Тема 5 сільськогосподарська рекультивація

5.1. Методичні поради до вивчення теми.

Сільськогосподарська рекультивація — це система агробіологічних і технологічних заходів, спрямованих на відновлення родючості порушених земель до стану, придатного для сільськогосподарського виробництва. Вона повинна мати переважне поширення у районах зі сприятливими для сільськогосподарських культур ґрунтово-кліматичними умовами, у густонаселених районах з низькою часткою ріллі на душу населення і за наявності родючих зональних ґрунтів. 3 цією метою насамперед використовують великі відвали, поверхня яких складена з придатних для рекультивації порід.

Згідно з існуючою класифікацією розкривних порід, найбільш родючі породи використовуються у сільськогосподарських цілях (під ріллю, сінокоси, пасовища) із застосуванням зональних технологій.

Потенційно родючі породи вимагають при цьому проведення спеціальних агротехнічних заходів або можуть використовуватися як підстилкові породи під ріллю.

Малопридатні за фізичними властивостями поради (напівскельні та осадові породи) використовуються для сільськогосподарської рекультивації (під сінокоси) тільки після меліорації, пов'язаної з поліпшенням фізичних властивостей, а також як підстилкові під ріллю. Малопродуктивні за фізичними властивостями незв'язні та зв'язні породи використовуються аналогічним чином. Малопридатні за хімічним складом (переважно кислі) зв'язні породи використовуються під сінокоси і як підстилкові під ріллю, після меліорації, пов'язаної з поліпшенням хімічних властивостей, і спеціальних агротехнічних заходів. Так само, за необхідності, можуть використовуватись малопридатні породи, які містять сульфіди або легкорозчинні солі, гіпс, карбонати.

Перед виконанням заходів щодо сільськогосподарської рекультивації повинні бути виконані вимоги, що стосуються технічного етапу рекультивації, технології гірничих робіт, визначення товщини рекультиваційного шару на відвалах тощо.

Сільськогосподарська рекультивація відвалів здійснюється за два періоди. В перший період рекультивовані землі проходять стадію меліоративної сівозміни з вирощуванням ґрунтополіпшувальних рослин, багаторічних трав, бобових та інших культур, які утворюють велику надземну і підземну масу.

Включення до сівозміни районованих культур проводиться у другий період. Ґрунтополіпшуючі культури в цей період зберігаються. В міру розвитку ґрунтоутворювального процесу і формування продуктивного ґрунтового шару багаторічні трави замінюються зерновими і зернобобовими культурами. Обробіток ґрунту та інші агротехнічні заходи проводяться відповідно до зональних прийомів агротехніки.

На ділянках, які відновлюються під ріллю, за можливого осідання порід необхідно виконати відповідні ремонтні роботи.

У сільськогосподарській рекультивації доцільно передбачити створення полезахисних лісових смуг з 5–7 рядами деревно-чагарникових насаджень, розташованих на межах ділянок.

Під час освоєння рекультивованих земель у сільськогосподарських цілях, особливо в зонах недостатнього зволоження, необхідно передбачити снігозатримання.

Для запобігання розвитку ерозійних процесів важливим елементом агротехнічних заходів є введення й освоєння ґрунтозахисних сівозмін, які відповідають місцевим ґрунтово-кліматичним умовам Такі сівозміни вводять на схилах понад 5°. На схилах понад 10° застосовують сівозміни, в яких понад 50% площі займають багаторічні трави. Ефективним заходом захисту ґрунтів від ерозії є смугове розміщення культур. Смуги займають культурами, які по-різному захищають ґрунт від ерозії: смуги просапних культур чергують зі смугами культур густого стояння, а багаторічні трави — з однорічними культурами і т. д. Ширина смуг встановлюється з урахуванням рельєфу, типу ґрунтів, їх гранулометричним складом, ступенем еродованості, вона повинна бути погоджена з шириною захвату посівних агрегатів і, як правило, коливатися в межах 50–150 м. Смуги сільськогосподарських культур і багаторічних трав розміщують перпендикулярно до ерозійнонебезпечних вітрів.

