Застройка городов в Луганской и Донецкой областях нередко происходила и происходит на продуктивных землях. Причем, когда речь идет об индивидуальной застройке (выделяют всего лишь от 6 до 10-12 соток) на хороших землях, то это неплохо, потому что индивидуальное домостроение занимает незначительную площадь, а остальная территория участка в сельскохозяйственном отношении довольно интенсивно используется. На таких приусадебных участках и урожайность сельскохозяйственных культур, а значит и продуктивность земель значительно выше. Конечно, часть территории будет занята под домостроения и хозяйственные постройки, но это вполне компенсируется и тем, что обычно этот участок бывает поливным и дает очень высокие урожаи.

Иное дело, когда идет застройка городов. В городах есть только озеленительные посадки, и то их мало. Никакого сельскохозяйственного использования земель не бывает, поэтому при застройке многоэтажными домами эти земли фактически выводятся из сельскохозяйственного оборота. Вполне возможно и технически осуществимо, чтобы застройка городов производилась на низко продуктивных угодьях или вообще на территориях, которые не могут использоваться под сельское хозяйство. И тем не менее именно эти территории обычно не осваиваются, а застройка как шла, так и идет до сих пор на продуктивных землях. Вся территория квартала им. Гаевого г. Луганска это бывшие огороды в пойме реки Лугань. Здесь лугово-черноземные почвы с более чем двухметровым гумусовым горизонтом. Это земли с высоким потенциалом почвенного плодородия, и они сейчас застроены многоэтажными домами. Причем каждый раз, когда разливается река Лугань, возникают проблемы. Во время половодья в том районе вода заливает некоторые дома, затапливает подвалы, из-за чего подмокают фундаменты и строения начинают оседать и давать трещины. Созданы серьезные проблемы, которых не было бы, если бы здесь не построили жилой район. 

Таким образом, необходимо принять все меры, чтобы строительство городов и застройка в сельской местности велись не на продуцирующих землях.

ЗАЩИТА ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ

Эрозия – это процесс разрушения и сноса почвенного покрова (иногда и почвообразующих пород) потоками воды или ветром. Эрозия может протекать как быстрый процесс. Разрушение слоя почвы в 18 см может произойти за 20-30 лет, а иногда за один ливень или пыльную бурю. Создание же такого слоя почвы - гораздо более медленный процесс. Черноземные почвы обладают высоким плодородием. По этому поводу В.В. Докучаев писал, что русский чернозем дороже каменного угля, дороже нефти, дороже золота.

Эрозия – наша главная беда. В целом в СНГ требует защиты от эрозии 2/3 пашни. Такая же обстановка и в Украине. Несмотря на предпринимаемые меры доля эродированных земель в сельскохозяйственных угодьях все  возрастает. На Луганщине 68 % эродированных земель, в Донецкой области несколько меньше – 64 %, так как там несколько ровнее ландшафт, не такой расчлененный рельеф. В абсолютных цифрах площадь эродированных земель в Луганской области составляет 900 000 га, за последние 15 лет доля эродированных пахотных земель возросла на 17 %, то есть в год немногим больше 1 %.  

На Луганщине есть все типы эродированных земель: слабоэродированные почвы, на которых происходит уменьшение урожая сельскохозяйственных культур в сравнении с неэродированными в среднем на 25 %; средней степени эродированные – уменьшение на 50 %; сильноэродированные – на 75 %. Есть и территории, полностью лишенные почвенного покрова в результате сельскохозяйственной деятельности. Без почвенного покрова могут произрастать только некоторые культуры, например, донник - он растет на дне оврагов, ям, траншей, и поселяется первым; донник - растение-пионер.

Обычно различают нормальную (геологическую) и ускоренную разрушительную эрозию. Нормальная эрозия наблюдается в районах, поверхность которых покрыта естественной растительностью, ускоренная эрозия - в районах с расчлененным рельефом или с песчаными почвами, где использование земли без применения противоэрозионных мероприятий способствует развитию ускоренных эрозионных процессов. В последнее время ряд авторов выделяют так называемую техническую эрозию (под воздействием сельскохозяйственных машин).

