Тема 6. Роль меліорації перезволожуваних земель у підвищенні ефективності і стабільності землеробства

ПЛАН

1. РОЛЬ ВОДНО-ПОВІТРЯНОГО РЕЖИМУ ҐРУНТУ В КОМПЛЕКСІ ЧИННИКІВ УРОЖАЙНОСТІ

2. ПРИРОДНА ЗАБЕЗПЕЧЕНІСТЬ УГІДЬ ВОЛОГОЮ. ВОДОСПОЖИВАННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР

3. РОЗВИТОК МЕЛІОРАЦІЇ ПЕРЕЗВОЛОЖУВАНИХ ЗЕМЕЛЬ

4. ЕФЕКТИВНІСТЬ МЕЛІОРАЦІЙ ПЕРЕЗВОЛОЖУВАНИХ ЗЕМЕЛЬ

5. СУЧАСНІ ПРОБЛЕМИ ОСУШУВАЛЬНИХ МЕЛІОРАЦІЙ

5. СУЧАСНІ ПРОБЛЕМИ ОСУШУВАЛЬНИХ МЕЛІОРАЦІЙ6. ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ОСУШУВАЛЬНИХ МЕЛІОРАЦІЙ

6. ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ОСУШУВАЛЬНИХ МЕЛІОРАЦІЙ

6.1. НАПРЯМИ КОМПЛЕКСНОЇ РЕКОНСТРУКЦІЇ МЕЛІОРАТИВНИХ СИСТЕМ

6.2. АГРОТЕХНІЧНІ УМОВИ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ОСУШУВАЛЬНИХ МЕЛІОРАЦІЙ

6.3. ВИКОРИСТАННЯ ОСУШУВАНИХ РАДІОАКТИВНИХ ЗАБРУДНЕНИХ ЗЕМЕЛЬ

6.4. ОРГАНІЗАЦІЯ ЕКСПЛУАТАЦІЇ МЕЛІОРАТИВНИХ СИСТЕМ

7. ЕКОЛОГО-МЕЛЮРАТИВНИЙ СТАН ОСУШУВАНИХ ЗЕМЕЛЬ

7.1. ОСНОВНІ КРИТЕРІЇ ОЦІНКИ ЕКОЛОГО-МЕЛІОРАТИВНОГО СТАНУ ОСУШУВАНИХ ЗЕМЕЛЬ

7.2. ОРГАНІЗАЦІЯ І ВЕДЕННЯ ЕКОЛОГО-МЕЛІОРАТИВНОГО МОНІТОРИНГУ НА ОСУШУВАНИХ ЗЕМЛЯХ

7.3. МОНІТОРИНГ – ЦЕ ОСНОВА ДЛЯ ЗДІЙСНЕННЯ ЗАХОДІВ З ПОЛІПШЕННЯ ОСУШУВАНИХ ЗЕМЕЛЬ

1. Роль водно-повітряного режиму ґрунту в комплексі чинників урожайності

На Поліссі, у Прикарпатті та Закарпатті, а також частково в Лісостепу продуктивність земель обмежується їхнім тривалим перезволоженням у весняний період та під час літніх злив. Разом з тим в окремі роки і періоди вегетації тут спостерігається і недостатня забезпеченість вологою, а то і посушливість.

Основним завданням водних меліорацій у цій зоні є створення оптимального водно-повітряного режиму грунтів шляхом регулювання поверхневого стоку та рівня ґрунтових вод. Виходячи з характеристики природного забезпечення вологою протягом вегетаційного сезону, осушення грунтів тут необхідно також поєднувати із зрошенням або додатковим підґрунтовим зволоженням земель у посушливі періоди.

Далі у цій роботі звичні терміни "осушувані землі", "осушувальні системи", "осушувальні меліорації" найчастіше вживаються стосовно усіх земель гумідної зони, де проводять водні меліорації, тобто земель як з одностороннім, так і двостороннім регулюванням водно-повітряного режиму. Аналогічно загальний термін "перезволожувані" або "періодично перезволожувані" землі тут об'єднує як невелику частину дійсно перезволожених (надмірно зволожених) земель, таких, як болота або землі з постійним підгрунтовим водним живленням, а також і ті землі, котрі в різні періоди зазнають то перезволоження від талих або зливових вод, то впливу посух, і де потрібне двостороннє регулювання водно-повітряного режиму ґрунтів.

Визначну роль у комплексі чинників урожайності відіграє водний режим грунту, що залежить від мінливих за часом природних умов, таких, як атмосферні опади, інтенсивність випаровування, характеристика самого грунту, глибина рівня ґрунтових вод (РГВ).

Залежно від сумарного впливу цих чинників водно-повітряний режим кореневого шару грунту протягом вегетації змінюється в широких межах. Разом з тим відомо, що на нормальний розвиток сільськогосподарських культур і формування врожаю шкідливо впливає як брак вологи у ґрунті, так і тривале його перезволоження.

