Виділяють три конструкції лісових смуг: продувні, ажурні й непродувні, або щільні. Найбільш ефективні для захисту ґрунтів від вітрової ерозії продувні та ажурні.

Прияружно-балкові й водорегулюючі лісові насадження повинні бути щільними, тому в них треба вводити різні за висотою чагарники залежно від крутості схилу й схильності ґрунтів до ерозії. Породний склад слід підбирати з врахуванням конкретних типів лісорослинних умов, що забезпечують швидкий ріст й довговічність лісонасаджень. Параметри захисних лісонасаджень визначені діючими в республіці інструкціями.

На ділянках, де ерозійним процесам не вдається запобігти, застосовують найпростіші гідротехнічні споруди: на нижньому (по схилу) міжрядді прокладають канаву, а по нижньому краю лісосмуги — водозатримуючий вал.

Лукомеліорація — високоефективний захід захисту ґрунту від ерозії на землях гідрографічного фонду й частково на землях дуже обмеженого використання за допомогою докорінного й поверхневого поліпшення природних кормових угідь, а також залуження сильноеродованих розорюваних поперечно-хвилястих схилів.

Методичні і технічні питання докорінного поліпшення природних кормових угідь практично вирішені. Так, докорінне поліпшення передбачає повне знищення дикорослої рослинності й створення повноцінного травостою за рахунок сівби сумішки злаково-бобових трав [8].

Таке поліпшення доцільно застосовувати, якщо у травостої дикорослих трав цінних видів менше 20 %, а проективне покриття ґрунту не перевищує 25 %. Крутість схилів не повинна перевищувати 20°, а відстань між ярами — не менше 50 м. Роботи провадять як прискореним способом, так і за допомогою сівби культур-попередників. У разі прискореного залуження після знищення природної рослинності за допомогою оранки або гербіцидів висівають сумішки злаково-бобових трав.

Якщо залужують за допомогою сівби культур-попередників, після знищення дернини протягом 1—3 років вирощують однорічні культури, а потім висівають багаторічні трави.

Для знищення дернини природних трав найбільш ефективна оранка, а на малопотужних ґрунтах — безплужний обробіток, глибину якого визначають за глибиною залягання материнської породи.

Набір трав й склад травосумішок залежать від грунтово-кліматичних умов, експозиції схилу та способу використання — на випас, зелений корм.

Бобово-злакові травосумішки (конюшиново-злакові) вирощують у зволожених зонах, у більш сухих районах на родючих ґрунтах — люцерно-злакові, а на бідних — еспарцетово-злакові.

Для пасовищ бобові компоненти у травосумішки можна не включати, тому що при пасовищному використанні вони швидко випадають. Злакові трави потрібно підбирати з різним строком настання пасовищної стиглості. До ранньостиглих пасовищних трав належать стоколоси прямий та безостий, костриця лучна, грястиця збірна, колосняк ситниковий.

До пізньостиглих—пирій сизий та повзучий, тимофіївка лучна та ін.

Поверхневе поліпшення природних кормових угідь не потребує знищення дернини дикорослих трав. Підвищення врожайності й кормової цінності їх досягають шляхом внесення добрив, підсіву насіння багаторічних трав, знищенням бур'янів, чагарників, купин. Дуже ефективне омолоджування травостою поверхневим обробітком ґрунту, мета якого спровокувати проростання насіння дикорослих трав та ріст кореневищних злаків.

Усі перераховані агротехнічні та луко- й лісомеліоративні заходи не завжди забезпечують повне затримання опадів або їх безпечне скидання, їх слід доповнювати гідротехнічними заходами, щоб повністю зарегулювати й раціонально використати стік талих і зливових вод. Гідротехнічні споруди — це водорегулювальні вали-канави, вали-тераси, мілководні лимани, перемички в улоговинах, розпилювачі стоку, вершинні водозатримні, водоскидні й донні споруди, стави і водойми. Залежно від інтенсивності прояву ерозійних процесів проектуються як окремі види споруд, так і різні їх поєднання. У практиці проектування протиерозійних гідротехнічних споруд водозатримні вали-канави найменш поширені, тому що їх ефективність була недостатньо вивчена [8].

