Зрошувані землі України. Деградаційні процеси на зрошуваних землях

Зрошувані землі України

Невпинне зростання кількості населення та зменшення площі продуктивних земель у світі зумовило необхідність інтенсифікувати сільськогосподарське виробництво з метою отримання більшої кількості продукції з одиниці площі. У другій половині XX ст. з цією метою були розроблені та впроваджені заходи Зеленої революції (Міжнародної програми сприяння вирощування культурних рослин), одним із ініціаторів якої був американський агроном Норман Борлаг. Однією із складових частин Зеленої революції, разом із селекцією та хімізацією сільськогосподарського виробництва, була іригація. На сьогодні в світі площа зрошувальних земель становить 260 млн. га, а найбільшими площами цих земель вирізняється Китай (44,4 млн. га), Індія (42,1 млн. га), що, в основному, обумовлено вирощуванням культури рису. При цьому зрошувані землі забезпечують 40% світового виробництва продовольства, займаючи лише 16% площі сільськогосподарських угідь світу [2].

В цей же період масові роботи із будівництва зрошувальних систем розпочалися і в Україні, адже значна її територія розташована в зонах недостатнього та нестійкого зволоження. Характерною ознакою зрошення в Україні є переважне застосування дощування як одного з найбільш прогресивних способів поливу. Більшість побудованих останніми десятиріччями зрошувальних систем мають закриту зрошувальну мережу з сучасними широкозахватними дощувальними машинами, а відкриті магістральні та міжгосподарські канали у переважній більшості обладнані протифільтраційним покриттям. Зрошуване землеробство характеризувалося високою та сталою продуктивністю. На поливних землях, що займали близько 8% ріллі, виробляли понад 60% овочів, третину кормів, 100% рису, значну частину зерна та плодово-ягідної продукції, а продуктивність зрошуваного гектара була у 2,0-2,5 рази вищою порівняно з богарним. Основним завданням впровадження цих засобів була оптимізація водного режиму ґрунтів і покращення продовольчого забезпечення населення. У сучасних суспільно-економічних відносинах відбувається постійне скорочення площ зрошення. Якщо на початку 90-х років площа зрошувальних земель України становила 2,6 млн. га і вони були розташовані у всіх природних зонах (84% у Степовій зоні), то на 1.01.2006 року площа зрошувальних земель скоротилася до 2 183,4 тис. га. Результати більш детальних досліджень стану зрошувальних земель свідчать, що на сьогодні фактично поливається 20-35% від усієї площі зрошення, а продуктивність та обсяги виробництва сільськогосподарської продукції на цих землях знизилися на 25-40%. Отже, зрошувальні землі за станом свого використання практично втратили роль чинника стабілізації ресурсного та продовольчого забезпечення держави. Таке становище зумовлене, передусім, незадовільним технічним станом зрошувальних земель, слабким оновленням парку дощувальної техніки і погіршенням еколого-меліоративного стану зрошувальних земель [1,3, 5].

Площі зрошувальних земель та їхня структура приведені у таблиці 8.1, рисунку 8.1. Із приведених у таблиці відомостей видно, що зрошення у тій чи іншій мірі проводиться практично у всіх адміністративних утвореннях, крім Житомирської, Івано-Франківської, Львівської, Рівненської, Тернопільської, Чернівецької областей та м. Києва. Площа зрошувальних земель України становить всього 3,6% від загальної її площі, а найбільші площі зрошення виділяються в Автономній республіці Крим (15,2%), Херсонській (15,0), Запорізькій (8,8), Миколаївській (7,7), Одеській (6,8%) областях, що обумовлено їхнім розташуванням у Степовій зоні. Найменші площі зрошення обліковані у Волинській, Закарпатській, Сумській, Хмельницькій, Чернігівській областях. Із загальної площі зрошуваних земель України на 11,5 тис. га зрошення проводиться на осушених землях у Вінницькій, Закарпатській, Одеській, Харківській, Чернігівській областях.

Рис. 8.1. Структура зрошуваних земель України станом на 1.01.2006 р.

У структурі зрошувальних земель 99,9% займають сільськогосподарські землі і тільки на площі 0,5 тис. га зрошуються лісові землі в АР Крим, Донецькій, Луганській, Херсонській, Черкаській областях.

Майже 97% у структурі зрошувальних земель України займає рілля (див. рис. 8.1). Найбільші площі багаторічних насаджень, які зрошуються, розташовані в АР Крим. Площа зрошувальних сіножатей становить 2,0 тис. га, а найбільші площі зрошення цих угідь розташовані в Запорізькій, Київській, Харківській областях. Пасовища в структурі зрошувальних земель становлять 0,4% від загальної площі (8,3 тис. га), а найбільші площі зрошуваних пасовищ розташовані в Херсонській та Одеській областях.

