Мельник Т.П.

(Національний університет водного господарства та природокористування)

Негативний вплив дощових паводків на водний режим грунтів території басейну річки Тиса

Найбільших збитків сільськогосподарське виробництво басейну ріки Тиса зазнає від перезволоження та поверхневого стоку, які виникають, в основному, після випадення інтенсивних дощів і проходження паводків. За інтенсивністю змиву тут можна виділити три категорії еродованих земель: слабозмиті, з яких водою знесено не більше половини верхнього родючого горизонту; середньозмиті, в яких знесено переважну кількість родючого горизонту; сильно змиті, коли на поверхню виходить материнська порода [1]. Характерно, що 60% еродованих угідь припадає на середньо- та сильноеродовані землі. Втрати урожаю на еродованих землях в середньому складають до 45% [2].

Грунтові умови та малоземелля не дозволяють розвивати багатогалузеве сільськогосподарське виробництво. В зв’язку з чим характерним є зональна спеціалізація. Землеробство в гірській частині Іршавщини істотних перспектив розвитку не має через обмеженість площ ріллі і їх низьку родючість. Тут орні землі, які складають до 20-22% сільгоспугідь, придатні для створення культурних кормових угідь, частково для вирощування картоплі. Значної уваги в гірській зоні вимагає поліпшення використання полонинських угідь, але з врахуванням екологічних обмежень тут провідними є молочне та м’ясне скотарство, свинарство, вівчарство та птахівництво. Специфіка гірського рельєфу, ґрунтів, клімату, дрібноконтурність угідь, характер розселення людей, сільські традиції сприятливі для започаткування екологічних систем аграрного виробництва. Ще один напрямок інтенсифікації сільського господарства в горах є виробництво екологічно чистої продукції, лікарської сировини та промислове бджолярництво.

При вологості, що перевищує граничну польову вологоємкість наступає перезволоження грунтів. При цьому варто відмітити дві умови, характерних для досліджуваного регіону, в яких проявляється перезволоження. Перша – здійснюється в ґрунтоутворюючих породах, які не містять органічних речовин. Тоді перезволоження супроводжується гідратацією мінеральних колоїдів й набуханням. У суху фазу проходить їх просадка та утворення. Інша умова перезволоження має місце при наявності речовин, здатних до бродіння, що супроводжується протіканням окислювально-відновних реакцій, накопиченням органічних та мінеральних відновлювачів, кислот і внутрішньо комплексних сполук, зменшенням валентності заліза й марганцю та їх міграцією. За таких умов наслідком перезволоження завжди є глеєутворення. Для його появи необхідно й достатньо наявності і дії таких трьох факторів [3]: органічної речовини, здатної до бродіння, перезволоження і гетеротрофної анаеробної мікрофлори. Так як глеєутворення супроводжується виносом і накопиченням елементів у профілі грунтів та їх міграцією в ландшафті, воно може викликати деградацію грунтів.

На прилеглих рівнинних територіях і у передгір'ях басейну ріки Боржава  перезволожені грунти становлять більшу частину орних земель та інших сільськогосподарських угідь. Грунти мають ряд негативних властивостей, що обмежує їх родючість: високу кислотність, значний вміст алюмінію, марганцю та заліза, незначну структурність, велику щільність. Суглинковий гранулометричний склад, збагаченість мулистими частками обумовлює їх високу потенційну родючість при застосуванні комплексу заходів для всебічного поліпшення умов вирощування культур. Для попередження періодичного перезволоження визначеної частини поля, яка піддається затопленню, рекомендується при передпосівній обробці грунту використовувати глибокі вспушувачі і своєчасно проводити заходи для відведення надлишкової води.

Негативно впливає на фізико-хімічні властивості грунту поверхневе оглеєння. Збільшується вміст рухомого алюмінію, який токсично діє на рослини і збільшує потенційну кислотність грунту. В періоди перезволоження в грунті утворюються закисні сполуки заліза і марганцю, які також мають токсичну дію. Поверхневе оглеєння сприяє збідненню поглинального комплексу грунту, вимиванню з нього поживних речовин, надмірному ущільненню, а це, в свою чергу, ще більше посилює пере зволоженість. Процес поверхневого оглеєння є однією з основних причин малої окультуреності дерново-підзолистих грунтів досліджуваного району. Глеюватих грунтах, де малородючий шар починається з глибини 25 см, застосовувати перемішування горизонтів не можна. Значно кращі умови для цього на дерново-опідзолених і чорноземно-лучних глеюватих грунтах з гумусова ним підорним прошарком.

