Мардімасова Особливості еколого-меліоративного стану осушуваних земель Київської області за різних умов їх використання

Краткое содержание

У вступі обгрунтовано актуальність, викладено мету та завдання досліджень, наведено стислу характеристику дисертаційної роботи.

У першому розділі  на основі літературних джерел подано огляд і аналіз досліджень, які присвячені генезису, природоохоронній ролі, еколого-меліоративному стану торфових ґрунтів, а також впливу осушування і сільськогосподарського використання на параметри органогенних ґрунтів   та екологічні компоненти гідроморфних біогеоценозів. Узагальнено результати багаторічних досліджень і розглянуто проблеми трансформації торфових ґрунтів під антропогенним впливом та наведено шляхи раціонального екологобезпечного ведення на них землеробства.

Найбільш відомі дослідження з цього напрямку викладені в працях Р.C.Трускавецького, С. Т. Вознюка, М.О. Клименка, С. В. Скрипніченко, В.А.Лапанової, Б. С. Маслова, М.І. Зінчука, Ф. Р. Зайдельмана, С.Г.Скоропанова, В. Р. Гімбаржевського, В. Є. Алексєєвского, І.Т.Слюсаря. На основі проведеного аналізу було виявлено ряд питань і положень, які потребують перегляду, визначено мету і необхідність проведення досліджень.

У другому розділі наведено умови та методику проведення досліджень.

Дослідження по темі дисертаційної роботи проводили на торфових ґрунтах заплави р. Ірпінь, яка є типовою для болотних ландшафтів Поліської зони та на заплаві р. Трубіж, що є аналогічно типовою для Лісостепової ґрунтово-кліматичної зони.

Польові дослідження проводили протягом 2005–2007 рр. на стаціонарних дослідах Гостомельського опорного пункту лабораторії землеробства на осушуваних землях УНДІЗ у заплаві р. Ірпінь (посівна площа ділянки – 32,4 м², облікова 25,0 м²), схема варіантів досліджень включала три види використання осушуваних торфових ґрунтів: під просапні культури, беззмінне вирощування багаторічних трав і для порівняння – переліг та на фіксованих ділянках в заплаві р. Трубіж з використанням під пасовище, сіножаті та природні луки (неосушені). Торфовий грунт досліджуваних варіантів у заплаві р. Ірпінь (Полісся) – низинний, добре розкладений, деревно-очеретяно-осоково-гіпновий, підстилається алювіальними піщаними відкладами;  у заплаві р. Трубіж (Лісостеп) – низинний, добре розкладений, деревно-очеретяно-осоковий, підстилається карбонатним лесовидним суглинком.  Ґрунти заплав річок Трубіж та Ірпінь незасолені токсичними солями.  Щільність радіоактивного забруднення торфових ґрунтів за вмістом цезію-137 коливаються в межах 0,043–0,213 Кі/км², тобто вони є незабрудненими.

Погодні умови під час проведення досліджень: у заплаві р. Ірпінь температура повітря  в 2007 році була більшою від середньобагаторічної, опадів у 2006 році випало близько норми, у 2007 їх було на 78 мм менше. Розподіл опадів за час вегетації нерівномірний. У районі заплави р. Трубіж  сума опадів досягала 715 мм (2005), а в посушливий (2007) – знижувалась до 538 мм. Загалом, температурні показники даного регіону за роки досліджень відповідали оптимальним значенням і створювали сприятливі умови для вирощування більшості сільськогосподарських культур. 

За період досліджень визначали:

- водно-фізичні, фізико-хімічні і хімічні  властивості та мікробіологічні параметри торфових ґрунтів (основні дослідження торфових ґрунтів проводили навесні  та восени в три – чотирикратній повторності по генетичних горизонтах; структурно-агрегатний (ДСТУ 4744:2007), щільність твердої фази (ISO 11508), щільність складення грунту (ДСТУ ISO 11272 – 2001), вологість (ГОСТ 5180 – 84), вологоємність (капілярна і повна) (ГОСТ 5180 – 84), водна витяжка (ГОСТ 26423 – 85), рН грунту (ГОСТ 26423 – 85), обмінна кислотність (ГОСТ 26484 – 85), сума обмінних основ (ГОСТ 27821 – 88), гідролітична кислотність (ОСТ 4648 – 76); кількість бактерій, які ростуть на ґрунтовому агарі, кількість і різноманіття целюлозоруйнуючих мікроорганізмів за методом Н.С. Єгорова і Д.Г. Звягінцева, інтенсивність «дихання» ґрунту – сорбційним методом; облік макрофауни методом пошарового викопування, розбір проб грунту за Гіляровим. Статистистичний обробіток даних  –  методом дисперсійного та кореляційно-регресивного аналізу);

