5.7. Використання перезволожених та осушених земель

Загальна площа осушених земель в світі складає 160,6 млн. га, або більше 11 % світової площі ріллі і багаторічних насаджень. У колишньому СРСР тільки в землеробській зоні налічувалося близько 250 млн. га перезволожених земель, але загальна площа осушених земель складала всього 12,5 млн. га. У Європі осушені землі становлять 70 % всієї меліорованої площі континенту. Осушення боліт і заболочених територій найбільш розвинене у Великобританії, Угорщині, Італії, ФРН, Фінляндії, Франції, Югославії. У Африці осушені землі зосереджені головно в Єгипті, Марокко, Судані. Перспективи розвитку осушувальних меліорацій в світі оцінюються приблизно в 220 млн. га.

Загальний меліоративно-болотний фонд України становить 6568,7 тис. га. Він складається з власне боліт і торфоболотних земель, а також із заболочених та перезволожених земель. Розподіл меліоративно-болотного фонду за областями і динаміку меліорованих земель за природними зонами наведено в табл. 5.21. Площа земельно-болотного фонду в межах Українського Полісся становить 2641 тис. га, з яких 1412 тис. га осушені. Із загального меліоративного фонду країни виділено 1186,1 тис. га, або 18%, які не підлягають осушенню. З них 311,6 тис. га становлять заповідники і заказники.

Крім того, в Україні наявні 194 болотних масиви загальною площею 125,6 тис. га, що підлягають охороні, а Шацькі озера, заплави річок Прип’ять і Стохід у Волинській області затверджені як місця оселення водоплавних птахів міжнародного значення. Загальна площа меліорованих земель в країні дорівнює 5,8 млн. га, з них понад 3 млн. га осушені, а ще 2500 тис. га можна умовно віднести до земель, що прилягають до осушених масивів, і на які впливають осушувальні меліорації. Перспектива розвитку осушувальних меліорацій до 2000 р. визначена постановою КМ України від 14.07.1993 р. “Про розвиток меліорації та поліпшення екологічного стану меліоративних земель у 1994 – 2000 рр.” Нею, зокрема, передбачалося введення площ нового осушення в розмірі 130 тис. га, в тому числі 57 тис. га у Житомирському Поліссі, та реконструкція 14 тис. га існуючих меліоративних мереж.

Серед осушених земель на площі 1,1 млн. га здійснюється двостороннє регулювання водно-повітряного режиму. Переважна більшість (90%) систем із двостороннім регулюванням водного режиму розташована в басейні Дніпра, а решта площ – в басейнах Західного Бугу, Дунаю, Дністра, Південного Бугу та Сіверського Дінця.

Таблиця 5.21. Меліоративно-болотний фонд і меліоровані землі України, тис. га [52]

Регіон (область)	Меліоративний фонд	Осушені землі
		всього	сільськогоспо-дарські угіддя
1	2	3	4
Вінницька	133,4	29,0	27,8
Волинська	690,8	270,6	244,4
Дніпропетровська	21,7	0,8	0,7
Донецька	33,2	-	-
Житомирська	981,9	263,9	244,9
Закарпатська	179,9	162,0	141,3
Івано-Франківська	262,4	137,1	135,1
Київська	429,4	141,6	130,2
Луганська	56,1	12,1	11,1
Львівська	820,6	429,2	406,8
Одеська	101,2	1,9	1,9
Полтавська	169,7	34,4	28,3
Рівненська	524,8	299,2	262,6
Сумська	189,5	79,7	71,6
Тернопільська	366,3	105,2	100,5
Харківська	104,7	8,8	8,7
Хмельницька	215,5	65,5	61,6
Черкаська	81,7	42,3	34,8
Чернівецька	198,8	79,3	77,5
Чернігівська	939,5	215,6	197,5
Запорізька, Кіровоградська, Миколаївська, Херсонська, АР Крим	67,6	-	-

В Україні було побудовано понад 60 великих осушувальних систем, серед яких найбільшими є Ірпінська, Трубізька, Верхньоприп’ятська, Берегівська, Латорицька, Замисловицька, Остерська, Кортеліська осушувально-зволожувальні системи та Турська, Желдецька і Мельницька осушувальні системи.

