5.6.5. Промивки засолених грунтів
Промивки засолених грунтів являють собою процес зниження концентрації солей, які вміщуються в грунті, до межі, допустимої при вирощуванні сільськогосподарських культур. Промивки здійснюються шляхом інфільтрації води з поверхні грунту, в процесі якої солі розчиняються і вимиваються у підгрунтові води. Вони виконуються переважно восени поверхневим затопленням грунту або промивним поливом.
Промивки засолених земель проводять в аридній зоні на грунтах, які вміщують в метровому шарі більше 0,02% хлору (по масі). До початку посіву сільськогосподарських культур вміст хлору не повинен перевищувати 0,01%. Потребу у промивках встановлюють за типом і ступенем засолення грунту, пошаровим вмістом солей в ґрунтоутворюючих породах до глибини не менше ніж 3 м (або до рівня підгрунтових вод), пошаровим коефіцієнтом фільтрації до тієї ж глибини тощо. Розсолення солонцьових грунтів і содових солончаків проводять хімічною меліорацією – введенням в грунт розчинених солей кальцію, кислот та ін.
Промивні поливи використовуються переважно в аридній зоні для промивки засолених грунтів методом суцільного затоплення ділянки або подачі води по малоуклінних борознах. Солі розчиняються і виносяться у підгрунтові води, відтік яких повинен забезпечуватися природною дренованістю або штучним дренажем.
Ефективність промивки залежить від фізичних властивостей і ступеня засолення грунту. Загальна кількість води, необхідної на 1 га площі для відведення з грунту надмірної кількості солей, називається промивною нормою. Її величина визначається дослідним шляхом в умовах об'єкта, що експлуатується, або в аналогічних грунтово-меліоративних умовах. Промивна норма складається з об'єму води, необхідного для насичення промивного шару грунту до граничної польової вологоємності, та кількості води, необхідної для вимивання розчинених надмірних солей у дренаж.
Для промивки засолених грунтів в першу чергу використовуються атмосферні опади не вегетаційного періоду. При недостатній кількості опадів воду подають з поверхневого джерела. Ділянку під промивку глибоко розорюють, боронують, ретельно планують, влаштовують чеки (площею по 0,25 га кожен) і тимчасову зрошувальну мережу. Промивки проводять під час глибокого стояння підгрунтових вод та мінімального випаровування вологи (осінньо-зимовий період). До кінця промивок підгрунтові води повинні знаходитися не ближче 0,5 м від поверхні землі, а до початку польових робіт –- на глибині 1,5–2,0 м.
5.6.6. Фітомеліоративні заходи
Фітомеліорація – це система прийомів з докорінного поліпшення природних умов за допомогою рослинності (деревної, чагарникової та трав'янистої). Вона покращує кліматичні, грунтові, гідрологічні і рослинні умови території, весь її фізико-географічний комплекс, як і ландшафт в цілому. Фітомеліорація (фіто- від грецького слова phytion – рослина) сприяє використанню багатьох не зовсім придатних для застосування земель, зміні водного режиму річок, зменшенню стоку, боротьбі з ерозією грунту, підвищенню продуктивності сільськогосподарських культур, створенню сприятливих умов життя для людини.
Фітомеліоративні заходи в окремих районах допомагають в боротьбі з несприятливими природними явищами (посухи, пилові бурі, ерозія). В той же час нераціональне використання біологічного компонента фізико-географічного середовища, переважно лісової рослинності, супроводжується рядом небажаних наслідків. Так, в результаті винищення лісів погіршується водний режим річок, посилюються водна і вітрова ерозія, змінюється рельєф місцевості.
Систему прийомів фітомеліорації поділяють на дві основні групи: 1 – лісова меліорація; 2 – меліорація за допомогою трав'янистої рослинності. Ідея біологічного впливу на природні процеси належить класикам вітчизняної науки: В.В. Докучаєву, О.І. Воєйкову, Г.М. Висоцькому, Г.Ф. Морозову, які особливу роль в цьому відводили лісу.
Перші спроби штучного лісорозведення в степовій частині Росії відносяться до часів Петра I. За його наказом в степу, поблизу Таганрогу, в 1696 р. були посіяні жолуді і створено дубовий гай. За ініціативою вчених-землеробів в кінці XVIII і на початку XIX в. розпочалося лісорозведення на півдні України, були організовані перші лісництва, закладені лісові смуги на Кубані, в Самарській і Тульській губерніях та інших місцях. Ці меліоративні заходи дали значний позитивний результат [32].
Лісорозведенню в степових районах було надано державне значення вже в перших декретах колишнього Радянського уряду. В квітні 1921 року було прийнято спеціальну постанову по боротьбі із посухою, де передбачалися розвиток великомасштаб-них робіт щодо заліснення територій в посушливих районах, у верхів'ях і по берегах річок, створення снігозбірних смуг та огорож, укріплення ярів та пісків шляхом створення на них лісових насаджень. Крім того, було вирішено виділити ліси водоохоронного і захисного значення.
Лісомеліоративні роботи суттєво розширилися з початку 30-х років ХХ століття в період повсюдної колективізації сільського господарства та організації великих радгоспів. Широкий розмах одержало полезахисне лісорозведення в період після Великої Вітчизняної війни. З 1948 по 1953 рр. в колишньому Радянському Союзі було висаджено 2,2 млн. га лісових насаджень, що більш ніж в 2 рази перевищило насаджування перших 30 років Радянської влади і більш ніж в 16 разів – всі лісонасаджування, які були здійснені на вітчизняній території до 1917 р. [32].