На рекультивованих землях, покритих родючим шаром ґрунту незначної товщини, проводиться глибокий безвідвальний обробіток ґрунту або оранка з ґрунтопоглиблювачем. Обробіток ґрунту (крім передпосівного) і рядкова сівба на схилах складних — за напрямком горизонталей (або контурна оранка). Поперечна оранка може застосовуватись на простих схилах крутизною не більше 5° і на ґрунтах, які мають добрі інфільтраційні властивості. Оранка впоперек схилу малоефективна в районах з великою кількістю опадів і значною інтенсивністю злив, а також в районах із товстим сніговим покривом.

Для покращення поверхневого стоку і затримання вологи на рекультивованих землях у сільськогосподарському освоєнні необхідно використовувати прийоми, які штучно продовжують танення снігу або прискорюють відтанення ґрунту. Для цього використовують вали, застосовують смугове ущільнення і мульчування снігу золою, торфом та ін.

Рекультивовані землі, передані сільськогосподарським підприємствам, протягом 6–8 років і більше, відповідно до зональних умов, повинні числитися у меліоративному фонді господарства.

Сільськогосподарській рекультивації в усіх країнах приділяється особлива увага Це пов'язано з тим, що щороку значно скорочуються площі сільськогосподарських угідь. Так, підраховано, що за всю історію розвитку людського суспільства у світі втрачено понад 200 млн га земель, придатних для сільськогосподарського використання. Гострою ця проблема є і в Україні. Адже станом на 1 січня 1999 року для сільськогосподарських потреб, особливо для гірничодобувної промисловості, тут вилучено і порушено понад 265 тис. га сільськогосподарських угідь, на яких недавно одержували високі й сталі врожаї зернових і технічних культур. На території України нині розвідано близько 3 тис. родовищ більш ніж 80 видів корисних копалин, з яких понад 400 родовищ (близько 50 видів) розробляється відкритим способом, що негативно позначається на стані довкілля.

Методи сільськогосподарської рекультивації земель обумовлені фізико-географічними особливостями місцевості, технологією розробок корисних копалин, які відображають характер порушених земель, і головне складом та властивостями розкривних порід, заскладованих у відвали.

Під час розробки методів сільськогосподарської рекультивації потрібно заздалегідь передбачити введення сівозмін, які б поліпшували родючість ґрунтів за рахунок насичення їх культурами, що залишають після себе багато рослинних решток і разом з ними багато гумусу та поживних речовин. Принциповою теоретичною основою сільськогосподарської рекультивації є застосування агротехнічних і меліоративних прийомів на рівні, який забезпечує безперервне підвищення родючості рекультивованих земель.

У практиці рекультивації земель одним із найбільших об'єктів є відвали, які складені породами з різко вираженими фітотоксичними властивостями, зокрема сульфідовмісні породи. До речі, проблема рекультивації таких відвалів актуальна для багатьох країн світу.

Для вирішення цієї проблеми цікавими є багаторічні дослідження Л.В. Моториної та А.І. Савича, котрі встановили, що найбільш радикальним прийомом є зміна технології розкривних робіт з метою захоронення токсичних порід — укладення їх в основи відвалів або перекриття їх шаром потенційно родючих порід.

За тричленною класифікацією сумішей розкривних порід, що нині складуються у відвали, всі вони за вмістом фітотоксичних порід і розвитком рослин у цих умовах поділяються на:

• слаботоксичні — сульфідовмісних порід менше 20%;

• середньотоксичні від 20 до 40%;

• сильно токсичні — понад 40% .

Для кожної з цих груп порід розроблено відповідні методи біологічної рекультивації. Зокрема, за наявності на поверхні відвалів середньо- і сильнотоксичних сумішей порід територію вважають повністю непридатною для безпосереднього сільськогосподарського освоєння.

