/>ЗМІСТ
ВСТУП
РОЗДІЛ 1. ВИДИ ЕРОЗІЇ ҐРУНТІВ
1.1 Загальні відомості про ерозію ґрунтів
1.2 Водна ерозія ґрунтів
1.3 Вітрова ерозія
РОЗДІЛ 2. ЗАХОДИ БОРОТЬБИ З ЕРОЗІЄЮ
2.1 Боротьба з водною ерозією
2.1.1 Водорегулюючі лісові насадження
2.1.2 Ґрунтозахисні насадження
2.1.3 Лісоутворюючі породи у протиерозійнихнасадженнях
2.1.4 Залуження схилів
2.1.5 Просапні культури на еродованих ґрунтах
2.1.6 Терасування схилів
2.2 Заходи боротьби з вітровою ерозією
РОЗДІЛ 3. КОМПЛЕКСНИЙ ЗАХИСТ ҐРУНТІВ ВІД ЕРОЗІЇ
РОЗДІЛ 4. РЕКУЛЬТИВАЦІЯ ЗЕМЕЛЬ ТА ЇХ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКЕВИКОРИСТАННЯ
4.1 Поняття про рекультивацію
4.2 Технічний етап рекультивації
4.3 Біологічний етап рекультивації
РОЗДІЛ 6. АНАЛІЗ ЕРОДОВАНЕОСТІ ГРУНТІВНОВГОРОД-СІВЕРСЬКОГО РАЙОНУ
ВИСНОВКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
ВСТУП
Захист ґрунтів від ерозії і їх раціональне використання — глобальна,загальнолюдська проблема. Ще в далекому минулому надмірне випасання худобипризводило до порушення екологічної рівноваги, внаслідок чого посилювалисьерозійні процеси.
В епоху інтенсивного розвитку промисловості, транспорту,сільського господарства, зростання народонаселення виключно важливого значеннянабуває проблема охорони зовнішнього середовища і раціонального використанняприродних ресурсів, у тому числі проблема охорони ґрунтів та підвищення їхродючості.
У результаті впливу людини на грунт погіршуються йогоприродні властивості: водно-фізичні, фізичні та хімічні. Це в свою чергу сприяєрозвитку ерозійних процесів. З природних факторів посилюють ерозію ґрунтів довгій стрімкі схили.
Здійснення завдань охорони природи вимагає комплексногопідходу, планування таких заходів впливу на оточуюче середовище, які поможливості забезпечували б природну рівновагу, що порушується діяльністюлюдини, сприяли б створенню найкращих умов для життя населення планети.
У комплексі заходів охорони ґрунтів та відновлення їхродючості особливе місце належить боротьбі з водною лінійною і вітровою ерозієюі причинами, що їх породжують.
Предмет дослідження – виникнення ерозійних процесів.
Об`єкт дослідження – стан еродованості ґрунтів Новгород-Сіверськогорайону Чернігівської області.
Мета роботи – охарактеризувати агротехнічні основи охорониземель від ерозії.
Завдання роботи:
1) датихарактеристику основних видів ерозій;
2) описатиосновні заходи боротьби з водною ерозією;
3) проаналізуватиосновні заходи боротьби з вітровою ерозією;
4) обґрунтувативикористання комплексного захисту ґрунтів від ерозії;
5) охарактеризуватизначення рекультивації земель;
6) провестианаліз стану еродованості ґрунтів Новгород-Сіверського району Чернігівськоїобласті.
РОЗДІЛ1ВИДИЕРОЗІЇ ҐРУНТІВ1.1 Загальнівідомості про ерозію ґрунтів
Ерозія ґрунту — руйнування його водою, вітром або в процесіобробітку ґрунту.
Водна ерозія призводить до змивання (площинна) і розмивання(лінійна) ґрунту; спричинюють її талі, дощові, зливові та скидні іригаційніводи.
Вітрова ерозія ґрунту (дефляція) виникає при сильних вітрах,які видувають орний шар, внаслідок чого знижується родючість ґрунтів.
Агротехнічна ерозія спричинюється поперечним обробіткомкрутих схилів балок, берегів річок і гірських схилів.
Ерозія ґрунтів відбувалась в усі геологічні епохи. Надтоінтенсивною була вона ще до появи рослинності на поверхні Землі. Підстилковіпороди руйнувались рухливими льодовиками, а при їх таненні зріджені ґрунтилегко сповзали схилами мерзлої поверхні. Коли ж ґрунти підсихали, розвиваласьдефляція. У міжльодовикові епохи інтенсивно поглиблювались і розширялисьрічкові долини. Разом з тим у природних зонах з добре розвиненою рослинністюприродна ерозія ґрунтів і дефляція були досить обмеженими [27].
Змивання ґрунту (площинна ерозія) починається при уклонісхилів 1—2°. Поверхневий стік, що збігає схилами, концентрується вмікропониженнях, де посилюється змивна сила потоку. Інакше відбуваєтьсязмивання ґрунту при випаданні зливових дощів. Ґрунтові частки спочаткуруйнуються і розбризкуються з дощовими краплями, а потім їх змиває вода, щостікає схилами.
Підвищення інтенсивності опадів посилює процесрозбризкування. Зокрема А. А. Ханазаров (1983) відмітив, що із збільшенням шарувід 86 мм (l = 0,3 мм/хв) до 105 мм (l = 0,5 мм/хв) інтенсивністьрозбризкування ґрунту без рослинного покриву зросла в 2,9 раза (до 40 т/га).При заростанні ґрунту рослинністю більш як на 60 % розбризкування повністюприпинялось.
За певних умов змивання грунту призводить до розвиткуплощинної форми ерозії. Могутні концентровані потоки води утворюють неглибокі(до 0,5—0,7 м) і глибокі (понад 0,7 м) вимоїни, які надалі, якщо не вживатизаходів, перетворюються на яри.
Іригаційна ерозія виникає на зрошуваних землях при поливісільськогосподарських культур високими нормами по борознах або напуском нанеспланованих полях, а також при нарізуванні борозен з ухилом, що перевищує0,05°.
Дефляція буваєповсякденною та під час пилових бур. Повсякденну дефляцію спричинюють вітринавіть малих швидкостей (5 м/с і більше). Відбувається вона повільно,непомітно, проте грунт руйнує і виснажує. За цього виду ерозії можеспостерігатись оголення насіння, загорнутого в грунт, а також пошкодженнямолодих сходів рослин. Найсильніше повсякденна дефляція виявляється навітро-ударних схилах, не захищених лісосмугами [3].
Пилові бурі — найактивніший і найшкідливіший вид дефляції, заякого грунт значно руйнується. Такі бурі, викликані сильним вітром (швидкістьбільш як 12—15 м/с), можуть поширитись на великі території, знищити посіви насотнях тисяч гектарів, знести чимало ґрунту.
Для вияву пилових бур необхідна більш-менш тривала роботаповсякденної дефляції. Пилові бурі не можуть сформуватися над вітростійкимиповерхнями, вони власне є показником ступеня зруйнованості ґрунту за час, щопередував цьому стихійному лиху. Інакше кажучи, пилові бурі — не причина, а наслідокруйнування ґрунту. Проте, виникнувши, вони стають фактором великої руйнівноїсили.
За темпами вияву ерозію ґрунтів поділяють на нормальну іприскорену. При нормальній втрати дрібнозему не перевищують природногоґрунтоутворення. В різних природних зонах темпи ґрунтотворного процесунеоднакові і коливаються від 0,2 до 0,5 мм/рік.
Прискорена ерозія ґрунтів відбувається внаслідокгосподарської діяльності людей, при цьому втрати ґрунту перевищують темпиґрунтоутворення. ВСтепуУкраїни щороку з 1 га земель на схилах усередньому відчужується водою і вітром 17—22 т дрібнозему. Тому необхіднозастосовувати ґрунтозахисні заходи, які дають можливість мінімально знизитивтрати ґрунту. Якими можуть бути ці втрати (норми ерозії) і чи повинні вонибути? Норма ерозії — це та межова інтенсивність ерозії, яка компенсуєтьсяґрунтоутворенням, а точніше, як відмічає М. М. Заславський (1983),гумусонагромадженням [12].
М. К. Шикула, О. Г. Рожков і П. С. Трегубов встановили длярізних ґрунтів такі норми: дерново-підзолисті — 1 т/га; сірі і світло-сірілісові — 2; темно-сірі — 3; чорноземи вилугувані — 5; чорноземи глибокі — 6;чорноземи звичайні — 4; чорноземи південні і темно-каштанові ґрунти — 3 т/га.
Проте А. Райн, узагальнюючи дані міжнародної спілки охорониприроди і природних ресурсів, зазначає, що в природних умовах необхідно 1—2тис. років для створення високо-родючого шару товщиною 25 мм. У такому випадкуможлива норма ерозії буде не більшою 150—300 кг/га/рік.
За наявності сучасних методів захисту ґрунтів від ерозії всільськогосподарському виробництві уже тепер можна знизити втрати ґрунту домінімуму (0,2—0,3 т/га), а в окремих випадках взагалі їх уникнути, якзапланованих норм втрат гумусу, й оцінювати ґрунтозахисні заходи критеріємвідновлення та підвищення родючості еродованих і дефльованих ґрунтів.1.2 Воднаерозія ґрунтів
Водна ерозія ґрунтів спричинюється стоком зливових, талих таіригаційних вод, під яким, як правило, розуміють рух води по поверхні і приповерхневомушарі ґрунту.
Ерозійні процеси, викликані стоком зливових вод, проходятькілька стадій. На початку зливи інтенсивно вбирається волога ґрунтом та інтенсивноруйнуються і розбризкуються ґрунтові агрегати краплями дощу. Інтенсивністьвбирання в цей час перевищує інтенсивність зливи. Стоку не виникає. Ударидощових крапель ущільнюють грунт і закупорюють ґрунтові пори дрібнодисперснимичасточками, які розбризкуються. Інтенсивність вбирання внаслідок цього значнознижується й інтенсивність дощу перевищує її. На поверхні ґрунту в мікропониженняхнагромаджується вода, яка не увібралась. Згодом мікро-пониження переповнюються,утворюється суцільний мікростік, що інтенсивно виносить зруйнований дощовими краплямигрунт. Надалі стік концентрується по мікроулоговинах в струмочки, які вимиваютьзвивисте русло вздовж найбільших ухилів [13].
Поступово дрібні струмочки перетворюються на більші струмки,що виносять багато ґрунту, формуючи при цьому русла. Ці русла зарівнюють приобробітку ґрунту сільськогосподарськими знаряддями, проте після повторної зливина цих же місцях знову виникають русла, що зрештою призводить до утворенняулоговин і змитих ґрунтів.
Спостереження за рідким стоком і змивом ґрунту взимово-весняний період проводили по всій довжині (400—500 м) водозборів кожноговаріанта з використанням самозаписувачів рівня води, на елементарних стоковихмайданчиках (50X20 м), розташованих між лінійними рубежами (валами-канавами),об'ємним методом, а також на мікромайданчиках (1 м2), ізольованихполіетиленовою плівкою від ґрунту, для визначення інтенсивності сніготанення тавипаровування.
У зимовий період при вираженому вітровому режимі (західних ісхідних румбів) на водозборах відбувається перевідкладення снігу (рис. 1.1).При цьому найвідчутніше зменшуються водозапаси у снігу на навітрених схилах усередній їх частині, а в підвітрених — у верхній та середній частинах.
/>
Рис. 1.1. Запаси води в снігу на підвітреному (І) інавітреному (II) схилах:
1 — озима пшениця; 2 — зяб полицевий, гребенистий; 3 — стерняярого ячменю+еспарцет; 4 — стерня еспарцету.
