Технологии растительных мелиораций объектов урбанизированных территорий

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 631.618

ТЕХНОЛОГИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МЕЛИОРАЦИЙ ОБЪЕКТОВ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ

И.В. Турина, кандидат сельскохозяйственных наук

ФГБОУ ВПО Новочеркасская государственная мелиоративная академия

В статье приведены технологии растительных мелиораций объектов урбанизированных территорий - золоотвала и шламонакопителя.

Ключевые слова: технология, золоотвал, шламонакопителъ, растительные мелиорации, биологическая рекультивация.

Функционирование урбанизированных территорий приводит к возникновению золоотвалов, шламонакопителей и других объектов, которые наносят ущерб окружающей природной среде, ухудшают условия жизни населения, проживающего в зоне их воздействия [13-Одним из наиболее эффективных способов их биологической рекультивации являются растительные мелиорации. В связи с этим, исследования, направленные на изучение технологий растительных мелиораций объектов, возникающих в результате функционирования урбанизированных территорий, являются актуальными.

Объектами исследований являлись вторая секция золоотвала Новочеркасской ГРЭС и шламонакопитель БОС Стерлитамакского ОАО «Каустик».

С целью изучения условий самозарастания золоотвала и шламонакопителя, проводилось их агротехническое обследование.

В результате было установлено, что самозарастания второй секции золоотвала не происходит. Поверхность золоотвала была покрыта рекультивационным слоем толщиной 30-40 см из песчаного субстрата. Анализ отобранных образцов рекультивационного слоя показал, что в них практически отсутствует органическое вещество (гумус). В образцах, отобранных с горизонта 0-20 см, содержится вдвое больше тяжелых металлов, чем в образцах, отобранных с горизонта 20-40 см. Исследуемые образцы рекультивационного слоя не содержат питательных элементов в количествах, достаточных для произрастания растений, поэтому необходимо внесение элементов питания [1].

При обследовании шламонакопителя было установлено, что на участках с избыточным содержанием влаги растительность практически отсутствует из-за чрезмерной насыщенности влагой отхода и слитизации верхних слоев при их иссушении. На менее

влагонасыщенных участках и откосах шламонакопителя обнаружены осот полевой, осот желтый, свербига восточная, горчак ястребинковый (горлюха). Был выполнен отбор образцов шлама с горизонтов 0-20 см и 20-40 см для агрохиманализа. Анализ образцов на механический и микроагрегатный состав показал преобладание физического песка 75,26 и 91,40 % соответственно. Анализ солевого состава водной вытяжки показал повышенное содержание практически всех ионов, особенно хлора и натрия. В образцах также отмечено высокое содержание нитратов (64,6 мг/ кг), подвижного фосфора (130 мг/ кг) и обменного калия (280 мг/ кг) [1].

Подбор культур-фитомелиорантов для проведения растительных мелиораций золоотвала и шламонакопителя осуществлялся на основании лабораторных исследований в вегетационных сосудах [2].

В результате было установлено, что наиболее адаптированными растениями, пригодными для создания устойчивого фитоценоза на второй секции золоотвала и шламонакопителе, являются эспарцет, пырей и кострец. Данные растения обладают быстрой акклиматизацией, высокой устойчивостью к отрицательным физическим и химическим свойствам рекультивационного слоя, отличаются хорошей зимостойкостью и засухоустойчивостью, устойчивы к болезням, вредителям, действию экстремальных факторов, обладают широкой экологической пластичностью, легко адаптируются к новым условиям обитания, так как являются культурами-фитомелиорантами. Трехкомпонентная травосмесь, состоящая из злаковых культур (пырей, кострец) и бобовой (эспарцет), способствует созданию полной задерненности поверхности рекультивируемого объекта и отторжению большого количества органического вещества в рекультивационный слой.

Результаты проведенного лабораторного опыта позволили обосновать необходимость создания на поверхности отработанного шламонакопителя рекультивационного слоя. Состав работ по созданию рекультивационного слоя приведен в таблице 1.

Технология растительных мелиораций объектов

урбанизированных территорий включает: подготовку поверхности

рекультивируемой территории к посеву многолетней травосмеси, подготовку семян к посеву, способ посева, норму высева и сроки посева, обработку поверхности до и после посева травосмеси, а также проведение уходных работ на посевах травосмеси.

Таблица 1 - Состав работ по созданию рекультивационного слоя на отработанном шламонакопителе

Наименование работ Порядок проведения Примечание

1. Транспортное обеспечение производимых работ После завершения отвода вод Устройство дорог, подъездных путей

2. Очищение поверхности шламонакопителя от камней, металлолома, древесных остатков, сорной растительности и т.д. Перед проведением планировочных работ

3. Нанесение торфяного слоя После проведения планировочных работ Толщина наносимого торфа 0,2 м

4. Выполнение планировочных работ После торфования Микропонижения не более 3-5 см

Технологические схемы возделывания многолетней травосмеси на золоотвале и шламонакопителе представлены в таблицах 2 и 3.

Планировочные работы проводили перед посевом травосмеси на второй секции золоотвала в ранневесенний период. После выравнивания поверхности золоотвала перед посевом вносили минеральные удобрения дозой ЫзоРбоКбо кг/га д.в. В период вегетации растений для повышения содержания в рекультивационном слое доступных элементов питания вносили минеральные удобрения в виде подкормки, которые способствуют улучшению его структуры, водно-воздушного режима, что обеспечивает хороший рост и развитие растений. В период вегетации растений травосмеси вносили азотные удобрения дозой N60 кг/га д.в. В конце вегетации в осенний период вносили минеральные фосфорные и калийные удобрения дозой РзоКзо кг/га д.в.

