Экологические проблемы орошения и осушения почв
Естественные свойства почв различных районов нередко малоблагоприятны для эффективного сельскохозяйственного использования. Многолетняя мерзлота почв северных районов, переувлажненность почв лесной зоны, кислотность подзолистых почв, засоленность почв аридных областей, а также мезо- и микрорельеф отдельных земельных участков (крутые склоны, овраги, наличие валунов, кочек, камней и т. д.) требуют приложения определенных усилий человека по преобразованию естественных свойств не только почвы, но и рельефа, климата, растительности.
Направленное улучшение неблагоприятных свойств природной среды с целью максимально полного использования природно-ресурсного потенциала называют мелиорацией.
Сельскохозяйственная мелиорация преимущественно ориентирована на улучшение почвенных, гидрологических и климатических условий сельскохозяйственных угодий и включает орошение, обводнение, осушение земель, противоэрозионные мероприятия, рассоление почв и т. д. Объектами мелиорации могут быть так же леса, ландшафты, климат, водные объекты, нарушенные земли и др. В связи с этим выделяют различные виды и способы мелиорации (таблица №1) (В.А. Черников 2000).
Таблица №1
Сводная таблица основных видов и способов мелиорации
Виды меллиорации |
Подвиды |
Способы |
Климатические |
Микроклиматические, мезо- и макроклиматические |
Обогрев плантаций дымлением; укрытие; полив; вызывание осадков из облаков; рассеивание облаков; уничтожение града; вызывание таяния ледников; изменение течения рек; создание гидротехнических сооружений и искусственных водоемов.
|
Водные |
Оросительные |
Поверхностное, подпочвенное, лиманное орошение, дождевание |
осушительные |
Открытый способ, закрытый дренаж, обвалование |
|
Снежные |
|
Снегозадержание, снегонакопление, уплотнение снега, задержание талых вод |
фитомелиорации |
Лесомелиорации |
Лесонасождения на полях, горных склонах, орошаемых землях и песках |
Кустарниковые и травянистые |
Использование псаммофитов и кустарников для закрепления песков |
|
Земельные |
Борьба с эрозией |
Регулирование поверхностного стока, выпоса скота, закрепление оврагов, почвозащитные методы |
Культурно-технические |
Уничтожение механических препятствий при обработки почвы, уничтожение дикой растительности, химическая мелиорация неудобных и малопродуктивных земель,террасирование склонов |
|
Повышение плодородия обрабатываемых земель |
Известкование кислых и гипсование засоленных земель, внесение удобрений, борьба с сорной растительностью, создание мощного растительного покрова |
Экологически обоснованные мелиоративные работы позволяют одновременно решать существенные вопросы охраны природы и улучшения качества среды. При комплексном ведении мелиоративных работ меняются соотношения всех средообразующих компонентов. Примером может служить мелиорация Колхидской низменности, расположенной в нижнем течении р. Риони (Черноморское побережье Грузии). Здесь проведен и постоянно поддерживается большой комплекс мелиоративных мероприятий, в том числе и осушение болот, что позволяет получать устойчивые и высокие урожаи субтропических культур.
Чаще мелиорации направлены на изменение какого-либо одного компонента экосистемы. Например, мероприятия по созданию новых и улучшению существующих источников получения воды или, наоборот, устранение избыточной увлажненности, регенерации нарушенных процессов самовосстановления природного качества поверхностных и подземных вод. (Такого рода работы объединяются под общим названием — гидромелиорация.)
В целом же, по мнению специалистов, в процессе хозяйственной деятельности необходимо проводить более 35 видов мелиорации. Одна из основных среди них — мелиорация почв, осуществляемая путем искусственного регулирования их водного, воздушного, соленого, теплового, биохимического и физико-химического режимов. Как свидетельствует многолетняя практика, для регулирования и изменения Пере численных свойств почвы применяется порядка 30 видов мелиорации почв (орошение и осушение, агролесомелиорация и фитомелиорация, пескование глинистых почв и глинование легких и торфяных, гипсование и известкование, внесение поверхностно-активных со единений и т. д.).
Каждый вид мелиорации, действуя на основной «мелиорируемый» компонент, оказывает непосредственное иди косвенное воздействие на сопредельные территории и компоненты, что с экологической точки зрения не всегда желательно, а порой и крайне опасно. Такие нежелательные процессы чаще всего сопутствуют гидромелиорации, являясь преимущественно ее следствием. Это характерно как для осушения, так и для орошения. Данные виды мелиорации обычно кардинально изменяют естественные гидрологические процессы. Масштабность их использования на планете обусловлена тем, что аридные (засушливые) и семиаридные (полузасушливые) земли занимают свыше 50 % поверхности суши. Обладая плодородными свойствами, они испытывают не достаток влаги. В нашей стране около 75 % пахотных земель расположено в зонах неустойчивого иди недостаточного увлажнения.
Мелиорация земель призвана способствовать получению высоких и устойчивых урожаев, повышению плодородия почвы и рациональному использованию земельных ресурсов. К ней относятся: орошение и осушение земель; обводнение пастбищ; регулирование течения рек и поверхностно го стока вод; промывка водой засолен ной почвы; вентиляция почв, плохо проводящих воздух, посредством подземных дрен; устройство гидротехнических сооружений и валов для предотвращения эрозии почв; удаление промоин и закрепление оврагов; укрепление сыпучих песков облесением, сидерацией и внесением органических удобрений; почво- и полезащитное лесонасаждение; коренное улучшение химико-физических свойств почвы путем известкования, гипсования и внесения органических и минеральных удобрений; устранение солонцовых пятен на полях, пастбищах и сенокосах; корчевание пней, сведение кустарника, уборка валунов и камней с полей, лугов и пастбищ, уничтожение кочек, выравнивание микрорельефа. Каждый вид этих работ выполняют в зависимости от хозяйственной необходимости и целесообразности с учетом природных условий данной местности. При этом наиболее Полный хозяйственный и экономический эффект мелиорация дает при комплексном осуществлении системы мелиоративных мероприятий. Напри мер, использование минеральных удобрений на полях с повышенной кислотностью почв обязательно должно сопровождаться известкованием; орошение полей дает должный эффект в сочетании с внесением минеральных и органических удобрений, возделыванием на полях специально выведенных сортов растений, устройством дренаж ной сети при строгом соблюдении норм полива.
Изменения водного баланса различных территорий и речного стока под влиянием хозяйственной деятельности, вероятность отрицательных последствий в результате целенаправленных и непреднамеренных отклонений антропогенных процессов от их сложившейся природной динамики уже давно интересовали исследователей. Основы комплексных водобалансовых исследований, результаты которых позволяют вы явить роль почвенного и растительного покрова речных водосборов в изменении водоносности рек и процессов, определяющих влагообмен в почвах, были заложены В. В. Докучаевым, А. И. Воейковым, А. А. Измаильскм, П. А. Костычевым еще в конце прошлого века.
Последующие работы по изучению проблем орошения (А. М. Алпатьев, А. Н. Костяков, Н.А. Мосиенко, С. И. Харченко, В. В. Шабанов, И. А. Шикломанов, Б. Г. Штепа и др.) (из материала Черников 2000) позволили создать довольно реальную картину возможных экологических изменений при родных комплексов под воздействием орошения. Исследования в области влияния осушительных мелиораций на окружающую среду, проведенные А. Г. Булавко, К. Е. Ивановым, С. Н. Новиковым, В. В. Романовым, С. Г. Скоропановым, В. Ф. Шебеко и др., позволили установить возможность возникновения отрицательных проявлений и последствий.