У вологонагромадженні велику роль відіграє мікрорельєф зябу істерньовий фон на посівах. Так, на полях із стерньовим фоном (багаторічнітрави) не спостерігалось перерозподілу снігу. Запаси води в снігу на еспарцетідругого року використання (висота стерні 15—16 см) були у верхній частині підвітреногосхилу на 16,5 мм більші, ніж на озимих.
Створення на посівах озимих стерньового фону також запобігаєвидуванню й перерозподілу снігу. В досліді, проведеному в 1984—1985 рр., буловідмічено, що в посівах озимого жита з підсівом ярого ячменю для осінньоговикористання видування снігу при випаданні його з вітром не було і запаси водив снігу майже в 2 рази вищі, ніж на контролі [19].
Вплив елементів комплексу протиерозійних заходів на розвитокерозійних процесів та вбирання стоку талих вод можна прослідкувати за річними спостереженнями.Формування стоку відбувається двічі: 5—6 і 26—28 березня.
На початок сніготанення запаси води в снігу по варіантахдосліду дорівнювали: 5 березня — 10,5—12,6 мм, 26 березня — 13,5—16,2 мм.Значні відмінності при цьому спостерігали в ступені покриття снігом різнихагрофонів.
Максимальною площа галявин на травах і стерні ячменю (50 %),а мінімальною — на озимих (10—12 %) і зябу (30 %). При цьому шар ґрунту, щовідтанув, на галявинах на 3—4 см більший, ніж на ділянках під снігом (5—7 см).Ця особливість сприяє кращому вбиранню води на зябу і на фоні стерні ячменю зпідсівом еспарцету.
Спостереження за промерзанням у водозбірній канаві(вал-канава) показали, що верхній шар свіжої соломи, зволоженийосінньо-зимовими опадами, промерзав на 17—27 см, тому не виникало будь-якихперешкод для вбирання рідкого стоку, оскільки під стікаючою водою солома швидковідтавала. Грунт на дні канави також був відталим.
Інтенсивність сніготанення визначають на мікромайданчиках (1м2) з ізоляцією ґрунту плівкою для запобігання вбиранню [19].
Найбільш стокоскидним фоном є озимі культури суцільноговисіву і багаторічні трави, а найбільш ерозійно небезпечним — вирівнянаполицева зяблева оранка.
Величина зливового стоку й інтенсивність ерозії залежать відбагатьох факторів: довжини й крутості схилів, вологості ґрунту, його водопроникності,агрофону, інтенсивності зливи тощо.
1.3 Вітроваерозія
На території України пилові бурі відмічались ще в серединіминулого століття, коли почали розорювати землі у степовій зоні. Розширенняорних угідь призводило і до збільшення ерозійних процесів. Нині, коли площіоброблюваних земель досягли максимального рівня, вітрова ерозія ґрунтівлокально проявляється практично щороку. Пилові бурі бувають раз у 5—9 років. Причинамицього явища вважають не тільки вітер, а й підвищену розпорошеність ґрунту,зумовлену невідповідністю полицевого способу обробітку ґрунту новим умовамземлеробства — його значній інтенсифікації.
За частотою та інтенсивністю вітроерозійних процесівтериторію України поділяють на два великих пояси: перший — потенційно можливогорозвитку вітрової ерозії, охоплює зону Українського Полісся, північно-західніта західні райони держави. В останні роки посилився локальний (місцевий) прояввітрової ерозії на ділянках осушених торфовищ і на ґрунтах легкого механічногоскладу. Насамперед еродують фони полицевого зябу зразу ж після танення снігупід час заморозків або сухої весни і швидкості вітру понад 3,5 м/с на поверхні ґрунту(8—12 м/с на висоті флюгера) [4].
Другий пояс — решта території країни, це район активногопрояву вітрової ерозії. Його поділяють на три провінції. Лісостепова — ізслабкою вітроерозійною активністю. Розораність території становить 60 — 80 %.Ґрунтовий покрив представлений чорноземними ґрунтами суглинкового механічногоскладу, сформованими в основному на лесах і лесовидних суглинках. Плямамизустрічаються сірі лісові та дерново-підзолисті ґрунти легкого механічногоскладу. Переважаюча тут місцева вітрова ерозія розвивається при швидкості вітрупонад 10 м/с. Найбільша кількість активних ерозійно небезпечних вітрів припадаєна північно-східні та південно-східні напрямки.
В Українській степовій провінції виражений розвиток вітровоїерозії. Тут, крім вітрової, поширена й водна ерозія ґрунтів. Часто вонизумовлюють одна одну, формуючи відповідну поверхню ґрунтів. Вітроерозійніпроцеси спостерігаються в основному в зимовий та ранньовесняний періоди року,особливо у безсніжні зими. Днів з пиловими бурями буває 5—25.
Чорноморсько-Приазовська провінція — район дуже сильногорозвитку вітрової ерозії ґрунтів. Кількість днів з пиловими бурями тут становить20—35.
Кліматична зумовленість прояву вітроерозійнихпроцесів. Розподілпоказників тиску повітря в ерозійно небезпечний період (січень—квітень)свідчить про існування великої баричної осі. По обидва боки від неї пануютьвітри різного напрямку: на півночі — західні, на півдні — східні тапівнічно-східні, а на південному заході — північно-східні та північні.
Найчастіше пилові бурі виникають тоді, коли на схід відРосійської рівнини розміщується потужний антициклон, а циклон знаходиться назаході або південному заході Європи. У цьому випадку на периферії антициклонузначно посилюються повітряні потоки. Збільшення швидкості вітру такожспостерігається, якщо на півночі та північному сході Європи формуються циклони,а на півдні України розміщена область пониженого тиску [4].
На Україні збільшення баричних градієнтів та вітруспостерігається переважно в холодний період року. Влітку сильний вітер, якправило, шквалистий, виникає під час проходження грозових фронтів. Тривалістьсильного вітру звичайно від 2 до 10 — 12, на півдні та південному сході — до143 рік.
У районах Херсона — Нової Каховки — Мелітополя — Запоріжжя —Нікополя за рік кількість днів з пиловими бурями досягає 40. У північних тапівнічно-східних районах України пилові бурі спостерігаються один раз за 10років.
Максимум пилових бур у південних районах буває звичайнонавесні, що зумовлено більш раннім таненням снігового покриву, інтенсивнимпідвищенням температури і відсутністю зімкнутого травостою. Видування ґрунтіввзимку (чорні бурі) відбувається у роки з низькою температурою повітря прислабкому зволоженні ґрунту з осені і відсутності снігового покриву. їхтривалість коливається від чверті години до кількох діб. Найбільш тривалі бурібувають у степовій зоні, особливо у східній її частині. Середня тривалістьпилових бур у Донбасі перевищує 10 год., у Лісостепу — 3, на Поліссі — 1 год.
Великої шкоди ґрунтовому покриву завдає місцева вітроваерозія, що виникає в основному на вітроударних схилах і підвищених елементах рельєфупосилюються вітри невеликої швидкості (менше 6 м/с). Тому локальна (місцева)вітрова ерозія найчастіше виникає при загальній відсутності пилових бур. Проявїї на одній і тій же ділянці протягом ряду років призводить до значної втрати ґрунту.
Властивості ґрунтів та вітроерозійні процеси. Фізична суть вітрової ерозії ґрунтівполягає в тому, що в результаті дії повітряного потоку в приземному шаріпочинають рухатися ґрунтові частинки та агрегати. Встановлено три формипереміщення частинок ґрунту: перекочування по поверхні, перенесення вповітряному потоці, а також стрибкоподібний рух.
Перекочуванням переміщуються в основному ґрунтові частинкирозміром 0,5—1,2 мм, крупніші структурні агрегати — ураганним та штормовимвітром, а стрибками — частинки розміром 0,1 — 0,5 мм, які для того, щобвідірватися від поверхні ґрунту, повинні пройти шлях у стадії перекочування.Структурні агрегати розміром менше 0,1 мм по поверхні ґрунту повітряним шляхомне переміщуються. їх відрив можливий лише з гребенів або за допомогою частинокрозміром — 0,1—0,5 мм, які вибивають дрібніші агрегати у повітряний потік [5].
Якщо у шарі ґрунту 0—5 см міститься понад 60 % агрегатівбільше 1 мм, то така поверхня вітростійка. При вмісті 50 % агрегатів понад 1 ммповерхня ґрунту помірно стійка, тому що при сильних вітрах (більш як 17—20 м/с)з неї відчужується до 4—6 т/га ґрунту.
У весняно-осінній період поверхня більшості ґрунтів перебуваєу вітростійкому стані (грудочкуватість 60—80 %). Взимку і ранньою весною підвпливом погодних умов (промерзання, відталі агрегати швидко руйнуються доерозійно небезпечних розмірів і до періоду сильних вітрів зорані фони стаютьнестійкими проти вітру (грудочкуватість 30 — 40 %).
Під впливом погодних умов, а також обробітків поступовозмінюється грудочкуватість верхнього шару ґрунту. Показник схильностівітростійких агрегатів до руйнування є відносною інтегральною характеристикоювпливу властивостей ґрунтового покриву на утворення і збереженнягрудочкуватості.
У результаті аналізу частоти та інтенсивності проявувітроерозійних процесів на ґрунтах з різними показниками руйнування виявленотісну пряму взаємозалежність між ними. Така сполученість дає змогу використовуватиїї для діагностики ґрунтів щодо їх схильності до вітрової ерозії [5].
За впливом погодних умов (зволоження, промерзання, швидкістьвисушування) на зміну показника руйнування вітростійких агрегатів, а такожзіставленням цих змін із характером прояву вітрової ерозії плакорні ґрунтистепової зони України віднесені за потенційною небезпечністю до таких, якимвластиві ерозійні процеси.
РОЗДІЛ2ЗАХОДИБОРОТЬБИ З ЕРОЗІЄЮ2.1Боротьба з водною ерозією2.1.1Водорегулюючі лісові насадження
У комплексі агролісомеліоративних заходів, спрямованих наборотьбу з розвитком ерозії і поверхневого змиву в регіоні, важливе місцевідводиться захисним лісовим смугам — водорегулюючим, прибрівковим, приярковим,а також куртинному залісенню схилів і днищ ярів, видолинків та вододілів, долинрік, уражених лінійною ерозією. Роль і призначення цих насаджень різні. Одні зних безпосередньо впливають на скорочення і розподіл стоку дощових і талихснігових вод, інтенсивність змиву і розмиву ґрунтів; другі сприяють закріпленнюсхилів ярів, зменшенню їх зростання в довжину і в ширину, перешкоджаютьрозвиткові гравітаційних зміщень порід на схилах ярів, видолинків, річковихдолин; треті очищають стокові води від змитого матеріалу, затримуючи його івідкладаючи, чим попереджають замулення і обміління річок і озер, оберігаютьвід нього ґрунти на днищах балок і річкових заплав [8].
Лісосмуги самі по собі, а тим більше в поєднанні з гідротехнічнимиспорудами дають високий водорегулюючий ефект, який визначається величиноюзатримання ними поверхневого стоку води, яка надходить з площі водозбору.Згідно з інструкцією, ширина водорегулюючих смуг має бути 10—15 метрів, авідстань між ними —200—600 метрів (у залежності від природної зони, типу ґрунтуі крутизни схилів). Якщо для сірих лісових ґрунтів у смузі завширшки 12 метрівсередня величина інфільтрації води становить 520 міліметрів, а відстань міжлісосмугами 500 метрів, то 1 гектар такої смуги простягнеться майже на 900метрів, і, отже, в лісосмугу надходитиме стік води з поля загальною площею 45гектарів (500X900 метрів). Таким чином, у лісосмугу довжиною 900 метрів (площею1 гектар) надходитиме від 31 тис. до 49 тис. кубічних метрів води, яка стікає зкожного гектара міжсмугового простору. Якщо з цієї суми виключити запас води ізснігу, безпосередньо нагромадженого лісосмугою, то фактичний вміст стоку в зонісірих опідзолених ґрунтів становитиме близько 9—10 міліметрів. У роки з максимальноюінфільтрацією води в грунт у зв'язку із збільшенням кількості опадів лісосмугиможуть затримувати води в 1,5—2 рази більше наведених значень [8].