Главный источник широкого распространения эрозии - сельское хозяйство, которое неизбежно уничтожает растительный покров на значительных пространствах в процессе обработки почв. В ХХ веке эрозия стала бичом всех почв земного шара.

Эрозию подразделяют на водную и ветровую. У нас наибольшее зло приносит водная эрозия. Каждый раз при сильных ливнях, при бурном весеннем снеготаянии происходит сильная эрозия. Но и ветровая эрозия характерна для нашего региона. Обычно пыльные бури случаются, по статистике, в среднем каждые 10 лет. Сильные ветры восточного или юго-восточного направления поднимают в воздух мелкозем и переносят на большие расстояния. Известны черные бури и в США - в 30-х годах они заносили целые поселки, фермеры бросали насиженные места и уходили в города в связи с невозможностью проживания на этих территориях. В ХХ веке была самая страшная зимняя черная буря в 1969 году. Обычно черные бури посещают нас весной или летом, но эта случилась зимой. Причем зима начиналась так, что не было никаких признаков появления черной бури. Осенью были дожди, потом морозы и почва ушла в зиму в замерзшем состоянии. Кроме того, выпал глубокий снег в 40-50 см. Но в январе подул сильный восточный ветер, смел весь снег в овраги, балки и забил им лесопосадки настолько, что деревья почти полностью были покрыты снегом. Когда весь снег был унесен с полей, ветер начал срывать мелкозем и переносить его на большие расстояния. Солнца не было видно, днем была полутьма, аэропорты юга Украины и юга России не принимали никаких самолетов. Ветер был порывистый и очень сильный. Продолжалась черная буря 10 дней. Ущерб хозяйствам был нанесен огромный, линии электропередач были порваны, многие хозяйства оказались без связи.

Весной, когда уплотненный снег начал оседать в результате таяния, то деревья под его тяжестью стали ломаться. Из-за большого количества снега и долгого снеготаяния в лесополосах нельзя было въехать на сельскохозяйственные поля, потому что возле лесополос было мокро настолько, что техника не могла работать в грязи.

Менее чем через десять лет черная буря повторилась весной. Все сотрудники нашего вуза, имеющие отношение к сельскохозяйственному производству, выезжали на поля колхозов и совхозов для оценки причиненного ущерба. С полей сдуло не менее 5 см слоя плодородной почвы. Если в ряде случаев слой почвы на полях составляет около 25 см, то после пяти таких бурь мы лишимся почв. Нетрудно подсчитать: если бури повторяются в среднем раз в 10 лет, то через 50 лет почвы у нас вообще не будет, и это только за счет ветровой эрозии. Борьба с эрозией почв должна предусматривать как работы по ее предотвращению, так и работы по ликвидации последствий эрозии.

Противоэрозионные мероприятия довольно хорошо разработаны и объединены в четыре группы: организационно-хозяйственные, агромелиоративные (агротехнические), лесомелиоративные и гидромелиоративные.

К организационно-хозяйственным мероприятиям относятся проектирование работ, претворение в жизнь выработанных планов, правильная организация природопользования на всей территории хозяйства. Организационно-хозяйственные мероприятия включают в себя, прежде всего, правильную специализацию хозяйств с учетом того, на каких территориях расположены их земли, потому что можно придумать такую специализацию хозяйства, что потом, как ни борись, эрозию не остановишь.  

Как же правильно организовать территорию? Прежде всего, сильно преобразованные площади в хозяйстве не должны составлять более 60 % - все сельскохозяйственные угодья, а также земли под застройками и дорогами. Около 40 % территорий должны быть непреобразованными, то есть, в основном лес - 25-30 % от всех территорий. То есть почти треть территории Украины должна быть занята лесом, тогда только можно остановить эрозию почв. Фактически у нас лесов намного меньше. Кто-то скажет, что мы живем в степи и откуда у нас лес? Но во времена Екатерины II наша территория на 46 % была занята лесом. Ученые-экологи не считают, что лесистость Донбасса должна быть 46 %, достаточно 25 % , но фактически она гораздо меньше. Да и сама структура сельскохозяйственных угодий не та. Пашня должна составлять не более 50 %. Для сравнения: в Западной Европе структура сельскохозяйственных угодий такова, что пашня составляет всего лишь 30 %, в Украине - более 70 %, в Донбассе - более 80 %. Мы слишком увлеклись распашкой земель и, естественно, распахали до самых берегов рек, распахали склоны, и там эрозия идет в таком масштабе, что ее крайне трудно остановить.