Ідея біологічного впливу на ландшафт і природні процеси зберігає своє наукове значення. Дані науково-дослідних інститутів, в яких з часів експедиції В.В. Докучаєва (1892 р.) накопичений багаторічний досвід лісового розведення, а також матеріали передових господарств за різні роки показали, що під захистом лісових смуг приріст врожаю зернових складає в середньому до 3 ц/га, а в посушливі роки – до 6 ц/га. В умовах зрошення ефект від захисту лісосмуг суттєво збільшується.
Великі збитки сільському господарству приносять пилові бурі. На півдні України в 1957, 1960, 1969 рр. вони знищили по-сіви сільськогосподарських культур на значних площах, видули поверхневі шари грунтів, проте в господарствах, де була створена мережа лісових насаджень, посіви і грунти практично не постраждали.
Лісорозведення в Степу є одним з найважливіших меліоративних заходів, спрямованих на підвищення родючості грунтів та збільшення ефективності сільськогосподарського виробництва.
Лісові насадження впливають на мікроклімат, грунт, рослинність, рельєф. Вони зменшують швидкість вітру, послаблюють вертикальне переміщення повітря над полями, уповільнюють випаровування вологи з грунту.
Ступінь вітрозахисної дії лісових смуг залежить від швидкості і напрямку вітру, висоти, напряму і конструкції самих насаджень. Найбільша вітрозахисна ефективність полезахисних лісових смуг спостерігається у тих випадках, коли вони розміщені в напрямку, перпендикулярному до напрямку пануючих вітрів або під невеликим кутом до нього. Чим вищі лісові смуги, тим більша їх меліоративна ефективність.
На рис. 5.13 показаний вплив лісових смуг різної конструкції на швидкість вітру. Зустрічаючи перешкоду у вигляді щільної лісової смуги, вітровий потік з навітряної сторони значно зменшує свою швидкість, підіймається над смугою і опускається за нею на відповідній відстані. Поблизу лісосмуги з протилежного (підвітряного) боку створюється зона затишку (вітрова тінь), за якою швидкість вітру поновлюється.
Інакше відбувається взаємодія повітряного потоку при зустрічі з продувною лісовою смугою: половина його проникає через нижню частину смуги і послаблює свою швидкість, інша – підіймається над насадженням і опускається значно далі від нього, змикаючись з нижнім потоком на досить значній відстані, де поновлюється загальна швидкість вітру. Перед лісовою смугою продувної конструкції зона зниження швидкості вітру менша, ніж перед щільною, однак з підвітряного боку спостерігається зворотнє явище – біля галявини повного затишку немає, а мінімум швидкості вітру знаходиться на деякій відстані від неї.
Найбільш ефективні полезахисні лісонасадження ажурної та продувної конструкції, які достатньо продуваються знизу та густі зверху. Через такі смуги проходить 30-40% повітряного потоку, а 50-70% – перевалює через них. В частині потоку, яка пройшла через смугу, зменшується величина турбулентності, а за смугою – зменшується перемішування приземних шарів повітря. При суховіях лісові смуги суттєво зменшують швидкість вітру (до 50%) на відстані, кратній 25–30 висотам самої смуги. Найбільша ефективність спостерігається в зоні, яка дорівнює 10-15-кратній висоті смуги, де швидкість повітряного потоку знижується до 70-80% від початкової.
На широких міжсмугових полях спостерігається п'ять мікрокліматичних зон турбулентності: затишшя, слабкої, зменшеної, великої і нормальної (рис. 5.14). Ці зони виникають за смугами будь-якої конструкції, але найбільш виражені і широкі вони за ажурними насадженнями. За непродувними смугами вони більш різко виражені, проте вузькі.
Рис. 5.13. Вплив захисних смуг різної конструкції на швидкість вітру (по Я.Д. Панфілову, 1965):
1 – ажурна знизу, густа зверху; 2 – ажурна зверху, рідка знизу;
3 – густа зверху і знизу; 4 – рідка зверху і знизу
Навітряна Підвітряна Висоти
смуг
Мікрокліматичні зони Висоти
смуг
Мікрокліматичні зони
Рис. 5.14. Схема впливу ажурних лісових смуг на мікроклімат міжсмугових полів (за І.А. Гольцбергом, 1961)
А – великі міжсмугові клітки (ширина > 25-30 Н); Б – малі міжсмугові клітки (ширина < 25 Н); І – мікрокліматична передсмугова зона сходження потоків в приземному шарі повітря; ІІ – затишшя; ІІІ – зменшена турбулентність; ІV – посилена турбулентність (видування); V – нормальна турбулентність відкритого степу; 1 – дрібні вихори, 2 – крупні вихори, 3 – повітряні потоки, 4 – напрямок вітру
Принципово важливе значення мають культурна та природна трав'яниста рослинність як засіб меліорації. Вони створюють особливу діяльну поверхню ландшафту. Покриття поверхні ландшафту протягом значного часу досить густою біомасою змінює і покращує процес випаровування, температурний і водний режими території.