СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ВТОРИЧНОГО ЗАБОЛАЧИВАНИЯ ОСУШЕННЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСПРЕСС-МЕТОДА Российский патент 2013 года по МПК A01B79/02 

Изобретение относится к мелиорации и земледелию. Предназначено для определения степени заболачивания осушенных кормовых угодий.

К заболоченным почвам относятся такие, в которых застой влаги любого происхождения столь продолжителен, что вызывает угнетение или гибель сельскохозяйственных растений. В этом случае необходимы специальные меры по их использованию, подбор культур, регулирование водного режима с помощью мелиоративных, агромелиоративных и других мероприятий.

В настоящее время особую актуальность приобретает проблема дифференциации деградированных почв по степени заболачивания, их классификация и диагностика. Изобретение направлено на решение этой задачи, позволит классифицировать кормовые угодья на три степени заболачивания и на основании этого предложить мероприятия по восстановлению деградированных земель.

Ближайшим аналогом для заявленной оценки вторичного заболачивания осушенных земель является «Способ определения степени заболоченности пахотной почвы» по патенту SU 1730583 A1, который включает отбор почвенных проб, подготовку их путем высушивания, измельчения и просеивания. Затем проведение длительных анализов по определению органического углерода, а также содержания хлорофилла, его производных в составе органической части почвы и оценку по данному показателю степени заболоченности. При других видах сельскохозяйственного использования участка для оценки степени заболоченности почв требуется построение соответствующей шкалы значений по ключевым участкам, степень заболоченности которых устанавливается общепринятым способом, что требует больших материальных затрат.

Цель изобретения - упрощение технологического процесса оценки вторичного заболачивания осушенных сенокосов и пастбищ, простота применения, повышение эффективности и достоверности определения степени заболоченности.

Комплексный научно-обоснованный способ диагностики причин и степени вторичного заболачивания мелиорированных земель включает в себя экспресс-метод по содержанию растений-индикаторов заболачивания в ботаническом составе травостоя на сенокосах и пастбищах, который дополняется гидрологическим и геоморфологическим методами (Фиг.1).

1. Экспресс-метод по содержанию растений-индикаторов. Внешним признаком вторичного заболачивания земель является смена культурной растительности на мелиорированных сенокосах и пастбищах. Появляются осоки, щучка дернистая, таволга вязолистная, двукисточник тростниковый, зеленые гипновые мхи и другая влаголюбивая растительность. Следовательно, по растительному покрову можно судить о характере почв и степени увлажнения. Ботанический состав травостоя является интегральным показателем водного и пищевого режимов за ряд лет. Л.Г.Раменский, Л.Г.Цаценкин, О.Н.Чижиков, Н.А.Антипин в книге «Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову» - М.: Сельхозгиз, 1956 год дали характеристику основных типов увлажнения от пустынного до болотного и перечень растений-индикаторов как показателей той или иной степени увлажнения.

Обследование участка проводится по геоботаническим маршрутам в период массового цветения трав. Определяется ботанический состав травостоя и процентное содержание в нем растений-индикаторов.

Диагностика степени заболачивания по преобладающим растениям-индикаторам возможна по процентному содержанию их в травостое:

I степень заболачивания - растения-индикаторы (мятлик луговой, болотный, клевер белый, розовый, купальница европейская, пырей ползучий) содержание - 10-30%, уровень почвенно-грунтовых вод (УПГВ) - 65-80 см;

II степень заболачивания - растения-индикаторы (осоки, гравилат речной, мятлик болотный, лютик ползучий, подмаренник мареновидный, щучка дернистая) содержание - 30-50%, УПГВ - 50-65 см;

III степень заболачивания - растения-индикаторы (хвощ болотный, сабельник болотный, осока дернистая, пузырчатая, лисья, ситник болотный, таволга вязолистная, чистец болотный, двукисточник тростниковый) содержание - 50-70%, УПГВ - 35-45 см.

Метод диагностики степени заболачивания по количественному содержанию растений-индикаторов в агроценозе - один из самых быстрых и эффективных, поэтому может быть рекомендован как экспресс-метод для предварительного обследования участков под сенокосами и пастбищами.

Экспресс-метод определения вторичного заболачивания сенокосов и пастбищ по процентному содержанию растений - индикаторов позволяет определять степень заболачивания для пойменных торфяных низинных почв по уравнению (Формула I)

Х=(У+9,47)/24,5.

Для дерново-аллювиальных почв уравнение (Формула 2) имеет вид

Х=(У+15,54)/26,35,

где У - содержание растений индикаторов, %;

Х - степень заболачивания.

2. Гидрологический метод. Установлено, что повышенный уровень почвенно-грунтовых вод (УПГВ) и влажность минеральных и торфяных почв со слабыми признаками гидроморфизма проявляются лишь во влажные годы. В сухие и средние годы водный режим этих почв близок к режиму автоморфных. Основными показателями водного режима являются: глубина залегания почвенно-грунтовых вод, влажность почвы и водный баланс участка. Мелиоративное состояние осушенных земель определяется в зависимости от средней за вегетационный период глубины залегания почвенно-грунтовых вод. Критерием мелиоративного состояния земель при проведении полевых работ является влажность почвы в процентах от полной влагоемкости (Фиг.1, 2).

Влажность почвы можно определить по уровню почвенно-грунтовых вод через уравнение прямой регрессии для дерново-аллювиальных почв северо-таежной подзоны (Формула 3):

W=96-0,38·Уг r=0,62;

для пойменных торфяных почв (Формула 4):

W=110-0,54·Уг, r=0,75,

где W - влажность почвы, % ПВ;

Уг - уровень грунтовых вод, см;

r - коэффициент корелляции;

0,38; 0,54 - коэффициенты регрессии.