Лісосмуги в поєднанні з земляними гідротехнічними спорудами(валами і валами-канавами) в середньому можуть затримувати на сірих опідзоленихґрунтах близько 15 міліметрів, а на чорноземах — до 30 — 35 см снігових вод.
Однак водовбирна здатність лісосмуг на схилах значноїкрутизни буде меншою. Ці схили частіше розчленовуються початковими формамиерозії. Ґрунтовий покрив тут характеризується різним ступенем еродованості іпониженою водопроникністю. До того ж через складність рельєфу лісосмуги незавжди вдається розмістити строго по горизонталях, і тому окремі їх частинибувають спрямовані вздовж схилу (що особливо характерно для прияркових іпривидолинкових смуг). Отже, чим більші відхилення у розташуванні лісосмуг відгоризонталей, тим нижча їх водорегулююча ефективність. Тому доцільноспоруджувати переривчасті вали-канави з бічними перемичками-валами впоперек лісосмугіз незначним виходом на ріллю. Довжину відрізків розраховують виходячи зпоздовжнього ухилу лісосмуг.
Ширина лісових смуг на крутих еродованих схилах видолинків ірічкових долин не має перевищувати 35—45 метрів. При довжині поля 500 метрів,яке прилягає до залісеного схилу видолинку, в лісонасадження надходитиме стікводи з площі 10 гектарів. Це означає, що лісосмуги затримають 330—470 кубічнихметрів води, яка стікає з кожного гектара, а при довжині схилу 400 метрів об'ємзатриманого стоку становитиме 420—580 кубічних метрів води на гектарі [20].
Така висока водорегулююча ефективність суцільнихлісонасаджень, як відмічає А. Г. Рожков, може спостерігатися тільки наідеальних схилах при рівномірномунадходженні води, яка стікає з полів на всю площу, тобто коли схили зовсім нерозчленовані промоїнами, ярами та іншими формами ерозії. Однак в умовах регіонуідеальні умови відсутні. Тут на круті схили видолинків і річкових долин (8—15°)вода надходить бурхливими концентрованими потоками, які зумовлюють розвитокінтенсивного глибинного розмиву схилів.
Незважаючи на високу захисну функцію лісових насаджень, назаліснених схилах може спостерігатись утворення початкових ерозійних форм. Цепояснюється недостатнім затриманням стоку на розораних схилах, які розташованівище лісонасаджень.
Водорегулюючі лісосмуги не тільки зменшують змив ґрунту зісхилів, які лежать нижче, але якоюсь мірою затримують змитий матеріал з полів,що знаходяться поруч. При цьому частина його відкладається безпосередньо влісосмузі, а частина — перед нею на полі. Намивання й відкладання змитогоґрунту перед лісосмугою під час злив відбувається завдяки дії утворених наріллі валків або великій потужності шару снігу, що фактично виконує захиснуфункцію.
У тих випадках, коли не відрегульовано стік води, якаконцентрується вздовж верхніх границь лісосмуг, лісонасадження можутьзумовлювати розвиток процесів ерозії.2.1.2 Ґрунтозахиснінасадження
Привидолинкові і прияркові лісосмуги за своїми функціямиістотно відрізняються від водорегулюючих. Розміщені вздовж брівки ярів івидолинків, вони відмежовують, з одного боку, ріллю від інших угідь, а здругого — пологу частину схилу від крутої і таким чином відіграютьґрунтозахисну роль на землях, які лежать на крутих схилах видолинків і ярів. Цілісосмуги слід споруджувати по горизонталях, уникаючи розміщення під кутом. Умісцях перетину лісосмугою різних понижень місцевості її ширину збільшують,виходячи з крутизни і довжини схилів цих понижень.
Привидолинкові і прияркові лісосмуги сприяють закріпленню йприпиненню зростання ярів з малою водозбірною площею на крутих схилахвидолинків та річкових терас, затриманню стоку вод атмосферних опадів і,звідси, — змиву ґрунту.
Ярково-видолинкові насадження позитивно впливають нагідрологічні й мікрокліматичні умови на орних землях, які розташовані поруч,відіграють значну роль у захисті рік, озер і водойм від замулення.
Привидолинкові і прияркові насадження зумовлюютьрівномірність процесу накопичення і танення снігу на ріллі, а також на схилах.Талі снігові води, які стікають з сусідніх привидолинкових площ, потрапляючи втовщу снігу на схилах, втрачають свою ерозійну енергію. Внаслідок поліпшенняумов сніговідкладання і сніготанення зменшується ерозійна діяльність талих водна схилах і створюються сприятливі мікрокліматичні умови для розташованих поручполів, підвищується їх родючість [21].
Виходячи з довжини і крутизни схилів вододілів і ерозійнихформ рельєфу, на Волинській і Подільській височинах і північному сходіБуковини, ширину прибрівкових лісових і лісоплодових смуг на їх територіївстановлено від 10 до 15 метрів.
Для територій, де є схили з інтенсивним розвитком ерозії, аводозбори мають значну довжину, ширина прибрівкових лісових і лісоплодових смугможе становити 15—20 метрів.
На схилах приподільських улоговин, річкових долин,видолинків, ярів, де процес природного осипання закінчився і вони набулистабільності (покрилися дерном), протиерозійні насадження доцільно розміщуватиза 2—3 метри від їх брівки. Крім того, треба залишати вузьку прибрівкову смужкупід природне залуження.
На ділянках видолинків з опуклими, крутими схилами, на якихвідмічається інтенсивний розмив, на прибрівковій частині створюютьдеревно-чагарниковий тип насаджень як найбільш ефективний проти розвитку ерозії.
На схилах південних відрізків приток Прип'яті, подільськихпритоках Дністра, лівих притоках Пруту створюються додаткові чагарниковінасадження з посухостійких культур, що швидко розмножуються паростками,відводами (ірга, обліпиха, акація біла та ін.). За ними на відстані 4 метриодне від одного садять плодові дерева, які тут добре розвиваються [27].
У районах, де розвиток ярів і початкових форм ерозії загрожуєріллі, а також на крутих еродованих схилах річкових долин, видолинків (особливона зсувних ділянках), споруджуються тераси, на яких висаджують лісоплодові іплодоягідні культури, включаючи виноград, які дають значний економічний ефект.
Відкоси і днища ярів та видолинків теж підлягають залісенню. Ширинуприбрівкових смуг доцільно доводити від 10 — 15 до 20 — 25 метрів.
На територіях, де поширені початкові форми ерозії ісильнозмиті ґрунти, яри на схилах і днищах балок свідчать про велику руйнівнусилу талих і зливових вод, які стікають у видолинки (через прибережні ділянки).Ширина прибрівкових лісосмуг має становити 20 — 30 метрів.2.1.3 Лісоутворюючіпороди у протиерозійних насадженнях
В основу рекомендацій по добору лісокультур у протиерозійнінасадження покладено географічне поширення деревної рослинності, що склалося натериторії регіону внаслідок її природно-історичного розвитку під впливом змінзовнішнього середовища.
Однією з домінуючих лісових культур у лісосмугах є бук,другорядною — граб. У піввічно-західній частині країни до бука як другоряднукультуру слід вводити сосну кримську або звичайну.
У буково-грабові, буково-соснові лісосмуги в підлісок вводятькрушину, малину, глід, горобину, вовче лико та ін.
На площах, де переважають слабодеградовані чорноземи, сірілесо-подібні суглинки, головною культурою у лісосмузі є дуб. Як другоряднікультури до нього можна приєднувати ясен, клен гостролистий, польовий, липу,граб, черешню.
При плануванні дубово-грабових лісосмуг необхідно брати доуваги особливості існуючих природних зв'язків дуба з його супутниками якбіологічну основу підбору лісокультур у смуги. У корінних типах деревостануграб із домінуючої породи в молодняках до 30—40 років зменшується кількісно,вирівнюючись із дубом. Розвиток дуба з грабом залежить від походження граба ійого віку. Так, в одновікових дерево-станах граба з порослевим дубом (щоособливо характерне для Поділля) в перші роки дуб росте повільно, але зсеми-десяти років починає швидко рости у висоту і так до 60-70-річного віку. У22-25 років дуб із другого ярусу переходить у перший, а граб — навпаки. Після70 років ріст дуба уповільнюється. Цю біологічну особливість дуба і граба требарозумно використати при формуванні протиерозійних лісосмуг. Тоді граб вже небуде грізним конкурентом, а виконуватиме корисну роботу культури підгону росту [27].
На територіях, де поширені деградовані чорноземи на сірих ітемно-сірих суглинках, опідзолених лесоподібних породах і випадає 600—700міліметрів опадів на рік, однією з основних культур у лісосмузі треба вводитибук, другорядними — ясень, клен гостролистий і польовий, явір, граб, дуб,черешню, в'яз, берест. Із чагарникових для утворення підліску рекомендуютьліщину, бруслину, глід, калину, шипшину, терен, чорну бузину, вовче лико,свидину та ін.
Для створення протиерозійних лісосмуг на території еродованихрайонів Волинської височини висаджують дуб звичайний, клен гостролистий, в'яз,бруслину, липу, черешню, шовковицю, сосну, ясень звичайний, вишню степову,березу бородавчасту та ін. Із перелічених культур кожна може бути основною. Дляутворення підліску можна використати ліщину, крушину ламку, вербу попелясту,горобину, жимолость звичайну, бруслину бородавчасту, вовче лико та іншікультури, характерні для підліску чагарникових дібров, грабово-соснових іберезових лісів Волині. На території Західного Полісся, Волинської рівнинипоширені піщані ґрунти. Найбільш ефективним заходом закріплення цих ґрунтів іпідвищення їх родючості, як свідчить досвід ряду колгоспів лісостепової іполіської зон УРСР, є шелюгування (під плуг чи черенками) з висадженням сосни уміжряддях.
Розміщення рядів шелюги (верби гостролистої) через 1,5—2,0метри забезпечує задовільний розвиток її в міжряддях. Захисна функція шелюгиповідношенню до сіянців деревних культур визначається відстанню між рядами ідорівнює чотирьом висотам (Н) шелюги у посадках, або 4 метрам. При суцільномушелюгуванні ширину міжрядь можна довести до 2 метрів і більше. При спорудженніспеціальних суцільних ділянок шелюги можливе і більш щільне розміщення їїрядів.2.1.4 Залуженнясхилів
Ефективним заходом боротьби з ерозією і змивом, у комплексі зіншими агролісомеліоративними заходами, є залуження сильно еродованих ірозмитих крутих схилів. Тут доцільно розміщувати сінокісні сівозміни, насиченібагаторічними травами чи травосумішами [19].
На схилах річкових долин, ярів і видолинків, де поширеніопідзолені чорноземи і сірі лісові опідзолені ґрунти, сіють конюшину червону ілюцерну. Непогано виявили себе суміші конюшини з тимофіївкою; конюшини звівсяницею; конюшини з райграсом пасовищним чи багатоукісним; конюшини, люцерниі тимофіївки чи вівсяниці лучної.
При однорічному використанні рекомендується суміш конюшиничервоної з білою і з тимофіївкою; конюшини червоної, райграса пасовищного чибагатоукісного; при дво- чи трирічному використанні — потрійна суміш з конюшиничервоної, люцерни і вівсяниці лучної.
