2. Заходи для поліпшення меліоративного стану земель

Водні меліорації слід розглядати не лише як фактор підвищення і стабілізації продуктивності земель, але й як важливу умову їхньої охорони. Комплекс необхідних для цього заходів повинен бути орієнтований на досягнення раціонального співвідношення і гармонізацію виробничої та екологічної функцій природно-техногенних ландшафтів.

Система таких заходів повинна забезпечувати:

» одержання гарантованих високих і сталих врожаїв, особливо в районах з несприятливими погодними умовами;

» створення оптимальних ґрунтових режимів, необхідних для розвитку сільськогосподарських культур і підвищення родючості земель;

» стабілізацію процесів техногенної трансформації земельних угідь і природних ландшафтів на екологічно безпечному рівні, можливість створення та підтримку штучних керованих умов рівноваги природно-техногенних систем;

» відновлення порушених або поліпшення існуючих еколого-меліоративних умов території, створення нових природно-техногенних ландшафтів, перепрофілювання чи ренатуралізацію територій з економічно невигідним використанням зрошуваних земель.

У цілому водні меліорації та комплекс допоміжних заходів мають своїм призначенням поліпшувати, запобігати негативним змінам або відновлювати втрачені показники меліоративного стану.

Одним із засобів регулювання водно-сольового режиму земель є дренаж. Для забезпечення чіткого виконання ним своєї функції особливу увагу слід звертати на технічний стан колекторно-дренажних систем, режим їхньої роботи, утилізацію дренажного стоку після деякого очищення і демінералізації в замкненій чи напівзамкненій системі водообміну.

Для запобігання осолонцюванню зрошуваних земель і боротьби з ним застосовують хімічну меліорацію поливної води і грунтів, а також комплекс агротехнічних заходів, що включає плантажну оранку, підбір відповідної структури посівних площ, культур і сортів, які характеризуються меншим водоспоживанням, тощо.

Підвищення родючості грунтів та її стабілізації досягають застосуванням органічних і мінеральних добрив у дозах, розрахованих на принципах збалансованості поживних речовин. Для забезпечення бездефіцитного балансу гумусу норми внесення органічних добрив на зрошуваних землях повинні становити від 8–9 до 10–15 т гною на гектар сівозмінної площі.

Обов'язковою складовою комплексу меліоративних заходів є водоощадливі режими зрошення і оптимізація водорозподілу на системах. Розроблення, впровадження та адаптація таких режимів передбачає зменшення поливних і зрошувальних норм шляхом обмеження товщини розрахункового шару грунту і врахування вологи, що надходить в активний шар від ґрунтових вод.

Одним із напрямів заощадження поливної води, а разом з тим і зменшення впливу зрошення на меліоративний стан земель є перехід на мікрозрошення.

Система водорегулювальних та протиерозійних заходів включає роботи лісомеліоративного, гідро- та агротехнічного напрямів. До лісомеліоративних належить влаштування полезахисних лісосмуг і прибережних водоохоронних насаджень. Заходи гідротехнічного характеру включають спорудження земляних валів, водоскидних споруд, загат і перепадів на дні балок, вирівнювання або терасування схилів, розчищення ставків тощо. Комплекс агротехнічних заходів об'єднує безвідвальну систему обробітку грунту, глибоке розпушування або щілювання грунту, заборону обробітку грунту і руху механізмів уздовж схилів.

Боротьба з утворенням подів, просадками, ущільненням та іншими небажаними інженерно-геологічними проявами гідроморфної трансформації грунтів і підстилаючих порід передбачає планування території, організацію поверхневого і підземного водовідведення, забезпечення надійної роботи дренажно-скидних систем, агроландшафтне улаштування зрошуваних та прилеглих до них земель.

У цілому комплекс перелічених заходів спрямовується на підвищення водоємності ґрунтового покриву, переведення поверхневого стоку в підземний, виключення руйнівного впливу води на поверхню грунту, тобто на виконання попереджувальної функції.

У випадках реконструкції зрошувальних систем і перепрофілювання напрямів господарського використання земель доцільно з метою зменшення та розосередження антропогенного навантаження на агроландшафти ширше використовувати принцип вибіркового локального зрошення шляхом розукрупнення великих зрошуваних масивів і чергування ділянок поливного землеробства з богарними.

Необхідний комплекс природоохоронних заходів грунтується на оцінці еколого-меліоративних умов на масивах зрошення, оцінці технічного стану іригаційної системи та ефективності прийнятих і діючих заходів. Інформаційне забезпечення цієї проблеми вирішується запровадженням еколого-меліоративного моніторингу зрошуваних земель.