Нині ґрунтозахисній ефективності їх приділяється велика увага. Протиерозійні вали-канави на ділянках з уклоном до 0,5° рекомендовано нарізати через 310 м, а з уклоном до 1° — через 160 м, практично вони збігаються з трасами лісосмуг і виконують роль найпростіших гідротехнічних споруд у водорегулюючих лісових смугах. На крутіших схилах вали-канави нарізають через 72—52 м, по 4—5 валів на міжсмуговому просторі, їх нарізають паралельно-контурно, тобто максимально наближуючись до горизонталей, паралельно один одному, поділяючи ними поле на однакові за розміром ділянки. Для подовження строку використання вали-канави слід нарізати з перемичками, щоб не було суцільного стоку води. Для запобігання промерзанню дна канави, її заповнюють соломою, гноєм, гіллям, рештками із силосних ям тощо. Крім того, органічний наповнювач добре захищає вал-канаву від заростання бур'янами.

Протиерозійні вали-канави можна нарізати на всіх видах сільськогосподарських угідь, а вони високоефективні і прості у виконанні, при їх застосуванні відпадає потреба у будівництві капітальних гідротехнічних споруд.

РОЗДІЛ 4

РЕКУЛЬТИВАЦІЯ ЗЕМЕЛЬ ТА ЇХ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКЕ ВИКОРИСТАННЯ

4.1 Поняття про рекультивацію

Рекультивація земель — це комплекс робіт, спрямованих на відновлення продуктивності і господарської цінності порушених земель, а також на поліпшення умов довкілля відповідно інтересам суспільства. Будь-яке будівництво, добування корисних копалин, геологорозвідка тощо не починаються, доки не буде розроблено проект рекультивації порушеного ґрунтового покриву.

В регламентуючих положеннях "Науково-методичних рекомендацій по рекультивації порушених земель в Україні" вказано, що рекультивація земель — один з ефективних заходів у вирішенні питань раціонального 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 у процесі гірничих, будівельних, гідротехнічних, геологорозвідувальних та інших робіт. Слід рекультивувати також еродовані ґрунти, а при відповідних умовах шляхом землювання — кам'янисті місця і землі з неглибокими і низькопродуктивними грунтами [12].

Основне завдання рекультивації полягає в тому, щоб виконати комплекс 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 і зон відпочинку.

Рекультивація має соціальне значення у справі виховання бережливого ставлення до природних ресурсів і, зокрема, земельних багатств України.

Підприємства, організації та установи, що виконують згадані вище роботи на сільськогосподарських землях, лісових угіддях, наданих їм у тимчасове користування, зобов'язані власним коштом довести ці земельні ділянки до стану, придатного для їх використовування за призначенням.

Порушені землі доводять до придатного стану в ході гірничо-видобувних та інших робіт, а при неможливості — не пізніше, ніж за рік після їх завершення, виключаючи період промерзання ґрунту.

Роботи з рекультивації порушених земель виконують поетапно і поділяють на технічну та біологічну рекультивацію. Технічна рекультивація є комплекс інженерних робіт, до складу якого входять:

♦ знімання та складування родючого шару ґрунту і потенційно родючих порід;

♦ формування відвалів шахт, кар'єрів, а також гідровідвалів;

♦ вирівнювання поверхні, виположування, терасування та закріплення укосів відвалів, бортів і кар'єрів, засипання шахтних провалів, закріплення їх бортів;

♦ хімічна меліорація токсичних ґрунтів;

♦ покриття вирівняної поверхні шаром родючого ґрунту або потенційно родючих порід;

♦ інженерне впорядкування рекультивованої території (дренажна мережа, дороги, виїзди тощо);

♦ вирівнювання дна та бортів кар'єру при створенні водойм. Обсяг робіт технічного стану рекультивації залежить від стану порушених земель і виду запланованого використання. Ділянки, підготовлені до стану придатності для сільськогосподарського використання (під парки, водойми, промислове і комунальне будівництво тощо) передаються відповідним організаціям у встановленому порядку. Ділянки, що призначені для сільськогосподарського і лісового господарства після гірничо-технічного етапу рекультивації, повертаються або передаються відповідним сільськогосподарським чи несільськогосподарським підприємствам для здійснення заходів біологічної рекультивації і подальшого використання за призначенням.

Знімання родючого шару ґрунту є обов'язковим при всіх видах робіт по видобуванню корисних копалин, промисловому будівництві, будівництві житлових і комунальних об'єктів, доріг і гідротехнічних споруд, а також при відведенні родючих земель під териконники, відстійники, ложа ставків і водосховищ тощо. Знятий шар складують або вивозять на малопродуктивні землі, розташовані неподалік (еродовані, піщані, солонці та ін.) для подальшого відновлення родючості порушених земель [13].