На тих самих схилах добре розвиваються і дають значнийпротиерозійний ефект суміші з конюшини червоної і рожевої; конюшини білої злядвенцем рогатим. Спостереження за розвитком процесу змиву і розмиву на схилахярів, балок і річкових долин, раніше зайнятих багаторічними травами ітравосумішами, показують, що при однорічному використанні трав на схилахдоцільно висівати такі ж подвійні травосуміші, як і на сірих опідзолених ґрунтах,при дворічному використанні — потрійну травосуміш з конюшини червоної, лядвинцярогатого і тимофіївки.
Непогані наслідки у боротьбі з вітровою ерозією супіщаних ісуглинистих ґрунтів дає висівання люпину, який, як відомо, є доброюпісляукісною і післяжнивною культурою. Люпин, призначений на зелене добриво, неслід приорювати, а залишати до весни, щоб зберегти азотисті і органічніречовини в ґрунті.
В умовах спеціалізації і концентрації сільськогосподарськоговиробництва значно збільшується навантаження тварин на гектар природнихкормових угідь, особливо в господарствах, які спеціалізуються на вирощуванніовець, нетелей і виробництві молока. Неправильне використання угідь у цихгосподарствах може призвести до випадання трав'яного покриву, а це неминучезагрожуватиме не тільки розвитком ерозії на схилах видолинків, річкових долин,а й зниженням продуктивності травостоїв. Тому в спеціалізованих господарствахособливо актуальним є корінне і поверхневе поліпшення пасовищ і лук, удобрення іраціональне (загінне) використання пасовищ [14].
Для захисту ґрунтів від ерозії у зв'язку з коріннимполіпшенням пасовищ на схилах до 6° застосовують суцільну оранку, а на схилахпонад 6° — черезсмужну. При цьому схили слід розорювати поетапно. Цимвиключається утворення початкових форм ерозії і розвиток змиву ґрунтів.Збільшення питомої ваги багаторічних трав у структурі посівних площ влісостепових районах Волині, Поділля і Буковини дозволить не тільки підвищуватиродючість еродованих земель, забезпечити розвиток тваринництва, а й позитивновплине на родючість ґрунтів у районах, що межують з еродованими.2.1.5 Просапнікультури на еродованих ґрунтах
Спеціалізація і концентрація виробництва товарної картоплі іовочів, переведення кормовиробництва на промислову основу викликає різкезростання питомої ваги просапних культур у сівозмінах. Внаслідок цьогозмінюється структура посівних площ, технологія обробітку ґрунту. Укрупнюютьсяполя, внаслідок чого збільшуються водозбірні площі, лінії стоку. В умовахпанування ерозійного рельєфу в регіоні це приводить до розвитку процесів ерозіїй змиву. Крім того, зростання питомої ваги просапних культур у господарствахстворює необхідність інтенсивного обробітку ґрунту, а це веде до швидкоїмінералізації органічних речовин і руйнування їх структури, що також знижуєпротиерозійну стійкість ґрунту.
З метою ефективної боротьби з розвитком водної (лінійної)ерозії і змиву, підвищення врожайності сільськогосподарських культур веродованих районах слід суворо дотримуватись розроблених наукою і практикоюсівозмін, протиерозійних технологій обробітку культур і відповідного утриманняміжрядь плодових насаджень, які розміщуються на терасах схилів ерозійних формрельєфу [5].
На середньо- і сильнозмитих ґрунтах доцільно впроваджувати такісівозміни: 1 — 3 поле — багаторічні трави, 4 — озима пшениця, 5 — кукурудза насилос, 6 — ячмінь з підсівом багаторічних трав.
На площах, де переважає ерозійний рельєф з еродованими ізмитими ґрунтами, просапні культури слід виключати з сівозміни, а всю площувідводити під постійне залуження. Це забезпечить не тільки раціональневикористання еродованих земель, а й ефективність боротьби з ерозією.
Заслуговує уваги проблема технології вирощування цукровихбуряків і кукурудзи, які в природних умовах даного регіону є ерозійнонебезпечними. Тому в польових сівозмінах цукрові буряки слід висівати на полях,розміщених на рівнинних площах, а також на схилах, кут яких не перевищує 3°.Вирощування цукрових буряків на крутіших схилах небажане, бо при сівбі впоперексхилу ускладнюються умови роботи ґрунтообробних і збиральних машин, а прирозміщенні рядків уздовж схилів можливий розвиток значного розмиву і змиву ґрунтівпід час інтенсивних дощів і злив.
У боротьбі з ерозією і змивом велике значення має такийагрофон, як кукурудза. На полях, зайнятих цією культурою, грунт більшу частинуроку не захищений чи погано захищений рослинами і тому під час зимово-весняноготанення снігу і в період літніх злив піддається руйнівній дії водної ерозії йзмиву.2.1.6 Терасуваннясхилів
Протиерозійна організація еродованої території схилів, якіпередбачаються терасувати і використати під плодові чи лісоплодові насадження,найбільш повно розроблена П. Д. Поповичем. На його думку, розміщення дерев,техніка їх висадження, догляд, заходи боротьби з розвитком лінійної ерозії ізмиву і способи запобігання їм чи зменшення інтенсивності в першу чергузалежать від крутизни схилів ерозійних форм рельєфу. Особливе значення маєнарізання і розміщення кварталів насаджень, визначення їх розмірів і форми.Вчений радить під окремі квартали відводити схили крутизною 5—6 і більше 8—10°.Проектуючи освоєння еродованих схилів, необхідно прагнути, щоб градієнткрутизни найбільш крутих і найбільш пологих ділянок схилу в межах кварталу неперевищував 6—8°. Більший градієнт у поперечному напрямку, тобто в напрямкугоризонталей, ускладнюватиме розміщення рядів дерев натерасових схилах ірозташування терас. Якщо крутизна схилу, який підлягає терасуванню, змінюєтьсяу великих межах, слід відповідно в кілька разів змінювати ширину смуги терасипо всій її довжині. Це викличе необхідність нарізання вставних терас абовисаджування дерев у лунки між суміжними терасами в місцях найбільшого їхрозходження. Слід підкреслити, що різна крутизна ділянок, яка відмічається наокремих відрізках уздовж схилу (згори вниз), зумовлює тільки різну ширину смугокремих терас, не впливаючи ні на їх розташування, ні на коефіцієнтвикористання схилу під насадження [14].
Площа кварталів на схилах може бути меншою, ніж на рівнині, —5 — 6 гектарів і навіть 3 — 4 гектари, в залежності від рельєфу.
Тераси, споруджені на схилах ерозійних форм рельєфу(видолинків, ярів, долин рік), за формою полотна поділяють на східчасті ігребеневі. Укоси терас бувають похилі і вертикальні. Останні необхіднозакріплювати підпірними стінками.
Поздовжній профіль полотна терас може бути горизонтальним абоз незначним рівномірним поздовжнім похилом в одному з напрямків для відведеннязливових і надлишкових талих снігових вод.
Поперечний профіль терас споруджують горизонтальним абопохилим уздовж схилу чи в бік, протилежний до його основного напрямку, взалежності від кількості опадів, їх інтенсивності та воднофізичних властивостейґрунту.
Ширина полотна терас буває різною. Але найбільш раціональневикористання площі під насадженнями і сприятливі умови для роботи машин будутьзабезпечені при оптимальній ширині полотна 4,0—4,2 метра при однорядномурозміщенні дерев і 5,4—6,0 метрів — при дворядному. Щоб міжряддя двометровоїширини, вільні від дерев, використовувалися продуктивно, на них висіваютьзлакові і бобові багаторічні трави.
Площу схилів під тераси розмічають у такій послідовності:ближче до середини ділянки — один контурний ряд. Від цього ряду вгору й униз розмічальнимшнуром відкладають ширину міжрядь, позначаючи камінцями місця проходження рядів[14].
Паралельно розміщені ряди звичайно відхиляються відгоризонталей, тому вздовж напрямку рядів утворюється нахил. У міжряддях він неповинен перевищувати 2—3°, тоді наступний контурний ряд розміщують за допомогоюгеодезичних інструментів чи трасувальника. На схилах з кутом нахилу 10° ібільше лісоплодові чи плодові насадження розміщують після терасування. Ціроботи слід проводити під керівництвом інженера-геодезиста, землеміра іагролісомеліоратора.
У дворядних лісоплодових і плодових насадженнях один ряддерев розміщують на відстані 0,7 метра від вийнятого, другий — на 0,7 метра віднасипного укосів тераси. Кількість дерев на одиницю площі в цих насадженнях на40—50% більша, ніж в однорядних. Ширина полотна тераси повинна бути не менше5,4 метра.
На думку П. Д. Поповича, недоліком терас з широким полотном єте, що під час їх створення виймається велика кількість родючого ґрунту,внаслідок чого на поверхню виклинюються малородючі його шари чи ґрунтоутворюючапорода. Крім того, встановлено, що чим ширше полотно тераси, тим меншакількість гумусу в ґрунті у вийнятій її частині і тим більш нерівномірний йогорозподіл по ширині полотна. Тому створювати широкі тераси на схилах під плодовінасадження необхідно тільки у виняткових випадках на відносно крутих схилах зродючими, слабозмитими і незмитими ґрунтами.
Ширина полотна тераси не повинна бути довільною. На дужеширокому полотні знижується коефіцієнт раціонального використання площі. В тойже час довільне вузьке полотно тераси виключає можливість механізаціївиробничих процесів і використання транспортних засобів. При визначенніоптимальної ширини терас на схилах П. Д. Попович радить брати до увагинасамперед робочий захват і габарити машин, спосіб формування крон дерев,ширину захисної смуги біля штамбів [14].
При розміщенні дерев на вийнятій частині тераси необхідновраховувати, що зовнішня смуга її полога (біля насипного укосу) завширшки 40 — 50сантиметрів обробітку не підлягає. її слід відвести під задернування.
Тераси, що маютьзмінну ширину полотна (з постійною шириною берми), доцільно використовувати підлісові насадження.2.2Заходи боротьби з вітровою ерозією
На основі групування ґрунтів та усереднених показників їхвластивостей проведено оцінку агровиробничих груп ґрунтів, що дозволилоконцентрувати ґрунтозахисні заходи.
Під час ерозійно небезпечного зимово-весняного періодугрудочкуватість (вміст агрегатів розміром понад 1 мм) всіх ґрунтів республікинижча порога вітростійкості. Тому абсолютно стійких проти ерозії ґрунтів неіснує. Сформувати ерозійно стійку поверхню можливо тільки за допомогою заходу,створеного самою природою, — суцільного покриву живою або відмерлоюрослинністю.
Деякою мірою таким захистом можуть бути посіви багаторічнихтрав та озимих культур. За існуючих сівозмін і технологій обробіткусільськогосподарських культур проективне покриття поверхні ґрунтів у ерозійнонебезпечні періоди становить 20 — 35 % і лише в липні — серпні воно досягаєзадовільного рівня (70—80 %).
Щоб системи землеробства на Україні були ґрунтозахисними,вони повинні задовольняти таким вимогам:
забезпечувати замкнутий цикл біологічного кругообігу речовині насамперед позитивний баланс гумусу, а також активного кальцію;
формувати оптимальні рівні агрофізичних, агрохімічних таінших властивостей ґрунтів, що зумовлюють продуктивний розвиток рослин,особливо в екстремальних умовах (посухи, суховії, перезволоження тощо);
створювати цілорічне проективне покриття, не менше 70—80 %,ґрунтів живою рослинністю чи рештками, що в поєднанні з іншими заходамизабезпечить зниження ерозійних процесів до допустимого рівня [14].
