Размещено на http://www.allbest.ru/

ННЦ “Інститут землеробства УААН”

Осушувані ґрунти гумідної зони, стан та їхнє використання

Слюсар І.Т.

Викладено результати багаторічних досліджень сільськогосподарського використання осушуваних ґрунтів гумідної зони України. Визначено сучасний стан проблеми меліорованих ґрунтів, а також теорію і практику екологічно збалансованого сільськогосподарського використання ландшафтів осушуваних земель.

The results of long-term research of the agricultural draining soil use of the humid zone of Ukraine are presented. The up-to-date state of the problem, reclaiming, soils as well as the theory and practice of the ecologically balanced use of landscapes of the draining soils are determined.

Загальна площа осушуваних ґрунтів в Україні складає близько 3,3 млн. га, у тому числі органогенних близько 1,0 млн. га. В свою чергу органогенні ґрунти можна поділити на дві великі групи. Перша - не глибокі торфовища (потужністю до 0,8-1,0м), сюди можна також віднести торфо-глейові, перегнійно-глейові та інші, які істотно відрізняються між собою за товщиною торфового шару та агрохімічними показниками, особливо вони різняться за зольністю органогенного шару [1]. Загальна площа таких ґрунтів складає близько 0,5 млн.га. Слід відмітити, що за багаторічними даними науково-дослідних установ України [2] та зарубіжних джерел [3, 4] такі землі повинні використовуватися виключно під посіви багаторічних трав сінокісно-пасовищного та пасовищного призначення, заліснення, а також для рекреаційних і заповідних цілей.

Друга група - це осушувані торфовища понад 0,8-1м, їх в наявності теж близько 0,5 млн.га. Майже до 80-х років минулого століття їх рекомендовано використовувати в сівозміні з двома-трьома (а інколи і більше) однорічними культурами. Приводом і причиною такого використання було забезпечення високої віддачі осушуваного гектара через отримання проектних урожаїв сільськогосподарських культур, але без достатнього врахування екології довкілля і динаміки стану ґрунту.

Основними проблемами, що виникають на органогенних ґрунтах за їх меліорації та сільськогосподарського використання є спрацювання органічної маси. За тисячоліття існування торфовищ щорічне наростання органічної маси складає близько 1мм, в той же час за сучасного сільськогосподарського використання товщина торфу може зменшуватися від одного до декількох сантиметрів на рік.

За даними ННЦ “Інститут землеробства УААН” використання понад п'ятдесят років осушених торфовищ заплави р.Супій (Панфильська дослідна станція) залежно від агротехнічних факторів обумовило щорічне спрацювання неглибоких торфовищ на 0,8-1,2 см, а глибоких на 1,8-2,2 см, що рівнозначно мінералізації 4-5 т/га органіки під посівами багаторічних трав у 7-8-пільній сівозміні з трьома однорічними культурами і до 14 т/га абсолютно сухого торфу під просапними культурами. Проте, окремі дослідники [5, 7] свідчать, що за інтенсивного використання торфовищ під просапні культури “згорання” органічної маси може складати до 45-48 т/га, в той же час мінімалізація обробітку торфу значно зменшує його спрацювання.

Продукти інтенсивного спрацювання торфу, а це, в першу чергу, нітрати і нітрити, можуть надлишково накопичуватися в рослинній продукції, а також вимиватися у ґрунтові води, забруднюючи річки і водойми різного порядку.

За інтенсивного обробітку торфу може виникати також вітрова ерозія. Так, навесні 1978 року в заплавах річок Трубіж, Недра, Ірпінь та інших спостерігалася інтенсивна вітрова ерозія органогенних ґрунтів, в результаті якої були повністю знищені посіви однорічних культур, осушувальні канали майже вщерть занесені торфовим ґрунтом, а легкі його фракції вітром видуті далеко за межі заплав [2].

Отже, постає питання, як меліоровані торфовища використовувати у сільськогосподарському виробництві, щоб їх максимально зберегти на віддалений період з максимальним використанням у наш час, тому що по-перше, на проведення меліорації перезволожених земель витрачені величезні гроші (це близько 2-2,5 тис. доларів на 1га, а на всю меліорацію перезволожених земель в Україні це складає близько 8 млд. доларів США). По-друге, в найближчий час ці ґрунти будуть використовуватися у сільськогосподарському виробництві, бо вони є найбільш родючими землями гумідної зони.

