Поиск

Общая схема характеристики почв для оросительных мелиораций
27.06.2015

Почвенные исследования

Почвенные исследования, производящиеся в мелиоративных целях, должны удовлетворять трем основным задачам:
1) они должны выяснить общую с.-х. ценность земель, подлежащих мелиорированию;
2) дать основу для построения схемы мелиорации и ее норм и
3) охарактеризовать почвогрунты как материал, в котором или из которого осуществляется большинство мелиоративных сооружений (сеть, мелкие сооружения и пр.).
Необходимость с.-х. оценки почв района мелиораций очевидна, так как ею определяется самая целесообразность осуществления мелиоративного проекта. Нормальное землеустройство района невозможно без этих данных. В наших условиях на первый план выдвигается совершенно конкретная задача построения плана организации колхозов и совхозов и организации территории внутри их, что выдвигает требование особо подробной классификации угодий по их агрономической ценности.
К сожалению система с.-х. оценки почв, особенно в условиях мелиорации, остается до настоящего времени крайне слабо разработанной ввиду чрезвычайной сложности этого вопроса. Мы знаем, что основной показатель с.-х. ценности почвы, ее плодородие, есть понятие динамическое, а не статическое. В практике оно (плодородие) только в основных чертах определяется природными свойствами почвы (естественное плодородие), главным же образом зависит от тех воздействий, которым почва подвергается в процессе ее культивирования (эффективное плодородие). Известно, что почвы заведомо мало или даже совсем неплодородные можно сделать путем соответствующих мероприятий (удобрения, обработки и пр.) удовлетворительными угодьями. С другой стороны, почвы заведомо плодородные легко привести в неудовлетворительное состояние нецелесообразной культурой. Поэтому плодородие не определяется прямыми цифровыми показателями характеристик почв.
Ближайшими косвенными показателями плодородия почв является богатство их основными питательными веществами (N, Р, К), которые и характеризуют возможное, или потенциальное, плодородие.
Существенными качественными показателями являются все другие физико-химические и иногда микробиологические характеристики, которые в связи с имеющимся опытом аналогичных районов и дают возможность в целом квалифицировать с с.-х. точки зрения отдельные разности почв данной территории. Элементы физико-химической характеристики мы не будем сейчас называть, так как они будут рассмотрены при мелиоративной оценке почв.
При организации орошения по отношению к почвам возникают следующие, собственно мелиоративные, вопросы.
Первым и основным является вопрос о том, потребует ли данная территория только оросительных мероприятий, т. е. подачи воды для удовлетворения потребности растений, или же здесь нужны будут еще дополнительные мероприятия для промывки солей, или, вообще говоря, для регулирования солевого режима.
Эти последние слагаются из следующих операций, могущих применяться или совместно или же раздельно: 1) промывки почвы, 2) специальная химизация и промывки и 3) регулирование уровня грунтовых вод (дренаж).
В отношении потребности различных мероприятий в практике мы имеем всего три следующих категории земель:
1) Нужно только орошение; этот признак характеризует территории, неосолоненные в своем исходном состоянии и неосолоняющиеся в процессе орошения.
2) С первого же момента организации системы, до приступа к освоению территории, одновременно нужны и орошение и мероприятия по регулированию солевого режима почвы. Это характеризует территории засоленные или солонцовые в своем исходном состоянии.
3) В первый период освоения территории нужно только орошение, но затем возникает потребность в регулировании солевого режима; это характеризует территории первоначально не осолоненные, но вторично осолоняющиеся под влиянием орошения.
Первой задачей почвенных исследований и является решение вопроса о том, к какой категории почв относится интересующая нас территория.
Если мы имеем дело с почвами второй категории (засоленными и солонцовыми), то по отношению к ним ставится следующий ряд вопросов:
1) Каков источник засоления и каким образом прекратить дальнейшее развитие осолонения.
2) Требуется ли специальная химизация (внесение кальция, серы и пр.) при промывке наличных солей или не требуется.
3) Каковы потребные нормы промывки.
4) Куда деть промывные воды, иначе говоря, отводить ли их с помощью той или иной системы дренажа, или же промывки можно осуществить без искусственного регулирования уровня грунтовых вод.
5) Наконец последний вопрос, на который должны ответить почвенные исследования и который относится без различия ко всем категориям почв, заключается в том, чтобы указать, какие поливные нормы и технику полива нужно применять на данной почве, чтобы поддерживать в ней заданный режим влажности.
Здесь необходимо отметить, что современное состояние почвоведения и почвенных исследований к сожалению еще далеко не дает возможности ответить на все поставленные мелиоративные вопросы с достаточной полнотой и определенностью. Чрезвычайная сложность и комплексность их часто позволяют наметить лишь качественное решение, однако и оно конечно имеет уже свое практическое значение и должно быть учтено при проектировании.
Ниже мы наметим общую схему исследований почв, которые необходимы для освещения поставленных вопросов.
Определение категорий почв

