Рекультивация земель: как восстановить плодородный слой почвы

Содержание

1. Рекультивация земель как она есть
2. Зачем нужна рекультивация
3. Предупредительные меры
   1. Предотвращение эрозии и деградации почвы
   2. Предотвращение загрязнения почвы
4. Рекультивация деградированных, эродированных земель
   1. Химическая рекультивация
   2. Механическая рекультивация
   3. Биологическая рекультивация

Рекультивация земель как она есть

В обиходе сложилось понимание, что процедура рекультивации — «это что-то про отвалы после выработки полезных ископаемых». Но в п. 5 ст. 13 Земельного кодекса РФ в разъяснении термина «рекультивация» на первом месте стоят мероприятия по предотвращению деградации земель, а уже после — по восстановлению их плодородия.

Понятие рекультивации можно условно разделить на «большую рекультивацию» и «малую рекультивацию». «Большая» — это как раз «про отвалы и выработки», и в нее попадают виды нарушенных земель, прописанные в ГОСТ Р 59060-2020 «Охрана окружающей среды. Земли. Классификация нарушенных земель в целях рекультивации». А вот «малая рекультивация» направлена на решение тех проблем, с которыми сталкиваются многие сельскохозяйственные предприятия в своей повседневной деятельности.

Агрогеосистемы слабы перед ошибками, совершаемыми при их обработке, поэтому фермеры часто сталкиваются со множеством проблем:

• проходы техники и работа орудий → переуплотнение грунта и нарушение структуры плодородного слоя;
• несоблюдение норм внесения удобрений и использование некачественных препаратов, нарушение технологии полива → превышение ПДК по пестицидам и тяжелым металлам, вторичное засоление;
• чрезмерное увлечение чистым паром, неверный выбор технологии почвообработки, нарушение конструкции и гибель защитных лесонасаждений, «выбивание» пастбищ скотом → водная эрозия и дефляция (ветровая эрозия);
• монокультура или скудный севооборот, экономия на удобрениях → снижение плодородия почвы;
• слив рабочих жидкостей при обслуживании техники на почву, сток дождевых и талых вод с территорий машинных дворов и животноводческих комплексов на участки сельхозназначения → превышение ПДК по нефтепродуктам, фтору, меди и др.

Поэтому «малая рекультивация» направлена на борьбу с деградацией земель, под которой понимается ухудшение их качества при ведении хозяйственной деятельности и (или) под воздействием негативных антропогенных или природных факторов.

Зачем нужна рекультивация

Сельскохозяйственное направление рекультивации означает приведение земель в пригодное для земледелия состояние — под пашню, сенокосы, пастбища, многолетние насаждения. А также, как уже было сказано выше, эти меры должны предотвращать деградацию почвы, снижение ее плодородия. Сохранение плодородия же означает хорошие урожаи и достойный доход.

Кроме того, рекультивация земель — не только право землевладельца, землепользователя или арендатора, но и его обязанность, закрепленная в ст. 8 Федерального закона от 16.07.1998 № 101-ФЗ (ред. от 30.12.2021) «О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения», уже упомянутой ст. 13 Земельного кодекса РФ и ряде других законодательных актов.

Предупредительные меры

Как известно, профилактика заболевания эффективнее и дешевле лечения. Понятно, что единственный способ если не избежать негативной обратной связи, то хотя бы серьезно снизить ее интенсивность — грамотно и бережно работать на земле.

Предотвращение эрозии и деградации почвы

При использовании традиционных технологий возделывания доля переуплотненных участков составляет 80% и более площади полей. Снизить избыточное уплотнение позволяют следующие меры:

• использование энергонасыщенных высокопроизводительных агромашин и широкозахватных агрегатов вместо маломощных;
• выбор самоходных машин с одинаковой колеей и подбор орудий одинаковой или кратной ширины захвата — обеспечивает сокращение количества проходов по полю;
• использование спаренных колес и гусеничных движителей, соблюдение рекомендаций по параметрам давления в шинах — обеспечивает снижение величины удельного давления на грунт;
• использование бункеров-накопителей вместо грузового транспорта — обеспечивает меньше проходов по полю (за счет бо́льшей вместимости) и меньшее удельное давление (за счет больших колес);
• применение агрегатов, позволяющих за один проход выполнять несколько операций;
• переход на почвосберегающие технологии.

Технология no-till позволяет снизить долю переуплотненного грунта в поле с 82 до 46%, а организация работы с постоянной технологической колеей — до 14%.

