CC BY
44
ВЕСТНИК БЕЛОРУССКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ
АКАДЕМИИ № 4 2014_
МЕЛИОРАЦИЯ И ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВО
УДК 332.3: 631.438]: 330.05
С. М. КОМЛЕВА
КОМПЛЕКСНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАДИОАКТИВНО ЗАГРЯЗНЕННЫХ ЭРОДИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
(Поступила в редакцию 20.08.14)
В статье предложены теоретические основы оптими- The article proposes theoretical bases of optimization of the
зации использования радиоактивно загрязненных эродиро- use of radioactively contaminated eroded lands of agricultural
ванных земель сельскохозяйственных предприятий с уче- enterprises, taking into account the present radiation situation
том сложившейся радиационной обстановки и степени and the degree of erosion processes. We have presented the
проявления эрозионных процессов. Изложено содержание content of complex projects of intra-farm land use planning in
комплексных проектов внутрихозяйственного землеуст- the examined ecological conditions. ройства в рассматриваемых экологических условиях.
Введение
Радиоактивное загрязнение, вызванное аварией на Чернобыльской АЭС, оказывает негативное влияние на окружающую территорию. Основное внимание по преодолению его последствий направлено на дальнейшее использование тех земель, где проживает население. В настоящее время особенно важным является поиск средств, действие которых направлено на снижение содержания радионуклидов в сельскохозяйственной продукции, которая служит одним из основных источников дополнительного облучения населения. Экологическая ситуация в пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС районах усугубляется тем, что значительные площади загрязненных радионуклидами земель подвержены эрозионным процессам. Так, по отдельным хозяйствам Чериковского и Славгород-ского районов удельный вес эрозионноопасных земель достигает 77-96 % [12].
Целью данного исследования является совершенствование теоретических вопросов организации рационального использования эродированных земель сельскохозяйственных предприятий с учетом сложившейся радиационной обстановки в проектах внутрихозяйственного землеустройства.
Анализ источников
На эродированных землях существует постоянная опасность миграции ранее выпавших радиоактивных веществ, перераспределения плотности и вторичного загрязнения агроландшафтов. Основными механизмами миграции радионуклидов являются процессы плоскостного смыва и дефляции маломощных торфяников и минеральных почв легкого гранулометрического состава. Причем количественные показатели горизонтальной миграции радионуклидов возрастают пропорционально повышению плотности загрязнения верхнего слоя и проявления процессов эрозии почв.
Установлена четкая закономерность увеличения плотности загрязнения верхних горизонтов почв Cs137 в зоне аккумуляции наносов, прежде всего в подножиях склонов и понижениях рельефа местности. Содержание здесь радионуклидов в 1,5-2 раза выше, чем в зоне смыва. Но степень миграции радионуклидов и вторичного загрязнения земель напрямую зависит не только от величины твердого стока и плотности радиоактивного загрязнения территории, но и от характера использования земель [1].
По результатам исследований дефлированных осушенных торфяно-болотных и минеральных почв легкого гранулометрического состава выявлена закономерность увеличения содержания Cs137 в пахотных горизонтах по мере приближения от центральной части полей к местам концентрации перенесенного ветром мелкозема (в 1,5-3 раза выше по сравнению с прилегающими участками). При этом максимальная плотность радиоактивного загрязнения земель наблюдается по краям полей, примыкающим к контурам с древесно-кустарниковой растительностью. Размеры горизонтальной миграции радионуклидов в условиях ветровой эрозии зависят от их концентрации в верхнем (0-5 см) слое почвы, силы проявления дефляции и характера использования земель.
Проблема организации использования эродированных и эрозионноопасных пахотных земель достаточно полно изучена ведущими специалистами в области землеустройства и освещена в специальной литературе [3-6, 14 и др.].
Большинство авторов в качестве основных вопросов, требующих решения в этих условиях, выделяют следующие [4, 14]: противоэрозионная организация территории сельскохозяйственных предприятий; рациональное использование каждого земельного участка с учетом рельефа местности, почвенного покрова, степени эродированности почв и т.д.; создание необходимых территориальных условий для эффективного применения всего комплекса противоэрозионных мероприятий, включая организационно-хозяйственные, агротехнические, агролесомелиоративные и гидротехнические; введение системы севооборотов, оказывающей существенное влияние на прекращение эрозионных процессов, обеспечивающих дифференцированное размещение и повышение урожайности культур; создание условий для высокоэффективного использования сельскохозяйственной техники.
