Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Наслідки іригаційних робіт для довкілля

• Вступ

У цілому, зрошування застосовується в різних за кліматичними умовами ділянках. Очевидно, що найбільша потреба в зрошенні спостерігається в регіонах з жарким сухим кліматом (аридний клімат), що характеризуються малою кількістю опадів (200-300 мм на рік). Показник зволоження (відношення річної суми опадів до потенційної випаровуваності) менше 0,33, а дефіцит випаровуваності (різниця між можливою випаровуваністю за вегетаційний період і продуктивно використовуваними опадами) перевищує 5000 кубічних метрів на гектар. Даний клімат типовий для держав Середньої Азії, де основною культурою, вирощуваною за допомогою зрошування є бавовник. У Росії до подібних земель можна віднести територію Астраханської області.

Також зрошування є досить ефективним в субаридних областях. Для них показник зволоження становить менше 0,77, а дефіцит випаровуваності - 2000-5000 куб. метрів на гектар. Клімат в таких областях більш сприятливий, ніж у зонах аридного клімату, однак раз на кілька років тут трапляються посушливі періоди, що може завдавати великої шкоди сільському господарству. Зрошування тут відіграє дещо іншу роль, служить не стільки для створення можливості росту, скільки для вирівнювання коливань обсягу одержуваної продукції по роках і більш ефективного використання земель з можливістю отримувати урожай кілька разів на рік. Визначальними культурами є кормові та зернові.

Залежно від місцевої ситуації можливі різні способи проведення зрошень. По-перше, може зрошуватися як цілком вся площа угідь, що характерно для посушливого клімату, так і окремі ділянки певних культур, що властиво для більш вологих кліматичних районів. По-друге, зрошування може здійснюватися один раз за рік (так зване лиманове зрошування), при якому в ґрунті створюється необхідний запас води, що використовується рослинами протягом року, або ж зрошування може проводитися постійно

Загалом виділяють такі основні способи зрошування:

· традиційне зрошування -- поливання по борознах водою, що подається насосом або із зрошувального каналу;

Рис. 1 Традиційне зрошування

· дощування -- розбризкування води із спеціально прокладених труб;

Рис. 2 Дощування

· аерозольне зрошування -- зрошування найдрібнішими краплями води для регулювання температури і вологості приземного шару атмосфери;

Рис. 3 Схема аерозольного зрошування

· підґрунтове зрошування -- зрошування земель шляхом подачі води безпосередньо до зони ґрунту, де знаходиться коріння рослин;

Рис. 4 Підґрунтове зрошування

· лиманове зрошування -- глибоке одноразове весняне зволоження ґрунту водами місцевого стоку.

Рис. 5 Лиманове зрошування

2. Зрошувані землі України

Ще у 1930-1938 рр. у Криму були побудовані перші державні зрошувальні системи - Тайганська, Альмінська, Бельбецька і Качинська. Всього до 1940 р. в республіці зрошувалось 89,7 тис. га земель - у 5,1 рази більше, ніж у 1913 р., а в 1989 р. - вже 2523 тис. га. Хоча основним на Україні є розвиток меліорації на базі зрошувальних масивів, розміщених на півдні республіки, які використовують воду великих рік, певну роль у нарощуванні обсягів сільськогосподарського виробництва відіграє і розвиток малого зрошення.

В Україні масові роботи із будівництва зрошувальних систем розпочалися також у другій половині ХХ ст., адже значна її територія розташована в зонах недостатнього та нестійкого зволоження. Характерною ознакою зрошування 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 зрошування. 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 вже у 2001-2006 роках 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 зрошування, 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.

Зрошування 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 зрошування 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 зрошування обліковані у Волинській, Закарпатській, Сумській, Хмельницькій, Чернігівській областях. Із загальної площі зрошуваних земель України на 11,5 тис. га зрошування проводиться на осушених землях у Вінницькій, Закарпатській, Одеській, Харківській, Чернігівській областях.

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. Найбільші площі багаторічних насаджень, які зрошуються, розташовані в АР Крим. Площа зрошувальних сіножатей становить 2,0 тис. га, а найбільші площі зрошування 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.