Что же нам необходимо сделать немедленно? Все сельскохозяйственные культуры можно возделывать на ровных участках или на склонах до 3 градусов. Это те территории, которые мы с полным правом должны выделять под полевые севообороты, иметь там чистые пары, возделывать культуры сплошного сева и пропашные культуры. Территории с уклоном 3-7 градусов могут использоваться тоже как пашня, но только под культуры сплошного сева, под кормовые и противоэрозионные севообороты. При этих севооборотах 3-5 лет выращивают многолетние травы, потом культуры сплошного сева: ячмень, овес, пшеницу и др., затем снова многолетние травы. Ни в коем случае здесь не должно быть чистых паров и пропашных культур. Если территории имеют уклон более 7 градусов, то их можно использовать только под сенокосы и пастбища. У нас много сейчас пахотных земель с крутизной более 7 градусов, они немедленно должны быть выведены из пользования. Сделать это необходимо именно сейчас, когда трудно стало обрабатывать все пахотные земли.

Агромелиоративные (агротехнические) мероприятия - фитомелиорация, противоэрозионная обработка почв, приемы задержания снега и регулирование его таяния, агрофизические приемы повышения устойчивости почв против эрозии.

Лесомелиоративные мероприятия - создание полезащитных лесных полос, противоэрозионных лесных, кустарниковых и лесокустарниковых полос, водозащитных лесных и кустарниковых насаждений, приовражных лесополос, лесонасаждений и кустарниковых насаждений по дну оврагов и их откосам, облесение сильно размытых и очень крутых склонов, непригодных для сельскохозяйственного использования.

Лесополосы занимают только 3-5 %, и это окупается прибавкой зерновых 2-3 ц/га, кроме того, на этих площадях не происходит эрозии.

Какие же у нас должны быть лесополосы? Какими должны быть размеры полей? Расчет нужно начинать с определения размера ветровой тени. Здесь лишь отметим, что обычно у нас лесополосы такие, что ветровая тень их составляет около 400-500 м, для удобства подсчета обычно берется 500 м. Поэтому лесополосы, преграждающие путь самым опасным ветрам (у нас это восточные ветры), необходимо располагать через 500 м. Это лесополосы, идущие с севера на юг. Южные и северные ветры для сельского хозяйства менее опасны. А если территория ровная, то лесополосы с востока на запад необходимо располагать через 2 км. Теперь можно подсчитать и размер поля, умножив 500 м на 2000 м. Получается, что максимальный размер поля у нас должен быть около 100 га.

Разработаны специальные методы, с помощью которых можно рассчитать расстояние между лесополосами в зависимости от крутизны склона (они есть в специальных справочниках). В зависимости от крутизны склона лесополосы рекомендуется располагать через 200-500 м. Поле размером 500х500 м имеет площадь 25 га, а 500х200 м - 10 га. Вначале в нашем регионе создавались поля примерно по 100 га под травопольную систему земледелия, которую тогда широко использовали. Окончательно система лесных полос у нас сложилась в послевоенный период по "сталинскому плану преобразования природы". Создание систем лесополос было благим делом. Хотя и сейчас задача ремонта имеющихся полезащитных лесонасаждений и посадка новых остается актуальной.

Гидромелиоративные (гидротехнические) мероприятия - устройство распылителей стока, создание террас, устройство водоотводных каналов, склоновых водоемов и лиманов в ложбинах для удержания и использования склонового стока, водозадерживающих и водоотводных валов и канав перед вершинами оврагов, устройство плотин в оврагах и балках, планирование расчлененных эрозией склоновых земель (выполаживание откосов оврагов, засыпка промоин и мелких оврагов и др.), меры по предупреждению эрозии на склоновых землях.