Простейшим образом устанавливается разделение почв на две группы, из которых к первой относятся почвы, требующие регулирования солевого или солонцового режима до приступа к освоению территории (2-я категория), и ко второй — почвы 1-й и 3-й категорий.
Если мы будем считать за корнеобитаемую зону толщу почвы например в один метр от поверхности, то количественное изучение содержания в ней воднорастворимых солей (водные вытяжки) сразу решает вопрос о том, нужно или нет регулировать здесь солевой режим в данный момент времени: Руководствуясь приводившимися выше ориентировочными нормами засоления, мы можем принять, что если в этой толще нет скоплений солей выше 0,1—0,2%, то она пригодна (опять-таки в данном ее состоянии) для всякой культуры. Если осолонение лежит в пределах 0,2—0,5%, то почва может быть занята какой-либо подходящей солеустойчивой культурой, и наконец если осолонение выше предела 0,5%, то эта почва требует промывки прежде, чем будет занята какой-либо культурой.
Исследование по горизонтам той же метровой толщи в отношении состава поглощенных оснований почвы покажет нам, имеем ли мы дело с солонцовой почвой (присутствие поглощенного натрия) или несолонцовой. Выше мы указывали, что «норм» солонцеватости пока не установлено совсем. Если исходить из той ориентировочной группировки, которую мы дали выше, то можно принять, что солонцы (свыше 30% поглощенного натрия от емкости поглощения) требуют предварительного улучшения химизацией до приступа к их освоению.
Напомним, что обычно сильно солонцовые почвы имеют уже близко от поверхности скоплевия воднорастворимых солей, так что по сумме обоих признаков (засоление и солонцеватость) они обычно будут требовать предварительного улучшения.
Таким образом названными двумя приемами исследований (анализом водной вытяжки и анализом поглощенных оснований) мы легко выделяем грушу почв 2-й категории, требующих улучшения до приступа к их освоению.
Все остальные почвы, т. е. не содержащие в первом метре солей и несолонцовые, отходят в категорию 1-ю или 3-ю. Разделение этих последних между собой представляет задачу, наиболее часто встречающуюся в практике и вместе с тем наиболее сложную и трудную, которая лишь в редких случаях может быть решена более или менее твердо, а в большинстве допускающая лишь установление вероятности того или иного решений. По существу задача состоит здесь в том, чтобы определить, как будет эволюционировать почва после орошения, т. е. будет ли она через какой-то период времени, короткий или долгий, засолоняться, или же возможность такого вторичного засолонения практически исключена. Трудность решения этого вопроса заключается в том, что эволюция почвы зависит не только и даже не столько от свойств самой почвы (поверхностных горизонтов ее), сколько, во-первых, от всего комплекса природных условий, в которых она залегает (климатических, топографических и гидрогеологических), а, во-вторых, от форм хозяйства, которое на этой почве будет вестись. Под хозяйством в данном случае надо понимать как собственно ирригационное хозяйство (характер, состояние и работу ирригационной сети и сооружений), так и систему земледелия и агротехнику на полях.
В этой сложной комплексности, взаимосвязь элементов которой устанавливается часто существующими методами лишь качественно, а не количественно, и заключается основная трудность для разделения 1-й и 3-й категории земель.
Вместе с тем в этой комплексности выражается основная чeрта почвенно-мелиоративных исследований и мелиоративной оценки почв, заключающаяся в том, что собственно почва не может изучаться и рассматриваться изолированно, вне условий ее существования, условий как естественно-исторических, так и хозяйственных. Практически это значит, что любая почва, например чернозем, каштановая почва или серозем, может быть отнесена или в первую или в третью категорию в зависимости от условий ее залегания и той хозяйственно-ирригационной обстановки, в которой она окажется после орошения.
Выше мы рассмотрели основные моменты, которыми определяется возможность развития вторичного осолонения при ирригации.
Сейчас мы кратко восстановим общую схему этого явления с тем, чтобы установить, какие конкретные исследования почв необходимы для того, чтобы предусмотреть возможность развития засоления в данных условиях.
Основным фактором, определяющим собой коренное изменение почв при орошении, является общее нарушение ее гидрологического (водного) режима в силу поступления сюда на каждый гектар около 8—10 тыс. м3 воды брутто.
Из всей этой массы воды только часть ее, меньшая половины, используется растением на транспирацию и уходит на прямое испарение в атмосферу с открытой водной поверхности, остальная же часть просачивается в почву и грунт. Эта неиспользованная растением и просачивающаяся вода и является причиной перераспределения солей в почвогрунте и развития вторичного засоления почвы.
Если мы имеем почву, которая не содержит воднорастворимых солей в своих поверхностных горизонтах, но имеет их в нижележащих слоях грунта, то перемещение этих солей вверх (вторичное засоление) может осуществиться двумя путями.
Первый путь заключается в том, что если ирригационные воды, просачиваясь, достигают солевых горизонтов и смачивают их, то при дальнейшем усыхании поверхности почвы и возникновении капиллярного и пленочного движения воды вверх соли будут перемещаться и осолонять более верхние слои. Анализ этого явления мы давали выше. В практике этот случай будет иметь, по-видимому, существенное значение при орошении малыми нормами, например дождеванием, и при залегании солевых горизонтов в пределах первого метра почвы.
В условиях обычного самотечного орошения господствует второй путь вторичного осолонения через грунтовые воды, поднимающиеся близко к поверхности почвы за счет инфильтрационных вод. Так как грунтовые воды всегда несут в себе то или иное количество солей и кроме того они аккумулируют в себе на пути вверх все соли грунта, то естественно, что как только капиллярные токи зеркала грунтовой воды начинают достигать поверхности почвы, так наступает осолонение ее. Естественно, что чем больше содержание солей в грунте и грунтовой воде, тем интенсивнее будет протекать осолонение поверхности почвы. Таким образом мы устанавливаем, что тщательное исследование солевого состава всей толщи грунта и грунтовой воды является обязательным элементом почвенно-мелиоративного исследования.
Питание грунтовых вод и их подъем происходят за счет фильтрации воды на полях и из оросительной сети. Как общее правило, в практике поливная норма не рассчитывается и не дается в соответствии с величиной предельной влагоемкости корнеобитаемого слоя, а оказывается значительно большей. Поэтому часть воды неизбежно уходит из корневой зоны и в конце концов просачивается в грунтовые воды. Наблюдения показывают, что таким образом может теряться от 10 до 40% поливной воды.
С этой точки зрения всякое сокращение поливной нормы имеет положительное значение. Однако это сокращение осуществимо не при всяких способах полива. В этом отношении наименее выгодным является полив затоплением, который, как показывает практика, не может быть осуществлен нормой меньшей чем 1 000—1 200 м3, а обычно большей. Поливы по бороздам и напуском могут быть осуществлены нормой почти вдвое меньшей. Однако эти способы полива применимы только на рельефе с определенными уклонами.
В настоящее время с точки зрения применимости различных форм полива уклоны классифицируют следующим образом (Кременецкий):
Общая схема характеристики почв для оросительных мелиораций

