3.6. Закріплення сипучих, рухомих пісків

Існує цілий комплекс заходів для закріплення рухомих пісків. Цей комплекс умовно можна розділити на:

1. активні закріплювальні заходи;

2. запобіжні закріплювальні заходи.

До перших відносять: хімічні, біологічні (живі захисти) та механічні способи їх фіксації, а також їх комбінації.

До запобіжних закріплювальних заходів відносять: впровадження науково обґрунтованого ведення тваринництва, що полягає в додержанні норм випасу худоби та введення пасовищезмін; організація спеціальних антидефляційних сівозмін - в умовах орнопридатних піщаних ґрунтів, введення протиерозійної агротехніки, застосування сидерального та кулісного парування, добрив, снігозатримання смугового землеробства; агролісомеліоративні заходи зі створення полезахисних лісових смуг; цільове ведення лісового господарства тощо [13].

Механічні захисти рухомих пісків. Найбільш економічно дорогими та трудомісткими захистами для закріплення сипучих або рухомих пісків є механічні захисти. Але разом з тим цей спосіб дозволяє ефективно захищати ґрунти від вітрової ерозії і дає можливість відразу після встановлення механічних захисних споруд переходити до заліснення піщаних територій.

Механічні захисти рентабельно встановлювати на ділянках, які потребують термінового закріплення. Ними можуть бути присадибні ділянки, транспортні шляхи, родючі землі та інші об’єкти на які відбувається насування пісків. В переважній більшості випадків такі захисти використовують як тимчасовий захід, який з часом замінюють більш надійним, екологічно-доцільним та довговічним захистом.

Найбільш застосовуваними є стоячі, лежачі (устілкові), скриті захисти та їх комбінації. У свою чергу стоячі захисти поділяють на рядові, кліткові та торчкові.

Рядові стоячі захисти будують рядами в напрямку перпендикулярному переважаючим вітрам, на відстані не більше 10-кратної висоти самих захистів, які мають вигляд тинків висотою 0,3-0,8 м.

Багаторічний досвід закріплення рухомих пісків свідчить, що цей процес можна значно здешевити та спростити, шляхом закріплення лише вітроударних схилів та вогнищ дефляції на глибоководних пісках, які є головними джерелами утворення рухомих пісків.

Кліткові стоячі захисти будують на сильно сипучих піщаних землях і за різних напрямках вітру. Такі захисти мають вигляд тинків, з яких влаштовують клітки. Розміри кліток залежать від висоти тинків (відстань між ними не має перевищувати десяти їх висот).

Торчкові захисти. В основному торчкові захисти встановлюють на менш ерозійно небезпечних ділянках. Ці захисти мають вигляд снопиків діаметром до 10 см, які розташовуються у шаховому порядку на відстані 1 х 1 м на навітряних і 1 х 2 м на завітряних схилах.

У вогнищах дефляції доцільно застосовувати лежачі або устілкові механічні засоби. Їх створюють із стебел трав, гілок сосни або чагарників якими суцільно або смугами завширшки 1-1,5 м з інтервалами між ними в 4 або 6 м укривають піски.

Скриті захисти застосовують для закріплення пісків із збереженням існуючої форми рельєфу. Найчастіше їх використовують на дорогах населених пунктів, на плантаціях, тощо. Створюють їх шляхом укладання в канавки, глибиною 0-30, що розміщуються на відстані 1 м одна від іншої перпендикулярно переважним вітрам. Снопики закидають до рівня поверхні піску, що запобігає його видуванню.

Комбіновані захисти є чергуванням різних видів захистів. Частіше всього чергують стоячі та устілкові захисти.

Хімічні захисти рухомих пісків (закріплення склеєними препаратами). В наш час дуже популярним і доступним способом закріплення сипучих пісків є закріплення хімічними склеєними препаратами. Найпопулярнішими з них є: нерозин, арланська нафта, бітумна емульсія, рідке скло та інші.

Нерозин та арланська нафта розроблені російським НДІ агролісомеліорації. Ці препарати відразу стабілізують поверхню пісків.

Нерозин – темно-бура рідина із специфічним запахом. Він виготовляється з горючих сланців за нескладною технологією на сланцепереробних підприємствах. Препарат малотоксичний. Температура загорання 113° С. Він може діяти як гербіцид, якщо він потрапляє на вегетуючі пагони рослин.

