Тема 7. Меліорація грунтів

Меліорація земель (від латинського слова "melioratio", що в перекладі означає  "покращення")  –  це  комплекс  заходів  щодо  корінного  поліпшення угідь та підвищення родючості ґрунтів, створення  сприятливих умов для вирощування сільськогосподарських культур.

За  впливом на ґрунт і  рослину,  тобто  за  способом  здійснення розрізняють  такі види  меліорації: агротехнічні, лісомеліоративні (лісотехнічні), хімічні, гідротехнічні, протиерозійні, культуротехнічні.

Агротехнічні  меліорації  –  агротехнічні  заходи  докорінного поліпшення природних умов вирощування сільськогосподарських рослин. Підвищення родючості ґрунтів  досягається  правильним вибором глибини й  напрямку  оранки,  плантажною  оранкою,  ґрунтопоглибленням; поліпшенням  природних  кормових  угідь,  кротуванням,  залуженням, щілюванням та ін. (див. розділ 2). Цей вид меліорацій виконують  за допомогою машин і знарядь, які є в господарствах, і, тому, він відносно дешевий.

Лісотехнічні  меліорації  здійснюють  за  допомогою  садіння  лісу  або чагарників  для  захисту ґрунту  від  водної  та  вітрової  ерозії,  тобто при лісомеліоративних меліораціях  підвищення  родючості  земель досягається захисними лісонасадженнями, це є: закріплення рухомих пісків, обліснення крутих схилів і яруг, створення полезахисних лісових смуг і водорегулюючих лісових насаджень.

 

Рисунок 3.1 – Лісомеліративні насадження

Хімічні  меліорації  –  проводять шляхом вапнування,  гіпсування, глинування, піскування та інших заходів, що пов’язані із зміною хімічного складу  ґрунту  та  його  водно-фізичних  властивостей. 

Вапнування кислих ґрунтів. Ефективна  родючість  ґрунтів  значно  залежить  від  реакції ґрунтового розчину,  яка  впливає  на  рослини  безпосередньо,  або опосередковано,  через  погіршення  фізичних,  фізико-хімічних властивостей або умов живлення. Для підвищення родючості ґрунтів з підвищеною кислотністю необхідно проводити їх систематичне вапнування.

Вапнування  –  внесення  в  ґрунт  кальцію  і  магнію  у  вигляді карбонату,  оксиду  або  гідрооксиду  для  нейтралізації  кислотності.

  

Рисунок 3.2 – Вапнування кислих грунтів

 Вапнування  –  є головним і найбільш радикальним заходом покращення властивостей  ґрунтів  з  кислою  реакцією.  Цей  захід  багатосторонньо впливає  на  покращення  агрохімічних,  агрофізичних  та  біологічних властивостей  ґрунтів,  забезпечення  рослин  кальцієм  і  магнієм, мобілізацію  та  іммобілізацію  макро-  і  мікроелементів,  створення оптимальних фізичних, водно-фізичних, повітряних та  інших умов життя культурних  рослин. 

Прямим наслідком підвищеної кислотності ґрунтового розчину є погіршення  росту  і  розгалуженості  кореневої  системи,  зменшення проникності  клітин  кореня.  Через  це  погіршується  використання рослинами води і поживних речовин ґрунту, порушується обмін речовин в рослинах. В кислих ґрунтах погіршуються умови життєдіяльності корисних мікроорганізмів.  Підвищена  кислотність  ґрунтового  розчину обумовлює  збільшення  вмісту  в  ґрунті  рухомих  форм  алюмінію  та марганцю,  які  негативно  впливають  на  ріст  й  розвиток  багатьох сільськогосподарських  культур,  перш  за  все,  на  конюшину,  люцерну, озиму пшеницю і жито, буряки, льон, горох, гречку, ячмінь.

При  внесенні  в  ґрунт  вапна  зменшуються  всі  форми  ґрунтової кислотності,  знижується  токсична  дія  рухомого  алюмінію, підсилюється  життєдіяльність  корисних  мікроорганізмів  і  значно підвищується  ефективність  внесених  у  ґрунт  органічних  і мінеральних  добрив.

Для  вапнування  кислих  ґрунтів  застосовують  мелений  вапняк (вапняне борошно), в якому  міститься 42…56% окису кальцію;  мелений доломітизований  вапняк  CaCО3·MgCО3  з  34…54%  окису  кальцію  і магнію;  крейду  СаСО,  яка повністю  складається з окису кальцію;  гашене вапно  Са(ОН)2 , яке містить  до 75% окису кальцію. Також для вапнування  використовують  пухкі  вапнякові  туфи,  лучні  мергелі,  дефекат  та  інші вапнякові матеріали.

Вапняні  добрива  вносять  під  оранку  з  наступними культиваціями. У  сівозмінах  вапно  й  гній  не  рекомендується  вносити  одночасно на одному полі. Вапнування  ґрунтів  необхідно  проводити  періодично,  не  менше одного разу за ротацію сівозміни, повною нормою.

