Іригаційна ерозія ґрунту і заходи щодо її запобігання

У зв'язку з широким розвитком зрошування земель усе більшого значення набуває іригаційна ерозія ґрунтів. Причинами розвитку цього виду ерозії є недоліки проектування і експлуатації зрошувальних систем: відсутність зональних рекомендацій по запобіганню іригаційної ерозії, невиконання протиерозійних заходів, невідповідність рекомендованих режимів зрошення існуючим меліоративним умовам, невиконання планувих робіт, введення земель без проектних обґрунтувань, порушення режимів технології зрошення, відсутність необхідних гідротехнічних споруд на зрошувальній і скидній мережах тощо.

За даними ряду досліджень, при нормі поливу 600 м³/га стік досягав 25 – 30 % водоподачі залежно від типу дощувальної машини. При зрошенні поверхневим способом змив важких світло-каштанових ґрунтів становив 12 т/га за поливний сезон. Глибина колії проходу дощувальної машина була 10 – 15 см при ширині 66 – 75 см.

Змивання ґрунту за два – три поливи на темно-каштанових грунтах становить 0,6 т/га, на чорноземах – 4 – 6 т/га. В Україні при поливі по борознах за сезон з 1 га змивається 5 – 15 т ґрунту.

Шкода від іригаційної ерозії багатогранна: зменшується родючий гумусовий горизонт, вимиваються поживні речовини і насіння, непродуктивно витрачається вода для зрошення, забруднюються добривами і пестицидами водоприймальники, розмиваються канали, шляхові покриття, утворюються іригаційні яри, погіршується якість сільськогосподарської продукції, значно знижується родючість ґрунту.

В еродованих грунтах змінюється якісний склад гумусу, вони характеризуються втратою структури, високою щільністю, низькою водопроникністю і вологоємкістю.

Вважають, що втрати від забруднення навколишнього середовища продуктами змиву в багато разів перевищують ті, що завдаються безпосередньо ерозією. Залежно від норми добрив вміст у водах поверхневого стоку нітратного азоту зростає в 1,8 – 8 разів, аміачного азоту – 2 – 8,6, фосфору – в 1,6 – 14,5 раза.

Великі втрати ґрунту від ерозії відмічають у ряді країн: Болгарії, США, Угорщині, Румунії. В США, наприклад, втрати ґрунту при поливі по борознах становлять 4,1 – 40,5 (до 100) т/га за рік.

Важливою і порівняно новою проблемою є усунення іригаційної ерозії ґрунтів. До цього часу в країнах СНД та інших нагромаджено великий досвід захисту ґрунтів від цього типу ерозії. Система заходів по усуненню іригаційної ерозії включає організаційно-господарські, експлуатаційні й агротехнічні прийоми, спрямовані на підвищення водопроникності ґрунтів, утворення водоутримного мікрорельєфу, методи підвищення протиерозійної стійкості ґрунтів, заходи по запобіганню розмиву зрошувальної і скидної мережей та ін.

У цьому комплексі головна роль належить протиерозійному облаштуванню території і правильній експлуатації зрошувальних систем. Для запобігання ерозії не менш ефективні фітомеліоративні й агротехнічні заходи. Найбільший ґрунтозахисний і економічний ефект досягається при комплексному використанні всіх протиерозійних заходів у поєднанні з організаційно-господарськими. Останні включають правильну організацію територій, грамотне розміщення культур по елементах рельєфу. Рекомендуються контурне землеробство і терасування. Зменшенню ерозійних процесів сприяють також смугове землеробстїю, розміщення полів сівозміни довгою стороною впоперек схилу, що полегшує нарізування тимчасових зрошувачів, обробіток ґрунту і сівбу, будівництво шляхів на схилах під визначеним кутом, що забезпечує мінімальну швидкість і затримання води в кюветах. Ефективне застосування закритої зрошувальної мережі.

Впровадження сівозмін – найважливіший фактор збереження ґрунту, підвищення його родючості. Встановлена висока ґрунтозахисна роль люцерни, злаково-бобової суміші. На схилових землях ефективні сівозміни з двома – трьома полями люцерни і одним – двома злаково-бобових або бобово-злакових однорічних трав. В умовах України на схилах крутизною понад 3° рекомендуються ґрунтозахисні сівозміни із смуговим розміщенням культур.

