Тема 7. Меліорація грунтів

На території України налічується біля 4 млн. га боліт та заболочених земель, які зосереджені переважно на Поліссі та Лісостепу. Після  осушення, відповідного  обробітку  та  удобрення  такі  ґрунти  забезпечують  високі  й сталі врожаї сільськогосподарських культур.

Найбільші площі осушених земель розташовані в західних областях України: Львівській (23,5% від площі області), Волинській (20,7), Рівненській (19,5), Чернівецькій (15,0), Закарпатській (14,4%) областях. Найбільше осушених пасовищ  у Волинській (98,5 тис. га) та Львівській (88,5 тис. га) областях.

Найбільші площі забудованих земель, на яких було проведено осушення розташовані у Львівській області (3,2 тис. га).

Головною  особливістю  водного  режиму  болотних  і  заболочених ґрунтів  є  нерівномірність  розподілу  водних  ресурсів  протягом вегетаційного  періоду. 

Навесні  (на  початку  вегетаційного  періоду) характерне  надмірне  зволоження,  в  другій  половині  літа,  коли  рослини інтенсивно  розвиваються,  нерідко  спостерігається  нестача  води.  Тому головне  завдання  осушення  полягає  не  в  простому  відведенні  води  з осушуваних площ, а в регулюванні водно-повітряного режиму.

Норма осушення — це необхідна глибина стояння рівня ґрунтових вод, при якій у кореневмісному шарі ґрунту підтримується оптимальний водно-повітряний режим для сільськогосподарських культур.

Допустимі строки вивільнення орного (0–25 см) шару ґрунту від надлишкових вод такі:

- для зернових і овочевих культур— 1–2 доби;

- для багаторічних трав — 2–3.

З підорного (30–50 см) шару надлишкова вода повинна відводитись на наступні 2–3 доби, а з горизонту 50–80 см — ще за 4–5 діб.

Затоплення поверхні осушуваних земель допускається залежно від періоду року і характеру їх використання. У вегетаційний період затоплення без зниження врожаїв сільськогосподарських культур можливе не більше як на 0,5 доби для зернових, 0,8 — для овочевих культур і коренеплодів і 1,0–2,0 доби — для багаторічних трав.

Весною не допускається затоплення озимих зернових. Луки залежно від складу травосуміші можуть затоплюватись на 10–25 діб. Чим менше шар затоплення і вище температура паводкових вод, тим коротший строк допустимого затоплення.

Осушувану  територію,  обладнану  спорудами  та  засобами  для відведення з кореневмісного шару ґрунту надлишкової вологи, називають осушувальною  системою  (система  односторонньої  дії). 

Якщо меліоративна  система,  крім  осушення,  може  також  подавати  воду  в кореневмісний шар ґрунту в посушливі періоди вегетації, то її називають осушувально-зрошувальною (двосторонньої дії).

У меліоративній практиці застосовують два терміни: метод осушення і спосіб осушення. Методи осушення визначають основні шляхи усунення надлишкової зволоженості земель.

 Застосовуються такі основні методи осушення:

- зниження рівня ґрунтових вод;

- зниження напірності ґрунтових;

- прискорення стоку поверхневих вод і відведення води з орного шару;

- огородження осушуваної території від припливу з боку надлишкових поверхневих та ґрунтових вод (перехоплювання цих вод).

Способи осушення — це технічні заходи, за допомогою яких забезпечується боротьба з надлишковим зволоженням земельУ наш час осушення виконують такими основними способами:

1) відкритими каналами;

2) закритим горизонтальним дренажем;

3) вертикальним дренажем.

Відкрита  осушувальна  система.  Застосовують  її  для  відведення надлишку  поверхневих  і  атмосферних  вод,  які  надходять  із  водозбірної площі.  Вона  складається  з  каналів  (регулюючих,  провідних, огороджуючих)  і  водоприймача. 

Регулюючі  канали  застосовують  для відведення  надлишкової  води  з  кореневмісного  шару  ґрунту,  яка  потім надходить  в  колектори  і  магістральний  канал,  виводиться  за  межі осушуваної території і скидається у водоприймач.

Мережу відкритих каналів застосовують при осушенні:

1) природних малопродуктивних сіножатей;

2) мілкоперелогових торфовищ, що підстилаються піщаними водопроникними ґрунтами;

3) території, у ґрунтових водах яких є більше 20 мг/л закислого заліза; 4) при попередньому осушенні глибокихторфовищ.

 Рисунок 3.32 – Будівництво відкритої осушувальної системи

 Закрита осушувальна система  (дренаж).   Це найбільш вдосконалений спосіб осушення.