В чистом пару ускоряется минерализация гумуса, и его количество сокращается. К тому же «голое» поле наиболее уязвимо для ветровой и водной эрозии. Для минимизации этих рисков рекомендуется:

• уходить в зиму со стерней — эта мера позволяет снизить скорость ветра в приземном слое, интенсивность ветровой эрозии (дефляции), а также способствует задержанию, накоплению, более равномерному распределению снега в полях;
• высевать сидераты в качестве промежуточной культуры;
• применять вместо чистых кулисные, занятые или сидеральные пары.

Отдельного упоминания заслуживают системы защитных лесополос — эффективный метод защиты земель от ветровой и водной эрозии при условии учета розы ветров: перпендикулярно направлению движения воздушных масс в период наибольшей уязвимости земель, то есть в то время, когда поля остаются без защитного растительного покрова.

Предотвращение загрязнения почвы

Загрязнение почвы пестицидами, нефтепродуктами, вторичное засоление — распространенные проблемы отечественного агросектора. Снизить риски позволяет соблюдение правил использования земель, в том числе:

• замена рабочих жидкостей в системах агромашин только на оборудованных площадках;
• использование современных опрыскивателей — позволяет выполнять тщательное смешивание, точное дозирование и внесение препаратов;
• оснащение опрыскивателей системами автовождения и ночного видения — обеспечивает безопасность работ в ночное время, когда ветер, как правило, стихает до допустимых значений в 3–4 м/с;
• использование на культуре 2–3 препаратов разнонаправленного действия;
• выбор в пользу современных пестицидов с минимальным сроком разложения;
• использование для орошения воды с содержанием солей не более 3 г/л.

Рекультивация деградированных, эродированных земель

Химическая рекультивация

Бо́льшей дефляции и потере питательных веществ подвержены несвязные, распыленные, рыхлые почвы с большой долей мелкодисперсных (менее 1 мм) частиц. Для исправления подобного вида нарушений в почву вносятся коллоиды. Это могут быть глина, сапропель, торф и т. д. Или структурообразующие олигомеры, полимеры, лигносульфонаты и пр. Первые обеспечивают длительный эффект, но из-за высокой стоимости и трудоемкости работ, особенно в тех случаях, когда доставлять материалы приходится издалека, их имеет смысл применять лишь при очаговой эрозии.

Химический метод отличает относительно непродолжительное действие (его длительность зависит от препарата и способа внесения). Но этот способ весьма эффективен в качестве одного из шагов комплекса мер по оструктуриванию почвы и борьбы с эрозией.

Для работы с растворимыми препаратами не нужна какая-то специфическая техника. Поверхностное нанесение можно выполнить даже прицепными опрыскивателями, к примеру, TS-6200 SPUTNIK или TS-3200|4500 Satellite. Первоначальный результат химические структурообразователи обеспечивают практически мгновенно — в течение часов, выраженный — в течение пары недель.

Механическая рекультивация

К сожалению, бывают случаи, когда пахотный слой фактически полностью сметается или смывается с полей, порой оставляя «утоптанную» проходами техники твердую поверхность. При этом, если хозяйство расположено не на легендарных воронежских черноземах мощностью в метр, очень сложно восстановить плодородие нового пахотного слоя.

Хотя в голову первым делом приходит термин «землевание», фактически эта технология малодоступна для многих хозяйств. Где взять такой объем плодородной почвы, чтобы создать минимально допустимый слой в 20–30 см? Даже если речь идет об одном гектаре, потребуется найти, привезти, распределить минимум 2 000 кубометров грунта (10 000 х 0,2 = 2 000). А если гектаров больше, задача становится малоподъемной даже для крупных животноводческих холдингов, имеющих в своем распоряжении перегной.

К счастью, нижняя часть почвенного профиля часто представлена потенциально плодородными породами — карбонатными и лессовидными суглинками, известковистыми мергелями и т. п. Такие грунты достаточно быстро можно довести до состояния, пригодного для выращивания кормовых, овощных, зерновых культур и т. д.

Но, разумеется, в первую очередь необходимо выполнить разуплотнение грунта. Операция эта энергозатратна — даже узкий глубокорыхлитель при обработке на глубину в 70 см могут потянуть только мощные энергонасыщенные тракторы с хорошими тяговыми характеристиками, такие как Ростсельмаш 2400. Если же грунт уплотнен очень сильно, в том числе и в верхнем горизонте, «поднимать» его придется пошагово, припахивая за проход буквально по 3–5 см.

А поскольку нам нужно создать и верхний рыхлый слой, пожалуй, начать «вскрытие» стоит, используя тяжелые дисковые бороны типа серии DV 1000 от Ростсельмаш — этот агрегат доказал способность «вскрывать» очень твердый грунт и отлично его крошить. «Первичная» пошаговая обработка на глубину до 25 см облегчит задачу по разуплотнению лежащих ниже слоев грунта.

Биологическая рекультивация

• оструктуривание и разуплотнение грунта;
• повышение содержания питательных веществ (создание плодородного слоя).