У результаті досліджень встановлено, що навіть покриття токсичних порід гумусовим шаром до 90 см не забезпечує нормальних умов для росту сільськогосподарських культур. Це пов'язано з тим, що більшість сільськогосподарських культур своєю кореневою системою сягає цих токсичних порід і відчуває негативний вплив. Одночасно під впливом вихідних токів, насичених сірчанокислими солями, розчинів із підстилкових сульфідовмісних порід, ґрунтовий шар сильно підкислюється і засолюється водорозчинними солями кальцію, магнію, у ньому з'являються солі алюмінію і заліза. Поряд з цим знижується вміст обмінних основ, особливо в нижніх шарах ґрунту за рахунок заміщення їх іонами водню, заліза й алюмінію, що також призводить до підкислення ґрунту. Так, за даними І.Т. Іжевської (1972), обмінна кислотність у шарі ґрунту, який прилягає до токсичної породи, сягає 24,5 мг-екв/100 г ґрунту, а кількість рухомого алюмінію може перевищувати 100 мг на 100 г ґрунту. В таких умовах бобові культури (вика, конюшина) майже повністю випадають із посівів до кінця вегетаційного періоду, а в інших рослин кореневі системи сильно пригнічені. У процесі з’ясування залежності врожаю вико-вівсяної суміші від товщини нанесення гумусового шару ґрунту на відпрацьовані відвали доведено, що нерівномірність розвитку посівів також тісно пов’язана з глибиною залягання токсичних порід. Навіть у випадку нанесення на сульфідовмісні породи гумусового шару товщиною до 2 м урожай був значно меншим, ніж на контрольній ділянці з нанесенням на породи вилугованого чорнозему.

Значно зменшити токсичність сульфідовмісних порід можна за рахунок внесення вапна, розрахованого на ⅓ гідролітичної кислотності, з одночасним внесенням підвищених доз мінеральних добрив.

Дослідження складу рослин показали, що вапнування значною мірою сприяє нагромадженню фосфорної кислоти в рослинах. Так, якщо на контролі містилось 0,277% Р₂О₅, при внесенні добрив N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀ — 0,34%, то у разі вапнування — 0,458 і 0,611% відповідно. Це свідчить про те, що вапнування поліпшує фосфорне живлення рослин більше, ніж внесення добрив.

Дослідження з озимими зерновими і багаторічними бобовими травами показали, що вирощування їх на токсичних породах недоцільне, оскільки вони гинуть протягом зими. Ярі зернові через це погано зав'язують зерно. Найбільшу продуктивність у цих умовах забезпечують однорічні трави, що вирощуються на зелену масу.

Отже, створення повноцінних орних угідь шляхом нанесення ґрунтового шару безпосередньо на сульфідовмісні породи недоцільне. Натомість, на думку Л.В. Моториної (1980), освоєння відвалів із середньо- і сильнотоксичними сумішами порід найдоцільніше проводити шляхом хімічної меліорації або екранування їх карбонатними суглинками.

У випадку використання суглинкового шару ставлять дві цілі запобігання негативного впливу підстилкових і фітотоксичних порід на насипний ґрунтовий шар і створення повноцінного рекультиваційного шару, який забезпечує рослини вологою й елементами мінерального живлення.

Під час такого екранування створюються також сприятливі передумови для оптимізації ґрунтоутворювального процесу, відновлення родючості насипного шару ґрунту упродовж біологічної рекультивації.

На підставі узагальнення результатів польових дослідів щодо освоєння (сульфідовмісних порід методом екранування встановлено раціональну структуру рекультиваційного шару. Зокрема, доведено, що в умовах непромивного режиму, який характерний для степової зони України, навіть перекриття сульфідовмісних порід шаром карбонатного суглинку товщиною 15–20 см дозволяє запобігти їх негативному впливу на насипний гумусовий шар ґрунту. При цьому рекультиваційний шар вважається економічно вигідним за його товщини 60–80 см. У разі використання підвищених доз мінеральних добрив він забезпечує найвищу продуктивність агрофітоценозів.

У результаті випробування різних сільськогосподарських культур під час вирощування в перші роки на відпрацьованих відвалах з нанесенням на них родючого шару ґрунту або потенційно родючих порід, доведено, що починати освоєння порушених земель треба з вирощування на них однорічних культур суцільної сівби, які використовуються на зелену масу, підсіваючи під них багаторічні трави.

