6.3.2 Особливості проведення моніторингу на меліоровани землях.
Моніторинг меліорованих земель являє собою систему безперервного спостереження за параметрами складу, властивостей і режимів ґрунтів, зрошувальних, ґрунтових (підземних) і ін. вод на границях меліоративної системи й прилягаючих територій. Він є складовою частиною Державного моніторингу земель і має загальні об'єкти спостережень із Державною системою обліку вод і Державним моніторингом підземних вод.
Метою ведення моніторингу є спостереження за станом земель для своєчасного виявлення деградації й забруднення меліорованих ґрунтів, їхньої оцінки, запобігання й усунення наслідків негативних процесів, забезпечення екологічної безпеки виробничої діяльності й здійснення своєчасних й ефективних заходів щодо охорони меліорованих і прилягаючих до них територій.
Завдання моніторингу меліорованих земель полягають в: одержанні своєчасної й достовірної інформації про їхній стан і прилягаючих територій, а також показниках технічного стану; забезпеченні користувачів на всіх рівнях керування своєчасною й повною поточною, ретроспективною й прогнозною інформацією; розробці заходів (експлуатаційних, виробничо - технологічних й ін.) по окультуренню ґрунтів, запобіганню їхньої деградації й забруднення; оцінці ефективності здійснюваних заходів щодо меліорації земель, охороні водних і земельних ресурсів меліоративних систем і приляглих територій.
Систему моніторингу меліорованих земель формують окремі блоки та прямі і зворотні зв'язки між ними (рис. 6.2).
Рис. 6.2 Меліоративний моніторинг земель
Блок «Спостереження» передбачає вибір об'єкта моніторингу, індикаторних елементів і параметрів меліоративного стану земель.
Блок «Оцінка фактичного стану меліорованих земель» дає змогу виконати аналіз наявного меліоративного стану осушених або зволожених земель на основі науково обгрунтованих критеріїв і обгрунтувати напрями його оптимізації.
Блок «Оптимізація стану меліоративних земель» дає змогу оптимізувати функціонування меліоративних систем.
Блоки «Спостереження», «Оцінка стану меліорованих земель», «Прогноз стану меліорованих земель» формують інформаційну систему моніторингу, блок «Оптимізація стану меліоративних земель» - систему управління.
Моніторинг поширюється на всі зрошувані землі, незалежно від їхнього правового режиму й характеру використання, а також інші категорії земель у границях меліоративної системи або в зоні її впливу, які включають землі: сільськогосподарського призначення, населених пунктів, природоохоронного, природно-заповідного, оздоровчого, рекреаційного призначення, водного фонду, запасу. По рівнях він розділяється на: державний моніторинг, що охоплює всі меліровані землі України; регіональний, що охоплює район або область, локальний моніторинг, що охоплює меліоровані землі адміністративних районів і землі зрошувальних систем. Зрошуване поле є найнижчим рівнем моніторингу.
Об'єктами моніторингу зрошуваних земель є ґрунти, ґрунтові й зрошувальні води й гідротехнічні спорудження на границях меліоративної системи, а також джерела води й прилягаючі території.
Перелік основних заходів, що рекомендують по веденню моніторингу земель наступний:
1. Спостереження за станом меліорованих і прилягаючих до них земель із виявленням й оцінкою ступеня засолення, перезволоження ґрунтів і підтоплення земель й їхнього забруднення.
2. Щорічна оцінка еколого-меліоративного стану зрошуваних і прилягаючих до них земель.
3. Виявлення причин і прогноз негативних природно-техногенних процесів.
Зміст моніторингу земель визначає дані тематичних зйомок, обстежень і режимних спостережень, що фіксують дискретні значення параметрів складу, властивостей і режимів об'єктів моніторингу в границях природних, природно-техногенних й адміністративно-територіальних ділянок суши, а також визначає використання гідрометеорологічної інформації існуючих гідрометеопостів і станцій.
При веденні моніторингу враховуються й постійно уточнюються границі полів, сівозмін, ділянок із групою близьких по водоспоживанню або стійкості до перезволоження культур.
По технологічних, організаційних й економічних міркуваннях особливо доцільно виділити пріоритетні показники, у тому числі: засоленість, солонцюватість, кислотність ґрунтів у шарі 0-100 см, глибина залягання рівня ґрунтових вод, мінералізація й хімічний склад солей у водах, строки відводу надлишкової вологи з орного шару, водоспоживання та зрошення й ін.
