Для сохранения плодородного слоя почвы

Для сохранения плодородного слоя почвы

Хранение плодородного слоя почвы

Ищенко Е.П., Дмитриева Я.В.

ООО «СамараНИПИнефть»
ПАО «НК «Роснефть»

Значительная часть нового строительства объектов нефтедобывающего комплекса, а также сопряженные ремонтные работы связаны с нарушением плодородного слоя почвы (далее ПСП) и требуют проведения рекультивационных мероприятий. Каждый километр нефтепровода занимает 4 га, сопутствующие ему дороги еще 2 га [5]. В результате чего для подготовки территории к строительству снимается значительный объем ПСП.

ПСП, снимаемый при проведении земляных и иных работ, связанных с нарушением поверхности почвы, подлежит сохранению посредством складирования на специально оборудованных площадках и в дальнейшем используется для рекультивации нарушенных земель, улучшения малопродуктивных земель, озеленения территорий [10, 13, 17, 18].

Под рекультивацией земель понимаются мероприятия по предотвращению деградации земель или восстановлению их плодородия посредством приведения земель в состояние, пригодное для их применения в соответствии с целевым назначением и разрешенным использованием. В свою очередь, деградация земель — это ухудшение качества земель в результате негативного воздействия хозяйственной или иной деятельности, природных или антропогенных факторов [11, 12, 15]. Таким образом, разработка мероприятий по предотвращению деградации плодородного слоя почвы в процессе его хранения является неотъемлемой частью проведения рекультивационных работ.

Рекультивация нарушаемых земель проводится в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 10 июля 2018 г. № 800 «О проведении рекультивации и консервации земель» (далее Постановление). Так, согласно пункту 8 Постановления, хранение ПСП относится к «другим работам, создающим необходимые условия для предотвращения деградации земель, негативного воздействия нарушенных земель на окружающую среду, дальнейшего использования земель по целевому назначению и разрешенному использованию и (или) проведения биологических мероприятий».

Анализ нормативно-правовой базы показал, что требования, предъявляемые к условиям хранениям ПСП, имеют разобщенный, разрозненный характер (таб. 1).

Согласно ГОСТ 17.4.3.02-85, ПСП, не использованный сразу в ходе работ, должен быть сложен в бурты, соответствующие требованиям ГОСТ 17.5.3.04-83. Однако в ГОСТ 17.5.3.04-83 информация об условиях хранения ПСП и требованиях, предъявляемых к бурту, отсутствует [3].

Согласно ВСН 8-89, штабели плодородного грунта следует располагать на сухих местах за пределами зоны выполаживания откосов насыпи (выемки) раздельно в форме, удобной для последующей погрузки и транспортировки. Высота штабелей ПСП должна составлять не более 10 м, а угол неукрепленного откоса — не более 30 градусов. В свою очередь, согласно РД 39-133-94, длина бурта ПСП должна составлять до 80–100 м и высота до 3–4 м с углом откоса не более 25–30 градусов.

Согласно ГОСТ 17.4.3.02-85, плодородный слой почвы может храниться в буртах в течение 20 лет, а в соответствии с «Методическими указаниями по проектированию рекультивации нарушенных земель на действующих и проектируемых предприятиях угольной промышленности» — в течение 10 лет. Однако, согласно пункту 27 Постановления, мероприятия по рекультивации земель должны быть запланированы на срок не более 15 лет [15]. Таким образом, в рамках разработки проектов рекультивации необходима проработка мероприятий по предотвращению деградации ПСП на максимальный срок до 15 лет.

Источник

Методы восстановления плодородия почв

Земля – это природный ресурс, часть природной среды.

Верхний слой поверхности Земли (литосфера), отличающийся плодородием, называется почвой. Она отвечает за рост растений – их насыщение влагой и питательными веществами. Когда почвенный слой в норме, он обновляется при взаимодействии с водой, воздухом, солнечными лучами, живыми организмами.

Если структура или биологический баланс нарушается, страдает ее плодородие. Восстановление проходит медленнее, чем повреждение. Поэтому уместнее заранее озаботиться проблемой охраны почв.

Ответственность за мероприятия по охране несут собственники земельных участков, арендаторы, пользователи.

Причины деградации почвы

В природе характеристики плодородности почвы почти всегда постепенно увеличиваются. Дикие растения, впитавшие из земли различные химические элементы, погибая, возвращают их назад, привнося вдобавок еще и то, что они выработали из воздуха и солнечного света в процессе фотосинтеза.