Нині для боротьби з вітровою ерозією застосовують такіметоди:
збільшують на поверхні ґрунту вміст вітростійких агрегатів, атакож формують різні нерівності з самого ґрунту (гребені, канави), якізменшують швидкість потоку та уловлюють частинки, що переносяться вітром(короткостроковий захід);
створюють захисний екран з живої рослинності чи її решток;
застосовують смугове розміщення ерозійно небезпечних фонів зкультурами, які здатні захистити грунт;
створюють бар'єри (полезахисні лісові і буферні смуги,куліси).
Ці ж заходи у поєднанні з лісомеліоративними тагідротехнічними застосовують для боротьби з водною ерозією ґрунтів.
Ефективність кожного з перерахованих методів захисту ґрунтівабо їх поєднання залежить від кліматичної зумовленості ерозійних процесів тахарактеру землекористування.
На Поліссі та в західному Лісостепу (райони достатнього танадмірного зволоження) структура посівних площ і технології вирощування культуртакі, що під час ранньовесняного періоду тільки 30 % площ захищено рослинністю.Тому в цих районах особливо важливе значення мають післяукісні та післяжнивніпосіви, а також проміжні посіви багаторічних трав.
У Лісостепу в районах з переважанням водної ерозії на схилахкрутістю 2° дуже ефективна оранка впоперек основного стоку. На крутіших схилахнеобхідні такі додаткові заходи, як щілювання, нарізування валів-канав тощо.
За останні роки у районах недостатнього зволоження (особливов лівобережному Лісостепу) з успіхом застосовують технології вирощуваннясільськогосподарських культур з використанням плоскорізних знарядь і залишеннямпісляжнивних решток (стерні) на поверхні ґрунту. Часто ці технології поєднуютьпереваги як полицевого, так і безполицевого обробітку.
Захисні властивості сільськогосподарських культур залежатьвід способу їх обробітку та розвитку, що визначають процентом проективногопокриття і задерніння поверхні ґрунту. У зимово-весняний період найбільш стійкіфони багаторічних трав та озимих культур у фазі 5 — 7 листків (проективнепокриття понад 80 %), посіяних упоперек напрямку основного стоку. На цих фонах,якщо і відбувається стік води, то відчуження часток ґрунту не перевищуєдопустимих меж. Менш стійка поверхня ґрунту під озимими після непаровихпопередників. Як правило, вони припиняють розвиток перед виходом у зиму в фазі2—4 листків (проективне покриття 40— 60 %). Протиерозійну стійкість таких фонівпідвищують за допомогою допосівного щілювання [21].
Просапні культури за ґрунтозахисною ефективністю у 2—3 разипоступаються культурам суцільного посіву. Щоб утворити ерозійностійку поверхню,їх вирощують по стерньових фонах (соняшник) або в смугах між культурамисуцільного посіву (озима пшениця, багаторічні трави). Не рекомендуєтьсярозміщувати просапні на схилах понад 3°.
Ґрунтозахисна здатність післяжнивних решток залежить від їхкількості та положення. Для захисту ґрунтів від зливової ерозії необхідно600—700 шт./м2 післяжнивних решток колосових культур довжиною 18 — 22см. Найбільш ефективна стерня, розміщена у рядках впоперек схилу. Стернязаввишки 7—8 см знижує еродованість лише у 3 — 4 рази. При такій висоті зрізуна полі залишається тільки 200 —300 шт./м2 післяжнивних решток, щопрактично нижче кількості, необхідної для формування вітрозахисної поверхні(250 — 300 шт./м2). За осінньо-зимовий період стерня сильномінералізується (30 — 50 % вихідної кількості). Збирання зернових колосовихкультур на низькому зрізі призводить до того, що в ерозійно небезпечний періодна поверхні ґрунту міститься лише 100 — 150 шт./м2 післяжнивнихрешток.
Навесні на схилах можливий частковий або повний змивнапіврозкладеної стерні талими і дощовими водами, що призводить до значногорозвитку ерозійних процесів. Тому на стерньових фонах потрібні заходи, якізапобігають розвитку стоку.
Відкриті парові та зяблеві фони після просапних культур невдається захистити від ерозії без додаткових прийомів, а саме: сівба куліс,буферних смуг, а також смугове розміщення відкритих фонів між смугамибагаторічних трав, озимих або стерні.
У районах, де поряд з вітровою проявляється ще й воднаерозія, ширину смуг визначають за нормативами для захисту ґрунтів від водноїерозії. Смуги розміщують упоперек стоку, тобто близько до горизонталей,водотоки залужують.
Для захисту ґрунтів від вітрової ерозії захисна зона діїбуферних смуг і куліс на рівних ділянках без лісових смуг повинна становитидесять висот бар'єра. На вітроударних схилах дальність захисної дії бар'єрівзменшується. Так, на схилах до 5° вона знижується на 20—30 %, а на крутіших —на 50—60%. Оптимальну орієнтацію бар'єрів визначають з врахуванням напрямкуерозійно небезпечних вітрів.
Велике значеннямає правильне розміщення та формування вітрозахисних бар'єрів, а також полів, зайнятихозимими культурами і багаторічними травами. Їх розміщують рівномірно потериторії землекористування, не зосереджуючи на одній ділянці.
РОЗДІЛ3КОМПЛЕКСНИЙЗАХИСТ ҐРУНТІВ ВІД ЕРОЗІЇ
Сільськогосподарською наукою і практикою нагромадженийзначний досвід запобігання вітровій ерозії, поверхневому стоку води, змиву ґрунту,збільшення урожайності сільськогосподарських культур окремими або поєднаннямдвох-трьох протиерозійних заходів.
Але виробництву вже тепер необхідні рекомендації побудовипротиерозійного комплексу, окремих прийомів, при розробці яких слід керуватисятакими основними положеннями:
у районах розвитку вітрової і водно-вітрової ерозії комплекспротиерозійних заходів повинен бути спрямований на запобігання ерозійнимпроцесам й підвищення родючості ґрунтів шляхом зменшення швидкості вітру уприземному шарі, максимального затримання поверхневого стоку і переведення йогоу внутрішньогрунтовий;
для забезпечення високої ефективності захисту ґрунтовогопокриву від ерозії необхідно застосовувати найбільш перспективніорганізаційно-господарські, агротехнічні, луко-, лісомеліоративні йгідротехнічні протиерозійні заходи; комплекси слід розробляти відповідно доокремих грунтово-ерозійних районів або адміністративних одиниць;
за основу складання комплексів протиерозійних заходівберуться такі показники:
площі ґрунтів за основними генетичними типами і підтипами;площі ґрунтів за крутістю схилів; площі ґрунтів за ступенем змитості;перспективна структура посівних площ; роза вітрів і швидкість вітру; величинастоку талих і зливових вод.
Пропонована методика побудови комплексу протиерозійнихзаходів розроблена розрахунковим методом. Це значить, що на основі наявнихданих визначається поверхневий стік талих і дощових вод з кожної ділянкиконкретного виду використання. З врахуванням ерозійних вітрів і об'єму стоку нацих ділянках виконується комплекс агротехнічних протиерозійних заходів. Потімнеобхідно розрахувати затриманий і остаточний стік. Залежно від величиниостаннього проектують водорегулювальні лісові смуги. Якщо і після цього стік неприпиняється, надлишок необхідно безпечно скинути або повністю затримати задопомогою гідротехнічних протиерозійних заходів [6].
Розробка комплексу протиерозійних заходів починається зпольового обстеження території й обробки його результатів. При польовому грунтово-ерозійномукартуванні проводять такі роботи:
загальне маршрутне ознайомлення з призначеною до обстеженнятериторією;
закладання щілин (прикопок) і попереднє визначення ступеняерозії ґрунтів;
відбирання ґрунтових зразків для наступного визначення вмістув них гумусу;
виділення контурів змитих ґрунтів та їх комплексів;
збирання відомостей про використання земель і агровиробничівластивості ґрунтів;
оформлення польової ґрунтової карти;
здавання й приймання польових робіт.
Загальне маршрутне ознайомлення з територією має на метіуточнення виділених при підготовці картографічного матеріалу границь водозборіві трас грунтово-геоморфологічних профілів та закладення на вирівняних вододілахабо схилах крутістю понад 0,5° опорних розрізів для уточнення еталонів. Розрізипотрібно докладно описати у польових журналах і відібрати з них ґрунтові зразкиза генетичними горизонтами для дальших лабораторних досліджень.
Важливим завданням комплексу протиерозійних заходів єзатримка, безпечне скидання вод поверхневого стоку й зменшення швидкості вітрув приземному шарі. В протиерозійному комплексі заходів слід використовуватинайдешевші й швидкоокупні агротехнічні прийоми, які можна поділити на тригрупи: ті, що механічно затримують воду, які підвищують водопроникність ґрунтів,й ті, що підвищують ерозійну стійкість поверхні ґрунту.
До прийомів, що механічно затримують воду, відносятьлункування, борознування, обвалування, мікролимани, тобто такі, за допомогою якихна поверхні ґрунту утворюються різні ємкості, що заповнюються водою, їхрекомендовано проводити у всіх зонах по зябу [6].
Інфільтраційна здатність ґрунтів погіршується у результатібагаторазових проходів тракторів і сільськогосподарських знарядь, а такожзменшення потужності розпушеного шару ґрунту в днищах ємкостей. Крім того, підчас осінніх дощів днища замулюються внаслідок мікроерозії бортів, що такожпризводить до погіршення інфільтраційної здатності та зниження мікрорельєфу.
Для збільшення стокозатримуючої здатності мікрорельєфунеобхідно проводити (в одному агрегаті) щілювання, поглиблення орного шару тощо.
До прийомів, що збільшують водопроникність ґрунтів, відносятьглибоку оранку впоперек схилу, оранку з грунтопоглибленням, щілювання, снігозатриманнята регулювання сніготанення, сівбу й садіння сільськогосподарських культурвпоперек схилу.
Одним з найважливіших заходів регулювання поверхневого стокуводи є глибока оранка впоперек схилу. Найбільш сприятлива дія на стік цієїоранки у середньо- й багатоводні роки. У більшості випадків стік зменшується на0,8—4,0 мм на кожний сантиметр поглиблення орного шару.
Із збільшенням водності зростає позитивна дія глибокоїоранки, що пояснюється утворенням в орному шарі значної кількості некапілярнихпор, у яких навіть при сильному зволоженні вода замерзає «пристінно», а томузалишається вільний від льоду простір, через який вода просочується в глибшішари. Якщо ж грунт ущільнений (вирівняний зяб, багаторічні трави, озимі,стерня), у орному шарі капілярна система при замерзанні закупорюється льодом іводопроникність різко знижується. Під час зимових відлиг утворюється притертакірка, що спричинює більший поверхневий стік.
Аналогічна дія на стік й оранки з грунтопоглибленням.
Велике значення в зменшенні стоку й змиву має напрямокоранки, сівби й садіння сільськогосподарських культур. Так, оранка впоперексхилу зменшує стік води на 5—6 мм та змив ґрунту у 1,5—2 рази. Дотримання вимогпоперечної оранки можливе тільки на основі правильної організації території.
Щілювання ґрунтів — один з найперспективніших заходівборотьби із стоком води і змивом ґрунту. Особливо позитивна його дія насільськогосподарських угіддях з підвищеною щільністю ґрунтів (озимі,багаторічні трави природні кормові угіддя тощо). Прорізування ґрунту на глибину60 см і більше сприяє переведенню талих і дощових вод у глибші, менш зволоженіта менш промерзлі шари ґрунту. При цьому значно зростає поверхня контакту ґрунтуз водою, в результаті чого збільшується фільтрація її у глибші шари.
Щілювання зябу найдоцільніше по мерзлій кірці, бо інакшевнаслідок розпущеності орного шару щілини засипаються, а додатковий прохідтрактора ущільнює грунт, тому стік зменшується незначно.
До заходів, що підвищують ерозійну стійкість поверхні ґрунту,належать безполицеві (плоско-різні) обробітки, куліси, буферні смуги, смуговерозміщення сільськогосподарських культур на схилах тощо [8].