Проведені дослідження показали, що момент закінчення дренажного стоку співпадає з встановленням у грунті вологості що дорівнює ГПВ. Вологість вища за ГПВ свідчить про незадовільну або незакінчену роботу дренажу і при добрій природній тренованості грунту або при правильній експлуатації осушувальної системи, вологість грунту рідко перевищує ГПВ. Профіль дерново-підзолистого грунту за водно-фізичними властивостями диференційований по горизонтах. Відносно сприятливі властивості спостерігаються лише в орному шарі грунту – 0…24 см. А у підорному шарі 24…55 см високу щільність, недостатню аерацію та водопроникність можна усунути за допомогою заробітку. Глибокий обробіток поліпшує властивості елювіального горизонту, за винятком високої вологості в’янення, яка може знизитися лише частково.

Ступінь пошкодження рослин залежить від тривалості дії надлишкової вологи чи затоплення, від потужності шару води при затопленні, від температури, а також від виду і сорту вирощуваних культур. Питання впливу надлишкової вологи і тимчасового затоплення на ріст і розвиток сільськогосподарських культур займались багато дослідників [4,5]. У заболоченому грунті кисню мало, починаються зміни певних енергетичних процесів у рослин, внаслідок яких розвивається хлороз, відмирають листки і бокові пагони, пошкоджується верхівка. Життєдіяльність коренів також істотно пригнічується: вони чорніють, повільно ростуть, слабшає їх всмоктуюча сила, і внаслідок порушення надходження поживних речовин відбувається загальне зменшення надземної біомаси.Під впливом підвищення температури період стійкості до перезволоження зменшується.

Водні потоки мають неабиякий вплив на зменшення ефективності сільськогосподарського виробництва на прируслових та заплавних угіддях, що під час паводків затоплюють сільськогосподарські землі. Безсистемне землекористування в заплавах річок, ускладнене природною стихією, призводить до значних економічних збитків. При цьому втрати несе не тільки сільгоспвиробник внаслідок втрат урожаю, а й природноекономічні системи внаслідок деформацій русел, їх замулення.

Проведення гідротехнічних меліорацій дозволяє змінювати водний режим грунтів й, тим самим, впливати на повітряний, температурний та режим живлення рослин.Оптимальне зволоження забезпечує значне поліпшення температурного режиму, сприятливі умови протікання окисних процесів. Завдяки цьому в грунті знижується вміст окисного заліза і аміачного азоту та збільшується вміст фосфатів кальцію, нітратного азоту і доступних рослинам форм кальцію, що поліпшує поживний режим грунту.

Взаємовідносинами між вологістю грунту і рослинами займались Л.С. Литвинов [6], Г.І. Афанасик [7] та інші. В своїх дослідженнях вони показали, що існує певний діапазон оптимальної вологості грунту. Верхня його границя визначається умовами дихання кореневої системи, а нижня пригнічуванням рослин за рахунок нестачі вологи. Якщо у визначенні верхньої границі більшість дослідників дійшли до такого висновку і рахують, що верхньою границею оптимальної вологості є гранична польова вологість (ПГВ), при якій об’єм повітря в грунті цілком достатній для нормального росту і розвитку практично всіх рослин, то при визначенні нижньої границі зустрічаються суперечливі дані. Це пояснюється тим, як відмічає В.П. Остапчик [8], що в природних умовах на цю величину впливає багато факторів, а практичних методів її визначення поки що немає. В основному їх можна розділити на декілька груп.

Отже, наявність надійних методів, що дозволяють оперативно оцінювати зміну обстановки і приймати оптимальне рішення з управління системою відіграє неабияку роль у формуванні урожаїв сільськогосподарських культур належить водному режиму грунту, ефективність регулювання якого на меліорованих землях, залежить від технічної досконалості систем, яка б дозволила оперативно управляти водним режимом з урахуванням різноманітності грунтових, релєфних і гідрогеологічних умов об’єкту при постійно змінюваних потребах культур і метеорологічних факторах.

 

1.Петрук В.А. Проблеми екології та сільськогосподарського виробництва в передгірних районах Українських Карпат // Селекція і технологія вирощування польових рослин. Тези доповідей міжнар. наукової конф. Кам’янець-Подільський, 1995.

2.Василевський Г.А. Водні багатства Карпат. –Ужгород: Карпати, 1973. –С.64.

3.Коваленко П.И., Михайлов Ю.А. Возрождение земли. – К.: Урожай, 1988. – 208 с.

4.Остапчик В.П., Костромин В.А., Коваль А.М. и др. Информационно-советующая система управления орошением.. –К.: Урожай, 1989. – 248 с.

5.Гончаров С.М., Потоцький Г.С., Ковальов О.В. Сільськогосподарські меліорації. –Київ.: Вища школа, 1991, –249 с.

6.Лиштван Л.Л. К вопросу проектирования мостовых переходов в районе водохранилищ // Техника железных дорог. – 1949. - №7. – с.14-16.

7.Афанасик Г.И., Пятницкий В.Н., Трибис В.П. Комплексное регулирование условий жизни растений на торфяных почвах. – Минск: Ураджай, 1980. –136 с.

8.Остапчик В.П. Обоснование и разработка методов планирования режимов орошения сельскохозяйственных культур: Автореф. дисс, докт. техн . наук .  -  К., 1986. –41 с .