Мелиорация почв

Естественное состояние почв часто не соответствует требованиям, которые к ним предъявляются, что вызывает необходимость проведения мероприятий по их улучшению. Система организационных, хозяйственных и технических мероприятий, задачей которых является коренное улучшение неблагоприятных свойств почв, а также условий их использования, называется мелиорацией (от лат. melioratio – улучшение). Она включает в себя систему мероприятий по осушению (водная мелиорация), улучшению поверхностного состояния (культуртехническая мелиорация), в борьбе с эрозией (земельная мелиорация), известкование почв и внесение минеральных удобрений (химическая мелиорация) и др.

На территории Беларуси наибольшее распространение имеют водные (осушительные и осушительно-увлажнительные), культуртехнические и химические мелиорации.

Если заболачивание земель вызвано поверхностными водами, то осушительная мелиорация этих земель заключается в регулировании стока поверхностных вод и ограждение осушаемой территории от притока вод извне. Если заболоченность вызвана грунтовыми водами, то мелиоративные мероприятия направлены на регулирование уровня грунтовых вод и поддерживание оптимальной влажности почвы. Если заболачивание вызвано и теми и другими причинами одновременно, то осушение ведется способами, направленными на регулирование как поверхностных, так и грунтовых вод.

В условиях неустойчивого увлажнения наблюдается чередование засушливых и влажных периодов. В результате нарушается обеспеченность сельскохозяйственных культур влагой, и они могут страдать как от недостатка, так и от избытка влаги.

Набор технических средств и мероприятий, используемых для проведения осушительных работ, называется осушительной системой. Она состоит из следующих основных частей: оградительной, регулирующей, проводящей, водоприемника и сооружений на осушительной сети. Оградительная сеть служит для ограждения мелиорируемого участка от поступления вод извне. Регулирующая сеть предназначена для регулирования водного и воздушного режимов мелиорируемых почв. Она может строиться в виде открытых каналов, закрытого дренажа (дренажных гончарных или пластмассовых труб), временных борозд. Водоприемники служат для сбора всех вод, поступивших через проводящую сеть. Они могут быть естественные (реки, ручьи, балки, озера) и искусственные (пруды, водохранилища, крупные каналы). Для того чтобы естественные водотоки выполняли функцию водоприемников, проводится их регулирование (спрямление русла реки, выравнивание его глубины, расчистка, понижение уровня воды и др.).

В условиях неустойчивого увлажнения строятся осушительно-увлажнительные системы, которые обеспечивают двустороннее регулирование водно-воздушного режима почв. Общая схема и составные части такой системы видны на рис.

На территории Беларуси осушенные земли составляют более 3,2 млн. га (16,4 % территории), в том числе более 1,0 млн. га торфяно-болотных почв. Удельный вес осушенных земель в общей площади сельскохозяйственных земель по административным районам отражает карта «Мелиорация земель Беларуси» (рис. 7.3). Как видно из карты, наибольшие площади осушенных сельскохозяйственных земель сосредоточены на территории Белорусского Полесья.

Осушительная мелиорация вызывает коренное изменение свойств почв и условий почвообразования. Почвообразовательные процессы изменяют не только скорость протекания, но и направление развития. В торфяно-болотных почвах процесс накопления торфа сменяется его разрушением (минерализацией), что приводит к уменьшению мощности торфяного слоя, изменению его химического состава и свойств, увеличению зольности торфа. В дерновых и дерново-подзолистых заболоченных (глеевых) почвах при осушении идет вымывание из верхних горизонтов органического вещества (гумуса), и некоторых элементов питания растений, что приводит к снижению их потенциального плодородия, но повышает плодородие эффективное. Доказано (Черныш А.Ф., 1986 г.), что при осушении дерново-подзолистых заболоченных почв достигается существенная прибыль при аграрном производстве за счет оптимизации водно-воздушного режима, особенно на глеевых почвах. Кроме изменений в почвах осушительная мелиорация вызывает изменения микроклимата, гидрографической сети, растительного и животного мира, микроформ рельефа.

Рис. 7.3. Почвенно-мелиоративное районирование Беларуси

Осушительная мелиорация в условиях Беларуси обязательно сопровождается мероприятиями по коренному улучшению поверхностного состояния и морфологических свойств почв. Система этих мероприятий называется культуртехнической мелиорацией. Она включает такие мероприятия, как ликвидацию мелколесья, кустарников, валунов, микроформ рельефа (кочек, промоин), увеличение мощности пахотного горизонта, увеличение площадей цельных контуров типов земель (пашни, сенокоса и др.). Культуртехнические мелиорации проводятся по проектам, составленным на основании почвенно-мелиоративных, геоботанических и культуртехнических предпроектных изысканий и составленной при этом карте культуртехнической неустроенности. Культуртехнические мелиорации ведутся с соблюдением разработанных экологических, хозяйственно-экономических и технических норм.

Соблюдение экологических норм заключается в учете всего комплекса природных факторов как при проведении изысканий и проектировании, так и при проведении культуртехнических работ и использовании преобразованных земель. Важно, чтобы проводимые мероприятия не явились стимулом для развития водной, ветровой или механической эрозии, не вызывали уменьшения мощности перегнойного горизонта почв и не приводили к обеднению их гумусом и элементами питания растений. Необходимо следить, чтобы не были нарушены гнездовья птиц, нерестилища, экологические коридоры и другие, важные в экологическом плане места. Особое внимание должно уделяться редким, охраняемым видам растений и животных.

Осушительные и культуртехнические мелиорации часто сопровождаются работами по восстановлению нарушенных земель. Комплекс этих работ называется рекультивацией и чаще всего применяется при торфоразработках, создании водоприемников осушительных систем и др. Чаще всего цель рекультивации – сельскохозяйственное использование восстановленных земель, что вызывает необходимость создания плодородного слоя почвы мощностью 0,3–0,4 м, или соблюдение требования, чтобы остаточный слой торфа имел мощность 0,5–0,75 м. При этом обязательным приемом является внесение достаточных доз органических и минеральных удобрений.