3. Осушительные мелиорации в Беларуси и их влияние на ландшафты страны

С позиций физико-географа, осушение есть уничтожение гидроморфных комплексов, лесной и кустарниковой растительности, нивелировка местных локальных природных различий путем проведения культуртехнических работ, известкования, внесения минеральных и органических удобрений. Это приводит к образованию антропогенного ландшафта с присущими ему процессами мелиоративной эрозии, дефляции, минерализации и сработки торфяной залежи, уплотнения почвы и полной перестройки орнитофауны. При этом проявляются новые свойства ландшафта:

• увеличение пожарной опасности на торфяниках,

• уменьшение продолжительности безморозного периода и снижение температур почвы и воздуха в ночное время,

• сокращение и даже исчезновение некоторых видов естественной фауны [12, с. 304].

Влияние осушения происходит через подвижные компоненты ландшафта — поверхностные (дренажный сток) и грунтовые воды. Прослеживаются три области влияния: две — прямого (гидрологическая и гидрогеологическая); третья — агротехнической и прочей деятельности человека.

Снижение уровня грунтовых вод определяет две цепочки причинно-следственных связей: одна проявляется в изменении ландшафтно-геохимических условий, почвенного и растительного покрова; другая связана со снижением затрат тепла на физическое испарение, изменениями в структуре радиационного и теплового балансов, что, наряду с альбедо деятельной поверхности, формирует новый микроклимат [13, с. 286].

Микроклиматический эффект осушения наиболее ярко проявляется в изменении температуры поверхности почвы. В летнее время на осушенном болоте в дневные часы температура поверхности почвы обычно на 1-5 градусов выше, чем на болоте. Осушение приводит к росту суточной амплитуды температуры в разные сезоны года от 2,5 до 6,5 градусов в период активной вегетации растений. Возрастают абсолютные значения минимальных температур на поверхности почвы, обычно на 1-3 градуса в сроки наблюдений 1 и 7 ч и на 0,3-2,0 градусов в 19 ч. Максимальные температуры поверхности почвы обычно на 3-5 градусов выше на осушенных землях, чем на болоте [14, с. 124-126].

Выравнивание рельефа после осушения и проведения культуртехнических работ снижает шероховатость поверхности и приводит к увеличению скорости ветра по сравнению с неосушенным болотом в дневные часы на 1-1,2 м/с. В утренние часы различия малы, а на срок 19 ч за счет большей неустойчивости воздуха над более теплым болотом (июль-август скорость ветра на болоте выше на 0,5-0,8 м/с.

Удаление кустарников и сглаживание полей приводит к значительному перераспределению снежного покрова и интенсивному метелевому переносу.

Основная часть осушенных земель, за исключением пограничных зон с лесами и кустарниками, имеет запас влаги на 10% меньше средних фоновых значений. Осушение приводит к большей глубине промерзания осушенного торфяника, на 20-30 см [15, с. 366].

Большинство мелиорированных земель Беларуси характеризуется высокой степенью уплотнения почвенного покрова в следствие их материального дренирования.

На землях, осушенных материальным дренажем, уплотненный подпахотный слой препятствует прохождению излишней влаги к дренам, в результате эффективность дренажа резко снижается (рисунок 2).

Рисунок 2 – Негативные факторы уплотнения почвы

Низкая водопроницаемость приводит к задерживанию атмосферных осадков в поверхностном слое, а скорость инфильтрации влаги значительно снижается. Отличительной особенностью переуплотнения почвы является наличие на ее поверхности вымочек и снижение стока воды из дренажных систем.

Мероприятия по предупреждению и ликвидации избыточного уплотнения почв условно можно разделить на 3 группы:

• инженерно-технические,

• организационные,

• агротехнические.

В первую входят мероприятия, направленные на увеличение площади опоры обрабатывающей техники, использование колесных тракторов и других тяжелых машин со сдвоенными шинами, использование движителей на гусеничном ходу, что уменьшает давление на почву.

Ко второй относятся мероприятия по применению технологий возделывания сельскохозяйственных культур с минимально возможным числом проходов по полю тяжелой, особенно колесной, техники. Эти технологии предусматривают элементы минимальной обработки почвы, использование широкозахватных агрегатов, направляющей колеи в интенсивных технологиях возделывания культур, применение комбинированных орудий и агрегатов, повышение скорости обработки, совершенствование севооборотов, снижение передвижения по полям транспортно-технологических агрегатов: автомобилей, тяжелых колесных тракторов с прицепами.