Свой вклад в повышение плодородности дикой почвы вносят и животные организмы. Кому-то может показаться это невероятным, но на один гектар дикого поля приходится не менее 200 (!) кг микроорганизмов и еще около тонны животных покрупнее (от червей и насекомых до грызунов и мелких хищников). Помимо того, что все эти животные активно способствуют превращению местных растений в удобрения, они также создают в земле бесчисленное множество ходов и нор, по которым в землю попадает вода и воздух. А их наличие не менее важно для сохранения и повышения плодородия почвы.

К сожалению, методы обработки сельскохозяйственной земли радикально отличаются от естественных процессов и неизбежно наносят вред как всей экосистеме поля в целом, так и показателям плодородности почвы в частности. Регулярная вспашка, а также уничтожение сорняков и вредителей самым драматическим образом прерывают естественный ход вещей. Нарушается обмен воды и воздуха в почве, гибнет значительная часть мелкой фауны, целенаправленно пресекается видовое разнообразие растений.

Но хуже всего то, что люди, во-первых, изымают из природного круговорота органики на поле значительную часть биомассы в виде урожая, который никогда потом уже не возвращается в ту землю, из которой он высосал столько соков. Во-вторых, чтобы как-то компенсировать потерю питательных веществ в земле, ушедших вместе с увезенным урожаем, люди вносят огромное количество синтетических удобрений, а для борьбы с сорняками и вредителями используют ядохимикаты (пестициды и гербициды). Эта химия дает разовый эффект для увеличения одного конкретного урожая, под который она вносится, но в долгосрочной перспективе также снижает плодородность почвы, поскольку опять-таки истребляет микрофауну, так важную для сохранения плодородного слоя почвы.

Схемы срезки и перемещения плодородного слоя почвы

При проведении землеустроительных работ на участке строительства работы по перемещению срезанного плодородного слоя выполняются в зависимости от условий участка одним из методов:

• Челночным;
• Поперечным;
• Поперечно-участковым;
• Продольно-поперечным.

Выбор того или иного метода зависит от наличия техники для работ, опытом персонала и целесообразностью применения того или иного метода выполнения работ.

Челночная

Данная схема применяется в виде односторонней срезки полосы грунта шириной до 25 метров. Снятый грунт складируют в валы по обеим сторонам полосы. Трактор или бульдозер делает срез полосы с одного края участка и перемещает его на другой. После достижения точки складирования машина возвращается в начальное положение и делает срез следующей полосы.

Срезка слоя почвы под фундамент

После прохождения двух полос при движении в обратном направлении машина может делать подчистку участка от выпавшей с отвала земли.

Поперечная

Поперечная схема предусматривает работу на участках шириной более 25 метров. Здесь для удобства валы делаются с двух сторон площадки. Работы производятся от центральной оси, сначала в одну сторону, а после в другую.

Поперечно-участковая

Данная схема работ применяется на площадках шириной до 40 метров или когда убирается большой (до 30 см) пласт земли. Работа производится в несколько приемов по длине поперечной полосы. Грунт при этом складируется в валы по обе стороны участка. Прохождение одной полосы трактором или бульдозером в таком случае может быть сделано за 3 или даже 4 прохода.

Продольно-поперечная

Данная схема предусматривает проведение работ на площадках ширина которых больше 44 метров либо слой снимаемого грунта больше 25 см. особенностью работ здесь выступает наличие в составе бригады универсального бульдозера с регулируемым отвалом. При прохождении участка отвал бульдозера устанавливается под углом к осевой линии. Во время прохода по всей длине образуются валки грунта, которые потом подчищаются тракторами или бульдозерами в общую массу.

После того как будет расчищена площадка перпендикулярно осевой линии, бульдозер меняет направление и проводит очистку под углом 45 градусов к осевой линии.

Последствия деградации почв

Результаты сельскохозяйственной деятельности проявляются в виде катастрофических последствий, как в локальном, так и в глобальном масштабе. Если говорить о втором, то нужно отметить, что за последние 10 тыс. лет (когда люди занимались земледелием) общая площадь пригодных для использования в сельском хозяйстве земель сократилась вдвое. Доказано, что значительная часть современных пустынь и полупустынь появилась в результате антропогенного воздействия. Особенно здесь показателен пример Ближнего Востока, природа которого в древние времена была ближе к южной Европе, чем к северной Африке, как это имеет место быть сейчас.

Разумеется, не все земли, утратившие плодородность, деградировали именно из-за сельского хозяйства. Также очень сильно на это повлияла вырубка лесов и другие факторы.

