1 год назад
Нету коментариев

Мелиорация почв — наука, требующая инженерных решений с использованием формализованного научного языка. Если это требование будет выполнено, то классификация пашен и распространение опыта их освоения на другие территории станут дешевле, проще и проектировщики смогут использовать теорию физи­ческого подобия.

Для переноса опыта мелиорации с одного объекта на другой — аналог — сначала следует доказать, что эти объекты подобны по формам и описываются одни­ми и теми же математическими структурами. Отсюда понятен интерес к проблеме симметрии почвенного пространства. Так, А. Н. Каштанов, А. М. Лыков и И. С. Кауричев (1983) считают, что методология практики повышения плодородия почв должна бази­роваться на пространственно-временных принципах.

Б. Г. Штепа (1983) призывает не избегать прост­ранственных аналогий при натурном моделировании экосистем. Изучение природных аналогов, по мнению этого автора, для научных учреждений является глав­ным при разработке основ орошаемого земледелия, а также мелиоративных прогнозов.

В последние годы возрос интерес к проблеме форм в практике сельского хозяйства. Поэтому важно пока­зать, как в наши дни мелиораторы используют форма­лизованное понятие о почвенном пространстве.

Сначала почвенный покров изучается путем карто­графирования в поле почвоведами, гидрогеологами, геологами. Затем карты отдают проектировщикам. По­следние разбивают территорию по своему усмотрению на полигоны в целях упрощения инженерных расчетов. Таким образом, труд изыскателя обесценивается, а произвольность разбиения территории на полигоны приводит к ошибкам. Для улучшения проектного дела следует делить земную поверхность на правильные периодически повторяющиеся участки непосредственно в поле. Американские специалисты различают элемен­тарный ареал — педон — в виде искусственной шести­угольной призмы; их совокупность — полипедон — определяет однородность почвенного покрова и при­ближает его к абстрактному понятию — почвенному пространству.

Автором книги понятие «педон» заменено «естест­венной элементарной ячейкой» — параллелепипедом (см. рис. 1), а полипедон — природным сочетанием таких ячеек в пространстве; структура полипедона выявляется операциями симметрии: вращением, отра­жением, перестановкой. Таким образом устанавливает­ся структура почвенного покрова, или ландшафта (см. рис. 24, 25). Элементарную почвенную ячейку мы не ограничиваем шестиугольником, а считаем, что она может иметь форму квадрата, ромба, овала, топологи­ческого дерева… Это все природные формы, которые фиксируются в поле по картам и аэрокосмоснимкам. Сочетание ячеек создает разнообразие почвенных си­стем, каждая из которых требует специфической ме­лиорации. Поэтому в наши дни инженеры-мелиорато­ры выявляют связи между типами структур почвен­ного покрова и видами мелиорации.

Хозяйства рентабельны там, где искусственно соз­данная структура полей «вписалась» в естественную. Так, многие древние ирригационные системы Средней Азии совпадают с естественной клеточной структурой почвенного покрова: размеры и формы пашен соответ­ствуют границам естественных клеток Земли. Однако в современных проектах часто не учитываются при­родные формы. Стандартизация параметров пашен привела к нарушению гармонии между естественными и антропогенными структурами и к гибели некоторых свойств, жизненно важных для почвенных клеток: они заболачиваются, засоляются, затвердевают (слитизируются), подвергаются эрозии, просадкам. Другие, бо­лее мощные естественные клеточные системы начина­ют видоизменять свою структуру, «подстраиваясь» под новые антропогенные условия. При этом на перестройку затрачивается часть энергии, которая могла бы пой­ти на повышение урожая.

Между почвенными клетками существует обмен ве­ществом и энергией, что приводит к созданию единых геосистем, а в дальнейшем — к их эволюции. Однако если в одной из клеток по какой-либо причине (в частности, хозяйственной деятельности человека) нарушится функционирование, то это отразится на со­стоянии всей почвенной системы. Поэтому клеточная структура почвенного покрова должна учитываться при составлении мелиоративных проектов.

Проследим, как карта пластики помогает решать некоторые практические почвенно-мелиоративные за­дачи. На топографической карте (рис. 30, а) изобра­жен рельеф одного из хозяйств Белоруссии. С учетом его форм разными организациями составлены две поч­венные карты: традиционная, статическая (рис. 30, б) и пластики, динамическая (рис. 30, в). Шурфы, как видно на карте (рис. 30, в), попали большей частью в понижения, тогда как повышения не были замечены специалистами. У них создалось обманчивое представ­ление о территории как о переувлажненной за счет доминирования мокрых (глеевых) почв понижений.

Детальные карты совхоза в Белоруссии

Детальные карты совхоза в Белоруссии

Такая точка зрения зафиксирована на почвенной карте и подтверждена химическими анализами. По­этому проектировщики рекомендовали для осушения почв этой территории дренаж (рис. 30, г). Строитель­ство горизонтального дренажа без учета рельефа при­вело к тому, что в понижениях рельефа опустились грунтовые воды и часть почв действительно улучши­ла свои качества. Зато сухие почвы повышений, кото­рые раньше отличались высоким плодородием (их было более 50%), ухудшили свойства вследствие пере­осушки и стали давать низкие урожаи; местами они превратились в бесплодные песчаные массивы. Таким образом, неточное картографирование форм почвенных ареалов привело к убыткам.

На карте (рис. 30, б) связь почв с рельефом не выявлена. Труд геодезиста, составившего для изыска­теля такую дорогостоящую детальную карту, оказался напрасным: возможности карты полностью не исполь­зованы, тогда как на рис. 30, в учтен каждый элемент рельефа. Это позволило создать динамическую картину, в которой тесно увязаны свойства почв и рельефа: на повышениях развиты дерново-подзолистые почвы (Пд), а по понижениям — дерново-подзолистые глее­вые (ПдГ).

На карте (рис. 30, в) просматриваются места воз­никновения, транзита и аккумуляции водного и соле­вого стока, что наполняет ее геохимическим содержа­нием и придает прогностическую ценность. По такой карте можно предсказать пути миграции химических веществ и решать задачи по регулированию стока. Так, дренаж следовало бы строить способом, показанным на рис. 30, д. Этот дренаж «работал» бы там, где ему положено — только по сильно увлажненным пониже­ниям. Дренаж, показанный на рис. 30, г, работает плохо, он осушает территории, которые не следует осу­шать, и переувлажняет участки, которые не требуют переувлажнения.

Роль форм почвенного покрова в земледельческой практике особенно четко была понята Н. М. Сибирце­вым (1953): «Лик Земли, поскольку он отображается в изменениях почвенного чехла, имеет… свои постоян­ные правильные черты, свою гармонию и свою симмет­рию… симметрия и повторяемость многих естественных условий земледелия … как будто хочет побудить дале­ких людей к сближению на поприще совместного ра­зумного устройства своего хозяйства и быта».

comments powered by HyperComments