Комплексна оцінка стану зрошуваних й осушених земель виконується на границях меліоративної системи в розрізі землекористувачів і землевласників. Наступний облік стану цих земель на рівні району, області, кліматичної зони, басейну ріки або озера полягає в агрегуванні результатів оцінки стану земель на меліоративних об'єктах.
У районах зрошуваного землеробства потрібно більше докладний облік впливу зрошення, засобів хімізації й інших факторів на родючість ґрунтів, урожайність й якість одержуваної продукції, мінералізацію й забруднення поверхневих і ґрунтових вод.
Завдання моніторингу полягає в контролюванні, оцінці, прогнозуванні й керуванні станом основних показників родючості ґрунту й гідрогеологічного середовища з метою одержання високих і сталих врожаїв гарної якості при мінімальних витратах води й добрив на одиницю продукції, а також запобігання забруднення навколишнього природного середовища.
Моніторинг, здійснюваний на базі тривалих стаціонарних дослідних і спеціальних полігонів, доцільно супроводжувати лізометричними й мікропольовими дослідами з міченим азотом.
Агроекологічний моніторинг повинен проводитися у всіх зонах зрошуваного землеробства з обліком внутрішньозональних ґрунтових і гідрогеологічних особливостей. Набір контрольованих показників у різних ґрунтово-кліматичних зонах може варіювати.
Для вивчення динаміки вмісту активних форм елементів живлення в ґрунті ґрунтові зразки необхідно відбирати в основні фази розвитку тих або інших культур. Визначення вмісту нітратного і амонійного азоту проводиться в шарах: 0-30, 31-40, 41-60, 61-80, 81-100 см. На початку й кінці вегетаційного періоду вміст нітратного азоту визначається й у більше глибоких шарах (100-120, 121-140, 141-160, 161-180, 181-200 см або ж до рівня ґрунтових вод при близькому їхньому стоянні).
Вміст активного фосфору й калію по основних фазах розвитку фіксується в шарах 0-30 й 31-40 см. Вміст активного фосфору й калію, форм цих елементів і ступінь їхньої рухливості в зазначених шарах ґрунту й до метрової глибини виміряються на початку й кінці вегетації першої й останньої культур сівозміни.
Вміст активних форм мікроелементів, фтору й важких металів, нітрифікаційна здатність і біологічна активність ґрунту, вміст легкогидролізуючого азоту діагностуються в орному шарі ґрунту на початку активної вегетації культур.
У зонах поширення засолених ґрунтів на початку й кінці періоду вегетації перебуває загальний вміст водорозчинних солей і склад їх у шарах: 0-30, 31-40, 41-60, 61-80, 81-100 см або до горизонту ґрунтових вод (при глибині їхнього залягання 1,5-2,0 м). При більших глибинах стояння ґрунтових вод (3-4 м і більше) виміри проводяться в спеціальних шпарах. У фазі розвитку культур визначається загальний вміст солей, їхній склад (у тому числі вміст нітратів). При наявності дренажної мережі фіксують ступінь мінералізації й склад солей, вміст живильних речовин, залишків пестицидів у дренажних водах.
У зонах поширення солонцюватих ґрунтів і солонців після проведення спеціальних меліоративних прийомів (внесення гіпсу або фосфогіпсу, плантажна або триярусна оранка й інші заходи) на початку й кінці вегетації встановлюється вміст обмінного натрію в мекв/100 г і в відсотках від ємності поглинання в шарах 0-30, 31-40 й 41-50 см.
Кислотність ґрунту (рН водної й сольової витяжки) в орному шарі вилужених чорноземів, сірих лісових і дерено-підзолистих ґрунтів варто оцінювати на початку вегетації.
При вирощуванні сільськогосподарських культур за технологіями, що передбачає застосування пестицидів, наприкінці вегетаційного періоду в орному шарі ґрунту діагностується вміст залишків цих препаратів й їхніх метаболітів, нітрозоамінів.