Що ж стосується землеробства на осушуваних землях, то метою перших досліджень було не розроблення систем землеробства, а досліджувалися лише окремі питання технологій вирощування сільськогосподарських культур. Зокрема, такі як підбір найурожайніших культур, їх сортів, культур зеленого конвеєру; вивчення основних елементів їх агротехніки, створення культурних сінокосів і пасовищ, систем основного обробітку ґрунту й удобрення тощо (С.С. Проскура, Н.І Середа, М.Н. Шевченко, С.Т. Вознюк, М.К Шейко, Б.І.Дем'янчик та ін.). І лише в 60-х роках були розроблені перші системи землеробства, концепцією яких було забезпечення високої віддачі осушуваного гектара через отримання проективних урожаїв сільськогосподарських культур, але без достатнього врахування екології довкілля [5, 7].

Згідно з цією концепцією була запропонована структура посівних площ, де частка просапних культур (вартість вирощеної продукції яких була досить високою) досягала майже половини осушуваних земель, до того ж, широко впроваджувався інтенсивний обробіток ґрунту (на всіх типах), що призводило до їх деградації, а внесення мінеральних добрив та інших хімікатів мало узгоджувалося із охороною навколишнього середовища. Крім того, інтенсивне осушування земель не супроводжувалося якісним регулюванням водного режиму на більшості меліоративних систем. Особливо це спостерігається сьогодні. Все це створило напружений екологічний стан довкілля в зоні осушувальних меліорацій.

Тому уже починаючи з 80-х, а ще більше з 90-х років минулого століття в основу розроблення концепції ефективного використання меліорованих земель, і в цілому сталого розвитку сільського господарства гумідної зони України, були закладені принципи створення системи землеробства, які враховували б екологічну збалансованість та економічну доцільність їхнього використання, а починаючи з початку нинішнього століття - і отримання конкурентноспроможної сільськогосподарської продукції.

Таку концепцію системи землеробства на осушуваних ґрунтах забезпечили досить глибокі, комплексні та просторові дослідження багатьох вчених та установ України [7, 8] якими встановлено, що за сільськогосподарського використання органогенних ґрунтів спостерігається спрацювання торфового шару, яке спричиняє кількісні та якісні зміни в них сполук різних хімічних елементів і, в першу чергу, валових та рухомих форм поживних речовин, зміну водно-фізичних та теплових властивостей ґрунтів, а також вмісту різних речовин у ґрунтових та річкових водах.

Дослідження проблеми синтезу і розкладання торфовищ дозволили нам встановити оптимальне співвідношення в сівозмінах польового і лучного періодів, розробити схеми спеціалізованих сівозмін за мінімального насичення просапними культурами. Староорні осушувані органогенні ґрунти доцільно використовувати переважно під багаторічні травосумішки з тривалістю використання 6-8 і більше років лучного та 1-2 років польового періоду у сівозміні і за щорічного внесення Р45-60К120, а під трави третього і наступних років користування азоту по 45 кг/га діючої речовини під кожний укіс за дворазового скошування в поліській і триразового в лісостеповій зонах. ґрунт меліорований ландшафт буферний

Торфо-глейові ґрунти слід використовувати під посіви багаторічних травосумішок з попереднім створенням органо-мінерального ґрунту шляхом глибокої меліоративної оранки на 50-55 см та розпушування ґрунту на 55-60 см і внесення Р45К90. Така технологія забезпечує підвищення врожайності культур майже на 11% проти звичайної оранки без перемішування торфу з мінеральним підорним ґрунтом (табл. 1). До того ж, органо-мінеральному ґрунту не загрожує зникнення від спрацювання органічного горизонту.

Таблиця 1 Вплив меліогенного обробітку ґрунту на врожайність багаторічної травосумішки в заплаві р. Супій (Київська область), середнє за 1999-2006 рр., ц/га сухої маси

До використання осушуваних мінеральних ґрунтів слід підходити диференційовано. Малородючі, особливо дерново-прихованопідзолисті і дернові слаборозвинені ґрунти на перевіюваних пісках слід вивести з сільськогосподарського використання і залісити. Слід пам'ятати, що інтенсивне використання осушуваних легких мінеральних ґрунтів призводить до їх деградації та різкого погіршення загальної родючості ґрунтів поліського краю. Інші мінеральні ґрунти слід використовувати у рекомендованих для даної зони сівозмінах.

Внесення мінеральних добрив найдоцільніше проводити в дозах, розрахованих балансовим методом на заплановану врожайність культур з урахуванням коефіцієнтів використання поживних речовин з ґрунту і добрив.

Значна частина осушуваних земель знаходиться в зоні радіоактивного забруднення, які мають свою специфіку використання.