Це обумовлено тим, що для нанесення на відвали звичайно використовується ґрунтовий шар, який містився раніше в буртах і сильно засмічений насінням бур'янів. Щоб уникнути бурхливого росту бур'янів, необхідно висівати культури суцільної сівби і збирати їх якомога скоріше, до запилення бур'янів. Багаторічні трави будуть сприяти ліквідації бур'янової рослинності, збагаченню кореневмісного шару органічними речовинами, азотом, а також оструктуренню ґрунту. За умови тривалого зберігання в буртах природні властивості гумусового шару ґрунту можуть погіршуватись (знижується вміст гумусу і кількість водотривких структурних агрегатів), тому необхідно через кожні 5–7 років вводити у сівозміни багаторічні трави не менше 3-річного використання. Крім того, для цієї ж мети у перший рік освоєння рекомендується вносити органічні добрива у дозі не менше 40–60 т/га.

Рекомендується така сівозміна:

1) однорічні злаково-бобові суміші (вико-овес) з підсівом багаторічних трав (конюшини або люцерни);

2-3) багаторічні трави;

4) озимі зернові;

5) кукурудза на зелену масу;

6) однорічні трави;

7) озимі зернові;

8) картопля і т. д.

На слаботоксичних сумішках порід відвалів можлива безпосередня сільськогосподарська рекультивація за умови дотримання агротехнічних заходів. Наприклад, якщо відвали складені із потенційно родючих порід (лесовидних суглинків і супісків), в яких міститься мало органічної речовини й азоту, в перші роки освоєння вирощувати на них зернові культури без удобрення не рекомендується. У разі внесення добрив на лесових породах і четвертинних лесовидних суглинках можна одержати урожай, близький до урожаю, який одержують на староорних землях. Так, за даними наших досліджень, урожай зерна озимого жита на контролі (без добрив) становив 12,3 ц/га, а при внесенні мінеральних добрив у дозі N₆₀P₁₂₀K₁₅₀ — 25,1 ц/га. Для підвищення травостою і більш тривалого його використання висівають бобово-злакові сумішки.

Сільськогосподарська рекультивація на потенційно родючих породах без нанесення родючого шару ґрунту доцільно починати із багаторічних трав. За даними Л.В. Моториної (1961) і М.Т. Масюка (1975) та ін, найкращі результати забезпечує вирощування люцерни синьогібридної, люпину однорічного жовтого і багаторічного синього, багаторічних травосумішок. У разі внесення добрив урожайність сіна люцерни синьогібридної становив близько 46 ц/га, тимофіївки лучної за два покоси — 73,0 ц/га, суміші злакових трав, яка складалася із грястиці збірної, костриці безостої і тимофіївки лучної за два покоси — 63 ц/га, зеленої маси люпину жовтого — близько 240 ц/ га, вико-вівсяної суміші — 280–350 ц/га.

Для створення кондиційної і продуктивної ріллі за можливості, доцільно на потенційно родючі породи наносити гумусовий шар ґрунту. Товщина останнього залежить від ґрунтової зони. Так, за даними М. Т. Масюка (1981), на рекультивованих ділянках з нанесенням на лес чорнозему шаром 30–50 см одержано урожай зернових культур, наближений до урожаю тих же культур на староорних землях, за товщини чорнозему 80–90 см урожай озимої пшениці у деяких випадках сягав 180–190%, а за товщини наносного шару 10–20 см — лише 10–30% її урожаю на сусідніх угіддях.

Враховуючи це, у степовій зоні України для рекультивації порушених земель рекомендується два типи ділянок:

• універсальний, з нанесенням чорнозему товщиною 50–60 см — для вирощування усіх сільськогосподарських культур,

• спеціальний, із збільшенням товщини наносного чорнозему до 80–90 см — під інтенсивні сільськогосподарські культури (зернові, технічні, овочі та ін).