В этом смысле наиболее выровненные и плоские равнины, казалось бы, наиболее удобные для ирригации, имеют как раз отрицательную характеристику с точки зрения норм полива и следовательно условий вторичного осолонения. Особенно отрицательными элементами рельефа являются часто развитые в степных областях плоские блюдца и западины. Дело в том, что в обычных ирригационных системах всегда есть некоторое количество вод поверхностного стока, и они задерживаются в этих блюдцах, просачиваются и питают грунтовые воды. В этом случае сбросная сеть должна быть особенно тщательно развита.
Итак следовательно мы видим, что оценка рельефа, на котором залегают почвы, имеет существенное практическое значение при мелиоративной оценке почвы. Лучшим рельефом нужно признать тот, который вполне обеспечивает поверхностный сток.
Вторым источником питания грунтовых вод и гораздо более мощным является фильтрация из каналов. Это вытекает из следующего простого положения. Коэффициент полезного действия систем лежит обычно около 0,50, т. е. через каналы проходит воды вдвое больше, чем поступает на поля. Весь этот избыток воды, равный оросительной норме, только в очень незначительной степени теряется на испарение, в основной же своей массе фильтруется в грунтовые воды и поднимает уровень их зеркала.
Очень демонстративный пример, иллюстрирующий соотношение величин питания грунтовой воды за счет потерь на полях и в самой ирригационной системе, представляет Валуйская опытная станция (Заволжье, Лопато ).
Прямые измерения показали, что главное водохранилище теряет на фильтрацию от 3,6 до 7,5% своего объема воды, а запасное водохранилище — от 12 до 28%. В сумме это дает 1 500—2 000 тыс. мэ в год. Определения потерь воды в сети показали, что они равны 64% от количества воды, подаваемой в голове канала. Суммарно сюда выпускается около 7 000 тыс. м3, что дает около 4 500 тыс. м3 потерь. Следовательно общая сумма потерь измеряется величиной 6 000—6 500 тыс. м3. На поля же поступает всего 7 000—4 500=2 500 тыс. м3. Так как не менее половины этого количества уйдет на транспирацию растений, то следовательно на питание грунтовых вод может пойти не более 1 250 тыс. м3, или величина по крайней мере в 5 раз меньшая, чем за счет потерь в сети и водохранилищах.
При наличии в грунте водонепроницаемых прослоек фильтрационная вода может задерживаться на них и образовывать вторичный горизонт грунтовых вод, что практически обычно равнозначно повышению уровня основного зеркала.
Отсюда мы должны заключить, что изучение фильтрационных свойств всей толщи грунта должно дать существенные указания о размерах питания грунтовых вод и следовательно о возможной динамике солей в почве. Таким образом этот элемент характеристики почвогрунта оказывается обязательной составной частью почвенно-мелиоративного исследования и оценки почв.
С другой стороны, всякое мероприятие, которое может быть запроектировано и осуществлено на системе по повышению ее коэффициента полезного действия и уменьшению потерь на фильтрацию, должно быть оценено как существенный фактор, повышающий оценку почв.
В качестве метода исследования фильтрационных свойств нужно в первую очередь рекомендовать полевые эксперименты и лабораторные исследования монолитов, а в качестве подсобного метода — послойное изучение механического и агрегатного состава почвогрунтов применительно к системе, намеченной нами выше. В целом исследование должно дать величину начальной фильтрации и понятие о динамике ее во времени применительно к условиям, которые будут на поле и под каналами.
Окончательный эффект фильтрации ирригационных вод определяется не только их количеством, но и глубиной залегания бытового уровня и характером грунтовых вод. Здесь могут иметь место все варианты в пределах двух крайних: ясного грунтового потока и замкнутого грунтового бассейна. В случае если грунтовые воды представляют собой грунтовый поток с обеспеченным оттоком, то фильтрационные воды могут, в зависимости от расхода этого потока, изменить бытовой уровень его зеркала лишь в большей или меньшей степени, но обычно последнее в этих условиях не поднимается до критического капиллярного уровня. Ирригационные районы, в которых имеет место именно такое положение грунтовых вод, никогда не осолоняются, и потому почвы в этих условиях залегания должны быть отнесены к первой категории.
Наоборот, если грунтовые воды представляют собой замкнутый или очень мало сточный подземный бассейн, то фильтрационная вода идет на поднятие уровня зеркала его, и тогда вторичное осолонение почв неизбежно. Скорость этого поднятия и осолонения будет зависеть от величины фильтрации, исходной глубины и амплитуды колебания бытового горизонта грунтовой воды и от степени осолонения воды. При всех условиях однако почвы в данных условиях залегания должны быть отнесены к третьей категории.
Итак следовательно мы видим, что самое подробное изучение уровней грунтовых вод, амплитуды их колебания по крайней мере в течение годового цикла времени и определение скорости и расхода грунтового потока, а в целом следовательно выяснение гидрогеологических условий залегания почв является решающим моментом в определении вероятной эволюции почв после орошения и значит в мелиоративной оценке их. К сожалению однако до настоящего времени эта сторона почвенномелиоративных исследований крайне слабо представлена, ока недооценивается, и потому практически отсутствует сколько-либо разработанная методика использования отдельных гидрогеологических показателей для расчета водного баланса в ирригационных условиях. В силу этого здесь часто приходится ограничиваться лишь качественной, а не количественной оценкой явления.
Итак мы рассмотрели основные моменты естественно-исторической обстановки, которые определяют собой направление эволюции почвы при орошении и которые должны быть изучены при мелиоративной оценке ее. Они следующие: 1) рельеф, в условиях которого залегают почвы; 2) фильтрационные свойства почвогрунтов; 3) солевой состав грунтов и грунтовых вод; 4)глубины залегания грунтовых вод и их годичная амплитуда и наконец 5) скорость и расход грунтового потока.
Оценивая их по совокупности с ирригационно-хозяйственной обстановкой района орошения, мы и относим наши почвы к одной из названных выше категорий земель.
Далее мы перейдем к рассмотрению исследований, которые необходимы для решения других, перечисленных выше почвенно-мелиоративных вопросов.
Установление источника засоления и методов борьбы с ним