Тут найефективнішим основним обробітком мінеральних ґрунтів є глибока оранка на 35-40 см з наступним переходом на поверхневий обробіток. Щорічне внесення на цих ґрунтах N60Р90К120, 5 т/га вапна та 15 т/га цеоліту дає можливість знизити вміст радіонуклідів у сухій масі трав у 8-12 разів і отримувати продукцію, придатну для сільськогосподарського використання [8].

За створення культурних лук і пасовищ на мінеральних осушуваних радіоактивно забруднених ґрунтах (20-22 Кі/км2) перевагу слід надавати глибокій оранці (35-40 см) зі щорічним внесенням N60Р90К120. Така технологія підвищує врожайність багаторічних трав у 3-6 разів (урожайність на контролі 12,3-12,7 ц/га сухої маси). До того ж, питомий вміст радіоцезію, в активному шарі ґрунту зменшувався в 5-6 разів проти звичайної оранки (18-20 см) в 3-3,5 рази.

У системі землеробства важливе місце відводиться обробітку ґрунту. Нашими дослідженнями встановлено, що на староорних торфових ґрунтах Лісостепу врожайність багаторічних трав, зернових культур та кукурудзи на зелену масу мало залежала від способу основного обробітку ґрунту. В Поліссі, за даними В.Р. Гімбаржевського [8], вищу врожайність забезпечувала оранка або оранка з попереднім дискуванням чи фрезуванням порівняно з поверхневим обробітком ґрунту, коли врожайність багаторічних трав підвищувалася майже на 18%, зерна озимого жита - на 20, картоплі - на 21 і кукурудзи на зелену масу - на 24% (табл. 2).

Таблиця 2 Вплив способів основного обробітку торфового ґрунту на врожайність сільськогосподарських культур (меліоративна система “Верхів'я Прип'яті”), середнє за 2000-2002 рр., ц/га

Наведені вище дослідження показали, що основу структури посівних площ на осушуваних землях повинні складати багаторічні травосумішки. Найпродуктивнішими та довговічними травосумішками на осушуваних органогенних ґрунтах Полісся є сумішки (тимофіївка лучна, костриця лучна, грястиця збірна) за участю стоколосу безостого [8]. Такий травостій протягом семи років за внесення удобрення Р60К120 забезпечував урожайність сухої маси 90-113 ц/га, а за внесення N60Р90К120 80-140 ц/га сухої маси. Наступне збільшення доз азотних добрив до N180-240 не тільки не підвищувало врожайність, але одночасно погіршувало їхню якість. Травосумішки, які включали низові злаки та лисохвіст давали значно меншу врожайність сухої маси.

Сучасний екологічний, енергетичний та економічний стан гумідної зони України та перехід на ринкові відносини ставить нові вимоги до створення ефективної системи землеробства в зоні осушуваних меліорацій.

Основним принципом проектування системи землеробства на осушуваних землях, починаючи з нинішнього століття, повинна стати адаптивно-ландшафтна система землеробства всього басейну малої річки, яка включає поновлення природних механізмів саморегуляції агроекосистеми басейну. Принципи зональності, жорсткого планування структури посівних площ, укрупнення полів з вирівнюванням їхніх меж повинні бути замінені на сучасну систему землеробства (адаптивно-ландшафтну) басейну малої річки, яка передбачає оптимізацію відношень між різними угіддями (ліс, луки, пасовища, водойми, рекреаційні та орні землі) на основі природоохоронних критеріїв (раціональне розміщення виробництва, обґрунтована спеціалізація, ґрунтоводоохоронні заходи, створення заповідних, рекреаційних, санітарно-гігієнічних зон, гомогенізація ґрунтового покриву, оптимізація розміщення полів, доріг та інше), що забезпечить стійкість агроекосистеми басейну малої річки вцілому.