Третья группа — это агротехнические мероприятия по снижению переуплотнения почв, которые можно разделить на 3 подгруппы:

• приемы создания устойчивого оптимального сложения почв путем обработки их в оптимальные по физической спелости сроки, улучшение структурного состояния с помощью травосеяния, внесения высоких доз органических удобрений и мелиорантов, содержащих кальций;

• разуплотнение почв с помощью культур, имеющих стержневую корневую систему (редька масличная, яровой и озимый рапс и другие с мощной корневой системой), т. е. биологическое рыхление;

• приемы разуплотнения с помощью глубокого (более 0,6 м) или эксплуатационного (до 0,5 м) рыхления подпахотного слоя [16, с. 164].

Позитивные факторы разуплотнения подпахотного слоя почвы представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 – Позитивные факторы разуплотнения подпахотного слоя почвы

В климатических условиях Беларуси, где среднемноголетние осадки превышают величину испарения, имеет место избыточное увлажнение земель, хотя в течение вегетации бывают и засушливые периоды. Вместе с региональными особенностями (малыми уклонами территорий и соответственно рек-водоприемников в Полесье, западинным рельефом и слабой водопроницаемостью почв в северной части республики) это привело к тому, что в естественном состоянии до проведения мелиорации более          8 млн. га земель (40% всей территории) были заболоченными и избыточно увлажненными, причем 2,9 млн. га занимали болота. В Полесских областях заболоченность была еще выше: 63% в Гомельской, 60% в Брестской, а в отдельных районах достигала 70-80%. В результате этого доля сельхозугодий была незначительной, причем во многих районах, особенно в Полесье преобладали низкоплодородные песчаные земли [17, с. 160].

К началу широкомасштабной мелиорации (середине 60-х годов) было мелиорировано не более 1 млн. га земель. В 1975 г. площадь мелиорированных земель составила 2,2 млн. га, в 1990 г. — 3,3 млн. га, в том числе 2,9 млн. га сельхозугодий.

С 1990 г. по 2000 г. были введены в эксплуатацию только 100 тыс. га мелиорированных земель, в основном объекты, строительство которых было начато в Советском Союзе [18, с. 323].

Осушительная мелиорация земель в Беларуси, как и в других странах, проводилась с целью вовлечения в сельскохозяйственный оборот (в районах с преобладанием низкоплодородных, преимущественно легких по гранулометрическому составу почв) потенциально плодородных заболоченных земель, представленных в значительной части торфяниками.

Кроме того, она также проводилась и с целью создания условий расширенного воспроизводства почвенного плодородия на сельскохозяйственных угодьях в тех районах, где лимитирующим фактором плодородия являлось периодическое или постоянное переувлажнение.

С помощью мелиорации ставилась задача придать устойчивость сельскохозяйственному производству, повысить эффективность применения других факторов его интенсификации, включая использование удобрений и средств механизации [19, с. 200].

Л андшафтно-мелиоративная карта-схема Белорусского Полесья представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Ландшафтно-мелиоративная карта-схема Белорусского Полесья

На рисунке 4 изображены следующие ландшафтно-мелиоративные комплексы: 1 – болотно-карбонатно-солончаковый, 2 – мезотрофно-болотно-дерновый, 3 – проточно-болотно-подзолистый, 4 – олиготрофно-болотно-подзолистый, 5 – возвышенности и равнины с супесчаными и суглинистыми почвами, 6 – поймы крупных рек.

Из первоочередного мелиоративного фонда Беларуси, составляющего к середине XX века по оценкам почвоведов и специалистов по земельным ресурсам около 4,5 млн.га, за период 1960-1990 гг. осушено около 3,4 млн.га, из которых 2,9 млн.га представлены сельхозугодьями.

В мелиоративное преобразование земель республики вложено не менее 7,5 млрд. долларов. Причем в общих объемах капитальных вложений в мелиорацию до 20% составляют расходы на дорожное (построено около 20 тыс. км дорог) и жилищное строительство, в том числе новых поселков с их производственной инфраструктурой и объектами соцкультбыта. Не менее 15% капитальных вложений направлено на создание производственной и жилой базы мелиоративных строительных и эксплуатационных организаций [20, с. 206].