Для запобігання загрозливому підйому ґрунтових вод, підтопленню і засоленню зрошуваних земель в Україні, починаючи з 1967 p., на споруджуваних зрошувальних системах щороку вводили в експлуатацію по 3–5 тис. га дренажу. В період 1978–1985рр. площа дренажу збільшувалась на 20–40 тис. га щороку і на початок 1991-го вона становила близько 0, 6 млн. га. Економічна криза і спад виробництва призвели до спаду іригаційного будівництва взагалі і практично до повного припинення будівництва дренажу.

На зрошуваних землях України застосовується переважно дренаж горизонтального і вертикального типу, зрідка – комбінований. Горизонтальний дренаж в основному закритий (підземний). Площа окремих систем такого дренажу коливається від десятків до тисяч гектарів, відстань між дренами становить 100–250 м, глибина закладання дрен – 2–3, колекторів – 3– 4 м (інколи й більше), похил 0, 001–0, 004. Для дрен використовують бетонні, азбестоцементні, керамічні та полівінілхлоридні (ПВХ) труби діаметром переважно 100 мм, для колекторів – 150–600 мм.

Дренаж має захисні фільтри з піску або штучних волокнистих матеріалів, таких, як скловата, склотканина, базальтове волокно тощо. Значною перевагою ПВХ дренажу є можливість комплексно-механізованого способу його будівництва. Площа дренажу із ПВХ труб – близько 150 тис. га.

Горизонтальний дренаж застосовують на більшості зрошувальних систем України, вертикальний – в основному на Краснознам'янській, Каховській, Фрунзенській, Бортницькій зрошувальних системах, його влаштовано по контуру території заповідника Асканія-Нова. Загалом в Україні споруджено понад 1, 5 тисячі дренажних свердловин.

Критична, з точки зору запобігання підтопленню і засоленню грунту, глибина до рівня ґрунтових вод становить 1, 5–1, 8 м на незасолених і 2, 0–2, 5 м на засолених землях. У населених пунктах глибина до рівня ґрунтових вод повинна бути не менше двох метрів.

В Україні закладання дренажу в переважній більшості випадків вели одночасно з будівництвом зрошувальних систем. Це давало змогу виконувати роботи в сухих грунтах за допомогою дреноукладальних машин. Але при цьому після введення систем в експлуатацію і початку зрошення дренаж декілька років міг залишатися сухим і не працював, оскільки ґрунтові води ще не піднялись до рівня дрен. Отже, частина капітальних вкладень на цей період виявилась замороженою, проте це вважається виправданим унаслідок великих труднощів і високої вартості земляних робіт у мокрих грунтах. Нині третина дренажу на землях регулярного зрошення ще не працює.

Фактичний модуль дренажного стоку на зрошувальних системах коливається в широкому діапазоні – від 0, 01 до 0, 15 л/с/га, або 35–315 мм за сезон. Найбільший стік формується в населених пунктах, на системах вертикального дренажу і на рисових системах.

Дренажні води переважно мають підвищену мінералізацію (на рівні 3–5 г/л і більше) і тому мало придатні для зрошення. Лише на системах вертикального дренажу в Середньому Придніпров'ї (Фрунзенська зрошувальна система) їх використовують для технічного і питного водопостачання, а на Бортницькій, Краснознам'янській та деяких інших зрошувальних системах частину дренажного стоку використовують для поливу.

Характерною особливістю дренажних систем у зоні зрошуваного землеробства є залежність їх від енергопостачання. Без електроенергії не може працювати жодна свердловина вертикального дренажу, а також значна частина горизонтального, де споруджено більш як 250 насосних станцій для перекачування дренажних вод з колекторів у водоприймачі. Цей недолік прогресивного на свій час інженерного рішення про застосування машинного водовідливу особливо проявив себе в період економічної кризи через стрімке подорожчання електроенергії, спрацювання, а часто й розкомплектування насосно-силового устаткування. Альтернативою машинному є самопливний дренаж, позбавлений вказаного недоліку.

Особливу увагу слід звертати на забезпечення надійної роботи дренажу у разі застосування поверхневого поливу на існуючих дощувальних системах, що зумовлено збільшенням фільтраційних втрат води порівняно з дощуванням. У цих випадках може виникнути навіть необхідність будівництва додаткового дренажу.