Осушення та сільськогосподарське використання боліт та перезволожених земель тісно пов'язане з проблемою охорони довкілля і є явищем соціальним, таким, що стосується багатьох галузей народного господарства. Інтенсивне втручання людини в природне середовище вимагає такої господарської діяльності, за якої створювалась би рівновага або саморегуляція ландшафту. Найдоцільніше з екологічної та економічної точки зору ці ґрунти слід використовувати за дотримання наступних принципів: вирощування багаторічних трав сінокісно-пасовищного використання та створення рекреаційних зон. У цьому випадку держава повинна компенсувати землекористувачам різницю між вартістю отриманої продукції за вирощування високопродуктивних однорічних культур і посівами багаторічних трав, але цю різницю в грошах виплачувати на проведення догляду за меліоративними системами та на проведення хімічної меліорації цих земель (вапнування, гіпсування, внесення мінеральних добрив тощо); в окремих районах (особливо в Лісостепу) слід створювати заповідники (заказники) із залісненням їх швидкоростучими та вологолюбними деревами, такими як вільха, береза, осокір та іншими; у Поліссі на кислих торфовищах створювати плантації журавлини, чорниці та інших цінних кущів і дерев та організовувати на них ефективні підприємства; виділення вздовж річок природоохоронної зони, яка включає прибережну смугу та водоохоронну зону; для цього слід зберегти за державною власністю охоронні смуги вздовж берегів річок залежно від потужності річки і норми науково-обгрунтованої потреби в їх охороні та з метою збереження біологічного різноманіття.

За сільськогосподарського використання осушуваних ґрунтів слід включати в сучасну систему землеробства такі положення: введення адаптивно-ландшафтної системи землеробства басейну малої річки, яка включатиме поновлення природних механізмів саморегуляції агроекосистеми всього басейну; виведення малородючих осушуваних земель зі сільськогосподарських угідь та їх заліснення; використання торфових ґрунтів у травопільній сівозміні з коротким (1-2 роки) польовим періодом та не менше 7-8 років лучного (з їх співвідношенням 1:7-8) із включенням повторних посівів однорічних трав у кінці лучного періоду після другого укосу багаторічних трав; використання торфо-глейових ґрунтів під багаторічні травосумішки за попереднього створення органо-мінерального ґрунту, шляхом глибокої меліоративної оранки; розрахунки доз внесення мінеральних добрив проводити балансовим методом на заплановану врожайність з урахуванням коефіцієнтів використання поживних речовин з ґрунту і добрив; зменшити інтенсивність основного обробітку ґрунту, в сівозміні на органогенних ґрунтах оранку проводити лише після багаторічних трав із попереднім фрезуванням чи дискуванням, під наступні культури проводити лише поверхневий обробіток з прикочуванням; регулювання водного режиму ґрунту повинно здійснюватися протягом всього року відповідно до вимог сільськогосподарських культур та екології довкілля; вивести зі сільськогосподарського використання всі торфовища, які знаходяться в користуванні не рентабельних господарств з наданням їм певного функціонального статусу, передача іншим користувачам або в державний резерв; ренатуралізація колишніх осушуваних земель повинна проводитися за попередньо розробленими проектами та необхідним фінансуванням.

Слід зауважити, що для виконання цих заходів є гостра необхідність проведення інвентаризації та паспортизації всіх осушуваних земель гумідної зони з наступним запровадженням еколого-меліоративного моніторингу, який повинен охоплювати меліоровані та прилеглі до них землі басейну річки і включати спостереження за ґрунтовими і поверхневими водами, ґрунтами, рослинністю та технічним станом меліоративної системи. Такі спостереження слід проводити за єдиною методикою на типових (еталонних) системах, визначення яких здійснюється на основі типізації, яка враховує природні та меліоративні характеристики, ґрунтовий покрив, тип меліоративної системи, забруднення тощо.

Література

1. Тюленєв М.О. Сіяні луки та пасовища на осушених торфових ґрунтах. К.: Акад. наук УРСР, 1953. - 76с.

2. Слюсар І.Т. Вплив сільськогосподарського використання на родючість торфо-болотних ґрунтів // Агрохімія і ґрунтознавство. - 1983. Вип. 46. - С. 56-60.

3. Маслов Б.С., Минаев И.В. Мелиорация и охрана природы. М.: Россельхозиздат, 1985. - 271с.

4. Барановский А.З. Роль сельскохозяйственных мероприятий в продлении жизни мелиорированных торфяников. Проблемы Полесья. Вып. 7. Минск: Наука и техника, 1981. - С. 66-72.

5. Бескровный А.К. Проблемы земледелия на осушенных почвах Украины // Земледелие, 1982, №3. С. 36-38

6. Вознюк С.Т. Перезволожені ґрунти та їх меліорація. К.: Урожай, 1984.-105 с.

7. Проскура С.С., Шейко М.К. Вирощування багаторічних лучних трав на осушених торфовищах та їх удобрення. // Землеробство. К.: 1969, вип. 19. С. 94-101.

8. Рижук С.М., Слюсар І.Т. Агроекологічні основи ефективного використання осушуваних ґрунтів Полісся і Лісостепу України. - К.: Аграрна наука, 2006. 424 с.

Размещено на Allbest.ru