Велике значення має питання підбору способів і технічних засобів для поливу крутосхилових земель. За деякими даними, переривчасте дощування із застосуванням шлейфів є найбільш ефективним способом. Освоюючи схилові землі, доцільно утворювати тераси: якщо кут нахилу становить 8 – 12° – гребенеподібні, 30 – 35° – ступінчасті, а при більш значних схилах – канави-тераси.

Важливим протиерозійним заходом при поливах дощуванням є застосування ерозійнобезпечних елементів техніки поливу. Так, зменшенню стоку сприяє полив з перемінною інтенсивністю дощу: перші проходи агрегату виконують на найменшій робочій швидкості при включеному ходозмішувачі, наступні – на збільшеній. Це дає можливість за один прохід агрегату видавати 100 – 140 м³/га, за наступні – 40 – 60м³/га води.

На схилах крутизною понад 8° рекомендується зменшувати поливну норму за рахунок збільшення кількості поливів.

Велику увагу в системі протиерозійних заходів приділяють засобам підвищення водопроникності ґрунтів, утворенню водоутримного мікрорельєфу.

Для зниження іригаційної ерозії на схилах крутизною менше 2 – 3° рекомендується глибока зяблева оранка впоперек схилу або паралельно горизонталям.

На схилах понад 2° необхідні такі заходи, як утворення валиків і гребенів, щілювання, поглиблення орного шару на фоні оранки або безполицевого розпушення.

Весняне боронування і передпосівну культивацію на землях, схильних до іригаційної ерозії, проводять упоперек схилу. Рекомендується один раз за рік на слабоводопроникних ґрунтах проводити щілювання багаторічних трав і озимих культур на глибину 40 – 45 см. Ефективні також утворення валиків, лунок, борознування і обробіток вздовж горизонталей.

Дослідження прийомів обробітку ґрунту, які залишають на поверхні ґрунту стерню показали, що при цьому збільшується нерівність мікрорельєфу, знижується швидкість стікання води, зменшується транспортна здатність потоку. Так, при поливі за допомогою дощувальної установки стерня висотою 5 – 8 см знижує стік у 3 – 4 рази.

Запобігти іригаційній ерозії можна за допомогою контурної системи землеробства і контурного зрошення.

Використання борозен-щілин дає можливість підвищити вбирання води в 2,5 раза, що зменшує стік.

У США для запобігання іригаційній ерозії широко застосовують мульчування поверхні ґрунту рослинними рештками. При внесенні в 30 –метрові рядки соломи (0,45 – 1,25 кг) ерозія при поливі по борознах зменшувалася на 50 – 70 %, а інтенсивність фільтрації збільшувалася на 50 %. Мульча при поливі кукурудзи зменшує склад наносів у стоці, знижує змив ґрунту. Для мульчування застосовують рослинні рештки кукурудзи в нормі 3,5 т/га, після мульчування проводять обробіток ґрунту. Ґрунт повинен бути вкритий мульчуючим матеріалом на 2/3 – 3/4 площі.

Рекомендуються заходи по підвищенню протиерозійної стійкості ґрунтів, які полягають головним чином у створенні оптимального розміру водотривких агрегатів. Цього можна досягти за допомогою внесення органічних і мінеральних добрив, сівбою багаторічних трав, штучним оструктурюванням ґрунту.

Зменшення іригаційної ерозії ґрунтів при внесенні добрив досягається головним чином за рахунок утворення більш могутньої вегетативної маси рослин.

Використання багаторічних трав сприяє укріпленню ґрунту кореневою системою, збагаченню її азотом, поліпшенню структури ґрунту. Крім того, за рахунок густого травостою також знижується поверхневий стік.

Застосування полімерів-структуроутворювачів – більш радикальний захід підвищення протиерозійної стійкості ґрунтів. Тривалість їх дії може бути до 6 років. Структуроутворювачі готують на основі поліакрилатів, латексу, поліетиленаміду, бітумної емульсії, полівінілацетату тощо. Норми витрати – від 100 до 400 – 1000 кг/га. їх застосування поліпшує водно-фізичні властивості ґрунту, підвищує врожайність сільськогосподарських культур.