8. Характеристика ґрунтового покриву в зоні поливного землеробства. Адаптація ґрунтів до зрошення

Ґрунтовий покрив зрошуваних земель досить строкатий, що зумовлено неоднорідністю рослинних формацій, різноманітністю кліматичних і геоморфологічних умов, а також напрямами господарського використання земель.

У степовій зоні, в південній, найбільш посушливій його частині, в Центральному та Північному Степу ґрунти мають різний ступінь зволоження, гумусованості, карбонатності, гранулометричний і мінералогічний склад. Ґрунтовий покрив південної частини Степу представлено каштановими солонцюватими ґрунтами, серед яких темно-каштанові є основними на зрошуваних землях (384, 6 тис. га). На понижених присиваських рівнинах поширені лугово-каштанові солонцюваті ґрунти в комплексі із солонцями. Склад ґрунтового покриву в цій зоні урізноманітнюється також ґрунтами подових западин – каштаново-луговими, солонцюватими в комплексі із солонцями і дерново-глейовими, як правило, оглеєними, засоленими і солонцюватими.

Таблиця 1.3 Зональні дефіцити водоспоживання сільськогосподарських культур (м³/га) в Україні залежно від природного зволоження

Культура	Південний Степ		Північний Степ		Лісостеп
	К3 0, 4–0, 5	К3 0, 5–0, 6	К3 0, 4–0, 55	К3 0, 55–0, 7	К3 0, 55–0, 65	К3 0, 65–0, 75
Сухий рік (95%-на забезпеченість)
Пшениця озима	2250	1900	2100	1800	2000	1800
Ярий ячмінь	1700	1500	1700	1400	1500	1200
Кукурудза (зерно):
середньостиглі
гібриди	2900	2500	2600	2200	2100	1800
пізньостиглі
гібриди	3500	3200	3200	2500	2400	2000
Соя	3000	2700	2600	2300	–	–
Соняшник	2800	2600	2400	2200	2000	1600
Кормові буряки	4100	3700	3600	3200	3300	3000
Люцерна:
1-го року	2600	2300	2400	2100	2000	1600
2-го року	4600	4200	4200	3700	3500	2900
Томати посівні	3400	3200	3100	2700	2500	2100
Картопля рання	2000	1700	1800	1500	1600	1300
Кукурудза на силос:
весняної сівби	3000	2400	2700	2100	2200	1900
післяукісна	2500	2200	2300	1900	2000	1500
Середньосухий рік (75%-на забезпеченість)
Пшениця озима	1900	1700	1900	1600	1800	1500
Ярий ячмінь	1500	1300 '	1500	1200	1200	1000
Кукурудза (зерно)
середньостиглі
гібриди	2400	2000	2200	1900	1900	1500
пізньостиглі
гібриди	2900	2500	2600	2200	2200	1700
Соя	2400	2200	2300	1900	–	–
Соняшник	2500	2100	2200	2000	1800	1500
Кормові буряки	3600	3200	3200	2700	2900	2400
Люцерна:
1-го року	2300	2000	2200	1800	1600	1200
2-го року	4000	3600	3500	3000	2900	2400
Томати посівні	3000	2600	2800	2100	2200	1600
Картопля рання	1700	1500	1600	1200	1300	1000
Кукурудза на силос:
весняної сівби	2300	2000	2100	1800	1800	1500
післяукісна	2200	1800	1900	1600	1400	1000
К3 – коефіцієнт природного зволоження.

У північній частині Південного Степу переважають чорноземи південні, площа яких становить 3322 тис. га, в тому числі зрошуваних – 558 тис. га. Ці ґрунти поширені в Азово-Причорноморській, міцелярно-карбонатні – в Придунайській і Кримській провінціях, солонцюваті – в зоні переходу їх у південну частину Степу. Вони характеризуються як цілком придатні для зрошення і їх слід розглядати як основний фонд для розвитку зрошення.

Ґрунтовий покрив Центрального і Північного Степу представлено в основному чорноземами звичайними (9959 тис. га, в тому числі зрошуваних 697 тис. га). Різноманітність грунтів пов'язана із збільшенням посушливості з півночі на південь, що зумовлює зменшення потужності гумусового шару в даному напрямку, вмісту гумусу, глибини акумуляції карбонатів, гіпсу і водорозчинних солей.