Надлишок вологи у ґрунті призводить до нестачі кисню, необхідного для розвитку кореневої системи рослин, затримує висихання грунту і початок польових робіт, сприяє розвитку анаеробних процесів розкладання органічних речовин, погіршує поживний і тепловий режими. Своєчасне зниження рівня ґрунтових вод у весняний період або після літніх злив забезпечує оптимальну вологість грунту і створює необхідні умови для проведення обробітку грунту, сівби сільськогосподарських культур і догляду за ними.

Практика показала, що запізнення строків висіву ярих зернових на перші 10 діб проти оптимальних спричиняє втрати врожаю в середньому на 3–4 ц/га, а на кожні наступні 10 діб –• на 5–6 ц/га. При запізненні сівби на місяць урожай знижується до 50%.

Дослідження багатьох авторів свідчать про зменшення врожаю зерна і в умовах перезволоження, особливо в період молочної стиглості. Критичними періодами перезволоженості осушуваних земель є час дії талих вод і літньо-осінніх злив. Шкода від затоплення талими водами проявляється у двох напрямах:

перший – втрата або зниження врожаю озимини чи багаторічних трав,

другий – запізнення із сівбою внаслідок затоплення посівної площі.

Багаторічні трави за їхньою стійкістю до затоплення талими водами поділяються на три групи:

такі, що витримують довготривалу повінь до 40–45 діб;

витримують не більше 20–25 діб і

не витримують понад 7–10 діб.

Лучні трави витримують затоплення від 5 до 30 діб. Разом з тим затоплення польових культур протягом лише однієї доби призводить до зниження врожаю. Тривалість затоплення, що зумовлює загибель рослин, становить: озимого жита – 8–10 діб, ячменю – 5–8, вівса – 10– 11, злакових трав – 20–25 діб. Затоплення озимини взагалі спричиняє вимокання і втрати врожаю.

Також встановлено, що затоплення культурних пасовищ на початку вегетаційного періоду тривалістю 5 діб прискорює розмерзання і прогрівання торфових грунтів, при цьому збільшується врожай трав на 30%. Літнє затоплення торфових грунтів у вологі роки, навпаки, різко знижує врожай багаторічних трав першого та другого укосів.

Цукрові буряки при незначному затопленні зменшують урожай на 70–80%, а при повному – усі посіви гинуть.

Зернові культури чутливіші до затоплення в період цвітіння, а в період стиглості затоплення впливає меншою мірою.

Осіннє затоплення наносить менше шкоди порівняно з літнім. Приміром, затоплення картоплі тривалістю до 15 діб знижує врожай на 14%, а 3–10 діб негативного впливу не має.

Істотний вплив на врожайність сільськогосподарських культур поряд із поверхневим затопленням спричиняє і підтоплення кореневого шару грунту. Тому своєчасне відведення надлишкової вологи з цього шару має винятково важливе значення для створення оптимального водного режиму. Рекомендовані глибини рівнів ґрунтових вод повинні враховувати фази розвитку сільськогосподарських культур, погодні умови, типи та водно-фізичні характеристики ґрунтів зони аерації.

Особливу небезпеку являє собою підтоплення кореневої системи у період, коли відбувається формування врожаю. При цьому різко погіршується повітряний режим грунту, що і призводить до загибелі коренів та втрати врожаю. Дослідженнями встановлено, що якщо в результаті шлюзування рівень ґрунтових вод піднімається до 0, 1–0, 15 м від поверхні грунту, врожай багаторічних трав другого укосу знижується на 20–25% порівняно з нешлюзованою ділянкою.

Урожай овочевих культур, картоплі і коренеплодів знижується більш як на 10% при підйомі РГВ до глибини 0, 2–0, 3 м від поверхні грунту протягом п'яти–семи діб у період максимального приросту врожаю. При підтопленні кореневої системи капусти у фазі формування головки протягом двох діб урожай зменшується на 19%, п'яти – на 60%, семи – на 74%. Підтоплення у більш ранні фази розвитку викликає менше зниження врожаю.

Негативно впливає на продуктивність сільськогосподарських культур і нестача вологи, особливо в другій половині періоду вегетації рослин. Оптимальні рівні ґрунтових вод сприяють збереженню органічної речовини, ефективному використанню родючості грунту, економній витраті води і поживних речовин на утворення одиниці продукції.

Таким чином, аналіз теорії і практики свідчить про кількісний і якісний взаємозв'язок РГВ із врожайністю сільськогосподарських культур.

Практика показала, що оптимальний інтервал зміни РГВ протягом вегетації перебуває в межах 0, 5–1, 2 м від поверхні грунту. Поступовим зниженням РГВ, починаючи з посівного періоду до рекомендованого на період збирання врожаю, створюються сприятливіші умови для розвитку кореневої системи і водночас збільшення активного шару грунту, який постачає рослинам поживні речовини і кисень. Водночас забезпечуються також необхідні умови для проведення агротехнічних і меліоративних заходів, що сприяє нормальному розвиткові рослин і отриманню високого врожаю.