   Рисунок 3.33 Будівництво закритої осушувальної системи – а) та виконані рекульваційні роботи – б)

 

Згідно відомостей державного земельного кадастру переважна частина осушення (69,4% від площі осушення) проводиться за допомогою закритого горизонтального дренажу і тільки на 33,7% площ осушених земель проводиться двобічне регулювання водного режиму. Для  закритих  дрен  використовують  керамічні  гончарні або пластмасові трубки (рис. 3.34).

Пластмасовий дренаж застосовують у мінеральних і торф'яних ґрунтах при вмісті в них розчиненого заліза не більше 5 мг/л.

 

Рисунок 3.34   – Пластмасові трубки в закритому дренажі

 Вода в дрену  надходить  через  отвори,  які  залишаються  між  трубками  при  їх укладенні.

Доволі поширений дренаж з місцевих матеріалів жердини, фашини та ін. (рис. 3.35).

 

1- грунт; 2 – пісок; 3 – гравій; 4 – крупний щебінь, бита цегла;

5 – короб з досок; 6 – фашини; 7 – керамічна або пластмасова

дрена; 8 – дерен

 Рисунок 3.35 -  Види закритого дренажу

Гончарний дренаж застосовують в осушенні мінеральних ґрунтів, мілкоперелогових торфовищ (потужністю до 1,2 м), коли дрени розміщуються у підстилаючих мінеральних ґрунтах, а також на потужних торфовищах після попереднього осушення їх відкритими каналами. Дрени закладають на глибину не менше 1…1,1  м. Для  зменшення замулювання  дрени  вкладають  із  нахилом  0,003…0,005  при  довжині, відповідно, 200…250 м. Відстань між дренами не перевищує 15…30 м.

Кротовий дренаж являє собою порожнини у ґрунті, що продавлюються за допомогою кротодренажних машин КН-1200, Д-657 та інших.

Щілинний дренаж застосовують для осушення як пенькуватих, так і безпенькуватих боліт з ступенем розкладання торфу менше 50–60 %. Цей вид дренажу застосовується в основному при осушенні боліт з метою торфодобування. Щілинний дренаж влаштовують за допомогою дренажно-щілинних машин ДЩ-1,2 і ДЩ-1,4.

Вертикальний дренаж — це один з нових способів меліорації, який дає змогу оперативно керувати водним режимом ґрунтів, економно витрачати водні ресурси, автоматизувати процеси регулювання ґрунтової вологи як при осушенні, так і при зволоженні.

Осушення заболочених ґрунтів за допомогою вертикального дренажу здійснюється відкачуванням води насосами із спеціальних колодязів або свердловин, закладених у водоносному шарі .(рис.3.36).

 

 Рисунок 3.36 – Схема облаштування системи вертикального дренажу

 Рисунок 3.37 – Конструкція вертикального дренажу

 Воду відводять у найближчий водоприймач або використовують, якщо вона придатна, на господарські потреби, зрошення та ін

 Для  підвищення  родючості  осушених  ґрунтів  й  ефективного  їх використання  необхідно  впроваджувати  систему  культуротехнічних заходів. 

Для  прискорення  процесу  окультурювання  осушених  земель  і введення  в  сільськогосподарське  використання  необхідне  їх  докорінне поліпшення.

Основні завдання культуротехнічних робіт на осушених землях: 

-  очищення  території  від  чагарниково-деревної  рослинності,  пеньків, дерев, купин, каміння та планування поверхні;

- створення  глибокого  орного  шару  впровадженням  відповідних способів  первинного  обробітку  ґрунту  (розорювання  цілини,  подрібнення пласта, прикочування та інші);

- докорінне  поліпшення  властивостей  ґрунту  і  підвищення  його ефективної   родючості   впровадженням  спеціальних  сівозмін  та  внесення добрив,  а  при  необхідності  (на  ґрунтах  із  кислою  реакцією  ґрунтового розчину) вапнякових матеріалів.

Встановлення і регулювання водного режиму ґрунтів є найважливішим фактором підвищення продуктивності меліорованих земель.

Для  попередження  вітрової  ерозії  на  осушених  торфовищах рекомендують  для  впровадження  сівозміни,  в  яких  переважають багаторічні  трави  і  культури  суцільного  посіву,  а  просапні  культури виключають.

Для  підвищення  продуктивності  кормових  угідь  застосовують комплексне  проведення  гідротехнічних,  культуротехнічних  й агромеліоративних  заходів,  які  сприяють  поверхневому  і  докорінному покращенню лук і пасовищ.

Поверхневе  покращення  лук  і  пасовищ  на  осушених  землях досягається  рихленням  поверхні,  внесенням  добрив  й  підсівом багаторічних  трав.  При  докорінному  покращенні  угідь  їх  спочатку доводять  до  стану  придатності  для  оранки,  а  потім  уже  здійснюють залуження.