Ґрунтовий покрив Лісостепу теж досить строкатий. Зрошувані землі в структурі сільськогосподарських угідь становлять тут близько 13% загальної площі зрошення. Серед таких земель найбільшу частку мають чорноземи типові, які зустрічаються по всій зоні, займаючи відносно рівнинні слабостічні плато і високі лесові тераси.

Друге місце за площею в цій зоні належить опідзоленим ґрунтам. Вони представлені сірими лісовими і чорноземами опідзоленими. Перші приурочені до високих, добре дренованих водорозподільних плато, другі до зони зіткнення степів з лісами.

Основною ґрунтотворною породою у лісостеповій зоні є лес, що і зумовлює літологічну однорідність ґрунтового покриву в умовах рівнинного безстічного рельєфу. Але на незначних площах трапляються й інші породи, ґрунтовий покрив на яких якісно відрізняється від такого на лесах. У зв'язку з цим окрему групу становлять чорноземи на щільних глинах, піщаних відкладеннях й інших породах. Тому зрошення в лісостеповій зоні необхідно проводити диференційовано із врахуванням особливостей грунтів і ступеня природної дренованості території. Найбільш сприятливими для зрошення є карбонатні чорноземи середнього і важкого гранулометричного складу. Площі зрошуваних земель у гірських областях (Карпати,

Крим) невеликі, займають 38, 3 тис. га сільськогосподарських угідь. Зрошення поширене в основному на дерново-глейових і лугових грунтах, а також на чорноземах звичайних передгірських.

Зрошення являє собою інтенсивне втручання в хід природних ґрунтових процесів і значно впливає на склад ґрунтового покриву в усіх грунтово-кліматичних зонах.

Еволюція грунтів при зрошенні (див. рис. 1.2) може йти як шляхом збереження властивостей грунтів без істотних (класифікаційно значущих) змін та підвищення їхньої родючості, так і шляхом розвитку деградаційних процесів. Напрям і швидкість змін ґрунтових процесів визначаються якістю поливних вод, кліматичними та гідрогеологічними умовами регіонів, рельєфом, початковими властивостями грунтів, технікою й технологією зрошення і культурою землеробства.

До найпоширеніших негативних явищ, що можуть виникати при зрошенні та спричиняти появу деградаційних процесів у грунтах, можна віднести:

» підняття рівня ґрунтових вод, розвиток процесів підтоплення і вторинного іригаційного гідроморфізму, вторинне засолення та осолонцювання грунтів;

» активізацію сольових процесів на локальному, регіональному і глобальному рівнях, метаморфізацію сольового складу грунтів у напрямі зниження відношення вмісту кальцію до натрію, підвищення вмісту та активності розчинного і поглинутого натрію;

» підвищення показників загальної і токсичної лужності, водневого показника рН;

» втрату структурності, ущільнення і злитізацію, збільшення вмісту колоїдної фракції, підвищення дисперсності, трансформацію найменш стійких мінералів, дегуміфікацію, зниження вмісту азоту та біогенних мікроелементів, розвиток ерозійних процесів;

» мікробіологічні зміни, які призводять до прискорення мінералізації органічної речовини, трансформації сполук азоту і накопичення токсинів.

Проте, як свідчать наукові дослідження і практичний досвід, вказані негативні зміни і деградаційні процеси в грунтах не є неминучими при зрошенні. Негативний вплив зрошувальних меліорацій можна значно зменшити або й цілком усунути шляхом застосування науково обґрунтованих технологій поливного землеробства, які забезпечують не лише високоефективне використання поливних земель, але й збереження і постійне підвищення родючості грунту.

Особливої уваги з точки зору еволюції при зрошенні заслуговують чорноземні ґрунти, на які припадає понад половину поливних земель. Характеризуючи чорноземи, слід зазначити, що вони є найдосконалішими і найбільш родючими серед інших грунтів. Але разом з тим завдяки унікальному поєднанню оптимальності їхніх властивостей, комплексності і взаємодії процесів ґрунтоутворення вони більше від інших чутливі та вразливі до змін усталених зв'язків і пропорцій ґрунтової системи. Тому втручання, особливо невміле, в цей комплекс, неврівноважений вплив навіть на одну його складову, в нашому випадку зрошенням, може розладнати вказані процеси і призвести до погіршення грунту, зниження його родючості або й повністю вивести його з ладу.