В умовах нерівного рельєфу значно послаблюють ерозійніпроцеси смугове розміщення культур, куліси й буферні смуги. На схилах, де переважаютьсередньо- й сильнозмиті грунти, необхідно застосовувати смугове розміщеннякультур або використовувати буферні смуги з природним травостоєм, багаторічнимитравами або цінними чагарниковими породами. Ширина смуг залежить від крутостіта довжини схилів і коливається від 4 до 20 м. На таких схилах у системуагротехнічних протиерозійних заходів можна вводити буферні смуги, а суцільноїоранки схилів крутістю понад 10° взагалі не проводити.
Для захисту ґрунту від зливової ерозії можна застосовуватибуферні смуги на чистих парах та просапних культурах. На схилахсільськогосподарські культури найдоцільніше розміщувати смугами, що запобігаєрозвитку ерозійних процесів.
Висока протиерозійна й агрономічна роль захисноголісорозведення в умовах України доведена багаторічними науковими дослідженнямий виробничою практикою. Особливо високоефективні системи захиснихлісонасаджень, які не тільки добре захищають поля від ерозії, а й істотнопослаблюють шкідливу дію посух та суховіїв, підвищують врожаї сільськогосподарськихкультур.
Виділяють три конструкції лісових смуг: продувні, ажурні йнепродувні, або щільні. Найбільш ефективні для захисту ґрунтів від вітровоїерозії продувні та ажурні.
Прияружно-балкові й водорегулюючі лісові насадження повиннібути щільними, тому в них треба вводити різні за висотою чагарники залежно відкрутості схилу й схильності ґрунтів до ерозії. Породний склад слід підбирати зврахуванням конкретних типів лісорослинних умов, що забезпечують швидкий ріст йдовговічність лісонасаджень. Параметри захисних лісонасаджень визначені діючимив республіці інструкціями.
На ділянках, де ерозійним процесам не вдається запобігти,застосовують найпростіші гідротехнічні споруди: на нижньому (по схилу) міжряддіпрокладають канаву, а по нижньому краю лісосмуги — водозатримуючий вал.
Лукомеліорація — високоефективний захід захисту ґрунту відерозії на землях гідрографічного фонду й частково на землях дуже обмеженоговикористання за допомогою докорінного й поверхневого поліпшення природнихкормових угідь, а також залуження сильноеродованих розорюванихпоперечно-хвилястих схилів.
Методичні і технічні питання докорінного поліпшення природнихкормових угідь практично вирішені. Так, докорінне поліпшення передбачає повнезнищення дикорослої рослинності й створення повноцінного травостою за рахуноксівби сумішки злаково-бобових трав [8].
Таке поліпшення доцільно застосовувати, якщо у травостоїдикорослих трав цінних видів менше 20 %, а проективне покриття ґрунту неперевищує 25 %. Крутість схилів не повинна перевищувати 20°, а відстань міжярами — не менше 50 м. Роботи провадять як прискореним способом, так і задопомогою сівби культур-попередників. У разі прискореного залуження післязнищення природної рослинності за допомогою оранки або гербіцидів висіваютьсумішки злаково-бобових трав.
Якщо залужують за допомогою сівби культур-попередників, післязнищення дернини протягом 1—3 років вирощують однорічні культури, а потімвисівають багаторічні трави.
Для знищення дернини природних трав найбільш ефективнаоранка, а на малопотужних ґрунтах — безплужний обробіток, глибину якоговизначають за глибиною залягання материнської породи.
Набір трав й склад травосумішок залежать відгрунтово-кліматичних умов, експозиції схилу та способу використання — на випас,зелений корм.
Бобово-злакові травосумішки (конюшиново-злакові) вирощують узволожених зонах, у більш сухих районах на родючих ґрунтах — люцерно-злакові, ана бідних — еспарцетово-злакові.
Для пасовищ бобові компоненти у травосумішки можна невключати, тому що при пасовищному використанні вони швидко випадають. Злаковітрави потрібно підбирати з різним строком настання пасовищної стиглості. Доранньостиглих пасовищних трав належать стоколоси прямий та безостий, кострицялучна, грястиця збірна, колосняк ситниковий.
До пізньостиглих—пирій сизий та повзучий, тимофіївка лучна таін.
Поверхневе поліпшення природних кормових угідь не потребуєзнищення дернини дикорослих трав. Підвищення врожайності й кормової цінності їхдосягають шляхом внесення добрив, підсіву насіння багаторічних трав, знищеннямбур'янів, чагарників, купин. Дуже ефективне омолоджування травостою поверхневимобробітком ґрунту, мета якого спровокувати проростання насіння дикорослих травта ріст кореневищних злаків.
Усі перераховані агротехнічні та луко- й лісомеліоративнізаходи не завжди забезпечують повне затримання опадів або їх безпечне скидання,їх слід доповнювати гідротехнічними заходами, щоб повністю зарегулювати йраціонально використати стік талих і зливових вод. Гідротехнічні споруди — цеводорегулювальні вали-канави, вали-тераси, мілководні лимани, перемички вулоговинах, розпилювачі стоку, вершинні водозатримні, водоскидні й донніспоруди, стави і водойми. Залежно від інтенсивності прояву ерозійних процесівпроектуються як окремі види споруд, так і різні їх поєднання. У практиціпроектування протиерозійних гідротехнічних споруд водозатримні вали-канавинайменш поширені, тому що їх ефективність була недостатньо вивчена [8].
Нині ґрунтозахисній ефективності їх приділяється великаувага. Протиерозійні вали-канави на ділянках з уклоном до 0,5° рекомендованонарізати через 310 м, а з уклоном до 1° — через 160 м, практично вонизбігаються з трасами лісосмуг і виконують роль найпростіших гідротехнічнихспоруд у водорегулюючих лісових смугах. На крутіших схилах вали-канавинарізають через 72—52 м, по 4—5 валів на міжсмуговому просторі, їх нарізаютьпаралельно-контурно, тобто максимально наближуючись до горизонталей, паралельноодин одному, поділяючи ними поле на однакові за розміром ділянки. Дляподовження строку використання вали-канави слід нарізати з перемичками, щоб небуло суцільного стоку води. Для запобігання промерзанню дна канави, їїзаповнюють соломою, гноєм, гіллям, рештками із силосних ям тощо. Крім того,органічний наповнювач добре захищає вал-канаву від заростання бур'янами.
Протиерозійнівали-канави можна нарізати на всіх видах сільськогосподарських угідь, а вонивисокоефективні і прості у виконанні, при їх застосуванні відпадає потреба убудівництві капітальних гідротехнічних споруд.
РОЗДІЛ4РЕКУЛЬТИВАЦІЯЗЕМЕЛЬ ТА ЇХ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКЕ ВИКОРИСТАННЯ4.1 Поняття прорекультивацію
Рекультивація земель — це комплекс робіт, спрямованих навідновлення продуктивності і господарської цінності порушених земель, а такожна поліпшення умов довкілля відповідно інтересам суспільства. Будь-яке будівництво,добування корисних копалин, геологорозвідка тощо не починаються, доки не будерозроблено проект рекультивації порушеного ґрунтового покриву.
В регламентуючих положеннях «Науково-методичнихрекомендацій по рекультивації порушених земель в Україні» вказано, щорекультивація земель — один з ефективних заходів у вирішенні питаньраціонального використання земельних ресурсів і проблеми охорони природи в цілому.Рекультивації підлягають усі землі, що зазнають змін у рельєфі, ґрунтовому покриві,материнських та підстеляючих породах, що відбуваються або вже відбулися упроцесі гірничих, будівельних, гідротехнічних, геологорозвідувальних та іншихробіт. Слід рекультивувати також еродовані ґрунти, а при відповідних умовахшляхом землювання — кам'янисті місця і землі з неглибокими інизькопродуктивними грунтами [12].
Основне завдання рекультивації полягає в тому, щоб виконатикомплекс спеціальних робіт і заходів, довести порушені землі до стану,придатного для їх використання у сільському, лісовому, рибному господарствах,для промислового та комунального будівництва, створення тепличних господарств ізон відпочинку.
Рекультивація має соціальне значення у справі вихованнябережливого ставлення до природних ресурсів і, зокрема, земельних багатствУкраїни.
Підприємства, організації та установи, що виконують згаданівище роботи на сільськогосподарських землях, лісових угіддях, наданих їм утимчасове користування, зобов'язані власним коштом довести ці земельні ділянкидо стану, придатного для їх використовування за призначенням.
Порушені землі доводять до придатного стану в ходігірничо-видобувних та інших робіт, а при неможливості — не пізніше, ніж за рікпісля їх завершення, виключаючи період промерзання ґрунту.
Роботи з рекультивації порушених земель виконують поетапно іподіляють на технічну та біологічну рекультивацію. Технічна рекультивація єкомплекс інженерних робіт, до складу якого входять:
♦ знімання та складування родючого шару ґрунту іпотенційно родючих порід;
♦ формування відвалів шахт, кар'єрів, а такожгідровідвалів;
♦ вирівнювання поверхні, виположування, терасування тазакріплення укосів відвалів, бортів і кар'єрів, засипання шахтних провалів,закріплення їх бортів;
♦ хімічна меліорація токсичних ґрунтів;
♦ покриття вирівняної поверхні шаром родючого ґрунтуабо потенційно родючих порід;
♦ інженерне впорядкування рекультивованої території(дренажна мережа, дороги, виїзди тощо);
♦ вирівнювання дна та бортів кар'єру при створенніводойм. Обсяг робіт технічного стану рекультивації залежить від стану порушенихземель і виду запланованого використання. Ділянки, підготовлені до станупридатності для сільськогосподарського використання (під парки, водойми,промислове і комунальне будівництво тощо) передаються відповідним організаціяму встановленому порядку. Ділянки, що призначені для сільськогосподарського ілісового господарства після гірничо-технічного етапу рекультивації,повертаються або передаються відповідним сільськогосподарським чинесільськогосподарським підприємствам для здійснення заходів біологічноїрекультивації і подальшого використання за призначенням.
Знімання родючого шару ґрунту є обов'язковим при всіх видахробіт по видобуванню корисних копалин, промисловому будівництві, будівництвіжитлових і комунальних об'єктів, доріг і гідротехнічних споруд, а також привідведенні родючих земель під териконники, відстійники, ложа ставків іводосховищ тощо. Знятий шар складують або вивозять на малопродуктивні землі,розташовані неподалік (еродовані, піщані, солонці та ін.) для подальшоговідновлення родючості порушених земель [13].
Глибина знімання родючого шару визначається глибиноюгумусового профілю ґрунту та вмістом в ньому гумусу. Знімаєтьсягумусово-акумулятивний горизонт ґрунту.
Глибина шару торфу, що залишається при торфорозробках,необхідного для забезпечення водно-повітряного та поживного режимів наторфовищах при рекультивації торфовищ повинна становити:
♦ для вирощування сільськогосподарських культур — неменше 0,5 м;
♦ для лісорозведення — не менше 0,3 м;
♦ для використання під водойми, ставково-рибнігосподарства та інші цілі — 0,15 м.
Біологічна рекультивація — це комплекс заходів щодо створеннясприятливого водно-повітряного та поживного режимів ґрунту для сільськогосподарськихі лісових культур.
Комплекс заходів біологічної рекультивації земель длясільськогосподарського використання визначається фізико-хімічними властивостямипідстеляючих порід і нанесеного родючого шару ґрунту або потенційно родючоїпороди. Цей комплекс охоплює запровадження сівозмін, насичених культурами насидеральне добриво, внесення підвищених норм органічних і мінеральних добрив,мульчування тощо.
