19.2.2. Охорона грунтів від переущільнення

Нормальні родючі грунти мають пухку, грудкувато-зернисту структуру і характеризуються щільністю 1,2-1,3 г/см куб. Рух важких машин і обробіток полів в перезволоженому стані за декілька років переущільнюють грунт і суттєво зменшують його біопродуктивність. Особливо переущільнюється грунт по перефирії поля, де техніка активніше маневрує та зупиняється на тривалий час. Щільність орного горизонту зростає до 1,5-1,8 г/см куб. При оранці та інших видах обробітку грунт на цих ділянках погано розпушується на структурні агрегати, і формує брили, які ускладнюють всі технологічні операції та екологічні умови росту й розвитку рослин.

Зрошення переущільнених сільськогосподарською технікою грунтів майже неефективне, оскільки в таких едафотопах погіршується водопроникність, відбувається застій води на поверхні, а деколи цементація і коркування поверхні. Інтенсивне пересихання переущільнених горизонтів веде до утворення системи широких магістральних тріщин, які розмежовують поверхню на безструктурні полігони. Розвиток рослин у подібних умовах сильно пригнічений.

Переущільнення пасовищних едафотопів відбувається внаслідок неправильного випасу худоби. На стороорних грунтах часто спостерігається проблема внутрігрунтового переущільнення, за рахунок обробітку на одні й ті ж глибини. Найчастіше шар грунту з підвищеною щільністю формується на глибині 20-40 см. У цих умовах водне і мінеральне живлення рослин проблематичне. Переущільнена грунтова маса досить часто утворює водоупор, що сповільнює вертикальні міграційні потоки води та сприяє розвитку оглеєння. В цих умовах активізується анаеробна мікрофлора та посилюється інтенсивність відновних процесів, як наслідок – зростає концентрація таких токсичних для рослин газів як аміак, сірководень і метан. Для боротьби з внутрігрунтовим переущільненням варто використовувати плуги з грунтопоглиблювачами.

Відновлення родючості переущільнених грунтів – справа складна і тривала. В таких випадках ефективним є застосування органічних добрив, обережне зволоження, відмова від основного обробітку з оборотом гумусо-акумулятивного горизонту і його заміна на безполицевий та поверхневий, а деколи і внесення піску (піскування). Проте основним завданням є полегшення ваги сільськогосподарських машин, зменшення кількості проходів техніки по полю, травосіяння та використання органічних добрив.

19.2.3. Виведення грунтів з діючих екосистем та рекультивація порушених ландшафтів

Майже два млрд. га різноманітних грунтів у світі відчужені і виключені з природних екосистем містами, селами, дорогами, портами, складами, лініями передач, трубопроводами, шахтами, водосховищами, ставками, каналами, звалищами тощо. Загальні втрати земель від забудови та індустріального використання лише у США складають 1,4 млн. га за рік, з яких 400 тис. га – агрономічно-цінні. У світі щорічно вилучається з біосфери до 20 млн. га продуктивних земель. Поверхневий гумусовий горизонт цих територій знищений фізично або втрамбований в породу, залитий бетоном та асфальтом, отруєний та позбавлений життя. Рослинність, грунтова фауна, мікроорганізми, біоенергетика і біогеохімія на цих територіях зведені до мінімуму.

Найбільш активне руйнування грунтового покриву і ландшафту в цілому викликає видобуток корисних копалин відкритим способом. При цьому порушується рослинний і грунтовий покриви, гідрологічний та гідрохімічний режими території. У багатьох країнах значні площі зайняті кар'єрами, відвалами і териконами. Тверді наноси і токсичні сполуки забруднюють водотоки і цим додатково негативно впливають на довкілля. У США порушена розробками площа складає більш 1,3 млн. га, в Англії – більш 60 тис. га, у ФРН – більш 30 тис. га (Л. В. Моторина, В. А. Овчинников, 1975). В Україні промислова ерозія має місце в Донбасі. В наш час рекомендовані селективна виїмка і складування гумусованих горизонтів грунтів для подальшого відновлення порушених територій. При гірничих розробках на поверхню часто виносять малопридатні для використання грунти чи навіть токсичні породи. Токсичність визначається мінералогічним і сольовим складом порід. Присутність у породі піриту при його вивітрюванні веде до різкого підкислення середовища. Через 30-40 днів після виносу такої породи на поверхню та її активного контакту з киснем спостерігається зміна рН від 5,5 до 2,1, а також різке зростання вмісту рухомих сполук заліза (до 150-180 мг/100 г). Вміст рухомого алюмінію сягає токсичного рівня. Як правило, розкривним породам, властиві висока кислотність і дуже висока неоднорідність як за хімічними, так і фізичними властивостями. Тому меліорація розкривних порід передбачає вапнування, внесення мінеральних добрив і гомогенізацію кореневмісного шару.