- хімічний склад поверхневих та ґрунтових вод (відбір проб для гідрохімічного аналізу здійснювали у період –  весна, літо, осінь; амоній (ISO 5664:1984), гідрокарбонати (ISO 9963:1964), твердість (ISO 6055:1984), кальцій (ISO 6058:1984), калій (ISO 9964-3:1993), натрій (ISO 9964-3:1989),  нітрати (ISO 7890-3:1988),  рН (ISO 10523:1994), сульфати (ISO 9280:1990), хлориди (ISO 9297:1989);

-         флору і рослинність осушуваних земель ( геоботанічні дослідження проводили протягом вегетаційного періоду за допомогою методів – маршрутного, закладання пробних площ, геоботанічного профілювання, динаміки рослинності, що опрацьовані вченими В.Д. Александровою, А.А.Корчагіною, Е.М. Лавренко, І.М. Григорою, Б.Є. Якубенком з використанням гербарних матеріалів кафедри ботаніки НАУ; ботанічний склад і ступінь розкладу торфу – мікроскопічним методом);

-         агроекономічну ефективність вирощування сільськогосподарських культур (оцінку врожайності проводили поділянково з облікової площі 25 м², економічну оцінку – згідно з рекомендованими методиками; математичну обробку даних  –  методом дисперсійного аналізу).

У третьому розділі наведено результати дослідження з вивчення впливу використання торфових ґрунтів на їхній еколого-меліоративний стан.

Морфолого-генетичні дослідження торфових ґрунтів заплави р. Трубіж показали, що ґрунти, які використовуються під пасовищами і сіножатями у верхньому торфово-перегнійному горизонті є добре розкладеними, а в нижчих генетичних горизонтах мають достатню кількість карбонатних включень та залізистих сполук у вигляді вохристих плям та зцементованих конкрецій. На неосушеній ділянці з природними луками заплави р. Трубіж характерною особливістю стану ґрунтів є невисокий ступінь розкладення торфу верхнього генетичного горизонту, видимі ознаки оглеєння всередині профілю та близьке залягання ( 65 см) ґрунтових вод.

Морфологічними дослідженнями торфових ґрунтів заплави р. Ірпінь встановлено, що використання їх тривалий час під просапні культури призвело до зменшення (на 4 см) потужності верхнього генетичного горизонту, помітному розпиленню та розкладу торфової маси, порівняно з варіантом вирощування багаторічних трав. На перелозі осушений торф’яник з природною рослинністю має найбільш потужний верхній горизонт (41 см) з добре вираженою дерниною порівняно з іншими варіантами сільськогосподарського використання. Насичення ґрунтової товщі однорічними злаковими культурами і невідчуження їх з поверхні протягом багатьох років сприяє збереженню торфової маси.

Водно-фізичні властивості торфових ґрунтів добре корелюють з вмістом органічної речовини і потужністю торфового горизонту (табл.1). Так, щільність складення торф’яно-глейового ґрунту під пасовищем у верхньому (0 – 10 см) шарі є високою 0,67 г/см³, що свідчить про спрацювання і ущільнення торфової маси внаслідок осушування і сільськогосподарського використання.

Торфовий грунт, який зайнятий природними луками і практично не осушений, що знаходиться в притерасній частині заплави р. Трубіж, має значно меншу щільність  порівняно з іншими ґрунтами від 0,36 г\см³ (0–10 см) до 0,25 г\см³ (30–40 см) за суттєво вищих показників загальної пористості і вологоємності.

Водно-фізичні властивості торфових ґрунтів заплави р. Ірпінь свідчать, що щільність складення на різних варіантах використання є приблизно однаковою і становить 0,36–0,38 г/см³. Більш розущільненим є грунт шару 40–50 см , де розкладання торфу в зв’язку з осушенням суттєво затухає. Останнє підтверджується даними загальної пористості, що коливається в межах 81,0–82,4 % від об’єму ґрунту, а також в 1,3 – 1,5 рази вищою капілярною і повною вологоємністю.

Водопроникність торф’яно-глеєвого і торфового ґрунту заплави р.Трубіж коливається  в межах 0,1 і 1,2 мм/хв., в заплаві р. Ірпінь  вона є помітно вищою.

Отже, осушування ґрунтів заплави р. Трубіж і їхнє сільськогосподарське використання привело, особливо у верхньому шарі, до помітного ущільнення торфової маси та зменшення капілярної і  повної вологоємності, що відповідним чином вплинуло на їхній еколого-меліоративний стан. Останній, за даними показниками, оцінюється як задовільний при використанні земель як пасовище  та  сприятливий під сіножатями.