Формування ґрунтових процесів на рекультивованих землях як фактор підвищення продуктивності насаджень

Abstract

З'ясовано, що серед порушених земель, які підлягають біологічній рекультивації, найпоширенішими є відвали розкривних порід, які як ґрунтово-природний субстрат після завершення експлуатації починають заростати природною рослинністю. Виявлено, що на відміну від староорних земель, формування рослинного покриву на відпрацьованих відвалах проходить сповільненими темпами. Здебільшого це зумовлено бідністю розкривних порід на поживні речовини, несприятливими водно-фізичними та фізико-хімічними властивостями. Особливе зацікавлення як у теоретичному, так і в практичному аспектах, має формування на відвалах природних рослинних угруповань із вищих рослин. Встановлено, що початковий етап заселення відвалів насінням і діаспорами вищих рослин починається зазвичай одночасно з поселенням мікроорганізмів, проте життєвість проростків є дуже низькою, і роль їх на початкових етапах сингенезу, очевидно, пов'язана переважно з нагромадженням органічної речовини у ґрунтах (субстратах) сформованих відвалів. Загалом для відвалів, складених нетоксичними розкривними породами, розташованими в зоні достатнього зволоження (Полісся, Прикарпаття, Закарпаття), протягом перших десяти років після закінчення експлуатації відвалів формуються прості незімкнуті рослинні угруповання, до складу яких входить незначна кількість видів місцевої флори. Встановлено, що природне заростання відвалів, екологічний режим яких менш напружений, здебільшого відбувається інтенсивніше. Виявлено динаміку ґрунтового процесу рекультивованих земель під впливом фітомеліорації. Охарактеризовано закономірності росту соснових насаджень.

Выяснено, что среди нарушенных земель, которые подлежат биологической рекультивации, наиболее распространенными являются отвалы раскрывных пород, которые как грунтово-естественный субстрат после завершения эксплуатации начинают зарастать естественной растительностью. Обнаружено, что в отличие от староорных земель, формирование растительного покрова на отработанных отвалах проходит замедленными темпами. В большинстве случаев это обусловлено бедностью раскрывных пород на питательные вещества, неблагоприятными водно-физическими и физико-химическими свойствами. Особенную заинтересованность как в теоретическом, так и в практическом отношении, имеет формирование на отвалах естественных растительных группировок из высших растений. Установлено, что начальный этап заселения отвалов семенами и диаспорами высших растений начинается во многих случаях одновременно с поселением микроорганизмов, однако жизненность проростков является очень низкой, и роль их на начальных этапах сингенеза, очевидно, связана преимущественно с накоплением органического вещества в почвах (субстратах) сформированных отвалов. В целом для отвалов, составленных нетоксичными раскрывными породами, расположенными в зоне достаточного увлажнения (Полесье, Прикарпатье, Закарпатье), в течение первых десяти лет по окончании эксплуатации отвалов формируются простые несомкнутые растительные группировки, в состав которых входит незначительное количество видов местной флоры. Установлено, что естественное зарастание отвалов, экологический режим которых менее напряжен, в большинстве случаев происходит интенсивнее. Обнаружена динамика грунтового процесса рекультивированных земель под воздействием фитомелиорации. Охарактеризованы закономерности роста сосновых насаждений.

The formation of vegetation on the exhausted muck piles is slowed down due to the nutrients scarcity in the massive materials, unfavourable water-physical as well as physical and chemical properties of recultivated land. Recultivated land is found to be characterized by low humus content and high acidity of soil solution and average content of shifting phosphorus (РО5), exchangeable potassium (К2О) prior to the creation of forest plantations. Planted forests were created by one-year seedlings; hand planting was done by means of Kolesov's planting iron. The main species are represented by Pinus sylvestris L. in axenic cultures and Pinus sylvestris L. with different composition of the accompanying rocks and shrubs. The layout plan of planting areas is 3.0×0.5 meters; the mixing scheme is 10 Pinus sylvestris L., 7 Pinus sylvestris L. 3 Alnus, and 7 Pinus sylvestris L. 3 Alnus glutinosa + Caragana arborescens Lam. The positive impact of the forest reclamation has been defined and the tendency of improving the agrochemical parameters of recultivated lands has been observed. This tendency is revealed to become possible as a result of the growth and development of pine forests of various structures, as they contributed to the formation of the humus accumulative horizon, the increase of shifting phosphorus (РО5) and exchangeable potassium (К2О) due to mineralization of precipitation and activation of the biogeochemical cycle or substances cycling in nature. Improvement of soil processes is recognized to contribute to the increased productivity of plantations on recultivated lands with the planted forest of Pinus sylvestris L. with different structure. An increase in the proportion of deciduous trees leads to the improvement of soil agrochemical parameters as well as to the increase in the planted vegetation productivity. This is due to the fact that the mixed planting of broadleaved species together with Pinus sylvestris L. has the highest taxation rates and better state of plantations. Thus, this composition increases the content of organic matter; the process of mineralization is fulfilled better due to the proportion of deciduous trees. Alnus glutinosa and Caragana arborescens Lam contribute to the improvement of soil processes and regimes, reduces the acidity of the soil solution and facilitates the accumulation of nitrogen, phosphorus and potassium forms which are more pervious to the plants.