На начало 90-х годов 20 века на осушенных землях Беларуси производилось более трети растениеводческой продукции при средней продуктивности 33 центнера, а на пашне — 45 центнеров с гектара в зерновом эквиваленте, в том числе около 70% грубых и сочных кормов. Передовые хозяйства достигали продуктивности до 8 т/га корм.ед. Примерно на 15-20% площади мелиорированных земель в 1990-1991 гг. продуктивность составляла от 6 до 7 тонн с гектара. Средний уровень продуктивности мелиорированного гектара около 50 ц.к.е. был реален и вполне достижим при том объеме ресурсов, которые направлялись на финансирование ремонтно-эксплуатационных работ на мелиоративных системах, обновление машинотракторного парка, использование органических и минеральных удобрений, применение средств защиты растений и других факторов повышения урожая.

Достигнутая продуктивность земель, особенно осушенных, на 60-80% определяется антропогенными факторами. За счет интенсификации земледелия Беларусь к 1991 г. существенно продвинулась по пути расширенного воспроизводства плодородия почв. Однако поддержание достигнутого уровня сельскохозяйственного производства требовало интенсивного ресурсного обеспечения и базировалось в значительной мере на поставках из-за пределов республики в рамках союзной кооперации [21, с. 239].

С развалом Советского Союза прекратился приток в Беларусь сравнительно дешевых материально-энергетических ресурсов, что послужило причиной резкого сокращения внесения удобрений, известкования кислых почв, применения средств защиты растений, обновления машинотракторного парка.

В первую очередь этот процесс отразился на продуктивности мелиорируемых почв и привел к соответствующему снижению валовых сборов продукции растениеводства, основную часть которых составляют корма.

Другим следствием снижения ресурсного обеспечения, по своим последствиям значительно превосходящим первое, является прогрессирующий, из-за отсутствия надлежащих ремонтно-эксплуатационных работ, износ мелиоративных систем и развитие процессов вторичного заболачивания, ведущий в перспективе к выводу из сельскохозяйственного использования мелиорированных земель.

Всего в Республике Беларусь до 2000 г., когда новое мелиоративное строительство было полностью прекращено, осушено около 2,9 млн га сельскохозяйственных земель [22, с. 38-50].

К арта природно-мелиоративного районирования Белорусского Полесья представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 — Природно-мелиоративное районирование Белорусского

Полесья

На данной карте можно увидеть следующие элементы природно-мелиоративного районирования: границы: I – Брестского и Припятского артезианских бассейнов, II – природно-мелиоративных областей, III – приордно-мелиоративных районов; природно-мелиоративные области: А – Бугско–Ясельдинская, Б – Центральная, В – Припятская; природно-мелиоративные районы: 1 – Загородье, 2 – Мухавецкая равнина, 3 – Щаро-Ясельдинский, 4 – Белоозерско-Ритский, 5 – Пинско-Лунинецкий, 6 – Циянский, 7 – Морочанско-Ланьский, 8 – Оресско-Бобрикский, 9 – Столинско-Туровский, 10 – Ствижско-Убортьский, 11 – Словечненский, 12 – Березинско-Птичский, 13 – Вить-Турьинский, 14 – Днепровско-Сожский треугольник, 15 – Днепровско-Припятский.

Мелиорация выполнена с использованием различных конструкций гидромелиоративных систем (ГМС). Большинство из них не только устраняют избыток воды в периоды переувлажнений, но и сбрасывают в засушливые периоды вегетации дефицитную почвенную влагу.

В целом по Беларуси только четверть гидромелиоративных систем относится к категории осушительно-увлажнительных, способных не только осушать почву в периоды переувлажнений, но и с помощью водорегулирующих (водоподпорных) сооружений задерживать сток воды в каналах для использования его на увлажнение мелиорируемых земель в засушливые периоды вегетации.

При проведении мелиорации учитывалась естественная влагообеспеченность регионов, поэтому наибольшую часть в составе ГМС осушительно-увлажнительные системы (ОУС) занимают в Гомельской (52,5%), Брестской (41,6%) и Минской (26,6%) областях.

Возможности управления водным режимом у разных типов осушительно-увлажнительных систем далеко не равноценны. Они в значительной мере ограничиваются отсутствием водоисточников для гарантированного увлажнения. Например, в Брестской области только на 12,8%, в Минской — на 8,0%, а в Гомельской области — всего на 6,4% ГМС можно поддерживать оптимальный водный режим почв с помощью увлажнительного шлюзования (таблица 1).