3. Негативні наслідки іригаційних робіт

Зрошувальне землеробство викликає цілу низку негативних екологічних наслідків. В процесі зрошування 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 зрошування поливних вод, кліматичних і гідрогеологічних умов регіонів розвитку зрошування, вихідних властивостей ґрунтів, техніки і технології зрошування, 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.

Зрошуване землеробство - один з основних водоспоживачів. Тут же спостерігаються і найбільші безповоротні втрати води. Водоспоживання на полив і додаткові витрати на випаровування характеризуються мінливістю за роками. Вони визначаються цілим комплексом фізико-географічних факторів, які обумовлюють, з одного боку, формування біологічного чи фізичного випаровування, а з другого - кількість опадів, які певною мірою компенсують наведені види водоспоживання.

Дослідження показали, що в середній за водністю рік зменшення за рахунок зрошення стоку в Лісостепу становить 5%, а в Степу - понад 20%. Із збільшенням посушливості року зростає безповоротне водоспоживання. Можливості використання водних ресурсів для зрошення вже практично вичерпані. Безповоротні втрати поверхневого стоку при існуючій зрошуваній площі в маловодні роки перевищують природний стік річок. Факторами, які супроводжуються впливом зрошувальних меліорацій на природні компоненти річкового басейну, є також: якість поливної води і її сумісність з ґрунтами; фільтраційні втрати у водоймах, каналах і при поливах; навантаження поливної техніки на ґрунти, якість дренажно-скидних вод у водоприймачі, підтоплення території.

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 зрошування;

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. Зрошування 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;

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 ґрунтах 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. Перехід на ринкові умови господарювання не тільки не зменшує роль зрошування, 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 зрошування 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.

Висновок

Отже, зрошення земель - штучне поповнення вологою ґрунту для підвищення його родючості. Зрошення покращує постачання коренів рослин вологою, знижує температуру та підвищує вологість повітря над ґрунтом. Зрошення забезпечує високий врожай багатьох сільськогосподарських культур на посушливих територіях не залежно від кількості атмосферних опадів.

Але слід відзначити, що зрошувальне землеробство викликає цілий ланцюг негативних екологічних наслідків. Головними з них є:

- іригаційна ерозія;

- накопичення агроіррігаціонного культурного горизонту грунтів;

- вторинне засолення грунтів і грунтів;

- заболочування грунтів і грунтів;

- забруднення поверхневих і підземних вод;

- обміління річок;

- осідання рельєфу місцевості.

Вторинне засолення - головний наслідок зрошення земель в умовах аридного клімату. Воно пов'язане з підйомом мінералізованих грунтових вод до земної поверхні. Грунтові води, що містять солі, починають при цьому інтенсивно випаровуватися, в результаті чого грунт насичується надмірною кількістю солей. Гостра екологічна проблема зрошуваного землеробства - забруднення поверхневих та грунтових вод. Це результат поливу угідь і використання води для розсоленням грунтів. Більшість річок, води яких використовуються для зрошення мають мінералізацію 0,2-0,5 г / л. В даний час їх мінералізація зросла в 10 разів, що привело до зростання вторинного засолення. Проблеми засолення грунтів і вод поглиблюються застосуванням мінеральних добрив.

Використані джерела

1. Гудзь В.П. Землеробство. Підручник. -- К.: ЦУЛ, 2010

2. Паньків З.П. Земельні ресурси: Навчальний посібник. - Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка, 2008. - 272 с.

3. Земельні ресурси України / За ред. В.В. Мєдвєдєва, Т.М. Лактіонової. - К.: Аграрна наука, 1998. - 150 с.

4. Зонн И.С. Орошаемое земледелие в странах мира // Мелиорация и водное хозяйство. - 1989. - №11. - С. 58-60.

5. Балюк С.А., Ромащенко М.І. Наукові засади сталого розвитку зрошування земель в Україні // Агрохімія і ґрунтознавство. Спеціальний випуск до VII з'їзду УТГА. К.1. Харків, 2006. - С. 10-17.

6. Ромащенко М.І, Балюк С.А. Зрошування земель в Україні. Стан та шляхи покращення. - К.: Світ, 2000. - 114 с.

7. Балюк С.А. Концепція адаптивного управління родючістю зрошувальних земель // 36 наук. праць «Генеза, географія та екологія грунтів». - Львів, 2003. - С. 17-21.

Размещено на Allbest.ru