Подводя итоги, среди основных причин, из-за которых возникает необходимость сохранения почвы, наиболее значимыми являются следующие:

• нарушение природной структуры почвы вследствие постоянной вспашки;
• уничтожение естественной экосистемы поля и разрыв круговорота питательных веществ в ней путем изъятия урожая и применения агрохимикатов;
• водная и ветровая эрозия из-за нарушения прочности и целостности верхнего слоя почвы при вспашке;

интенсивный выпас скота, что, по сути, является тем же самым изъятием из круговорота экосистемы значительной части биомассы;

уничтожение лесов значительно меняет баланс всей экосистемы на этой местности, способствуя ветровой и водяной эрозии, а также опустыниванию;

неправильное орошение может приводить к засаливанию, закислению или заболачиванию местности в зависимости от природно-климатических особенностей региона;

нерациональное внесение минеральных удобрений и пестицидов, а также промышленное загрязнение также делают землю непригодной для использования в сельском хозяйстве.

Отдельно стоит упомянуть о тех ситуациях, когда происходит снятие и сохранение плодородного слоя почвы. Например, при крупномасштабном строительстве прилегающая к стройплощадке территория подвергается значительному урону в плане целостности и плодородности верхнего слоя грунта. Чтобы потом эту землю можно было использовать для выращивания культурных растений, перед строительством ее срезают, а по окончании строительных работ — возвращают обратно. Однако это идеальная ситуация. К сожалению, так делается далеко не всегда.

Общие сведения

В основе рыхлого грунта лежат определенные вещества, в процентном соотношении земля состоит из:

-органических соединений (10 %).

-кислорода (15 – 25 %).

-минеральных веществ (50- 60 %).

Если в почве все компоненты содержатся в среднем значении, указанном выше, то грунт приобретает рыхлость, насыщенность полезными элементами, которые нужны для роста растений. Со временем почва может стать твердой, потому что растения потребляют содержащиеся в земле вещества, что приводит к нарушению баланса. Так у почвы разрушается структура. Тяжелую почву с трудом можно вскопать, вода через ее толщу не проникает, растения активно направляют усилия для роста корней, когда имеется сопротивление. Эти процессы пагубно влияют на качество и объем урожайности культур.
При наличии твердой структуры почвы на участке причинами могут быть:

-недостаточное увлажнение почвы.

-высаживание на постоянное место один вид растения.

-отсутствие ухода за почвой, ее рекультивации, чтобы поддержать баланс.

Внимание! Отвердевшую почву можно спасти, восстановить баланс несколькими методами.

На рыхлом, пористом грунте, который дает влаге и воздуху быстро проникать внутрь, хорошо растут и приживаются любые культурные растения. К идеальной структуре почвы относят суглинистые типы грунта, которые отличаются легкостью.

Можно проверить качество почвы на огороде с помощью теста. Необходимо выкопать лопатой немного земли, она должна быть сухой. Затем надо подбросить ее, поймав кусочки на лопату. Величина частей расскажет о свойствах грунта. Большие части размером от 10 до 15 миллиметров свидетельствуют о плохом тяжелом грунте глинистого типа. Такая почва нуждается в изменении структуры при помощи различных методов.

Методы сохранения плодородных почв

На то, чтобы сформировать 1 см гумуса (плодородного слоя почвы) в природных условиях средней полосы требуется около ста лет. Очевидно, что такие сроки для фермеров никуда не годятся, поскольку выращивать урожаи нужно сейчас, а не через тысячу лет. Поэтому первоочередной задачей становится сохранение плодородности грунта хотя бы на текущем уровне и постепенное его повышение из года в год.

Чтобы сохранение и восстановление плодородия почв представляло собой постоянный процесс, который в то же время не мешает заниматься сельскохозяйственной деятельностью, следует придерживаться известных каждому фермеру правил:

1. Меньше химии. По возможности использовать меньше ядохимикатов и синтетических удобрений. О том, что пестициды и гербициды убивают не только вредителей, но и значительную часть полезной микрофлоры и микрофауны поля, известно каждому более-менее подготовленному фермеру. Не следует злоупотреблять химией просто потому, что так сегодня принято в отрасли. Если имеется возможность заменить хотя бы часть минеральных удобрений навозом, торфом или компостом, непременно следует это сделать. Также не нужно обрабатывать посевы всеми доступными ядохимикатами просто ради профилактики. Их применение должно быть сфокусировано против конкретной проблемы, поскольку всегда нужно помнить и о неизбежном ущербе для экосистемы поля от этой химии. Выиграв чуть-чуть на борьбе с почти отсутствующими вредителями, можно здорово проиграть на потере организмов-симбионтов.
2. Строгое соблюдение правил севооборота. Много распространятся о преимуществах и пользе чередования сельхозкультур на одном участке поля нет никакой необходимости. Для тех, кого интересует сохранение почвы, севооборот обязателен. Он значительно снижает истощение почвы и предотвращает массовое размножение вредителей. За счет этого опять-таки снижается необходимость в применении агрохимии. Часто без нее можно обойтись вовсе, заменив ее натуральными аналогами.