Не випадково саме вимоги до припинення зрошення чорноземів були в центрі критичних виступів проти водних меліорацій у кінці 80-х років.

Усе це і зумовило розроблення обґрунтованих рекомендацій, що обмежують або й виключають зовсім небажані зміни властивостей поливних чорноземів. Hay ві дослідження дають змогу сформулювати основні агроекологічні принципи зрошення чорноземів, які являють собою перехід від широко розповсюдженої парадигми "контроль впливу" до парадигми "запобігання впливу" і мають за мету визначення шляхів запобігання деградації цих грунтів на поливних землях та мінімізації негативного впливу зрошення на екосистеми.

До загальних агроекологічних вимог при зрошенні чорноземів належать:

« дотримання територіально-диференційованого (локально-оазисного) підходу до розміщення зрошуваних масивів, охорони і підвищення родючості чорноземів з урахуванням їхньої генетичної різноманітності;

» застосування водоощадливих і грунтоохоронних технологій вирощування сільськогосподарських культур, що забезпечують бездефіцитний баланс гумусу, оптимізацію агрофізичних, фізико-хімічних та інших властивостей грунту; » екологічне нормування усіх видів антропогенного навантаження на земельні угіддя – механічних, хімічних, меліоративних та інших;

» першочергове обов'язкове ведення моніторингових робіт на зрошуваних землях у складі єдиної державної служби моніторингу довкілля, активне використання їхніх результатів в управлінських рішеннях.

Для забезпечення виконання цих вимог необхідне створення законодавчої і нормативної бази екологізації зрошуваного землеробства, створення умов для соціально-економічної зацікавленості землекористувачів в охороні і підвищенні родючості грунтів.

Окремі принципи екологічно обґрунтованого зрошення чорноземів, як доповнення загальних агроекологічних вимог, включають:

« виявлення характеру вторинних змін, розроблення комплексу заходів щодо їх усунення;

» запровадження диференційованої технології зрошення на основі водоощадливих поливів;

» забезпечення збалансованості ґрунтових режимів на основі раціональних сівозмін, системи добрив і багатоцільового використання поливної води та подачі разом з водою розчинених у ній поживних елементів, мікроелементів, меліорантів.

До умов і вимог, що визначають можливість зрошення чорноземів, належать:

» якість поливної води повинна відповідати критеріям першого класу за ДСТУ 2730–94;

« ступінь природної дренованості території повинна забезпечувати швидкість відтоку ґрунтових вод не менше 0, 1–0, 5 м/добу;

» дотримання усього комплексу рекомендованих меліоративних і агротехнічних заходів при зрошенні з урахуванням фактичної строкатості ґрунтового покриву.

Перевагу за можливості вибору слід віддавати чорноземам карбонатним, які мають високий кальцієвий потенціал і вищу стійкість проти деградаційних процесів.

Науковими дослідженнями і виробничою практикою в Україні та в інших країнах доведено, що постановка питання про можливість зрошення чорноземів нині неправомірна, адже їх уже зрошують на великих площах. Зрошення не протипоказане, воно потрібне, якщо бракує вологи для розвитку рослин, а відтак ставити його під сумнів не треба.

У загальному випадку до числа заходів, що зумовлюють підвищення родючості поливних земель і запобігають негативним змінам та деградаційним процесам у зрошуваних грунтах, слід віднести:

іригаційні – впровадження раціональних ґрунтозахисних режимів зрошення, прогресивної техніки поливу, забезпечення високої іригаційної якості поливної води;

агротехнічні – застосування раціональних способів обробітку грунту, що забезпечують належний його агрофізичний стан, впровадження прогресивних технологій вирощування сільськогосподарських культур, насичення сівозмін не менш як на 25–35% багаторічними бобовими травами;

агрохімічні – обов'язкове внесення необхідної, передбаченої технологіями, кількості органічних і мінеральних добрив, необхідної кількості меліорантів;

гідрогеолого-меліоративні – обмеження підняття рівня ґрунтових вод шляхом дренування земель.