У зоні малопродуктивних дерново-підзолистих ґрунтів Полісся і Передкарпаття під час рекультивації треба обмежуватись нанесенням на відпрацьовані відвали гумусового шару товщиною до 50 см. Для підвищення їх родючості упродовж вирощування сільськогосподарських культур, які поширені в зоні, обов'язково вносити підвищені норми органічних добрив до 60 т/га і мінеральних до N₁₂₀Р₁₅₀К₁₆₀(Р.М. Панас, 1989).

На думку багатьох дослідників (М.О. Бекаревич, М.Т. Масюк (1978) A.M. Бурикін (1975), І.Д. Горобець (1984), Р.М. Панас (1984)), у процесі сільськогосподарської рекультивації дуже важливо правильно підібрати культури, які б давали добрі врожаї та забезпечували інтенсивне поліпшення родючості рекультивованих земель.

Безперечно, в кожному випадку у підборі культур для вирощування на тому чи іншому порушеному об'єкті потрібно не тільки всебічно вивчити його фізико-хімічні та інші властивості, але й знати вимоги рослин. Адже як вказував К.А. Тимірязєв (1948), „знання властивостей ґрунтів одержує смисл лише з того моменту, коли нам стає зрозумілим їх значення для рослин, і притому не емпірично, а свідомо”.

На нашу думку, у підборі культур для рекультивованих земель треба передбачити їх відповідну логічну послідовність, прив'язавши їх до прийнятих етапів рекультивації. Наприклад, як показали наші дослідження, на території порушених земель Передкарпатського сірконосного басейну в перші роки сільськогосподарської рекультивації необхідно вирощувати культури менш вибагливі до родючості ґрунту, або ті, що поліпшують його родючість (однорічні та багаторічні трави), на другому етапі, тобто на другому-третьому році рекультивації порушених земель, можна вирощувати озимі та ярі зернові, кукурудзу і вже на так званому фітомеліоративному періоді у деяких випадках (на гідровідвалах, внутрішніх і зовнішніх відвалах, покритих родючим шаром ґрунту) можна вирощувати навіть просапні культури кормові буряки, кукурудзу, картоплю, капусту та ін.

Із багаторічних трав на рекультивованих землях найчастіше вирощують конюшину лучну, буркун, люцерну та ін.

Конюшину лучну вирощують на відпрацьованих відвалах з перших років їх сільськогосподарською використання, виходячи з тих міркувань, що вона має добре розвинутий стрижневий корінь, який глибоко проникає у ґрунт й утворює багато розгалужень. На його коренях багато бульбочок різного розміру і форми, де містяться бактерії, які засвоюють азот із повітря. Так, за даними Д.М. Прянишникова конюшина лучна здатна засвоювати за рік 60–100 кг/гa азоту.

Завдяки добре розгалуженій кореневій системі конюшина підтримує біологічну рівновагу і зовнішній фізичний стан ґрунту. Вона переносить підвищене ущільнення та злитість ґрунту, що дуже важливо для вирощування й на рекультивованих землях.

Наші дослідження показують, що продуктивність конюшини лучної значною мірою обумовлена місцем її вирощування і рівнем агротехніки. Наприклад, у результаті польових дослідів, проведених на відвалі, складеному валовим безсистемним способом, встановлено, що у перший післяексплуатаційний рік урожай зеленої маси конюшини за два покоси коливався в межах 102–188 ц/га, а на другий рік досяг 224–320 ц/га.

Характерно, що у досліді прослідковувалась така закономірність: найвищий урожай зеленої маси конюшини забезпечено при внесенні перед її сівбою органічно-мінеральних добрив — гній 80 т/га і мінеральних добрив у нормі N₁₅₀P₁₂₀K₁₅₀ .Органічні добрива через низьку біологічну активність розкривних порід використовуються не повністю. Водночас мінеральні добрива, внесені у вказаних нормах, напевно, на цьому етапі рекультивації виявились занадто високими, що призвело до збільшення концентрації ґрунтового розчину і в результаті до пригнічення росту й розвитку конюшини.

Буркун білий — дворічна бобова рослина, яка здатна давати високі врожаї зеленої маси і сіна. До речі, він добре росте і дає нормальний урожай за концентрації хлорсульфідних солей до 0,5–0,6%, а також добре пристосовується до різноманітних ґрунтово-кліматичних та екологічних умов.