Черный пар. О пользе «отдыха» для земли было хорошо известно еще нашим предкам. До появления всякой агронауки и ботаники, крестьяне знали, что если поле перестало давать богатые урожаи, нужно оставить его на несколько лет или даже десятилетий. Конечно, столетия назад не было такой проблемы, как отсутствие свободной земли. Каждый мог взять себе новый участок взамен истощенного и обрабатывать его по мере своих возможностей. Но даже сегодня можно выделить в севообороте время для черного пара ради сохранения плодородных почв. Каждый обрабатываемый участок поля должен хотя бы раз в 5-6 лет просто постоять сезон без посевов. Помимо чисто химических процессов, происходящих в «отдыхающей» земле, в ней также происходит восстановление микрофауны, значение которой для плодородности почвы очень велико.

Сидераты. Если достать необходимое количество натуральных удобрений не удается, их можно с успехом заменить растениями-сидератами. Когда их зеленая масса достигает максимальной величины, сидераты просто запахивают в поле как удобрения.

Мульчирование. В промышленном сельском хозяйстве эта технология довольно трудно применима, так как требует специального оборудования и повышенных трудозатрат, но вот в условиях частного огорода или сада такой метод очень даже действенен. Мульчирование очень хорошо помогает бороться с ветровой и водяной эрозией, а также способствует сохранению влаги в почве.

Уровень плодородия в зависимости от типа почвы

Менее всего для сельскохозяйственных нужд признаны типы грунта с высоким содержанием песка. Песчаные и супесчаные грунты содержат высокий процент пыли и практически не содержат питательные для растений микроэлементы и вещества. Из-за песка вода не задерживается и это негативно влияет на плодородие. Программа повышения плодородия почв у данного типа состоит во внесении извести, золы, компоста и других удобрений на разные уровни. Таким образом земля становится более благоприятной средой для развития там необходимых микроорганизмов.

Закажите бесплатную консультацию эколога

Оставьте свой телефон и наши специалисты проконсультируют вас по проведению анализа грунта

Суглинистый тип содержит большое количество питательных элементов, которые необходимы для нормального роста растений. Также такая земля хорошо впитывает воду и сохранят тепло.

Кислые почвы содержат в себе большое количество различных минералов и кислот. Такой тип грунта хоть и является благоприятной средой для произрастания различных сорняков, но для культурных растений может стать губительной. Земля, которая относится к этому типу имеет характерный белый налет, свидетельствующий о высоком содержании кислых веществ.

Охрана почв: основные мероприятия

К основным мероприятиям, направленным на защиту почв от деградации, относится охрана почв от ветровой и водной эрозии, засоления, заболачивания и загрязнения, а также препятствование необоснованному изъятию земель из сельскохозяйственного оборот и рекультивация поврежденного почвенного покрова.

При нарушении природного водного режима может возникнуть заболачивание почвы. Для борьбы с ним используют осушительную мелиорацию, понижающую уровень грунтовых вод, например, устройство открытых каналов, дренажей, водозаборных и других сооружений. Для профилактики засоления почв следует соблюдать нормы полива, периодически промывать орошаемые земли, отводя промывные воды при помощи дренажных систем, делать гидроизоляцию оросительных каналов, препятствующую фильтрации оросительных вод и подъему уровня грунтовых вод.

Охрана почв от водной эрозии состоит из комплекса мероприятий, включающих в себя: — закрепление почвы корнями растений, снижающее скорость поверхностного потока и способствующее впитыванию осадков в почву — устройство в верховье склона специальных канав, отводящих поверхностный поток — формирование на склонах борозд и валиков, создание террас — проведение пахотных работ поперек склона.

Защита от ветровой эрозии предполагает: — агротехнические методы: чередование культур полосами, безотвальную вспашку, оставление на полях стерни — высадку защитных лесополос, уменьшающих в приземном слое скорость ветра — закрепление почвы специальными полимерами или растительностью.

Охрана почв от загрязнения пестицидами заключается в применении природных методов борьбы с вредителями растений – использовании их естественных врагов. Самое сложное – подобрать этих врагов таким образом, чтобы они не нанесли ущерба иным видам.

Отчуждение земель должно быть минимальным: — при строительстве следует соблюдать правила отвода земель — новые коммуникации и дорожные трассы должны привязываться к неугодьям или существующим трассам — при выполнении земляных работ нужно стремиться сохранить плодородный слой — следует утилизировать отходы, совершенствовать технологии и комплексно использовать их в качестве сырья, что даст возможность уменьшить отчуждение земель для складирования мусора — необходимо проводить рекультивацию поврежденных земель.

Рекультивация представляет собой комплекс мероприятий, направленных на восстановление почв, нарушенных при складировании отходов, строительстве, при добыче полезных ископаемых и прочих работах.

Источник