Выбор конкретных мероприятий в борьбе с эрозией почв зависит от почвенно-климатических условий. Из агротехнических мероприятий широко используются различные приемы противоэрозионной обработки почв. Сюда относится безотвальная обработка почвы (большей частью плоскорезами), которая вначале внедрялась в Оренбургской области и в целинном крае. В настоящее время она получила широкое распространение также в ряде областей Украины. В 1982 году безотвальная обработка почв была проведена примерно на 20 % площади всей пашни. Обработка плоскорезами предполагает и посев специальными противоэрозионными стерневыми сеялками. Широко используется также обработка почвы поперек склонов по горизонталям, полосное размещение сельскохозяйственных культур, создание противоэрозионных неровностей на пашне и др.

Существенное почвозащитное значение имеют правильная смена культур на полях и удобрения (особенно органические). Посевы трав хорошо предохраняют почву от ударов дождевых капель и потоков воды, а применение удобрений, повышая плодородие почвы, обеспечивает мощное развитие культурных растений и этим защищает почву от ветровой и водной эрозии.

В противоэрозионном комплексе важную роль играет лесомелиорация. Полезащитные лесные полосы весьма существенно снижают скорость ветра. При высоте полосы 8-10 метров зона ветровой тени простирается на 200 м, а при высоте более 20 м – на 500 м. При создании системы полос образуется зона сплошной ветровой тени, и поля оказываются защищенными от вредного воздействия ветра. Это требует частого расположения лесных полос, чего в наших хозяйствах практически не бывает. Но и при более редком расположении лесных полос они выполняют свою положительную роль.

Борьба с эрозией – не кратковременная кампания. Она должна проводиться постоянно, непрерывно и планомерно. Система противоэрозионных мероприятий довольно быстро (через 2-5 лет) дает значительный экономический эффект, а все расходы окупаются. Об этом свидетельствует опыт передовых сельскохозяйственных предприятий. Считается, что при повсеместном осуществлении на пахотных землях противоэрозионных мероприятий в странах СНГ может быть получен дополнительный урожай в несколько миллионов тонн зерна.

Специалисты должны помнить, что эрозию легче предотвратить, чем с ней бороться, и поэтому необходимо в каждом хозяйстве осуществлять систему мероприятий по охране почв.

ОХРАНА ПОЧВ ОТ ЗАСОЛЕНИЯ

Засолением называют процесс накопления вредных для растений солей в верхних слоях почвы. Оно происходит в результате неумеренного полива орошаемых земель или естественным путем, если грунтовые воды залегают неглубоко. Засоление возможно также при недостатке воды, необходимой для выщелачивания и промывания почвы.

В практике поливного земледелия засоление может происходить в результате сверхнормативных поливов. Засоление усугубляется фильтрацией воды в оросительных каналах. Оно может быть следствием использования для полива сильно минерализованных вод.

Если в почве накоплено 0.25-0.35 % солей, то растения уже не могут произрастать, так как эти почвы засолены. Больше всего нас волнует вторичное засоление, то есть засоление на поливных участках, где, как правило, лучшие плодородные земли. При поливе существует три причины засоления:

1. Полив сильно минерализованной водой, то есть водой с содержанием солей более 1000 мг/л (в р. Лугани, например, их содержится около 2000 мг/л!);

2. Невыравненные поля  (отвальные и развальные борозды, места разворота техники, канавы, ямы). В понижениях накапливается поливная вода и там образуются засоленные пятна;

3. Излишние нормы полива. В последнее время засоление по этой причине в нашей зоне стало очень редким из-за дефицита воды.

То, что вода в наших реках в большинстве случаев не пригодна для полива, делает актуальным для региона богарное овощеводство и кормопроизводство. Если овощные культуры зарастают сорняками, то приходится поливать, чтобы воды хватило и сорнякам, и культурным растениям. Но если поля чистые, то многие культуры можно выращивать и без орошения.

В Луганской области уже есть десятки тысяч гектаров вторично засоленных земель. Масштабы процесса вторичного засоления почв видны из следующих примеров. В ряде стран древнего орошения вторично засоленные почвы составляют до 65 % всех орошаемых земель (Индия, Египет). В бывшем СССР такие почвы составляли около 30 % орошаемых, а в Узбекистане – до 40 %. Довольно широко этот процесс распространен и в нашем регионе, особенно на юге Луганской и Донецкой областей. 