Під час вирощування буркуну білого на відвалах третинних глин і внесення мінеральних добрив у нормі N₁₂₀P₁₅₀K₁₆₀ забезпечено урожай зеленої маси 379 ц/га. Як і конюшина, буркун білий забезпечує найвищий урожай на другому році життя.

У степовій зоні України великої уваги заслуговує вирощування на рекультивованих землях люцерни синьогібридної та еспарцету піщаного. Так, за даними М. О. Бекаревича та ін. (1974), у випадку вирощування люцерни на червоно-бурих глинах із внесенням 12,5 т/га гною та мінеральних добрив у дозі N₄₀P₄₀K₄₀ за умови трьохрічного використання урожай сіна становив 40 ц/га; на сіро-зелених глинах — 53 ц/га.

У випадку вирощування еспарцету піщаного на червоно-бурих глинах за умови внесення 12,5 т/га гною і мінеральних добрив у нормі N₄₀P₄₀K₄₀ урожай сіна становив 30,5 ц/гa, а на сіро-зелених глинах 24,9 ц/га.

Серед однорічних трав у польовому травосіянні, а в останні роки і на рекультивованих землях найбільше поширена вико-вівсяна суміш. Це пов'язано з тим, що овес — культура маловибаглива до тепла, добре переносить перезволоження ґрунту. Кореневі виділення вівса володіють доброю розчинністю порівняно з іншими злаковими культурами. Овес цінний і тим що він є одним з індикаторів різних несприятливих умов середовища, не пов'язаних з родючістю ґрунту.

Другою перевагою вико-вівсяної суміші є те, що вика яра — одна з кращих бобових трав, яка здатна фіксувати азот із атмосфери і збагачувати ним верхні шари ґрунту після мінералізації рослинних решток.

Вика — холодостійка, вологолюбна рослина, яка має короткий вегетаційний період (від 75 до 130 днів) Насіння вики проростає за температури 2–3°С, а сходи добре переносять приморозки до мінус 5–7°С. Для вики ярої придатні усі ґрунти, крім заболочених, кам'янистих і сильнокислих.

На підставі польових дослідів доведено, що у випадку обґрунтованого застосування органічних і мінеральних добрив можна одержати високі врожаї зеленої маси вики. Так, у разі вирощування її на гідровідвалі, складеному із лесовидних суглинків і супісків, за умови внесення 30 т/га гною і мінеральних добрив у дозі N₆₀P₇₅K_80,5 урожай зеленої маси вико-вівсяної суміші становив 226 ц/га, в той час як на неудобреному контролі — 80,5 ц/га.

Відносно добре адаптується на рекультивованих суглинках і горохово-вівсяна суміш. Так, у разі внесення мінеральних добрив у дозі N₁₂₀P₂₅₀K₃₀₀ урожай зеленої маси становив 370 ц/га, 148 ц/га — на неудобреному контролі.

Зернові культури у структурі посівних площ України становлять у середньому 50%. Якраз це і зацікавило багатьох дослідників у разі визначення, які з них найдоцільніше вирощувати на рекультивованих землях. В окремих зонах України досліджено з озимих зернових — пшеницю і жито, а з ярих — пшеницю, ячмінь, гречку і просо.

Вибір озимої пшениці пов'язаний з тим, що вона вважається основною продовольчою культурою і за своїми фізіолого-біологічними властивостями повністю підходить для вирощування на рекультивованих землях. Наші дослідження, які проведені на відпрацьованому відвалі лесовидних суглинків, показали, що за загальноприйнятою технологією найвищий урожай зерна озимої пшениці (33,2 ц/га) одержано у випадку внесення мінеральних добрив у дозі N₁₂₀P₁₅₀K₁₆₅, в той час як на неудобреному контролі –лише 4,7 ц/га.