Подготовка семян травосмеси к посеву включала в себя очистку и смешивание. Семена очищали путем предварительного отделения их от крупных примесей и последующего пропуска на ветрорешетах. Непосредственно перед посевом проводили смешивание семян. На пологе перед засыпкой в сеялку семена тщательно перемешивали в соотношении (в расчете на 1 гектар): пырей - 15 кг, кострец - 15 кг, эспарцет - 10 кг. Способ посева травосмеси пырей + кострец + эспарцет на золоотвале -сплошной рядовой с междурядьями 15 см. Глубина заделки семян - 3-4 см.

Таблица 2 - Технологическая схема возделывания многолетней

т завосмсси на золоотвале

Операция Марка трактора С.-х. машина, орудие Качественный показатель Срок и условие выполнения операции

Эксплуатаци онная планировка ДТ-75М П-2,ЗА Выравнивание поверхности рекультивацион ного слоя Перед посевом

Внесение минеральных удобрений МТЗ-80 МТЗ-80 РУМ-2 1-РМГ-4 Поверхностно Перед посевом

Посев ДТ-75М сзт-з,б Г лубина заделки семян 3-4 см После прикатывания

Прикатывани е ДТ-75М ЗККШ-6 СП-16 Поверхностно До посева гладкими катками, после посева шпоровыми по диагонали

Уходные работы

Ранневесенне е боронование БЗСС-1,0 ДТ-75М Поверхностно Ранней весной с целью удаления растительных остатков

Внесение минеральных удобрений РУМ-2 1-РМГ-4 МТЗ-80 МТЗ-80 Поверхностно Подкормка минеральными удобрениями в период отрастания растительной массы

Так как травосмесь пырей + кострец + эспарцет является многолетней, за ее посевами ежегодно проводили уходные работы. Рано весной выполняли боронование посевов с целью удаления растительных остатков. При появлении в посевах многолетних корнеотпрысковых сорняков проводили раннее скашивание травостоя, не допуская осеменения сорных растений. В период вегетации проводили подкормку минеральными удобрениями. Виды и дозы удобрений устанавливали балансовым методом в соответствии с содержанием основных элементов питания в рекультивационном слое и объемом растительной массы.

На шламонакопителе планировочные работы проводятся после нанесения слоя торфа толщиной 0,2 м. Боронование на глубину 6-8 см в

два следа необходимо выполнять в ранневесенний период. При появлении сорной растительности перед посевом травосмеси проводится предпосевная культивация на глубину 8-10 см. Одним из обязательных приемов обработки до и после посева является прикатывание. Прикатывание поверхности шламонакопителя гладкими катками перед посевом позволяет создать оптимальные условия для получения всходов травосмеси. Прикатывание вслед за посевом следует производить кольчато-шпоровыми катками по диагонали участка. Этот прием также направлен на обеспечение получения дружных всходов.

Подготовка семян травосмеси к посеву на шламонакопителе включает в себя очистку и смешивание. Нормы высева компонентов в травосмеси: пырей - 20 кг/га, кострец - 20 кг/га, эспарцет - 25 кг/га. Способ посева травосмеси - сплошной рядовой с междурядьями 15 см. Глубина заделки семян травосмеси составляет 3-4 см.

В период вегетации растений для повышения содержания в рекультивационном слое доступных элементов питания вносятся азотные удобрения в виде подкормки дозой N60 кг/га д.в., что способствует хорошему росту и развитию культур.

Поскольку травосмесь пырей + кострец + эспарцет имеет продолжительность произрастания 6 и более лет, за ее посевами ежегодно проводятся уходные работы (таблица 3).

Таблица 3 - Технологическая схема возделывания многолетней травосмеси

на шламонакопителе

Операция Марка трактора С.-х. машина, орудие Качественный показатель Срок и условие выполнения операции

1 2 3 4 5

Дискование ДТ-75М Т-150 Т-150 ЛДГ-15 ЛДГ-20 БДТ-7 Глубина 12-14 см Перед нанесением рекультивацион ного слоя

Эксплуатацио иная планировка ДТ-75М П-2,ЗА Выравнивание поверхности рекультивацио иного слоя После нанесения слоя торфа 0,2 м

Окончание таблицы З

1 2 3 4 5

Культивация ДТ-75 КПС-4 На глубину 8-10 см вдоль участка и 6-8 см поперек Перед посевом

Посев ДТ-75М сзт-з,б Глубина заделки семян 3-4 см После прикатывания

Прикатывание ДТ-75М ЗККШ-6 СП-16 Поверхностно До посева гладкими катками, после посева кольчато-шпоровыми катками по диагонали

Уходные работы

Ранневесеннее боронование БЗСС-1,0 ДТ-75М Поверхностно Ранней весной с целью удаления растительных остатков и рыхления верхнего слоя

Внесение минеральных удобрений РУМ-2 1-РМГ-4 МТЗ-80 МТЗ-80 Поверхностно Подкормка минеральными удобрениями в период отрастания растительной массы

Разработанные технологии растительных мелиораций объектов урбанизированных территорий были внедрены на второй секции золоотвала Новочеркасской ГРЭС площадью 76 га, а также использованы в проекте «Разработка технических решений по исключению негативного влияния отработанного накопителя БОС ОАО «Каустик» на окружающую среду».

Библиографический список

1. Турина, И.В. Исследования по проблеме биологической рекультивации урбанизированных территорий [Текст] / И.В. Турина, А.И. Щиренко // Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов: материалы Международной научно-практической конференции. - М. : МГУП, 2008. - Часть I. - С. 88-93.

2. Иванова, И.А. Развитие растений при биологической рекультивации объектов урбанизированных территорий [Текст] / И.А. Иванова, И.В. Турина, А.С. Вечерний // Мелиорация и водное хозяйство. - 2010. - №4. - С. 41-42.

E-mail: i-gurina@mail.ru