Кроме этого, в южных районах нашего края, где интенсивность деятельности микроорганизмов выше, пласт чернозема оказался не таким мощным, и процент гумуса меньше, а поверхность почвы испаряет влаги больше, чем получает от атмосферных осадков, постоянно происходит восходящий ток воды - из нижних слоев вода поднимается на поверхность и испаряется, она несет в себе растворенные минеральные вещества, которые накапливаются в верхних слоях почвы. В результате происходит засоление почв. Так возникли засоленные почвы в Приазовье и в ряде других мест нашего края.

Наукой и практикой накоплен определенный опыт борьбы с засолением земель: расход поливной воды строго по оросительной норме, использование для полива воды с приемлемой степенью минерализации, предотвращение фильтрации из оросительных каналов, своевременная обработка почвы. Здесь, как и при борьбе с эрозией, легче предотвратить беду, чем потом бороться с ее последствиями.

ОХРАНА ПОЧВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Промышленная и сельскохозяйственная деятельность человека, осуществляемая без учета интересов охраны природы, приводит к загрязнению почв. В недалеком прошлом почва загрязнялась в основном бытовыми отходами - мусором и нечистотами. Это были преимущественно органические загрязнения, которые разлагались в почве микроорганизмами. При перегрузке отбросами окислительные процессы в почве сменялись восстановительными, в результате чего начиналось гниение отбросов, загрязнение окружающей среды промежуточными продуктами распада белковых соединений и пр. Мусор и нечистоты обсеменены микроорганизмами, загрязнены яйцами гельминтов, поэтому в случаях небрежного сбора, удаления и обезвреживания отбросы, нечистоты и почва, интенсивно ими загрязненная, могут стать источниками распространения кишечных инфекций, сибирской язвы, заболеваний, вызываемых анаэробами, инвазий и др.

В настоящее время с бытовым мусором в почву поступают многие химические соединения, применяемые в быту: инсектициды, поверхностно-активные моющие вещества и др. В составе городского мусора увеличилось количество бумаги, являющейся ценным вторичным ресурсом, который должен полностью использоваться для вторичной переработки. Увеличилось и количество синтетической пленки, других упаковочных материалов, не разлагаемых в большинстве случаев микроорганизмами, количество металлических упаковочных материалов и стекла. Почва по-прежнему сохраняет свое эпидемиологическое значение и роль источника возможного загрязнения атмосферного воздуха и открытых водоемов.

С ростом промышленных предприятий в системы городской канализации сбрасываются и производственные сточные воды, что оказывает существенное влияние на состав общего стока. Исследованиями доказано, что в составе городских сточных вод находятся щелочи, кислоты, синтетические органические соединения, инсектициды, соли тяжелых металлов и т.д. Многие из этих веществ токсичны.

При использовании в сельском хозяйстве сточных вод городов почва полей орошения обогащается рядом стойких к биохимическому окислению соединений, которые, накапливаясь в пахотном слое (0-20 см), могут поступать через корневую систему в растения или проникать в более глубокие почвенные горизонты, угрожая качеству подземных вод. Может измениться и течение биохимических процессов в почве за счет бактерицидного или бактериостатического действия различных веществ на ее микрофлору, и соотношения физиологических групп почвенного биоценоза и проч.

Еще большую опасность представляют сточные воды промышленных предприятий, содержащие токсические вещества или стойкие химические загрязнения органического происхождения. При орошении сточными водами таких предприятий следует учитывать возможность появления в почве продуктов распада некоторых органических веществ, которые могут быть более токсичными для биоценоза почвы, животных и человека, чем исходные соединения.

Усиленного контроля требует применение осадков сточных вод в качестве удобрения. Такая утилизация осадков стала необходимой в связи с тем, что с ростом благоустройства увеличивается количество бытовых сточных вод, а под иловые площадки требуется отчуждение больших площадей, которые трудно изъять у землепользователей. Кроме того, иловые площадки могут сами стать источниками загрязнения внешней среды. Осадки (илы) образуются на сооружениях по очистке сточных вод и состоят из взвешенных веществ и избыточного активного ила, они содержат более высокие концентрации загрязнителей, чем сточные воды, и поэтому выше опасность их применения для удобрения полей. Разумеется, решение вопроса о возможности использования осадков для удобрения полей требует конкретного изучения набора и концентрации загрязнителей.