У районах осушення антропогенний тиск на ґрунти особливо інтенсивний, а будь-які дії на ґрунт (природні або антропогенні), що порушують рівновагу, яка склалася у минулому, спричиняють відповідні зміни в ґрунтоутворенні, властивостях ґрунтів і їх динаміці. На жаль, кожний шостий гектар осушених земель наразі перебуває в несприятливому меліоративному стані, а майже 70 тис. га переосушено. Результати досліджень, проведених в різних регіонах України, свідчать, що має місце чітко виражений в часі процес деградації ґрунтів після їх осушення та інтенсивного сільськогосподарського використання.

Загалом під впливом осушення можуть розвиватися наступні небажані процеси:

• у мінеральних ґрунтах легкого гранулометричного складу – інтенсивна мінералізація органічної частини (рослинних решток і гумусу); підкислення ґрунтового розчину; поява і винесення продуктів розкладання і рухомих речовин, зокрема поживних, з дренажними водами (з подальшою можливістю закупорювання дрен);

• у мінеральних ґрунтах середнього і важкого гранулометричного складу – аналогічні процеси, але з більшою вираженістю підкислення і меншими втратами рухомих елементів з дренажними водами;

• у органогенних ґрунтах – обезводнення органічної речовини, її гідрофобізація (незмочуваність) в результаті переосушення; інтенсифікація мінералізації торфу і утворення при цьому в надмірних кількостях (для рослин) аміаку, нітратів та перехід їх з ґрунту в повітря у вигляді молекулярного азоту, а в ґрунтові води – у вигляді NН₄⁺, NО₃^-.

Зазначені небажані явища – результат дії гідрологічних і мікрокліматичних умов, що змінилися під впливом осушення, внаслідок функціонування складної системи виникаючих взаємозалежностей і взаємообумовленостей. Треба мати на увазі, що прогнозування можливих небажаних змін в ґрунтах під впливом їх осушення тільки на основі обліку властивостей, що виявляються візуально, часто призводить до помилкового висновку про благополуччя майбутнього меліоративного стану ґрунтів, що, у свою чергу, нерідко веде до серйозних помилок і необхідності виправлення їх надалі. З цієї причини існує гостра необхідність розробки спеціальних прогнозів, які повинні бути частиною проектів регулювання водно-повітряного і пов’язаних з ним інших режимів ґрунтів.

Існує декілька методів розробки грунтово-меліоративних прогнозів:

• метод порівняльних грунтово-меліоративних аналогій, який дозволяє зіставляти властивості і ознаки цілинних і меліорованих ґрунтів при різній тривалості сільськогосподарського використання на фоні регулювання їх водно-повітряного режиму гідротехнічним прийомами;

• балансовий метод, заснований на розрахунках балансу продуктів ґрунтоутворювальних процесів, їх компонентів, надходження і винесення речовин з ґрунтового профілю (найчастіше з кореневмісного об’єму) на одиницю площі;

• аналітичні (математичні) методи, засновані на математичному описі ґрунтових процесів і їх вірогідної динаміки;

• метод моделювання процесів ґрунтоутворення і переміщення продуктів, що утворилися в їх результаті, разом з водою.

В загальному трактуванні осушення перезволожених ґрунтів покликане істотно покращити їх властивості. Проте, цей метод окультурення низькопродуктивних земель через неповну визначеність характеру зміни (прогнозу) об’єктів меліорацій, а у відповідності з цим і через недостатню агроекологічну обґрунтованість застосування тих чи інших меліоративних заходів, може призводити до істотного ускладнення екологічної ситуації в зоні проведення меліоративних робіт. На осушених землях можуть виникнути кризові ситуації наступних семи типів:

• вторинне заболочення земель через вихід із ладу гідротехнічних споруд, окремих елементів меліоративної мережі і погіршення режиму її функціонування;

• переосушення, “аридизація” земель через їх низьку вологоємкість, гідробуферну здатність і надто глибокий рівень пониження підгрунтових вод;

• спрацювання осушених торфових земель через ерозію і вихід на поверхню підстилаючої безплідної, мінеральної, сильно оглеєної чи піщаної породи;

• вторинне озалізнення, окарбоначення, осолонцювання і засолення осушених ґрунтів через нехтування геохімічною обстановкою в зоні меліоративного будівництва;

• забруднення дренажних вод залишками агрохімікатів продуктами розкладання органічної речовини ґрунту, зокрема нітратами, амонієм, хлором, сульфатами тощо;

• забруднення осушених земель і водотоків радіонуклідами, вивільненими внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС;

• утворення торфових кар'єрів і згарищ в результаті промислової виробки торфових родовищ, а також виникнення пожеж.

