4.1. Профилактика переуплотнения пахотных почв

Актуальность проблемы уплотнения почв обрабатывающими механизмами возрастала по мере интенсификации и механизации сельскохозяйственного производства. Современные технологии возделывания культурных растений сопровождаются многократным проходом по полю тракторов, сеялок, комбайнов, автомашин и другой техники.

Исследования многих научных учреждений показывают, что уплотняющие деформации почвы зависят от её свойств, влажности, плотности во время прохода техники, характеристик последней, в частности, её ходовой системы, кратности воздействий. Глубина деформации колеблется от 20 до 60 см и редко – до 1 м.

Установлено, что уплотнение распространяется не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлении от центра следа движителя на расстояние до 70 см.

При возрастании плотности и твёрдости почвы ухудшаются ее технологические характеристики, в частности увеличивается сопротивление обработке.

Сопротивление вспашке почвы по следам гусеничных тракторов возрастает на 16-25%, по следам колёсных тракторов, автомобилей и комбайнов – на 44-65%, а по следам транспортных агрегатов – 72-90%.

Исследованиями в нашей стране и за рубежом установлено, что давление на суглинистую почву при влажности выше 0,7 наименьшей влагоёмкости не должно превышать 0,5-0,7 кг/см². При указанных давлениях структура почвы будет слабо разрушаться, но плотность через некоторое время самовосстановится.

МЕРОПРИЯТИЯ: При организации полевых работ рекомендуется ограничивать до минимума проходы по полю всех видов сельскохозяйственной техники, особенно наиболее тяжелой. Кроме того, должны внедряться приёмы минимизации обработки, разработанные и рекомендованные для конкретных зон. Следует иметь в виду, что разуплотнению почвы способствует внесение высоких доз удобрений (80-120 т/га).

4.2. Мероприятия по борьбе с механическими нарушениями почв

Механические нарушения ПП связаны, как правило, с разработкой различного рода полезных ископаемых, строительством дорог, газо- и нефтепроводов, оросительных систем и каналов, различного рода коммуникаций.

Самые грандиозные по своим масштабам нарушения возникают в промышленности, энергетике и добыче полезных ископаемых. И хотя они разнообразны по характеру проявления, но имеют общую принципиальную основу, которая характеризуется следующими чертами:

1. Это нарушения прямого воздействия, заключающегося в

отчуждении земель на многие годы и даже столетия.

2. Сопутствующее опосредованное воздействие, которое заключается в изменении биоклиматических условий вследствие нарушения ПП.

Рассмотрим главные из перечисленных механических нарушений.

Предотвращение разрушения почв при добыче полезных ископаемых

1. При строительстве шахт происходит отчуждение земель и образование новых (техногенных) форм рельефа. Отвалы образуются и при работе горно-обогатительных фабрик.

2. В качестве опосредованных воздействий при горных разработках могут быть следующие: снижение уровня грунтовых вод вследствие выборки пород и образования карьеров; изменение гидрохимического состава природных вод; выпадение пыли; усиление целого ряда эрозионных процессов; изменение водно-солевого режима почв; смена видового состава растительности.

Вредоносность образования отвалов особенно велика при добыче сырья открытым способом. При этом серьезными негативными последствиями выступают запыление атмосферы, увеличение дренированности и, наоборот, повышение УГВ, появление оползней, обвалов, заиление рек и ручьёв.

Нарушенными считаются земли, которые утратили свою хозяйственную ценность или являются источником отрицательного влияния на окружающую среду в связи с изменением ПП, гидрологического режима и образованием техногенного рельефа в результате хозяйственной деятельности человека. Такие земли подлежат рекультивации.

Рекультивация – это комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель, а также улучшение условий окружающей среды (Справочник по…, 1983, с. 83).

К рекультивации относят также землевание, представляющее собой комплекс работ по снятию, транспортировке и нанесению плодородного слоя почв и потенциально плодородных пород на малопродуктивные угодья с целью их улучшения.

До начала работ по рекультивации земель необходимо изучить новую СПП с учетом наличия нарушенных, насыпных и других почвогрунтов, глубины котлованов и прочих техногенных объектов, степени трансформированности территории.

Ведущая роль в проектировании работ по рекультивации принадлежит проектным институтам по землеустройству. Проекты рекультивации разрабатываются в соответствии с целевым использованием нарушенных земель по нескольким направлениям – под сельскохозяйственные угодья, лесонасаждения, рекреационное, санитарно-гигиеническое, строительное, водохозяйственное, рыбоводческое и др. Каждое из этих направлений требует применения специфических приёмов.

Классификация нарушенных земель и целесообразные направления их рекультивации изложены в соответствующих ГОСТ-ах (Охрана природы. Земли. ГОСТ 17.5.3.06-85; ГОСТ 17.5.3.04-83).

ЗАПИСАТЬ ОБЯЗАТЕЛЬНО НА ДОСКЕ

Экологические проблемы, связанные с рекультивацией нарушенных земель, касаются не только количества, но и качества субстратов – наполнителей. Необходимо предварительное определение степени их пригодности в качестве почвообразующих пород, выявление лимитирующих свойств и токсичности. Оценка пригодности огромных мусорных скоплений для заполнения пустот нарушенных земель ещё нуждается в проведении детальных экологических исследований.

Рекультивацию земель проводят в два этапа: технический и биологический (Экологические основы…, 1985). Но прежде всего, ещё до начала разработок производят снятие, складирование и сохранение плодородного слоя и потенциально плодородных пород.

На первом этапе восстанавливают прежние формы рельефа (насколько это возможно), выполняют планировочные работы, покрывают рекультивируемые поверхности плодородным слоем, строят дороги и гидротехнические сооружения.

На втором этапе выполняют комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на создание (восстановление) плодородия почв. До внедрения систем земледелия на восстанавливаемых землях выращивают многолетние травы 2-4 года с последующей запашкой фитомассы, с целью обогащения почвы органическим веществом.

Под облесение отводятся менее удобные, не столь мощные и плодородные технозёмы и подбираются растения не требовательные к эдафическим условиям.

Итак, интенсивное использование земельных участков для добычи полезных ископаемых влечёт за собой разрушение поверхностного слоя почвы, формирование горных выработок и отвалов вскрышных пород, нарушение гидрологического режима ландшафтов, разрушение целостности природной экологической системы.

В современный период происходит становление концепции ландшафтно-экологического подхода к рекультивации земель, как общей проблеме оптимизации ландшафта. Появились такие новые разделы науки, как «промышленная ботаника», «индустриальная биогеоценология», «горная экология».

Восстановление нормального функционирования ПП является основой и критерием завершенности рекультивации при механических нарушениях.

Вопросы для самопроверки по лекции № 5:

1. В чем сущность физической деградации почв?

2. Перечислить виды физической деградации.

3. Перечислить независимые показатели физического состояния,

4. В чем их преимущество перед интегральным показателем физ. состояния – плотностью почв ?

5. Какие мероприятия способствуют профилактике переуплотнения почв?

6. Дать определение понятий «нарушенные земли» и «рекультивация нарушенных земель».

7. Какова технологическая схема работ по восстановлению плодородия нарушенных земель.

8. Этапы рекультивации почв (технический, биологический), в чем их назначение, сходство и различие?