Таблица 1 – Наличие и типы гидромелиоративных систем в Беларуси

Область	Общая площадь осуш. с/х земель	Площадь ОУС		Площадь ОУС с гарантир. регул—ем	Площадь ОУС с предвар. шлюз—ем
		всего	в т.ч. с механич. водоподъемом
Брестская	684,9/100	284,9/41	193,6/28,3	87,7/12,8	197,2/28,8
Гомельская	524,7/100	275,7/52	33,5/6,4	29,4/5,6	246,3/46,9
Минская	593,1/100	158,0/26	22,7/3,8	47,78,0	110,3/18,6
Гродненская	291,1/100	16,8/5	—	9,1/3,1	7,7/2,6
Могилевская	290,4/100	17,5/6	2,8/1,0	0,1/0,03	17,4/6,0
Витебская	521,4/100	—	—	—	—
Всего	2905,6/100	752,9/25	252,6/8,7	174,0/6,0	578,9/19,9

Большая часть осушительно-увлажнительных систем способна только задерживать воду, которая попадает в открытые каналы с прилегающих к ним земель (с местным стоком), например, в период прохождения паводков или половодий. Однако в засушливые периоды вегетации местного стока в каналах, как правило, не хватает для гарантированного увлажнения осушаемых почв.

Представленные в таблице 1 данные отражают только конструктивные особенности ОУС. Кроме них существует еще целый ряд других ограничений (например таких, как морфометрических, водно-физических, гидрологических, технических и др.), дополнительно сужающих возможности активного управления водным режимом почв на осушительно-увлажнительных системах [23, с. 424].

На рисунке 4 представлено процентное соотношение площади осушенных земель в каждой из областей Республики Беларусь и общей площади областей. Из представленной диаграммы видно, что наибольший показатель осушенности земель соответствует Брестской области (22,7% от общей площади области), наименьший — Могилевской области (11,4%).

Рисунок 6 — Соотношение (в %) площади осушенных земель к общей площади области

Потеря мелиорированных земель для сельскохозяйственного производства Беларуси может означать не только снижение валового сбора сельскохозяйственной продукции, ухудшение состояния транспортных коммуникаций, условий работы и проживания людей, но в конечном итоге угрозу продовольственной независимости государства и возрастание социальной напряженности.

Не случайно Президент Республики Беларусь и Правительство в последнее время принимают энергичные меры для сохранения созданного мелиоративного комплекса и особенно для повышения эффективности его работы. В этом состоит основная цель принимаемых решений.

Вместе с тем достижение поставленной цели должно базироваться на максимальной экономии ресурсов, направляемых для содержания и развития мелиоративного комплекса, повышении эффективности использования мелиорированных земель. Решение поставленной задачи требует объективного анализа технического состояния мелиоративных систем и перспектив их использования.

В результате крупномасштабной мелиорации, проведенной за последние два десятилетия, Белорусское Полесье превратилось в один из развитых индустриально-аграрных регионов республики.

Без сомнения, мелиорация земель сыграла ведущую роль, без нее интенсификация сельского хозяйств в этом регионе была бы просто невозможна [24, с. 184].

Заключение

Мелиорация — комплекс организационно-хозяйственных и технических мероприятий по улучшению гидрологических, почвенных и агроклиматических условий с целью повышения эффективности использования земельных и водных ресурсов для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Мелиорация отличается от обычных агротехнических приемов длительным и более интенсивным воздействием на объекты мелиорации.

Мелиорация — один из способов рационального использования природы. Она заключается в повышении производительной силы земли, ее продуктивности, а также в оздоровлении природной среды. Главным образом мелиорацию применяют к почвам, но существует и мелиорация лесов, лугов и водоемов.

Осушительные мелиорации — это мероприятия, задача которых — регулирование водного, воздушного, теплового и питательного режимов избыточно увлажненной территории путем устранения избытков воды в почве для повышения плодородия земель и урожайности сельскохозяйственных культур.

В результате крупномасштабной мелиорации Белорусское Полесье превратилось в один из развитых индустриально-аграрных регионов республики. Без сомнения, мелиорация земель сыграла ведущую роль, без нее интенсификация сельского хозяйств в этом регионе была бы просто невозможна. И при этом не произошли те катастрофические последствия, которые пророчили, а именно: обмеление Днепра и Припяти, не изменился климат и не участились засухи.

Наибольший показатель осушенности земель соответствует Брестской области (22,7% от общей площади области), наименьший — Могилевской области (11,4%).

Потеря мелиорированных земель для сельскохозяйственного производства Беларуси может означать не только снижение валового сбора сельскохозяйственной продукции, ухудшение состояния транспортных коммуникаций, условий работы и проживания людей, но в конечном итоге угрозу продовольственной независимости государства и возрастание социальной напряженности.