Підземний видобуток корисних копалин також призводить до порушення ландшафту, тому що згодом розвиваються просадні явища, змінюються рельєф і гідрологічний режим території. Супутниками шахт є терикони, розмивання і розпилення яких погіршує властивості навколишніх грунтів і водотоків.

В наш час розроблені прийоми рекультивації териконів і золовідвалів, знайдені шляхи утилізації цих відходів на дорожнє будівництво і будматеріали.

Порушення якості грунтового покриву здійснюється і при видобутку нафти. Забруднення грунтів у районі нафтовидобутку відбувається сирою нафтою і нафтовими водами, що просочуються зі шпар, пластовими водами. Забруднювачами можуть бути бурові розчини, які застосовуються при нафтовидобутку. Газові потоки, зв'язані з родовищем нафти, змінюють склад грунтового повітря, збагачуючи його вуглеводами, сірководнем, оксидами вуглецю, сірки, азоту. Пластові води, збагачені розчинними солями, спричиняють місцеве засолення грунтів.

Непродуктивні втрати грунтів супроводжують дорожнє будівництво, лінії електропередач, промислове і цивільне будівництво. Норми відводу земель, особливо орних, повинні знаходитися під чітким контролем. Біосфера планети втратила значну частину свого біоенергетичного і біогеохімічного механізму самовідновлення. Подальше бездумне господарювання – злочин перед нащадками. Фізичне знищення і відчудження грунтово-рослинних екосистем з біосфери мусить бути зупинине чи зведене до мінімуму, а вже порушені ландшафти потребують активної рекультивації.

Рекультивація – система прийомів відновлення й оптимізації порушених ландшафтів.

Вартість рекультивації входить у проектну вартість видобутку корисних копалин. Найбільше методично розроблена рекультивація земель, порушених гірськими розробками. Її проводять у 3 етапи. Перший етап– підготовчий. Проводиться обстеження порушеної території, визначається напрямок рекультивації, складається техніко-економічне обгрунтування і проект рекультивації.Другий етап– гірничотехнічна рекультивація. Залежно від регіональних умов, другий етап може включати хімічну меліорацію. Гірничотехнічну рекультивацію виконують підприємства, що ведуть розробку корисних копалин.Третій етап– біологічна рекультивація. Вона спрямована на відновлення родючості підготовлених у процесі гірничотехнічної рекультивації земель і перетворення їх у повноцінні лісові чи сільськогосподарські угіддя. Напрямок і методи біологічної рекультивації розрізняються залежно від географічного положення району, його кліматичних, фізичних і господарсько-економічних особливостей. Найбільш дешевим видом освоєння рекультивованих територій вважається залісення. Для поліпшення властивостей верхнього шару відвалів, для нагромадження в ньому органічної речовини й азоту перед посадкою дерев висівають люпин, буркун чи люцерну з наступним їхнім заорюванням. Дерева саджають в заповнені нетоксичною породою або грунтом ямки чи борозни.

В областях з поширенням родючих грунтів і нетоксичних розкривних порід проводять сільськогосподарську рекультивацію. Вона проходить у кілька стадій: вапнування, розпушування до глибини 60 см, внесення добрив, посів злаково-бобової суміші. Після цього вводять спеціальну сівозміну, де 40-50% складають багаторічні трави. Після такої сівозміни рекультивовані землі можуть бути зайняті зональною польовою чи кормовою сівозміною.