Источником загрязнения почвы являются также химические средства защиты растений - пестициды. Среди этих веществ существует ряд стойких соединений, которые стабильно загрязняют почву и всю окружающую среду не только в месте применения, но и далеко за его пределами. Многие хлорорганические соединения - ДДТ, гексахлоран, гептахлор, полихлорпинен - сохраняются в почве годами. Гептахлор превращается в эпоксидное соединение, токсичность которого значительно выше, чем токсичность самого пестицида.

И в настоящее время еще существует мнение, что все фосфорорганические соединения быстро разлагаются во внешней среде. Но в этой группе пестицидов, наряду с легко гидролизующимися, есть и довольно стабильные вещества, как, например, метафос, которому свойственна высокая токсичность. 

К числу устойчивых в почве относятся ртуть- и медьсодержащие пестициды, соединения мышьяка (его применение ограничено), производные карбаминовой кислоты, симметричные триазины и другие вещества, обладающие свойствами, необходимыми для защиты растений.

При наземных и особенно авиаобработках пестициды могут уноситься потоками воздуха на десятки километров. При этом они загрязняют почву жилых усадеб, территории детских, лечебно-профилактических, оздоровительных и других учреждений, территории животноводческих ферм и пасек.

Почва интенсивно загрязняется препаратами, применяемыми для протравливания семян. Особенно значительно загрязнение почвы вокруг протравочных площадок и в зернохранилищах, где хранится обработанный семенной фонд. Соединения, используемые для протравливания, смываются поверхностным стоком с загрязненной почвы в открытые водоемы.

Одним из источников загрязнения почвы являются промышленные выбросы в атмосферный воздух. Вокруг предприятий, в технологическом процессе которых используются ртуть, мышьяк, фтор, цинк и другие химические вещества, почва интенсивно загрязняется соединениями этих элементов на расстоянии 3-5 и более километров. Овощи, выращенные на этой почве, как и рыба в водоемах, расположенных в зоне источников загрязнения, содержат повышенные концентрации загрязнителей.

Существенные источники загрязнения почвы - твердые и жидкие промышленные отходы: шламы, кубовые остатки, образующиеся при очистке сточных вод, их выпаривании, отработанные смазочные масла, промежуточные продукты синтеза различных веществ, шлаки, содержащие ряд токсичных и легко растворимых веществ, порода и др. В нашем регионе один из основных загрязнителей почвы, водоемов и атмосферы - породные отвалы (терриконы) угольных шахт.

К сожалению, в ряде случаев промышленная деятельность человека, осуществляемая без учета интересов охраны природы, настолько загрязняет почву, что возникают очаги "индустриальной" пустыни - места, где почва сильно загрязнена промышленными отбросами, отходами строительства, золой тепловых электростанций, выброшенной наверх в процессе добычи угля и других полезных ископаемых породой, нефтепродуктами и т.д.

В Донбассе нас в большей степени волнует загрязнение почв соединениями мышьяка, свинца, меди и ртути, потому что у них большой период полураспада. Профессор Л.И.Акентьева отмечала, что по ртути у нас фактически глобальное загрязнение. Это связано с тем, что на протяжении многих лет в почву вносили с семенами и другими способами ртутьсодержащие ядохимикаты (такие, как гранозан). Глобального загрязнения свинцом нет, но есть загрязнение возле крупных трасс (например, крупная автотрасса от г. Луганска до г. Алчевска - земли возле нее на несколько десятков метров нельзя использовать для сельскохозяйственных нужд). ПДК для валового свинца составляет 32 мг/кг почвы. Где больше всего содержится свинца? Конечно, возле дорог. Откуда он берется? Из тетраэтилсвинца, который добавляют в бензин для повышения октанового числа. И хотя теперь его используют очень мало, но в почвах еще долго будет повышенное содержание свинца.

У триазиновых гербицидов период полураспада меньше, чем у соединений металлов. Еще меньше период полураспада у 2.4-Д и его аналогов.

Для 26 веществ установлены предельно допустимые концентрации (ПДК), еще для 14 химических веществ известны ориентировочные допустимые концентрации. Для многих загрязнителей почв ПДК пока не установлены, но работа в этом направлении ведется (табл. 11.1).

Таблица 11.1