Для засоленных почв задача их мелиорации может быть поставлена или в плоскости устранения источника питания их и затем дальнейшего удаления уже накопленных запасов солей, или же в плоскости периодического удаления накапливающихся солей без устранения источника их.
Применимость того или другого принципа определяется изучением источников засоления и интенсивности их.
В природной обстановке основными источниками засоления почв являются, как мы знаем, грунтовые воды и поверхностный сток.
Питающие поверхность грунтовые воды могут представлять собой или подземный бассейн или же грунтовый поток; последний может протекать на данной территории на такой глубине, что капиллярные токи достигают поверхности почвы, или же он просто может выклиниваться на данной площади.
Во всех случаях питания солончака грунтовыми водами задача прекращения развития осолонения решается путем регулирования уровня грунтовой воды.
В условиях грунтового бассейна такое регулирование (понижение) уровня достигается только устройством дренажа той или иной системы на всей площади засоления. В случае грунтового потока возможно применение того же площадного дренажа, но в ряде случаев возможны перехватывание и отвод потока где-то в его голове и следовательно автоматическое освобождение территории засоления от подпора грунтовых вод. Местными гидрогеологическими и инженерными условиями определяется выбор того или иного метода, но нельзя не отметить, что второй из них (перехватывание грунтового потока), по-видимому, незаслуженно не пользуется достаточным вниманием в ирригационной практике.
В случае вторично осолонившихся земель, уже орошенных, источники засоления и подъема грунтовых вод, т. е. величины фильтрации системы, потери воды на полях и пр., должны быть количественно изучены, и соответственно этому запроектированы мероприятия по их устранению. Они могут вылиться в мероприятия по уменьшению потерь в каналах, в уменьшение процента загрузки территории в целях уменьшения относительных количеств фильтрационных вод, поступающих на валовую единицу площади орошения, в уменьшение потерь воды на фильтрацию на полях (водооборот, система агрикультурных мероприятий по уменьшению энергии капиллярного подъема и пр.).
В некоторых случаях при незначительной интенсивности процесса осолонения и подходящих гидрогеологических условиях возможно, как мы знаем, регулировать солевой режим просто периодическими промывками, не устраняя основного источника осолонения. В этом случае основным элементом изучения являются реяшм грунтовых вод и энергия капиллярного подъема данных почв.
Нельзя не отметить, что в прошлом, при неизбежном хаосе капиталистического хозяйствования, сколько-либо серьезное регулирование источников засоления на ирригационных системах было практически невозможно. В настоящих условиях планового хозяйства, когда действительно обеспечено единство управления ирригационной системой, когда созданы предпосылки действительно рациональной и высокой агротехники на полях, возможности борьбы с засолением, этим бичом орошаемых территорий, стали исключительно широкими и многообещающими.
Когда источником осолонения являются не грунтовые воды, а поверхностный сток (делювиальные, солевые потоки), регулирование последнего может иметь весьма крупное хозяйственное значение. Лишенные источника своего питания, солончаки могут начать рассолоняться уже под влиянием естественных осадков. А так как такие солончаки часто имеют очень глубокий уровень залегания грунтовых вод, то осторожное содействие начавшемуся процессу рассоления с помощью ирригации может легко привести к положительному эффекту без крупных мелиоративных затрат. Итак следовательно установление источников осолонения во всех случаях является ответственной задачей исследования.
Потребность в химизации для предупреждения солонцовых процессов при промывках