3. Геоморфологический метод. Диагностика вторичного заболачивания по геоморфологическим признакам основана на полевой визуальной оценке проявления интенсивности геоморфологических, главным образом морфо-хроматических, цветовых признаков почвенного переувлажнения, с учетом классического метода. Процесс заболачивания сопровождается оглеением почвенного профиля с образованием закисных форм железа и алюминия. Классификация почв по степени заболачивания проводится на основе различий по интенсивности и площади оглеения генетических горизонтов.

При первой степени заболачивания наблюдается слабое оглеение почвенного профиля, преимущественно по вертикальным трещинам, граням структурных отдельностей в виде нешироких полое и пятен характерной холодной «глеевой» окраски, начиная с 60-90 см. Общая площадь оглеения менее 20%.

Вторая степень заболачивания сопровождается средним оглеением с сизовато-коричневыми охристо-ржавыми оттенками почвенного профиля с 45-80 см общей площадью 20-50%.

Третья степень оглеения отличается интенсивным развитием сизовато-серой, сизой, зеленовато-сизой окраски, начиная с 40-67 см, занимающей более 50% площади горизонта.

В Архангельской области с 2003 года сотрудниками отдела земледелия, мелиорации и лесного хозяйства Архангельского НИИСХ проводится оценка вторичного заболачивания осушенных почв комплексным методом. Основные исследования проведены на осушенных землях Архангельской области. Пример оценки степени заболачивания пастбища Архангельской опытно-мелиоративной станции представлен на Фиг.3.

При первой степени заболачивания растения индикаторы составили 18%, что подтверждается признаками оглеения почвенного профиля уровнем почвенно-грунтовых вод и влажностью почвы. При первой степени заболачивания наблюдается слабое оглеение почвенного профиля, начиая с глубины 60 см отмечено небольшое оглеение в виде пятен характерной холодной «глеевой» окраски. Общая площадь оглеения менее 20% (расстояние между дренами 10 м).

Вторая степень заболачивания сопровождается средним оглеением с сизовато-коричневыми охристо-ржавыми оттенками почвенного профиля общей площадью 20-50%. На глубине 45 см наблюдаются глеевые пятна сизоватого цвета общей площадью 35% (расстояние между дренами 20 м). Наличием растений-индикаторов более 30% и влажностью почвы 65-78%.

При третьей степени заболачивания влажность почвы составляет 71-88%, появляется интенсивное оглеение почвенных горизонтов с сизовато-серой окраской, с глубины 35 см прослеживаются отдельные оглеенные пятна, а с 55 см - глеевые прослойки темно-серого цвета площадью более 60% (расстояние между дренами 30 м).

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к мелиорации и земледелию. В способе оценивают вторичное заболачивание осушенных кормовых угодий по появлению в растительности сенокосов и пастбищ влаголюбивых растений. При этом для установления степени заболачивания используется экспресс-метод нахождения содержания растений-индикаторов переувлажнения по формулам Х=(У+9,47)/24,5 для торфяных и Х=(У+15,54)/26,35 для минеральных почв, где Х - степень заболачивания; У - содержание растений-индикаторов в процентах. При первой степени заболачивания содержание мятлика лугового, болотного, клевера белого, розового, купальницы европейской, пырея ползучего составляет 10-30%; при второй содержание осок, гравилата речного, мятлика болотного, лютика ползучего, подмаренника мареновидного, щучки дернистой - 30-50%; при третьей содержание хвоща болотного, сабельника болотного, осоки дернистой, пузырчатой, лисьей, ситника болотного, таволги вязолистной, чистеца болотного, двукисточника тростникового - 50-70%, с учетом гидрологического метода, включающего определение влажности почвы и уровня почвенно-грунтовых вод и геоморфологического метода на основе различий по интенсивности и площади оглеения генетических горизонтов почвы. Способ позволяет упростить процесс оценки вторичного заболачивания осушенных сенокосов и пастбищ, повысить эффективность и достоверность определения степени заболачивания. 3 ил.

Способ комплексной оценки вторичного заболачивания осушенных кормовых угодий по появлению в растительности сенокосов и пастбищ влаголюбивых растений, отличающийся тем, что для установления степени заболачивания используется экспресс-метод нахождения содержания растений-индикаторов переувлажнения по формулам Х=(У+9,47)/24,5 для торфяных и Х=(У+15,54)/26,35 для минеральных почв, где Х - степень заболачивания; У - содержание растений-индикаторов в процентах, при первой степени заболачивания: мятлик луговой (Poa pratensis L.), болотный (Poa palustris L.), клевер белый (Trifolium repens L.), розовый (Trifolium hybridum L.), купальница европейская (Trollius europaeus L.), пырей ползучий (Aqropyrum repens (L.) P.B.) - 10-30%; при второй: осоки (Carex), гравилат речной (Geum rivale L.), мятлик болотный (Poa palustris L.), лютик ползучий (Ranunculus repens L.), подмаренник мареновидный (Galium rubioides L.), щучка дернистая (Deschampsia caespitosa (L.) P.B.) - 30-50%; при третьей: хвощ болотный (Equisetum palustre L.), сабельник болотный (Comarum palustre L.), осока дернистая (Carex caespitosa L.), пузырчатая (Carex vesicaria L.), лисья (Carex vulpina L.), ситник болотный (Juncus palustris L.), таволга вязолистная (Filipendula ulmaria (L.) Maxim.), чистец болотный (Stachis palustris L.), двукисточник тростниковый (Digraphis arundinacea (L.) Trin.) - 50-70%, с учетом гидрологического метода, включающего определение влажности почвы и уровня почвенно-грунтовых вод и геоморфологического метода на основе различий по интенсивности и площади оглеения генетических горизонтов почвы.