Для встановлення кризових ситуацій на меліорованих землях необхідно:

• провести аналіз існуючого стану використання меліорованих осушених земель;

• виявити причини низької ефективності використання земель меліоративного фонду,

• провести рекогносцирувальне польове обстеження меліорованих земель в даному регіоні у відповідності з нижченаведеною методикою польових обстежень, нанести на картосхему інформацію про сучасний еколого-меліоративний стан земель.

Показники діагностики для кожного типу кризової ситуації, а також періодичність проведення спостережень представлені в табл. 5.22.

Серед критеріїв оцінки екологічного стану осушених земель розрізняють критерії, що характеризують інтенсивність розвитку деградаційного процесу, і критерії рівня деградації ґрунту як такі, що характеризують фактичний його стан в момент спостереження. В табл. 5.23 наведена існуюча нормативна база для оцінки кризової ситуації на вказаних землях, якою користуються для об’єктивної інтерпретації отриманих даних.

Таблиця 5.22. Перелік показників діагностики кризового стану на осушених ґрунтах [3]

Назва показників	Періодичність
Об'ємна маса ґрунту і його загальна шпаруватість (показники ущільнення ґрунту)	1 раз на 5 років
Глибина залягання підгрунтових вод, строки відведення вод із верхнього шару (0–50 см) і початку польових робіт на осушеному полі, водовіддача торфу, стан рослинного покриву (показники діагностики вторинного заболочення і переосушення земель)	Щорічно
Щорічні втрати гумусу і органічних речовин, торфу, осадка торфовища, накопичення перегною в орному шарі (показники гумусового стану і спрацювання осушених торфовищ)	1 раз на 5 років
Накопичення вільних сполук заліза і карбонатів у верхньому (0–50 см) шарі осушеного ґрунту (показник вторинного озалізнення і окарбоначення ґрунту)	1 раз на 5 років
Різні форми кислотності, рН-буферності, вміст обмінного кальцію, вапняковий потенціал (показники вторинного підкислення ґрунтів)	Щорічно
Накопичення рухомого фтору, нітратів, рухомого алюмінію, важких металів тощо (показники хімічного забруднення)	1 раз на 5 років
Забруднення радіонуклідами (щільність забруднення радіації, накопичення радіоактивних цезію, стронцію та інших елементів)	1 раз на 5 років
Наявність траншей, залишкового торфу (показники стану земель вироблених торфовищ)	Одноразово

Таблиця 5.23. Діагностика рівнів деградованості осушених ґрунтів [3]

Деградація		Діагностичні критерії	Одиниці виміру	Нормативи параметрів деградованості
групи	види			І	ІІ	ІІІ	IV	V
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Механічна	Вітрова і водна ерозія	Зменшення глибини гумусових горизонтів	у % від вихідної	<10	10–20	20–40	40–60	>60
	Ущільнення ґрунту	Об'ємна маса: суглинок супісок, пісок	г/см3	<1,2 <1,5	1,2–1,3 1,5–1,6	1,3–1,4 1,6–1,7	1,4–1,5 1,7–1,9	>1,5 >1,9
		Загальна шпаруватість	%	>55	55–50	50–45	45–40	<40
Біохімічна	Дегуміфікація	Втрати гумусу	% від еталону	<5	5–10	10–20	20–30	>30
	Спрацювання осушених торфовищ	Середньорічна втрата торфомаси	т/га	<3	3–6	6–12	12–20	>20

Закінчення таблиці 5.23.