Сущность солонцовых явлений, развивающихся иногда при промывке солончаков, мы уже рассматривали. Задача почвенных исследований — предусмотреть, будут ли они иметь место в данном конкретном случае или нет.
Методом для решения этого вопроса являются подробное изучение состава воднорастворимых солей, характера поглощающего комплекса и состава поглощенных оснований и наконец определение количеств трудно растворимых солей кальция, извести и гипса.
Выявленные при этом соотношения катионов натрия и кальция дадут уже серьезные основания для суждения о возможности развития солонцового процесса. Однако, как мы уже указывали выше, в настоящее время пока нет возможности делать строго количественные выводы на основании только установленных соотношений ионов. Поэтому необходимо рекомендовать экспериментальную проверку этого вопроса. В лабораторной обстановке это достигается двумя способами: методом последовательных водных вытяжек и методом промывок монолитов. Второй метод полностью совмещается с экспериментом, необходимым для решения нижеследующего вопроса о норме промывки, и потому мы о нем еще будем говорить.
Вполне естественно, что если эти эксперименты установят развитие солонцового процесса, то их нужно продолжить в направлении установления потребных норм химизации.
Таким образом прямыми методами исследования будет освещена данная сторона вопроса в отношении почв уже засоленных. Однако весьма желательно пытаться предусмотреть возможность развития тех же солонцовых явлений и для почв еще не засоленных, но угрожаемых по вторичному засолению. Очевидно, что прямые методы здесь неприменимы, поскольку характер будущего засоления здесь еще не известен. Поэтому в данном случае в первую очередь должен быть использован путь теоретического анализа условий будущего засоления, опирающийся на знание солевого состава всех слоев грунта, грунтовых вод и тех вероятных трансформаций солевого состава, которые претерпевает раствор при прохождении через слои почвы различного химического состава. Особенно крупное значение в этом случае имеет характеристика поглощающего комплекса почвы и количества карбонатов кальция и гипса. Эти элементы характеризуют возможную восприимчивость или, наоборот, буферность почвы по отношению к солонцовым процессам, He исключена возможность постановки лабораторного эксперимента с искусственным подъемом грунтовой воды через толщу грунта и последующее изучение эффекта этого пиления. Этот метод громоздок, но в ответственных случаях он может быть осуществлен. Само собой понятно, что в условиях значительной восприимчивости почвы и отсутствия буферности (большая гумусность в емкость поглощения, отсутствие солей кальция) должны быть приняты особо серьезные меры для предупреждения вторичного осолонения для того, чтобы избежать особо трудных условий последующего улучшения этих почв.
В общем виде нужно сказать, что в таких трудных условиях после вторичного осолонения будут наши бескарбонатные черноземы и каштановые почвы. Итак, элементами исследования в данном случае являются поглощающий комплекс, карбонаты и гипс.
Установление потребных промывных норм