На ділянках, що відводяться лісовому господарству, основнийбіологічний вплив на відновлення порушених земель мають лісові насадження. Припідготовці земельної ділянки під лісові культури верхній шар збагачуютьсидератами, мульчують. При посадці вносять добрива.4.2Технічний етап рекультивації
До комплексу робіт технічного етапу належать: вирівнювання,формування укосів, знімання, транспортування та нанесення на рекультивованіземлі ґрунту або потенційно родючих порід, докорінна меліорація, будівництводоріг, спеціальних гідротехнічних споруд тощо (ГОСТ-83).
Розкривні роботи без проекту рекультивації земель залишаютьпісля себе хаос, так званий місячний ландшафт, що забруднює і отруює навколо ґрунти,воду, повітря, природу. Будь-яке добування корисних копалин повиннепередбачати, як порушені землі будуть відновлені і використовуватимуться умайбутньому. Це має бути відбито у проекті рекультивації порушених земель.Останній висуває певні вимоги до технічного етапу. Він визначає, в якомупорядку слід здійснювати розкриття гірських порід і переміщення у відвали, щобполегшити їх подальше використання. Проектанти розробляють технологічні схемиселективного розкриття гірських порід і селективного відсипання відвалів (рис. 4.1).
Найпоширенішими вимогами до технічного етапу рекультивації єтакі:
а) селективне знімання родючих гумусованих горизонтів ґрунту;
б) селективне знімання потенційно родючої породи (переважнолеси та лесовидні суглинки);
в) переміщення до відвалів суміші безплідних і токсичнихпорід;
г) своєчасне огрублене планування (вирівнювання) відвалів зтоксичними та індиферентними породами для забезпечення рівномірного їхосідання;
д) ретельне планування відвалів після осідання;
є) покриття токсичних порід після їх ретельного плануванняшаром глинистих порід, що не допускає міграції токсичних елементів докоренемісткого шару;
є) нанесення шару потенційно родючої породи завтовшки 1,5—2м;
ж) покриття відвалів шаром родючого ґрунту завтовшки 30— 50см.
Бувають і відхилення від цієї загальної схеми. Наприклад,якщо шар потенційно родючої породи досить потужний, то ним можна перекриватитоксичні та індиферентні породи без ретельного вирівнювання відвалів і безстворення екрану з глинистих порід. Після глибокого вирівнювання екскаваторнихвідвалів на них наносять шар лесовидного суглинку завтовшки 3 — 5 м. Післяусадки та розрівнювання його покривають ґрунтом гумусованих шарів. Гумусованішари ґрунту є дуже цінний ресурс. Згідно з законодавством, при всіх видахбудівельних робіт його слід знімати, складувати і використовувати запризначенням для біологічної рекультивації.
/>
Рис. 4.1. Схема спареної роботи екскаваторів під часселективного формування відвалів (за Л.В. Моторіною та В.А.Овчинніковим, 1975)
Л.В. Моторіна та В.А. Овчинніков (1970) виділяють такі технологічнісхеми робіт по зніманню ґрунтового шару та нанесенню його на відвали:
♦ технологічна схема з застосуванням скрепера табульдозера. Знімання гумусового шару ґрунту і транспортування на відваливиконується скрепером. Доставлений до відвалу грунт за допомогою бульдозерарівномірно розподіляється по поверхні відвалу;
♦ технологічна схема із використанням екскаватора,автосамоскида та бульдозера. Вона застосовується при транспортуванні ґрунту набільші відстані;
♦ технологічна схема із застосуванням екскаватора,стрічкового конвеєра, відвалоформувача та бульдозера. Ґрунт виймаютьекскаватором, завантажують у бункер стрічкового конвеєра, який транспортуєгрунт на зовнішній та внутрішній відвали, де він розрівнюється бульдозером.
Кожному виду робіт по реутилізації родючого шару відповідаютьспеціальні машини (табл. 1).
Таблиця 4.1
Технологічні схеми розробки робочого розкриву з використаннямсерійних машин (В.А. Овчинніков, Мкртичан, 1970)Індекс технологічної схеми Технологічна операція Тип машини
Іпек
Штабелювання ґрунту в кар’єрі Бульдозер Навантаження в самоскиди Екскаватор Транспортування на відвал Автосамоскид Розрівнювання на відвалі Бульдозер
Іптр Штабелювання фунту в кар'єрі Бульдозер Навантаження в самоскиди Одноківшові навантажувачі Транспортування на відвал Автосамоскид Розрівнювання на відвалі Бульдозер
IIпек Розробка ґрунту в кар'єрі та транспортування на відвал Самохідний скрепер Розрівнювання фунту на відвалі Бульдозер
ІІІсав Розробка і навантаження родючих порід у кар'єрі Екскаватор Транспортування на відвал Автосамоскид Розрівнювання на відвалі Бульдозер
ІІІсж Розробка і навантаження родючих порід у кар'єрі Екскаватор Транспортування на відвал Електровоз Розрівнювання на відвалі Бульдозер
Автори технологічних схем вважають, що ефективне застосуваннясхеми Н" обмежується продуктивністю розробки до 300 тис. м3 зарік і відстанню транспортування до 2,5 км.
Порівняння технологічних схем І і III показує, що ефективне застосуванняавтотранспорту обмежується невеликими обсягами робіт і невеликою відстаннютранспортування [13].
Технологічна схема Іпек більшефективна, ніж схема Іптр. При використанні екскаваторівз автосамоскидами затрати на 1 м3 робочого розкриву на 5—10 % нижчі,ніж при використанні транспортного навантажувача з тими ж самоскидами.
В усіх цих схемах висота верхнього виступу обмежуєтьсяглибиною сприятливих для біологічної рекультивації структурних порід. Глибинагумусованого шару ґрунту, що знімається окремо, визначається його агрохімічнимита фізико-хімічними властивостями. Знімають і складують усі горизонти з вмістомгумусу понад 1 %. Але слід враховувати зональні особливості будови профілюґрунту. Орієнтована потужність шару ґрунту, що знімається, згідно знауково-методичними рекомендаціями 1981 р., може бути такою, см:
а) дерново-підзолисті окультурені ґрунти — 15—20;
б) ясно-сірі та сірі опідзолені ґрунти — 15—30;
в) темно-сірі опідзолені ґрунти — 40—50;
г) чорноземи типові, вилуговані, опідзолені та реградовані —100-120;
д) чорноземи звичайні — 40—70;
є) чорноземи південні та темно-каштанові ґрунти — 35—50;
є) каштанові ґрунти 20—30.
Рекультивована ділянка, що відводиться під біологічнурекультивацію, підлягає внутрішньогосподарській організації території. Наділянках, покритих потенціально родючим шаром, на період біологічноїрекультивації вводиться меліоративна сівозміна, влаштовується мережа доріг,захисних лісонасаджень і гідротехнічних споруд.
Борти відпрацьованих кар'єрів зрізають залежно від стійкостіпорід із закладенням укосів від 1:1 до 1:2 або споруджують на них терасовидніуступи для посадки лісових культур. Дно таких кар'єрів може бути відведено підбіологічну чи будівельну рекультивацію. Інколи доцільно створити на них водоймиі зони відпочинку.
Технічний етап рекультивації при будівництві шляхів та іншихлінійних об'єктів полягає у зніманні у порушеній смузі шару фунту, створеннінасипів з підґрунтя і покритті резервних ділянок гумусованим шаром.
При шахтному способі видобування корисних копалин пустапорода знову повертається у вироблені штреки. При неможливості повернення її уштреки створюються зовнішні відвали (терикони, териконники), під яківідводяться малопродуктивні землі чи яри. Після 2—3-річного осідання відваливирівнюють, покривають потенціально родючою породою, шаром ґрунту та передаютьдля біологічної рекультивації.
При підземному добуванні корисних копалин може відбуватисядеформація поверхні ґрунту внаслідок осідання. Залежно від характеру деформаційу межах шахтного поля на поверхні знімається шар ґрунту, провали засипаються,розрівнюються і після остаточного осідання вирівнюються і покриваються шаром ґрунту.
Під час геологорозвідувальних робіт гумусовий шар ґрунтузнімають повністю. Крім того, знімають 50 см горизонту, перехідного до породи,який складується окремо, влаштовуються резервуари для зберігання промивнихрідин, що використовуються у процесі буріння. Після закінчення буріння знятішари ґрунту і підґрунтя повертають на попереднє місце. Якщо необхідно,проводять хімічну меліорацію і внесення підвищених норм органіки.
Вироблені торфовища при фрезерному і машино-формувальномуспособах видобування торфу потрібно повернути землекористувачам длявикористання їх під сіножаті, пасовища, обліснення та обводнення. З цією метоювлаштовують осушувальну мережу, проводять планування поверхні, споруджуютьдороги. Торфовища, вироблені гідроспособом, звичайно рекультивують длярибно-господарського використання. На них здійснюють корчування та вивезенняпнів, планування та закладення осушувальної мережі. У Німеччині існує технологіяренатуралізації боліт і торфовищ [13].
4.3Біологічний етап рекультивації
Біологічна рекультивація — це етап загальної рекультивації,що охоплює комплекс агротехнічних і фітомеліоративних заходів для підвищенняродючості порушених земель.
Біологічна рекультивація може бути сільськогосподарською аболісовою. Сільськогосподарська рекультивація слугує для підготування землі підріллю, багаторічні насадження чи природні кормові угіддя. Найсуворіших вимогслід дотримуватися під час біологічної і технічної рекультивації земель, щовідводяться під ріллю. У цьому випадку потрібні селективне відсипання відвалів,перекриття токсичних порід 0,5-метровим шаром глини, потенційно родючою породоюзавтовшки 1,5 — 2 м, а також поверхневим шаром ґрунту, 5 — 10-річний періодвідновлення родючості з вирощуванням багаторічних трав, внесенням високих норморганічних і мінеральних добрив. Після такої рекультивації ці землі можнавикористовувати інтенсивно. За потенціальною та ефективною родючістю вони можутьне поступатись перед зональними ґрунтами. У зоні поширення родючих чорноземівпід ріллю слід рекультивувати не більше 70 % порушених земель. Решту 30 %відводять під укоси відвалів, терасовидні уступи, під'їздні шляхи,протиерозійні споруди. Ці землі заліснюють або залужують травами.
Порушені землі мають несприятливі режими, на них навітьбагаторічні трави потребують удобрення.
Найбільші прирости врожаю були отримані у варіанті з повниммінеральним добривом. Велике значення має глибина насипного гумусованого шару.
За даними Л.В. Єтеревської (1977), для зернових культур впливглибини насипного шару ґрунту спостерігався до глибини 50—60 см.
У загальному випадку економічно доцільним є насипаннягумусового шару ґрунту до глибини 50 см.
Для відновлення родючості і підвищення врожайностісільськогосподарських культур велике значення мають норми внесення добрив.
У меліоративний період рекультивації найдоцільніше вирощуватибагаторічні трави, особливо бобові — люцерну, еспарцет, буркун — звикористанням їх як сидератів. Ці культури менше реагують на порушенняґрунтового покриву і погіршення поживного та водного режимів. Після проходженнямеліоративного періоду рекультивовані землі включають до складу ріллі підпольові, кормові і ґрунтозахисні сівозміни.
Створення кормових угідь на рекультивованих землях єнайдоцільнішим тоді, коли не вистачає гумусованого шару для їх покриття.Травосуміші забезпечують більш високу врожайність, ніж чисті посівибагаторічних трав.
На рекультивованих землях без покриття гумусованим шаромстворюють сіяні сіножаті, які підвищуватимуть їх потенціальну родючість.Пасовища на них створювати нераціонально, тому що тварини копитамирозбиватимуть вузли кущення багаторічних трав, призводячи до їх випадання.