За даними М.О. Бекаревича (1979), у разі нанесення чорнозему товщиною 50 і 70 см на суміш глин, сіро-зелені глини і лес, урожай зерна озимої пшениці сорту Безоста 1 відповідно становив 39,8 і 46,7 ц/га, 45,7 і 61,7 та 48,1 і 56,3ц/га. На удобреному фоні, рекомендованому під озиму пшеницю для степової зони, урожай зерна на цих же варіантах відповідно становив 49.7 і 58,2 ц/га, 53,4 і 61,5 та 57,4 і 64,8 ц/га.

Продуктивність озимого жита значною мірою залежить від товщини наносного шару на відвали та доз добрив. Так, доведено, що на відпрацьованому відвалі Подорожненського рудника Роздільського ВО „Сірка”, складеному із третинних глин і покритих 60 см шаром лесовидних суглинків, найвищий урожай зерна жита (24,6 ц/га) одержано в разі внесення мінеральних добрив у дозі N₃₀P₆₀K₇₅, в той час як на неудобреному контролі — 14,7 ц/га.

Ярий ячмінь, як і озиму пшеницю й жито, переважно використовують як продовольчу і кормову культуру. Деякі його види використовують у пивоварній та спиртовій промисловості. Ячмінь — маловибаглива культура до тепла. Насіння його проростає за температури 1–2°С, а молоді сходи можуть переносити весняні приморозки до мінус 5–7°С. Одночасно ячмінь не переносить перезволоження. Як показали наші дослідження, продуктивність ярого ячменю дещо нижча, ніж інших ярих та озимих зернових. Так, у випадку вирощування його на відпрацьованому гідровідвалі, складеному із четвертинних порід (суглинків і супісків), найвищий урожай зерна (18,0 ц/га) одержано за умови внесення мінеральних добрив у дозі N₆₀P₁₂₀K₁₅₀, а на неудобреному контролі — лише 1,5 ц/га.

За даними М.О. Бекаревича (1974), у разі нанесення 60 см чорнозему на суміш глин, сіро-зелені глини і лес урожай зерна ярого ячменю сорту Південний відповідно становив 21,8; 27,8 та 32,6 ц/га, а вівса сорту Артемівський 107 — 23,0; 25,3 і 27,9 ц/га.

Гречка — одна з найважливіших круп'яних культур, яка використовується як у продовольчих, так і в кормових цілях. Вона не дуже вибаглива до потенціальної родючості ґрунту, що пов'язано із здатністю її кореневої системи виділяти мурашину, щавлеву і лимонну кислоти і завдяки цьому засвоювати важкорозчинні фосфати. За загальноприйнятою технологією, гречка вимагає своєрідної системи удобрення. Зокрема, за умови підвищених доз добрив (понад N₄₅) вона може вилягти, а найвищий урожай зерна (15,2 ц/гa) вдається одержати за умови внесення підвищених доз фосфорних (Р₁₅₀) і калійних (К₁₈₀) добрив.

Серед зернових бобових культур на рекультивованих землях рекомендується вирощувати горох. Це обумовлено тим, що, як і інші бобові культури, горох має потужну стрижневу кореневу систему, яка проникає на значну глибину, а за рахунок бульбочкових бактерій здатний поглинати атмосферний азот і нагромаджувати його у ґрунті. Наші дослідження показують, що, на відміну від інших культур, у тому числі й бобових, горох мало реагує на удобрення. Так, у випадку вирощування його на відпрацьованому гідровідвалі, складеному із четвертинних порід (лесовидних суглинків і супісків) навіть на неудобреному контролі урожай зерна становив 15,4 ц/га, а у разі внесення підвищених доз мінеральних добрив N₁₂₀Р₁₅₀К₁₆₅ — 16,1 ц/гa. Дещо ефективнішим під горох є внесення гною в кількості 60 т/га або одночасного внесення 30 т/га гною і мінеральних добрив у дозі N₆₀P₇₅K₈₂, причому забезпечується урожай зерна відповідно 17,8 і 16,9 ц/га.

За даними М.Т. Масюка (1974), у випадку вирощування гороху на суміші піску з лесовидним суглинком і внесенні 12,5 т/га гною та мінеральних добрив у дозі N₄₀P₄₀K₄₀ урожай зерна становив 32,4 ц/га.