Выше мы видели, что в основу расчета потребной промывной нормы положены следующие элементы: количество солей, солонцовый процесс и величина предельной влагоемкости почвы. Последняя величина получается полевым или лабораторным методом, как описано выше. Однако точный расчет промывной нормы по этим данным невозможен, поскольку кривой выщелачивания солей из пористого тела мы не знаем. Поэтому задачей исследования, кроме получения перечисленных элементов для ориентировочного расчета, необходимо поставить получение экспериментальной кривой выщелачивания на монолитах. При этом необходимо отметить, что контроль выщелачивания только анализом фильтратов, проходящих через всю толщу монолита, не вполне достаточен в данном случае и потому необходимо монтировать монолит таким образом, чтобы была возможность анализировать ход выщелачивания отдельных горизонтов почвы. Это практически осуществимо. В этом случае мы параллельно с ходом выщелачивания простых солей легко зарегистрируем и возникновение солонцовых процессов в том или ином горизонте. Показателями здесь будут динамика щелочности и изменение коэффициента фильтрации. При выявлении такого горизонта, в котором солонцовые явления развиваются, он в дальнейшем может быть подвергнут детальному исследованию отдельно.
Полученные таким образом кривые выщелачивания, отвечающие строго определенным промывным нормам, будут весьма близко характеризовать процесс и в поле, но конечно с некоторым поправочным коэффициентом в сторону увеличения нормы на естественную пестроту и невыровненность поля и явления реставрации осолонения в период промывок. Этот коэффициент будет наименьшим при промывке в условиях глубоких грунтовых вод, так как в этом случае движение солей будет только вниз, т. е. аналогично условиям монолита. Наоборот, коэффициент должен быть, по-видимому, значительно увеличен в условиях высоких грунтовых вод и оттока их через мелкий горизонтальный дренаж, так как в этом случае, при боковом движении солей, процесс их выщелачивания, особенно посредине между дрен, будет сильно задержан. Лабораторный эксперимент с монолитом для этого случая, сохраняет лишь существенное ориентировочное значение, более же точные данные могут быть получены лишь полевым опытом, который и следует стремиться поставить в подходящих условиях.
В случае развития солонцового процесса на монолитах же необходимо провести и опыты по его устранению.
Удаление промывных вод в дренаж или в грунтовые воды