	1	2		3	4		5	6	7		8	9
	Хімічна	Озалізнення		Вміст вільних сполук заліза (Fе2О3)	% ваг.		<4	4–8	8–15		15–30	>30
		Окарбона-чення		Вміст СаО	% ваг.		<10	10–20	20–30		30–40	>40
		Осолонцю-вання		Вміст увібраного Na	% від суми увібраних основ		<3	3–5	5–8		8–10	>10
		Підкислення і декальцинація		Вапняковий потенціал	умовні одиниці		> 4,5	4,5–3,5	3,5–3,0		3,0–2,0	< 2
	Радіологічна	Забруднення радіонуклідами		Щільність забруднення	кБк/м2		< 18,5	18,5–37,0	37,0–185		185–555	> 555
Примітка:			І. Деградація практично відсутня			ІІ. Деградація слабка				ІІІ. Деградація середня
			ІV. Деградація висока			V. Деградація надто висока (кризова)

Таблиця 5.24. Напрями відтворення та раціонального використання меліорованих земель, що знаходяться в кризовому стані [3]

Назва кризового стану	Заходи з відтворення і раціонального використання
Вторинне заболочення земель через вихід із ладу дренажної системи	Зміна напрямку використання земель, трансформація їх в сіножаті; реконструкція меліоративної системи: обґрунтування, проектування і реалізація проекту; планування поверхні і перехід виключно на гребенево-грядову технологію вирощування.
Переосушення земель через інтенсивне їх дренування	Додаткове шлюзування, зволоження, зміна елементів конструкції системи, підвищення вологоємкості і гідробуферності ґрунтів (глинування, угноєння, структурна меліорація).
Спрацювання осушених торфовищ через вітрову ерозію, мінералізацію органіки	Луківничий та пасовищний напрямки використання торфового масиву, зменшення рівня залягання підгрунтових вод за допомогою влаштування додаткових елементів конструкції осушувальної системи.
Вторинне озалізнення, окарбоначення, осолонцювання і засолення осушених ґрунтів	Проведення періодичного (через 3–4 роки) глибокого меліоративного рихлення ґрунту; піскування торфових ґрунтів; локалізація внесення добрив і створення комфортних зон; трансфор-мація земель в лукопасовищний напря-мок використання; хімічна меліорація і посів соле- і солонцевитривалих культур; аераційний дренаж і внесення матеріалів, що розпушують (сапропелю, торфу соломи, деревної стружки, тирси тощо) грунт.

Закінчення таблиці 5.24

Назва кризового стану	Заходи з відтворення і раціонального використання
Забруднення дренажних вод агрохімікатами та продуктами мінералізації органіки	Застосування малорозчинних форм мінеральних добрив пролонгованої дії; насичення сівозміни культурою багаторічних трав, пожнивні, проміжні посіви; застосування способів структурної меліорації ґрунтів; мінімалізація частоти рихлення ґрунтів, безполицева оранка; локальні способи внесення добрив і меліорантів.
Утворення кар’єрів, згарищ тощо	Повний видобуток залишкового торфу і будівництво водоймища для риборозведення і інших цілей; культуртехнічна меліорація і освоєння під сіножаті, пасовища, чагарниково-лозові угіддя для побутових потреб тощо; проектування мисливських і природоохоронних територій, місць рекреації та відпочинку; створення лісових насаджень.
Забруднення земель радіонуклідами	Відведення під природне та штучне заліснення, насадження чагарників (при забрудненні 555 кБк/м2); захоронення верхнього шару на глибину 35–55 см і посіви спеціальних культур, в яких радіонукліди не накопичуються; внесення добрив та хімічних меліорантів, мікроелементів тощо.

На підставі даних польових і лабораторних досліджень необхідно обґрунтувати подальший найбільш доцільний і раціональний напрямок використання деградованих осушених земель, та завчасно передбачити необхідність змін у цьому напрямку на інших масивах. При цьому може виникнути потреба переводу меліорованих земель з одного виду угідь в інший, більш раціональний. В таблиці 5.24 наведені заходи, спрямовані на відтворення і раціональне використання осушених земель за умов кризового стану.

Особливо уважно слід підійти до пропозицій щодо необхідності реконструкції тієї чи іншої меліоративної мережі. В цьому випадку, крім оцінки рівня екологічної небезпеки, слід зробити екологічний аналіз впливу меліорації на сільськогосподарське використання земель.

Інтерпретація одержаної інформації повинна бути стислою, конкретною, аргументованою, об'єктивною, а висновки – обґрунтованими і достовірними.