При протиерозійній організації території рекультивованихземель під залуження відводять укоси відвалів, щоб травостій попереджаврозвиток водної ерозії. Для підвищення ґрунтозахисної ефективності багаторічнихтрав після нанесення потенційно родючого шару на укоси відвалів їх ще покриваютьі родючим шаром ґрунту [20].
При створенні багаторічних насаджень на рекультивованихземлях вимоги до технічного етапу рекультивації є такими ж, як і при відведеннірекультивованих земель під ріллю.
Під лісову рекультивацію можна відводити відвали з різнимигрунтосумішами без селективного відсипання. Якщо ґрунтосуміші токсичні,проводять їх хімічну меліорацію або перекривають потенційно родючими породами.Менш строгими у даному випадку є і вимоги до загального планування(вирівнювання) відвалів.
За даними В.М. Данька (1973), на відвалах кам'яновугільних таманганових виробок найпристосованішими виявилися акація біла, в'яздрібнолистий, жимолость татарська і навіть сосна звичайна.
Складовоючастиною проекту рекультивації земель є протиерозійні заходи: будівництвоводозатримних і водовідвідних валів, водоскидних споруд, терасування, залуженнята заліснення, застосування ґрунтозахисних технологій вирощуваннясільськогосподарських культур.
РОЗДІЛ5АНАЛІЗЕРОДОВАНЕОСТІ ГРУНТІВ НОВГОРОД-СІВЕРСЬКОГО РАЙОНУ
Новгород-Сіверський район розміщений в зоні підвищеноїсхильності ґрунтів до ерозійних процесів. Цьому процесу досить добре сприяєрельєф району та наявність сприятливого ґрунтового покриву. ДляНовгород-Сіверського району найбільш характерними є ґрунти таких видів:дерново-підзолисті, ясно-сірі та темно-сірі.
Проаналізуємо рівень еродованості ґрунтів району.
Найбільш інтенсивно ерозійні процеси проходять в місцяхпідвищення, на переходу пагорбів у низини. Розвитку ерозійних процесів в районісприяють як вітрова так і водна ерозії. Ерозійні процеси впливають на вмістмінеральних та органічних речовин у ґрунтах.
За даними результатів якісного обстеження Новгород-Сіверськогорайонного управляння земельними ресурсами було проведено аналіз процентногоспіввідношення ступеня змитості еродованих ґрунтів на територіїНовгород-Сіверського району за останні 5 років.
Таблиця 6.1.
Рівень еродованості ґрунтів Новгород-Сіверського районуЕродованість ґрунту Роки обстеження 2001 2002 2003 2004 2005 га % га % га % га % га %
Слабо-змиті 70 44,9 75 46,6 65 41,1 56 40,0 55 40,1
Середньо-змиті 52 33,3 49 30,4 48 30,3 45 32,1 42 30,6
Сильно-змиті 34 21,8 37 23,0 45 28,6 39 27,9 40 29,3
Всього 156 100 161 100 158 100 140 100 137 100
За результатами таблиці5 можемо прослідкувати зростання площі еродованих земель на протязі 2001 – 2002років, але за останні 3 роки (2003 – 2005 роки) простежується зменшення площеродованості ґрунтів.
Вжиття тапроведення комплексних радикальних заходів щодо боротьби з ерозійними процесамита захисту ґрунтового покриву сприяє зменшенню еродованостісільськогосподарських земель.
Побудуємодіаграму співвідношення різного ступені змитості ґрунтів Новгород-Сіверськогорайону.
Га
/>роки дослідження
Рис. 6.1. Співвідношення різногоступені змитості ґрунтів Новгород-Сіверського району
Бувпроведений аналіз вмісту калію та фосфору у еродованих ґрунтахНовгород-Сіверського району за 2 роки обстеження з перервою у 4 роки
Таблиця 6.2.
Рівень рухомих форм калію в еродованих ґрунтах ґрунтівНовгород-Сіверського районуЕродованість ґрунту Роки обстеження 2001 2005 дуже низький низький середній підвищений високий дуже низький низький середній підвищений високий
Слабо-змиті 2 10 30 18 10 5 17 15 11 7
Середньо-змиті 11 17 12 7 5 9 14 10 6 3
Сильно-змиті 6 9 12 6 1 6 15 9 8 2
Таблиця 6.3.
Рівень рухомих форм фосфору в еродованих ґрунтах ґрунтівНовгород-Сіверського районуЕродованість ґрунту Роки обстеження 2001, га 2005, га дуже низький низький середній підвищений високий дуже низький низький середній підвищений високий
Слабо-змиті 12 18 20 8 12 15 7 25 6 2
Середньо-змиті 13 15 12 10 3 9 14 10 6 3
Сильно-змиті 6 10 8 4 6 16 13 9 10 -
В результатіобробки даних обстежень можемо зробити висновок, що на протязі 4 роківзнижується кількість площ низького рівня змистості, які мають високі рівні вмістурухомих форм калію та фосфору в еродованих ґрунтах. Для відновлення родючостіґрунтів потрібно значно більше часу.
Побудуємодіаграму зміни рівня рухомих форм калію в слабо-змитих грунтах Новгород-Сіверськогорайону.
Га
/>
рівень рухомого калію
Рис. 6.2. Змінарівня рухомих форм калію в слабо-змитих ґрунтах Новгород-Сіверського району
Побудуємодіаграму зміни рівня рухомого фосфору в слабо-змитих ґрунтах Новгород-Сіверськогорайону.
Га
/>
рівень рухомогофосфору
Рис.6.3. Зміна рівня рухомого фосфору в слабо-змитих ґрунтах Новгород-Сіверськогорайону
ВИСНОВКИ
1. Ерозія ґрунту— руйнування його водою, вітром або в процесі обробітку ґрунту. Водна ерозіяпризводить до змивання (площинна) і розмивання (лінійна) ґрунту; спричинюють їїталі, дощові, зливові та скидні іригаційні води. Вітрова ерозія ґрунту(дефляція) виникає при сильних вітрах, які видувають орний шар, внаслідок чогознижується родючість ґрунтів.
2. Длязбереження ґрунтів від подальшого забруднення і деградації необхідно проводитикомплекс організаційно-господарських, агрономічних, технічних, меліоративних,економічних і правових заходів щодо запобігання і усунення наслідків зазначенихпроцесів.
3. Боротьбаз вітровою ерозією здійснюється за допомогою заходів: проведення безвідвальноїобробки ґрунту зі збереженням стерні на поверхні поля, борозенкові посівикультур, заліснення і закріплення пісків, створення куліс із високостебловихрослин і трав'яних смуг, лісосмуг — буферів снігозатримання;
4. Боротьбаз водною ерозією передбачає: поглиблення ріллевого шару, обробіток ґрунтувпоперек на схилах, контурне розорювання, висівання зернових на парових поляхта проведення інших заходів, які покращують проходження води в ґрунт тазапобігають її стіканню при розтаванні снігу та випаданні дощів; у гірськихрайонах — обладнання протиселевих споруд, заліснення, залуження схилів,регулювання випасання худоби, збереження гірських лісів;
5. Рекультиваціяземель — комплекс робіт, спрямованих на відновлення продуктивності йгосподарської цінності порушених земель. Процес рекультивації складається здвох етапів. досить ефективною є рекультивація шляхом лісорозведення. Передзалісненням часто висівають багаторічні бобові трави. Виділяють такі напрямкирекультивації ушкоджених земель — сільськогосподарський, лісогосподарський,водногосподарський, рекреаційний, санітарно-гігієнічний та будівельний.
6. Проведенедослідження з даної теми на прикладі Новгород-Сіверського району за період 2001– 2005 років дало такі результати: еродовані ґрунти займають значні площі, алевжиття заходів боротьби з ерозією сприяє покращенню ситуації.
7. Намипроведено аналіз даних обстеження агрохімічних показників еродованих ґрунтів. Врезультаті виявилось, що з роками рівень вмісту рухомих форм калію та фосфорузнижується в еродованих ґрунтах району дослідження.
СПИСОКВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Анучин В. А.Основы природопользования. Теоретический аспект. — М.: Мысль.-1979.-290 с.
2. Афанасьева Т.В.,Василенко В.И., Терешина Т.В., Шеремет Б.Б. Почвы СССР. — М: Мысль, 1979.
3. Банников А. Г., РустамовА. К., Бакулин А. А.Охрана природы. — М.: Агропромиздат. — 1985. — 287 с.
4. Білявський Г.О. та ін. Основи екології: Підручник. – К.: Либідь, 2004. –408 с.
5. Білявський Г.О. та ін. Основи екологічних знань. – К.: Либідь, 2000. –336 с.
6. Бойчук Ю.Д., Солошенко Е.М., Бугай О.В. Екологія іохорона навколишнього середовища: Навчальний посібник. – Суми: ВТД„Університетська книга”, 2002. – 284 с.
7. Вернандер Н.Б. Географія ґрунтів з основами ґрунтознавства. — К., 1966 Добровольский В.В. География почв с основамипочвоведения. — М.Высшая школа, 1989.
8. Заславский М. Н. Эрозиоведение. — М.: Высшая школа. — 1983. — 318 с.
9. Захистгрунтів від ерозії. / За ред. В.А.Джамаля, М.М.Шелякіна. – К.: Урожай, 1986. –240 с.
10. Злобін Ю.А. Основи екології. – К.: Лібра, 1998. – 248 с.
11. КанівецьВ.І. Життя грунту. — К.: Аграрна наука, 2001.
12. Каштанов А. Н., Заславский М. Н. Почвоводоохранноеземледелие. — М.: Россель-хозиздат. — 1984. — 461 с.
13. КучерукО.Д. Ерозія ґрунту: як їй запобігти? – Львів: Каменяр, 1984. – 40 с.
14. Маслов Б. С,Минаев И. В. Мелиорацияи охрана природы. — М.: Россельхозиздат. -1985.-270 с.
15. Мильков Ф. Н. Рукотворные ландшафты. — М.: Мысль. — 1978. — 80 с.
16. НадточійП.П., Вольвач Ф.В., Гермашенко В.Г. Екологія ґрунту та його забруднення. — К.:Аграрна наука, 1998.
17. НазаренкоИ.И. Окультуриваниеподзолистых оглеенных почв. — М.:Наука, 1981.
18. НазарукМ.М. Основи екологі та соціології. – Львів, 1999.
19. Невелєв О.М. та ін. Основи екології таприродокористування: Навч.посібник. – К.: ТОВ “Богдана”, 2000. – 144 с.
20. Новиков Ю.В.Экология, окружающая среда и человек. — М.: Агентство «ФАИР», 1998.
21. ПольськийБ.М., Стеблянко М.І. та ін. Основи сільського господарства: Навч. посібник. –К.: Вища школа, 1991. – 296 с.
22. Польчина СМ. Ґрунтознавство. Головні типиґрунтів. — Чернівці: Рута, 2000, 2001.
23. Почвоведение /Под ред. И.С. Кауричева. – М.: Агропромиздат. 1989. –719 с.
24. Почвозащитное земледелие /Под ред. А. И. Бараева. — М.: Колос. — 1957. — 298 с.
25. Почвы Украины иповышение их плодородия: В 2 т. — К.: Урожай, 1988.Т.1-2.
26. Соколовский А.Н.Сельскохозяйственное почвоведение. — М:Сельхозгиз, 1956.
27. Родючістьґрунтів. Моніторинг та управління / За ред. В.В.Медведева. — К.: Урожай, 1992.
28. Тлумачнийсловник з агрогрунтознавства / За ред. М.І.Лактіонова, Т.М.Лактіонової. — Харків, 1998.
29. ЧорнийІ.Б. Географія ґрунтів з основами ґрунтознавства. — К.: Вища шк., 1995.
30. Шикула Н. К.Почвозащитная система земледелия. Справочная книга. — Харьков: Прапор. — 1987.- 198 с.