушения и подготовку

осушенных земель под механизированную посадку дре-

весных растений, что обеспечило бы лучшую приживае-

мость культур и более интенсивный их рост в дальней-

шем.

Лесохозяйственным организациям лучше доверить

выращивание доброкачественного посадочного материа-

ла в питомниках, систематический уход за культурами

и другие мероприятия по выращиванию ценных древо-

стоев.

Широкое применение одноковшовых экскаваторов

для прорытия лесоосушительной сети обусловило зна-

чительный рост осушаемой площади лесных земель.

Если в стране в годы пятой пятилетки осушалось

15 тыс. га заболоченных лесных земель в год, то в девя-

той пятилетке

—

260 тыс., в десятой — 300 тыс. га. Рас-

тут и общие затраты на лесоосушение, поскольку про-

изводительность одноковшовых экскаваторов невелика,

а при рытье мелкой осушительной сети в особенности.

Использование более совершенной и производитель-

ной техники дает возможность, не снижая объемов осу-

шения, существенно уменьшить затраты на земляные

работы и высвобожденные средства направить на более

интенсивное лесокультурное и лесохозяйственное освое-

ние осушенных земель. Путь к этому

—

через макси-

мальное внедрение канавокопателей навесного типа

с канатно-лебедочной тягой. Прорытие регулирующей

сети канавокопателями, а проводящей экскаваторами

уменьшает выемку грунта в 1,7 раза. Применение фре-

зерных канавокопателей в торфяных грунтах снижает

себестоимость мелиорации вдвое по сравнению с затра-

тами на экскаваторные работы. Навесные канавокопа-

тели типа ПКНЛ-500А и ЛКН-600, оснащенные диско-

вым ножом вместо черенкового, в агрегате с тракто-

ром Т-100Б могут прокладывать в торфяных грунтах

средней степени разложения и небольшой пнистости до

8 км канав-осушителей за смену, выбрасывая до

5 тыс. м

грунта против 250—300 м

, вырабатываемых

экскаватором типа Т-ЗМ.

Строительство лесоосушительной сети одноковшовым экска-

ватором ЭО 2621А с болотоходным движителем

Институтом леса Карельского филиала АН СССР

при участии Петрозаводской лесной опытной станции

ЛенНИИЛХа и Онежского тракторного завода разрабо-

тана и построена болотная модификация трактора

ЛХТ-55 с уширенными гусеницами и форсированным

двигателем мощностью 90 л. с. Эта работа выполнена

в связи с тем, что болотный трактор Т-100Б оказался

малопригодным для работы на неосушенных болотах из-

за большого удельного давления на грунт, малого

дорожного просвета (30 см), а также отсутствия на нем

тяговой лебедки и бульдозера.

Болотоходный трактор ЛХТ-55 уже в течение не-

скольких лет работает в лесомелиоративном производ-

стве и показал хорошую проходимость на неосушенных

болотах. Он хорошо работает с навесными плужными

канавокопателями, а также с колесной модификацией

канавокопателя Л КН-600

—

КЛ

К-1,

приспособленной

для канатно-лебедочной тяги. Испытания последнего

в производственных условиях дали хорошие результаты

(табл. 7). Изготовлена и несколько упрощенная модель

канавокопателя для канатно-лебедочной тяги КЛК-2.

Таблица 7

Нормы выработки канавокопателя КЛК-1 (без разрубки трасс),

км за смену

Длина гона, м

100

200

300

400

800

Более 800

Количество деревьев,

до 300

5,2

5,3

5,5

5,6

5,7

| до 500

3,6

3,8

4,1

4,3

4,4

[до 800

2,8

2,5

2,7

2,8

3,1

шт./га

до 1000

1,1

1,3

1,4

1,6

1,8

Норма выработки за смену у канавокопателя КЛК-2

при длине гона 100 м и густоте древостоя до 500 шт./га

составляла 5 км, при густоте древостоя более

1000 шт./га

—

4,8 км. Стоимость выемки одного кубо-

метра грунта у обоих канавокопателей составила менее