В данном случае вопрос заключается в возможности применения промывок без дренажа. Выше мы рассматривали этот прием достаточно подробно; поэтому здесь напомним лишь, что в основе его решения лежат подробный анализ и оценка бытового режима грунтовых вод.
Как общее правило, возможности промывок без дренажа всегда строго ограничены количественно и требуют продуманной плановой организации их во времени (преимущественно зимний период) и в смысле географического расположения площадей.
Несмотря на довольно широкое распространение этого приема промывок в практике земледелия, этот хозяйственный опыт остается практически совершенно не изученным. Вместе о тем научный анализ его несомненно может оказаться весьма полезным для широкого и уже более правильного и организованного применения его в условиях коллективизированного и совхозного хозяйства.
Данные для определения норм полива в поле

Требование обоснования рациональной нормы полива является наиболее общим, относящимся к любой единице орошения. В основу расчета поливной нормы как мы знаем, должна быть положена величина предельной влагоемкости корнеобитаемой толщи почвы. Подсобными элементами являются величины общей порозности, максимальной молекулярной влагоемкости, максимальной гигроскопичности и скорости просачивания воды в почву. Все эти элементы и должны быть определены с возможной точностью лабораторными методами (на монолитах), а где возможно — и полевым экспериментом.
Весьма важно стремиться получить хотя бы ориентировочную характеристику энергии и характера усыхания почвы после полива, что может быть осуществлено на монолитах или с помощью специального прибора в поле. Это будет служить одним из элементов расчета длины межполивного периода.
Сводная таблица потребных исследований

Подводя итог всему вышеизложенному, мы можем представить весь перечень потребных мелиоративных характеристик почвы в виде следующей таблицы:
Общая схема характеристики почв для оросительных мелиораций
Общая схема характеристики почв для оросительных мелиораций

Необходимо отметить, что все названные здесь элементы характеристики почв необходимы не только в процессе проектирования оросительной системы, но в такой же мере и для организации правильной ее эксплоатации в дальнейшем. Точно так же все эти данные необходимы каждой крупной хозяйственной единице (совхоз, колхоз, МТС), без чего они фактически не смогут правильно устроить свое хозяйство и организовать необходимые стационарные наблюдения за солевым, водным режимом и прочими факторами роста растений.
Оформление результатов исследований