Визначення об'ємної маси орного шару ґрунту співвідноситься з початком і кінцем вегетаційного періоду й проводиться по ґрунтовому профілі до глибини 100 см. При цьому враховують тривалість ротації сівозміни. Мікроагрегатний склад орного й підорного шарів (0-30 й 31-50 см) установлюють на початку вегетації першої й останньої культур сівозміни, а також культур, розташовуваних по шарі й обороту шару люцерни й конюшини.
в умовах зрошення необхідний постійний контроль за вологістю ґрунту. Відбір зразків проводиться поступово через 10 см до метрової глибини в період появи сходів, потім через 7-10 днів у період вегетації й перед збиранням, а також перед поливом і після.
Валовий вміст N, P2Os і К2О, вміст гумусу, найменшу вологоємність (НВ), максимальну гігроскопічність, вологість стійкого завядання, щільність твердої фази (питома маса) фіксують в орному (0-30 см) і нижележащих шарах до глибини одного метра (по генетичних горизонтах із указанням їхньої потужності або в шарах 30-40, 41-60, 61-80, 81-100 см) на початку вегетації першої й наприкінці вегетації останньої культур сівозміни.
Визначення фракційного складу гумусу, ємності поглинання, складу обмінних основ, гідролітичної кислотності (у кислих ґрунтах), карбонатності, валового вмісту Са, Mg, S, Al. Fe, мікроелементів, фтору, важких металів проводиться в орному шарі ґрунту на початку й кінці ротації сівозміни.
Для діагностики зазначених показників у необхідний термін за допомогою бура відбирають зразки ґрунту, складені змішуванням п'яти індивідуальних зразків, узятих з орного шару, і трьох - з нижчезалягаючих шарів. Вологість ґрунту визначається в індивідуальних зразках, узятих із трьох шпар на ділянці (полігоні).
Оцінюється також вміст макро- і мікроелементів у рослинах в основні фази їхнього розвитку; вміст нітратів, нітритів, нітрозоамінів, залишків пестицидів й їхніх метаболітів, фтору, важких металів в одержуваній продукції.
В цілому, в моніторингу зрошуваних земель визначають рівневий і гідрохімічний режими ґрунтових та підземних вод, вод но-сольовий режим ґрунтів і порід зони аерації, окисно-відновний і поживний режими ґрунтів, поширення й ін тенсивність розвитку негативних геоекологічних та грунтоутворюючих процесів, стан забруднення ґрунтів і підземних вод; здійснюють спостереження за
• технічним станом зрошувальних та колекторно-дренажних систем спостережної мережі;
• кількістю та якістю поливних і дренажно-стічних вод.
Кількісне оцінювання проводять за комплексом гідрогеологічних, інженерно-геологічних і ґрунтово-меліоративних показників, а та кож показників забруднення ґрунтів і вод (ґрунтових, підземних, дренажно-скидних). До гідрогеологічних показників належать: середня за вегетаційно-поливний період глибина залягання рівня ґрунтових вод (РГВ); глибина залягання РГВ у передпосівний період; мінера лізація ґрунтових вод, їх гідрохімічний склад. Інженерно-геологічні показники охоплюють коефіцієнт порис тості орного шару, підорного шару і товщі порід, а та кож ступінь прояву екзогенних геологічних процесів. За допомогою ґрунтово-меліоративних показників визначають ступінь засолення верхнього метрового шару і зони аерації (при РГВ до 5,0 м), ступінь солонцю ватості ґрунтів, ступінь обслуговування ґрунтів, глиби ну залягання першого від поверхні сольового горизон ту, глибину залягання солонцевого горизонту. До по казників забруднення належать загальне забруднення ґрунтових, підземних і скидних вод.
За критеріями оцінювання обов'язкових показників виділяють п'ять категорій стану: добрий (0,2 бала); задовільний (1,0 бал); задовільний із загрозою погіршення (5,0 балів); незадовільний (25,0 балів); дуже незадовільний (125,0 балів).
Сумарну оцінку еколого-меліоративного стану зрошуваних і прилеглих до них земель виконують окремо за групами показників за середнім балом Бс, який розраховують за формулою:
(6.5)
де n — число показників, за якими виконують оцінку; m — порядковий номер категорії меліоративного стану m = 1, 2, 3, 4, 5; Бі,m — бал і-го показника у категорії m (0,2—125,0 балів).
Інтегральне (підсумкове) оцінювання.меліоративного стану наведено у табл. 6.13.
Таблиця 6.13