Главным из нерешенных в настоящее время вопросов в науке является установление допустимого объема мелиорации для каждого конкретного водооборота с учетом рационального использования всех природных ресурсов и интересов всех отраслей народного хозяйства.

Список использованных источников

1. Лосев, К.С. Вода / К.С. Лосев. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989. — 272 с.

2. Марцинкевич, Г.И. Ландшафты Беларуси / Г.И. Марцинкевич, Н.К. Клицунова. — Мн.: Университетское, 1989. 239 с.

3. Арманд, Д.Л. Наука о ландшафте / Д.Л. Арманд. — М.: Мысль, 1975. — С. 5-46, 237-247.

4. Николаев В.А. Проблемы регионального ландшафтоведения. — М.: МГУ, 1979. 160 с.

5. Куракова, Л.И. Современные ландшафты и хозяйственная деятельность / Л.И. Куракова. — М.: Просвещение, 1983. 160 с.

6. Логинов, В.Ф. Природная среда Беларуси / В.Ф. Логинов. – Мн., 2002. 424 с.

7. Дубенок, Н.Н. Мелиоративное обустройство сельскохозяйственных угодий / Н.Н. Дубенок, А.П. Тельцов. — М.: МСХА, 2005.

8. Марцинкевич, Н.К. Ландшафтоведение / Н.К Марцинкевич. — Мн.: БГУ, 2007.

9. Мелиорация и водное хозяйство: Справочник. Том «Осушение»/ Под ред. Б.С.Маслова. М.: «Ассоциация Экост», 2001.

10. Авессалова, И. А. Экологическая оценка ландшафтов / И. А. Авессалова. — М.: МГУ, 1992. – 89 с.

11. Витченко, А. Н. Геоэкология: курс лекций /А.Н. Витченко Мн.: БГУ, 2002. – 101 с.

12. Войтович, М.С. География Белоруссии: учеб. пособие / М.С. Войто-вич, Б.Н. Гурский, В.Я. Науменко [и др.] / Под ред. М.С. Войтовича, Б.Н. Гурского. — Мн.: Вышэйшая школа, 1984. – 304 с.

13. География Гомельской области / Под ред. Г.Н. Каропа, В.Е. Пашук. – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2000. – 286 с.

14. Голод, Д.С. Структурные изменения природно-растительного комплекса и динамика биоразнообразия растительности в связи с мелиорацией земель Белорусского Полесья // Стратегия сохранения и использования водных ресурсов и биологического разнообразия в Полесье, межд. семинар, 29-31 мая, 2003 г.: материалы. – Пинск, 2003. – С.124 – 126.

15. Исаченко, А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование / А.Г. Исаченко. – М.: Высшая школа, 1991. – 366 с.

16. Каропа, Г.Н. Физическая география Белоруссии: курс лекций для студентов: 2-е изд., перераб. и доп. / Г.Н. Каропа. – Гомель: ГГУ им. Ф.Скорины, 2010. – 164 с.

17. Куракова, Л. И. Современные ландшафты и хозяйственная деятельность / Л.И. Куракова. – М.: Просвещение, 1983. – 160 с.

18. Логинов, В. Ф. Основы экологии и природопользования / В.Ф. Логинов. – Мн., 1998. – 323 с.

19. Марцинкевич, Г. И. Ландшафтоведение: курс лекций / Г.И. Марцинкевич. – Мн.: БГУ, 2005. – 200 с.

20. Марцинкевич, Г.И. Основы ландшафтоведения / Г.И. Марцинкевич, Н.К. Клицунова, А.Н, Мотузко. – Мн., 1986. – 206 с.

21. Марцинкевич, Г.Н. Ландшафты Белоруссии / Г.Н. Марцинкевич, Н.К. Клицунова, Г.Т. Хараничева [и др.] / Под ред. Г.Н.Марцинкевич, Н.К. Клицуновой. – Мн.: Университетское, 1989. – 239 с.

22. Мееровский, А. Проблемы сохранения природного потенциала Белорусского Полесья // Стратегия сохранения и использования водных ресурсов и биологического разнообразия в Полесье, межд. семинар, 29-31 мая, 2003 г.: материалы. – Пинск, 2003. – С.38 – 50.

23. Природная среда Беларуси / Под ред. В. Ф. Логинова. – Мн., 2010. – 424 с.

24. Проблемы Полесья. – Вып. 12. – Мн.: Наука и техника, 1989. – 184 с.