Деградаційні процеси на зрошуваних землях

В процесі зрошення відбуваються зміни умов функціонування всіх складових природного середовища, в тому числі відбуваються зміни у спрямованості та швидкості ґрунтових процесів. Результати цих змін залежать від якості та обсягів подачі на поля зрошення поливних вод, кліматичних і гідрогеологічних умов регіонів розвитку зрошення, вихідних властивостей ґрунтів, техніки і технології зрошення, загальної культури землеробства і тому можуть мати як позитивний (поліпшення вологозабезпечення, бездефіцитний і позитивний баланс гумус, макро- та мікроелементів, підвищення родючості), так і негативний характер. До числа найбільш поширених негативний явищ (антропогенно спровокованих), що зумовлюють деградаційні процеси у зрошувальних грунтах можна віднести наступні:

1. Підняття рівня підґрунтових вод різного хімізму та пов'язаний з цим розвиток процесів підтоплення та вторинного іригаційного гігроморфізму. За відомостями Гідрогеолого-меліоративної служби Держводгоспу України 13-15% площі зрошувальних земель знаходяться в гігроморфних і субгідроморфних умовах, 15-16% – в автоморфних і субавтоморфних;
2. Активізація галохімічних процесів в локальному та глобальному рівнях, метаморфізація сольового складу ґрунтів у напрямку підвищення вмісту та активності розчинного натрію. За даними Держводгоспу України площа первинно та вторинно засолених зрошувальних земель (за вмістом токсичних солей у верхньому метровому шарі) коливається в межах 7-10% загальної площі зрошення;
3. Найбільш поширеним деградаційним процесом на зрошувальних землях є осолонцювання зрошувальних ґрунтів. Цей процес залежить від якості поливних вод (мінералізація та відношення кальцію до натрію), вихідних властивостей ґрунтів, які визначають їхню протисольову буферність (вміст карбонатів кальцію, активність іонів кальцію) та глибини і мінералізації підґрунтових вод. Зрошення призводить до підвищення вмісту увібраного натрію з 0,6-1,0 до 1,5-2,0% від суми обмінних іонів при використанні прісних поливних вод і до 3-10% при використанні мінералізованих поливних вод;
4. Трансформація мінеральної складової ґрунтів спостерігається при використанні прісних вод терміном понад 15-20 років, а мінералізованих – понад 5-10 років. Зміни проявляються у зменшенні (на 10-30%) смектитової фази, що має здатність до набухання, та появі мінералів гідрослюдисто-монтморилонітового типу, збільшенні (у 1,5-3,0 рази) вмісту аморфного кремнезему, що свідчить про підвищення гідроморфізації колоїдів і може спричинити погіршення агрофізичних властивостей зрошувальних ґрунтів, цементування мікроагрегатів та посилення злитості [7];
5. Мікробіологічні зміни, які призводять до прискорення мінералізації органічних речовин, трансформації сполук азоту, а при зрошенні мінералізованими водами – до розвитку специфічних мікроорганізмів, токсикозу;
6. Забруднення земель важкими металами носить як локальний, так і регіональний характер і визначається вмістом їхньої рухомої форми у грунтах та залежить від рівня природного вмісту ВМ у ґрунті та їх надходженнями з атмосферними опадами і зрошувальною водою. У регіонах з високим рівнем вмісту ВМ (Донбас) і локальним забрудненням (приміські зони, поблизу великих авто- та залізничних магістралей) концентрація їхніх рухомих форм в орному шарі перевищує фоновий рівень у 2-15 разів, а категорія забруднення змінюється від припустимої до помірно небезпечної. Аналіз рослин (зернових, кормових, овочевих) показав, що вміст металів у них значно коливається і залежить як від забруднення ґрунтів, зрошувальних вод, так і від фізіологічних особливостей культур і властивостей ВМ. У несприятливих умовах зернові, кормові та овочеві культури накопичували свинець, кадмій, кобальт в 1,3-3,5 рази вище максимально допустимих рівнів [1, 3-5]. Перехід на ринкові умови господарювання не тільки не зменшує роль зрошення, а навпаки перетворює його з допоміжного в обов'язкове, а для багатьох сільськогосподарських культур у вирішальний елемент технології інтенсивного їх вирощування. Зрошувані ґрунти є специфічними антропогенно-природними системами, а зрошення спричиняє зміни напрямку та інтенсивності еволюції ґрунтового покриву, які можуть мати оборотний, частково оборотний і необоротний характер. Саме від швидкості і напрямку антропогенної еволюції зрошувальних ґрунтів залежить їхня здатність повною мірою виконувати біосферні та соціальні функції.