Глибина знімання родючого шару визначається глибиною гумусового профілю ґрунту та вмістом в ньому гумусу. Знімається гумусово-акумулятивний горизонт ґрунту.

Глибина шару торфу, що залишається при торфорозробках, необхідного для забезпечення водно-повітряного та поживного режимів на торфовищах при рекультивації торфовищ повинна становити:

♦ для вирощування сільськогосподарських культур — не менше 0,5 м;

♦ для лісорозведення — не менше 0,3 м;

♦ для використання під водойми, ставково-рибні господарства та інші цілі — 0,15 м.

Біологічна рекультивація — це комплекс заходів щодо створення сприятливого водно-повітряного та поживного режимів ґрунту для сільськогосподарських і лісових культур.

Комплекс заходів біологічної рекультивації земель для сільськогосподарського використання визначається фізико-хімічними властивостями підстеляючих порід і нанесеного родючого шару ґрунту або потенційно родючої породи. Цей комплекс охоплює запровадження сівозмін, насичених культурами на сидеральне добриво, внесення підвищених норм органічних і мінеральних добрив, мульчування тощо.

На ділянках, що відводяться лісовому господарству, основний біологічний вплив на відновлення порушених земель мають лісові насадження. При підготовці земельної ділянки під лісові культури верхній шар збагачують сидератами, мульчують. При посадці вносять добрива.

4.2 Технічний етап рекультивації

До комплексу робіт технічного етапу належать: вирівнювання, формування укосів, знімання, транспортування та нанесення на рекультивовані землі ґрунту або потенційно родючих порід, докорінна меліорація, будівництво доріг, спеціальних гідротехнічних споруд тощо (ГОСТ-83).

Розкривні роботи без проекту рекультивації земель залишають після себе хаос, так званий місячний ландшафт, що забруднює і отруює навколо ґрунти, воду, повітря, природу. Будь-яке добування корисних копалин повинне передбачати, як порушені землі будуть відновлені і використовуватимуться у майбутньому. Це має бути відбито у проекті рекультивації порушених земель. Останній висуває певні вимоги до технічного етапу. Він визначає, в якому порядку слід здійснювати розкриття гірських порід і переміщення у відвали, щоб полегшити їх подальше використання. Проектанти розробляють технологічні схеми селективного розкриття гірських порід і селективного відсипання відвалів (рис. 4.1).

Найпоширенішими вимогами до технічного етапу рекультивації є такі:

а) селективне знімання родючих гумусованих горизонтів ґрунту;

б) селективне знімання потенційно родючої породи (переважно леси та лесовидні суглинки);

в) переміщення до відвалів суміші безплідних і токсичних порід;

г) своєчасне огрублене планування (вирівнювання) відвалів з токсичними та індиферентними породами для забезпечення рівномірного їх осідання;

д) ретельне планування відвалів після осідання;

є) покриття токсичних порід після їх ретельного планування шаром глинистих порід, що не допускає міграції токсичних елементів до коренемісткого шару;

є) нанесення шару потенційно родючої породи завтовшки 1,5—2 м;

ж) покриття відвалів шаром родючого ґрунту завтовшки 30— 50 см.

Бувають і відхилення від цієї загальної схеми. Наприклад, якщо шар потенційно родючої породи досить потужний, то ним можна перекривати токсичні та індиферентні породи без ретельного вирівнювання відвалів і без створення екрану з глинистих порід. Після глибокого вирівнювання екскаваторних відвалів на них наносять шар лесовидного суглинку завтовшки 3 — 5 м. Після усадки та розрівнювання його покривають ґрунтом гумусованих шарів. Гумусовані шари ґрунту є дуже цінний ресурс. Згідно з законодавством, при всіх видах будівельних робіт його слід знімати, складувати і використовувати за призначенням для біологічної рекультивації.

Рис. 4.1. Схема спареної роботи екскаваторів під час селективного формування відвалів (за Л.В. Моторіною та В.А.Овчинніковим, 1975)

Л.В. Моторіна та В.А. Овчинніков (1970) виділяють такі технологічні схеми робіт по зніманню ґрунтового шару та нанесенню його на відвали:

♦ технологічна схема з застосуванням скрепера та бульдозера. Знімання гумусового шару ґрунту і транспортування на відвали виконується скрепером. Доставлений до відвалу грунт за допомогою бульдозера рівномірно розподіляється по поверхні відвалу;