Первым выбором чаще становятся растения-мелиоранты из группы эвритрофов — эспарцет, люцерна, лядвинец, донник, астрагал, вязель, стальник, а также рожь, ячмень и др. Они «безразличны» к количеству питательных веществ — урожайность на скудных почвах составляет 65–100% в сравнении с выращиванием в благоприятных условиях. Эти фитомелиоранты наращивают солидную вегетативную массу, а их мощная корневая система эффективно рыхлит грунт на большую глубину.

Многие из этих растений представляют кормовую ценность. Поэтому можно выбирать из двух вариантов:

• использовать их как «чистые сидераты» — заделывать всю массу;
• скашивать стеблестой на корм, а стерню заделывать.

При изъятии надземной части растений на корм достичь приемлемых параметров плодородия молодой почвы можно за 4–6 лет. Если же оставлять в поле всю массу фитомелиорантов, срок сокращается до 3–5 лет.

Один из вопросов: когда скашивать растения, выращиваемые как «чистые сидераты», — до бутонизации или позже. Первый вариант позволяет внести в почву больше питательных веществ, второй — больше органической массы. Но если нам нужно одновременно решить обе задачи, причем срок рекультивации не требует предотвращать самосев, то:

• вносим в почву комплекс минеральных удобрений;
• скашиваем культуру после наращивания максимального объема вегетативной массы.

Способ внесения минеральных удобрений традиционный: основная доза — разбрасывателями (например, Ростсельмаш GRACH) под заделку, стартовая — при посеве. Отличные результаты дает также внесение биологических препаратов, включающих штаммы микроорганизмов, упрощающих для растений доступ фосфора, штаммы эндомикоризных грибов, а для небобовых также и штаммы азотфиксирующих микроорганизмов. Кроме них, рекомендуем рассмотреть внесение других препаратов с доказанной эффективностью — гуминов и гуматов, которые стимулируют рост растений.

Внесение удобрений в период биологической рекультивации позволяет выращивать не только эвритрофы, но также мезотрофы (некоторые сорта пшеницы, овес, чину и горох) и даже мегатрофы (т. е. практически все культуры).

Поскольку почва у нас к моменту старта биологического этапа рекультивации уже рыхлая, памятуя о необходимости принятия предупредительных мер, рекомендуем использовать «многофункциональные» посевные агрегаты. К примеру, сеялки Ростсельмаш серий SH и SC выполняют предпосевную обработку (подрезание сорняков, рыхление, создание посевного ложа), посев и внесение стартовой дозы удобрений, выравнивание поверхности и прикатывание.

В вегетационный период не стоит пренебрегать подкормками. Оптимальный вариант — препараты в жидких формах. И вносить их можно не только по листу, но и внутрипочвенным способом с помощью растениепитателей типа RSM AP-3000/4000. Первый способ более производительный, второй позволяет сэкономить до 30% удобрений, обеспечивая и лучшую доступность их для растений.

В зависимости от необходимости, вида культуры и площади рекультивируемых угодий для скашивания можно использовать и самоходные косилки типа KSU 1 / KSU 2 с широкозахватными жатками, и прицепные агрегаты типа BERKUT или STERH 2000. Последний идеален для организации ежедневного кормления животных — скашивает культуры высотой до 1,5 м, измельчает и грузит в транспорт.

Да, чтобы качественно заделывать в почву большой объем растительности, лущильщика недостаточно. Тем более когда речь идет о формировании молодого плодородного слоя, и заделывать растительные остатки предпочтительно глубже, чем, скажем, после обычной уборки зерновых. Здесь лучшим образом срабатывают тяжелые дисковые бороны. Например, тандемная (Х-образная) борона DX 850 доказала свою способность функционировать без забивания междискового пространства на фонах с мощной вегетативной массой.

Использование препаратов почвенной микробиоты позволяет интенсифицировать процесс разложения растительных остатков и в разы ускорить процесс формирования/восстановления плодородного слоя. Поэтому непосредственно перед заделкой растительности поле обрабатывают с помощью опрыскивателей соответствующими биопрепаратами. Желательно выполнять эту операцию в вечернее/ночное время, в пасмурный день, поскольку солнце для этих микроорганизмов губительно.

Фитомелиоранты, а также биомелиоранты применяют и для рекультивации загрязненных и (или) малопригодных по химическому составу почв. Причем этот метод зачастую оказывается дешевле и проще, чем применение традиционных способов (промывка, использование химикатов и пр.).

Конечно, рекультивация сельскохозяйственных угодий требует инвестиций. Однако при вдумчивом подходе вложения будут подъемными и в дальнейшем принесут выгоду. Помните: мы берем землю в долг у потомков, к тому же ее больше не производят.