Меліорація солонців і солонцюватих ґрунтів.  Засолення  і  заболочування (рис. 3.3)  різко  погіршують  агрофізичні  та фізико-хімічні властивості ґрунту. Іноді такі ґрунти протягом тривалого стоку непридатні під посіви сільськогосподарських культур.

 

Рисунок 3.3 – Засолений грунт - а);  заболочена місцина – б)

Ґрунти з шаром торфу до 50 см називають заболоченими. Торф — це органічна маса, що утворюється в результаті відмирання і неповного розкладення рослинних залишків в анаеробних умовах.

Болото - частина земної поверхні, що характеризується сильним застійним або слабко проточним режимом зволоження верхніх горизонтів ґрунту, на якій виростає типова болотна рослинність, відбувається процес торфонагромадження, і потужність торфу становить понад 30–50 см.

Для  поліпшення  солонцевих  ґрунтів  застосовують  хімічну меліорацію,  плантажну  оранку,  зрошення,  промивні  поливи, вирощування солетривких культур, внесення добрив. Хімічна меліорація солонцевих ґрунтів –  це внесення в ґрунт гіпсу або  фосфогіпсу,  сірчанокислого  заліза,  сірчаної  кислоти  та  інших речовин. Найбільш поширені гіпс і фосфогіпс.

Гіпсування  ґрунтів (рис.3.4)  необхідно  поєднувати  з  іншими  заходами: введенням у сівозміну багаторічних трав (особливо буркуну), зрошенням, внесенням  добрив,  впровадженням  різноглибинної  системи  обробітку ґрунтів.

  

Рисунок 3.4 – Гіпсування солонцюватих грунтів

 Гіпс  у  сівозміні  найкраще  вносити  в  пар,  де  нагромаджується значна  кількість вологи, а під час літніх культивацій меліорант добре перемішується з ґрунтом.

 Солонці й солонцюваті ґрунти гіпсують, вносячи на легких ґрунтах приблизно 2, а на важких до 10 т/га гіпсу.

На лучно-степових і степових  солонцевих комплексах застосовують такий ефективний засіб як  плантажна оранка.  Плантажний плуг руйнує дуже щільний солонцевий горизонт, а карбонат кальцію (а інколи і гіпс) з нижніх  шарів  переміщується  у  верхні.

  Плантажну  оранку  виконують  на глибину  50…60 см. Її  не  можна  застосовувати  на  лучних  солонцях  із близьким заляганням до поверхні дуже мінералізованих ґрунтових вод.

Глибоку  оранку  солонцюватих  ґрунтів  проводять  один  раз  у  20  років,  а потім поле орють на глибину 25…27 см.

Хімічні  меліорації найчастіше  застосовують  для  підвищення  родючості  кислих  та солонцюватих  ґрунтів,  де  окрім  внесення  вапна  та  гіпсу,  вносять  також фосфогіпс і фосфоритне борошно.

Гідротехнічні меліорації (гідромеліорація)  –  це будівництво дамб, каналів,  шлюзів-регуляторів (рис. 3.5)  та  інших  гідротехнічних  споруд,  за допомогою  яких  землі  зрошують,  осушують,  охороняють  від  ерозії, подають  воду  у  безводні  райони.

 

Рисунок 3.5 – Гідротехнічні споруди

Гідротехнічні  меліорації  підвищують родючисть ґрунтів шляхом  регулювання  їх  водного режиму.  Це,  перш  за  все,  зрошення,  обводнення  та  осушення перезволожених  ґрунтів.  Найбільша  ефективність  гідротехнічних  меліорацій  досягається  при  їх  комплексному  застосуванні,  коли  зрошення поєднується  з  дренуванням  земель,  а  осушення  –  із  періодичним зрошенням.

Протиерозійні  меліорації  –  система заходів для  захисту ґрунтів від ерозії,  яка  спрямована на впровадження протиерозійного  землеробства, а також використання лісотехнічних та гідротехнічних меліорацій (рис. 3.6).

 

Рисунок 3.6 – Протиерозійні роботи зі знешкодження яруг: а) до виконання робіт; б) в процесі виконання робіт

 Культуротехнічні  меліорації  –  система заходів, направлених на приведення поверхні і родючого шару грунту в придатний для сільськогосподарського використання стан: звільнення  від  деревної  та  чагарникової  рослинності,  корчування  пеньків (рис. 3.7, а; б), купин,  каміння (рис. 3.8),  фрезерний  та  інший  обробіток  для створення і окультурення орного шару.

Рисунок 3.7 – Звільнення поля  від  деревної  та  чагарникової  рослинності, корчування пеньків

 Рисунок 3.8 Очищення сільськогосподарських угідь від каміння

Окрім того, за  призначенням  меліорації  поділяють  на: -  зрошувальні (іригаційні); - осушувальні (дренажні); -  протиерозійні.