На сипучих, рухомих пісках спочатку висівають насіння трав'яних рослин-піонерів для заростання пісків, таких як пирій та овес піщаний, куничник, зіновать, після чого на посіви наносять 3-4 т∙га^-1 нерозину, або 4-5 т∙га^-1 арланської нафти. Обидва препарати розпилюють за швидкості вітру до 6-7 м∙с^-1, до того ж розпилювачі встановлюють назустріч вітру. Після обприскування на поверхні пісків утворюється суцільна кірка завтовшки 3-5 мм, яка надійно закріплює поверхневий шар піску.

Цей метод є дуже раціональним і доцільним, оскільки кірка, що утворюється з нерозину зберігається на поверхні принаймні три роки, а з арланської нафти – трохи більше року. Цей препарат також діє як мульча і зменшує фізичне випаровування вологи, тим самим покращуючи водо забезпечення рослин.

Бітумна емульсія – це залишковий продукт від переробки і перегонки нафти. Також застосовується як закріплювач піщаних земель, шляхом нанесення на поверхню піску оприскувачами у дозах 1-1,5 т∙га^-1. Перед внесенням на поверхню піску бітумної емульсії здійснюють посадку піскозатримувальної рослинності або посів трав, а потім поверху наносять препарат, що створює плівку, яка запобігає розвіюванню піску на протязі 2-3 років. Ця плівка не створює ніяких перепон для проростання рослин [14].

Закріплення пісків сівбою трав і шелюгуванням. Одним із найефективніших способів закріплення піщаних земель є спосіб закріплення біологічними або живими захистами, тобто використання трав і чагарників. Вони значно знижують швидкість вітру біля поверхні піску і сприяють його закріпленню своїми кореневими системами. Це суттєво знижує або взагалі припиняє перевіювання піску. Спосіб закріплення піщаних територій застосовують переважно у посушливих регіонах, де він є економічно доцільним.

Шелюгування – спосіб закріплення пісків за допомогою висаджування шелюги червоної, жовтої або каспійської. Шелюга має потужну кореневу систему, яка розростається у верхньому шарі піску до 20 м. Закріплення рухомих, сипучих піщаний земель різними видами шелюги може здійснюватися трьома способами: устілковим способом, живцями та посадкою під плуг.

Посадка шелюги під плуг — це закріплення пісків посадкою хлистів шелюги у плужні борозни. Такий спосіб шелюгування можна застосовувати лише на таких територіях, де можна нарізати тракторним або кінним плугом плужні борозни. Борозни нарізаються глибиною до 5 см, вони прокладаються у напрямку перпендикулярному переважаючим вітрам. Відстань між борознами залежить від того який прут у результаті експлуатації посадок планується отримати (зазвичай 3 м).

Посадка шелюги живцями застосовується здебільшого на бугристих пісках, де умови рельєфу не дають змоги для посадки під плуг, також це можуть бути сильно віброударні схили. Живці довжиною 25-50 см заготовляють восени (після опадання листя) або весною (до розпускання бруньок) перед посадкою, нарізаючи їх із 2-3-річних хлистів. Довжина живця залежить від глибини просихання пісків і небезпеки видування посадок. Товщина живця на верхньому зрізі повинна дорівнювати не менше 0,5 см. Посадка здійснюється якщо це дозволяють умови – лісосадильною машиною або під меч Колесова.

Устілковий метод шелюгування. Устілковий метод застосовується на сильно сипучих піщаних землях. Площу, що підлягає закріпленню ділять на смуги шириною 50-60 м з відстанями між ними 100-120 м, які розташовують у напрямі перпендикулярному напряму переважаючих вітрів. У кожну смугу настилають ряди хворосту чи якогось іншого малоцінного матеріалу окоренками проти напряму дії вітру. Відстань між рядами 4 м. На настелений матеріал на відстані 20-25 см від окоренків укладають жердки, так щоб вони сильно притискали настелений матеріал. Кілочки довжиною не менше 70 см нарізають із 3-4 річних прутів шелюги. З часом вони проростають і формують живий захист. Зазвичай між смугами створюють лісові культури.

Цей спосіб також є трудомістким і матеріалоємним. Тому його застосовують тільки в разі необхідності термінового закріплення пісків для захисту цінних об’єктів.

На піщаних площах Полісся суцільне шелюгування необхідно застосовувати лише на плантаціях для вирощування прутів на тару під овочі, фрукти та ягоди.

Шелюга є недовговічною породою, з підсиханням і ущільненням пісків вона починає відмирати, але зберігає при цьому пагінопродуктивну здатність на термін до 20 років. Виходячи з цього закріплені шелюгою землі доцільно заліснювати довговічними породами, враховуючи, що шелюга дуже сильно висушує піски [13].