Про доцільність вирощування просапних культур на рекультивованих землях свідчать вітчизняні та зарубіжні дослідження (А.І. Кушнір, 1975; В.І. Шубін та І.Т. Єршин, 1969 та ін.). З цією метою ми дослідили три просапні культури: кукурудзу, куузіку (гібридну капусту) і картоплю. Кукурудза вважається цінною зерновою, кормовою і технічною культурою, яка відрізняється високою врожайністю, посухостійкістю і вибагливістю до повітряного і поживного режиму ґрунту. Наші дослідження показали, що кукурудза особливо реагує на удобрення. Так, за умови вирощування її на відпрацьованому гідровідвалі без удобрення урожай зеленої маси становив 39 ц/га, а за умови внесення мінеральних добрив у дозі N₆₀P₁₂₀K₁₅₀ і N₁₅₀P₂₄₀K₃₀₀ — сягав 477 і 878 ц/га. Проте широке запровадження цієї цінної кормової культури на рекультивованих землях поки що обмежене через трудоємкість її збирання.

Із досліджуваних нами просапних культур більш вимогливою виявилась картопля. На рекультивованих землях не вдається одержати високі та повноцінні врожаї бульб. Наприклад, за умови внесення 30 т/га гною і мінеральних добрив у дозі N₆₀P₇₅K_82,5 урожай бульб становив лише 80 ц/га, до того ж у структурі врожаю переважала фракція дрібних (менше 25 г) і середніх (50–100 г) бульб, які можна використовувати лише для кормових цілей або як посадковий матеріал.

На Поліссі та у Передкарпатті із технічних культур широко вирощується льон-довгунець. Наші дослідження показали, що його з успіхом можна вирощувати на рекультивованих землях. Так, у випадку використання мінеральних добрив у дозі N₁₂₀P₁₅₀K₁₆₀ на гідровідвалі урожайність соломки льону-довгунця становила 19,1 ц/га, а насіння — 2,8 ц/га. Більш високі дози мінеральних добрив призводять до вилягання і потовщення стебла льону, що потім проявляється на номерності волокна.

Сівозміна, як науково обґрунтоване чергування сільськогосподарських культур, відіграє надзвичайно велику роль у рекультивації земель. Це обумовлено її багатостороннім впливом на родючість порушених земель та урожайність сільськогосподарських культур, повнішим використанням біологічних чинників, поліпшенням фізико-хімічних властивостей ґрунтів і порід, водного й поживного режимів, мікробіологічної та ферментативної діяльності ґрунту, зниженням шкоди від бур'янів, хвороб і шкідників.

Практично доведено, що жоден агротехнічний чинник не впливає так на властивості ґрунту й урожай культур, як сівозміна. У поєднанні з культурними сінокосами, пасовищами і лісовими насадженнями сівозміни формують відповідний ландшафт місцевості, найбільш сприятливий для всієї флори й фауни та росту врожайності вирощуваних культур.

У рекультивації земель сівозміна є важливим організуючим началом. На його основі будуються системи удобрення й обробітку ґрунту, а також заходи захисту рослин.

Для визначення ефективності сівозмін на рекультивованих землях ми дослідили три схеми сівозмін, в яких чергування культур відбувалось у часі. Основною метою досліджень було визначення продуктивності кормових сівозмін залежно від насичення їх багаторічними травами на 30, 40 і 60%.

У результаті досліджень встановлено, що найбільшу продуктивність на рекультивованих землях забезпечують кормові сівозміни, насичені багаторічними травами до 60%, з таким чергуванням:

1) вико-вівсяна суміш з підсівом конюшини;

2) конюшина першого року використання;

3) конюшина другого року використання;

4) кукурудза на зелену масу;

5) вико-вівсяна суміш з підсівом конюшини;

6–7) конюшина 2-річного використання.

Така сівозміна на рекультивованих землях забезпечує вихід з 1 га 62,6 центнера кормових одиниць, 9,1 центнера перетравного протеїну і до 65,9 ц/ra повітряно-сухих післяжнивних залишків у шарі 0–30 см.