Результаты всех полевых и лабораторных исследований почв должны быть даны в виде почвенной карты. Масштаб этой карты должен быть таков, чтобы на ней во всяком случае нашла себе определенное выражение и характеристику основная единица орошаемого хозяйства — поливная карта. Потребный для этого масштаб определяется степенью пестроты или, наоборот, выровненности почвенного покрова. Обычно удовлетворительными оказываются масштабы 1 : 10 000 или 1:25 000 и лишь редко, при весьма однородном почвенном покрове, может оказаться достаточным масштаб 1 : 50 000.
В ирригационных районах иногда имеет место такая сложная и мелкая комплексность почвенного покрова (солонцовая и солончаковая), которая не укладывается в названные выше масштабы. Укрупнять в этом случае общий масштаб карты обычно нет практической надобности, однако характер комплексности должен быть точно выявлен. Это достигается выборочной съемкой типичных площадок комплекса в масштабе, достаточном для картографирования всех наличных элементов комплекса. Такие выборочные съемки являются ключами для правильного понимания характера почвенного покрова территорий, которые на общей почвенной карте обозначаются тогда термином «комплекс».
Общая схема характеристики почв для оросительных мелиораций

Общая схема характеристики почв для оросительных мелиораций

Кроме собственно почвенного покрова в такой же мере необходимо картографировать отдельно грунты и грунтовые воды. Масштабы для этих картограмм обычно, достаточны более мелкие, например 1:50 000 или 1:100000.
В заключение, на основе всех полученных материалов следует произвести мелиоративную классификацию почв согласно прилагаемой таблице 110 и составить соответствующую карту с подсчетом площадей.
Техническая характеристика почвогрунтов

В отношении технической характеристики почвогрунтов в мелиорации могут найти себе приложение все испытания, которые применяются в инженерной геологии для строительных целей. Примером одного из наиболее полных перечней таких испытаний может служить таблица 110а Терцаги.
Несмотря на многообразие этих испытаний, тем не менее ряд специфических мелиоративных моментов, связанных с действием на грунт воды и с работой сети, не находит в них своего прямого отражения. Из числа этих моментов мы назовем следующие:
1) просадки грунтов;
2) фильтрация в каналах;
3) борьба с потерями воды в каналах;
4) пригодность грунтов для дамб и насыпей.
Все эти моменты находят себе некоторое освещение, прямое или косвенное, в тех исследованиях, которые перечислены нами выше, как рекомендуемые для общемелиоративных целей. Так, просадочность грунтов косвенно характеризуется порозностью и соленостью их. При работе с монолитами она часто выражается ярко непосредственно и тогда должна быть измерена.
Общая схема характеристики почв для оросительных мелиораций

Фильтрация в каналах прямо освещается кривыми фильтрации, которые получаются на монолитах. Вопрос сводится здесь лишь к техническому моменту — проработке этим методом типичных трасс каналов и монолитов с глубин, соответствующих глубинам заложения каналов.
Под вопросом борьбы с потерями в каналах подразумевается в данном случае использование специфических свойств самих грунтов в направлении уменьшения их фильтрации. Это связывается главным образом со способностью их к дисперсации. Эта сторона дела освещается системой механических анализов, которые мы рекомендуем (элементарный анализ, агрегатный анализ и факторы дисперсности). Косвенные показания этих анализов желательно и возможно связать с прямыми экспериментами по изменению коэффициента фильтрации при разных степенях дисперсации.
Вопрос о пригодности почвогрунтов для дамб и насыпей получает пока освещение лишь косвенное в характеристике содержания воднорастворимых солей и солонцеватости. В дальнейшем необходимо проработать методику испытаний грунтов разных степеней осолонения на моделях.
Ряд других анализов, перечисленных в нашем списке (порозность, влагоемкость и пр.), одновременно является рекомендуемым и перечнем испытаний Терцаги, так что служит одновременно обеим целям.
В заключение необходимо отметить, что ряд технических характеристик почвогрунтов в мелиорации являются по существу совершенно новыми и неразработанными. Мелиораторы пока не систематизировали своих требований в этом отношении, а почвоведы практически не занимались этими вопросами. Жизнь выдвигает в настоящее время весь комплекс этих вопросов, и они должны быть проработаны. Однако успех дела может быть обеспечен здесь лишь совместными усилиями и инженеров и почвоведов.