Однако ими не рассматривался вопрос организации использования эродированных земель сельскохозяйственных предприятий в условиях радиоактивного загрязнения их территории.
Методы исследования
В работе использованы современные публикации по проблеме организации использования радиоактивно загрязненных земель сельскохозяйственных предприятий, а также монографический метод исследований.
Основная часть
С целью оптимизации использования радиоактивно загрязненных эродированных земель нами предлагается разработка комплексных проектов внутрихозяйственного землеустройства.
Комплексная организация использования радиоактивно загрязненных земель представляет собой научно обоснованную систему мероприятий, обеспечивающих получение экологически «чистой» сельскохозяйственной продукции, повышение культуры земледелия, внедрение адаптивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, а также охрану окружающей среды [10].
В ее содержание входят вопросы внутрихозяйственного землеустройства, системы земледелия, животноводства, рабочего проектирования отдельных мероприятий по улучшению земель, защите их от повторного загрязнения радионуклидами и эрозии, инженерному оборудованию территории и строительству различных объектов, решаемые с использованием, как известных частных методик, так и вновь разработанных (табл.).
Составные части и элементы проекта комплексной организации использования эродированных земель в условиях радиоактивного загрязнения территории сельскохозяйственных предприятий
Составные части Элементы
Размещение производственных подразделений, хозяйственных центров Установление состава, количества и размеров производственных подразделений. Размещение земельных массивов производственных подразделений. Размещение хозяйственных центров.
Размещение объектов производственной и социальной инфраструктуры Размещение дорог с твердым покрытием. Размещение источников водоснабжения. Размещение инженерных систем энерго- газоснабжения и телефонной связи и т.д.
Организация земель Агро- и радиоэкологическое зонирование территории и осуществление организационно-территориальных мероприятий. Оптимизация землепользования. Разработка мероприятий по трансформации и улучшению земель. Установление состава и площадей сельскохозяйственных земель и их размещение.
Устройство территории пахотных земель Формирование однородных эколого-технологических рабочих участков. Оценка пригодности рабочих участков для возделывания основных сельскохозяйственных культур и их группировка. Организация севооборотов. Размещение полей севооборотов и посевов сельскохозяйственных культур. Размещение полевых дорог, станов, полезащитных лесных полос.
Устройство территории луговых земель Организация использования луговых земель в системе пастбище- и сенокосооборотов.
Устройство территории земель, занятых под постоянными культурами Размещение пород и сортов. Размещение кварталов. Размещение элементов производственной инфраструктуры.
Разработка системы земледелия Разработка мероприятий по снижению степени загрязнения получаемой продукции. Разработка системы обработки почв в севооборотах. Разработка системы удобрений. Подбор адаптивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур
с учетом плотности радиоактивного загрязнения почв и степени проявления эрозии. Разработка почвозащитных мероприятий. Разработка системы мероприятий по борьбе с вредителями, болезнями и сорняками сельскохозяйственных культур.
Разработка противоэрозионных и природоохранных мероприятий Разработка системы мер по охране земель. Разработка мероприятий по охране водных источников от загрязнения.
Организация использования радиоактивно загрязненных земель, в том числе и эродированных, связана с рассмотрением общеизвестных составных частей и элементов проекта внутрихозяйственного землеустройства.
Одновременно с решением этих вопросов следует разработать систему земледелия, представляющую собой комплекс взаимосвязанных агротехнических, организационных, агрохимических и мелиоративных мероприятий, направленных на снижение радиоактивного загрязнения урожая сельскохозяйственных культур и степени проявления эрозионных процессов, интенсивное использование земель, восстановление и повышение плодородия почв.
Природоохранные мероприятия направлены на предотвращение нанесения природе ущерба в будущем и ликвидацию негативных последствий антропогенного влияния на окружающую среду, включая радиоактивное загрязнение территории и проявление эрозионных процессов, и состоят из мероприятий по охране земельных, лесных ресурсов и водных источников.
Охрана земельных ресурсов представляет собой систему мероприятий по защите почв от эрозии в зависимости от степени ее проявления, повышению их продуктивности, защите пахотных и луговых земель от повторного радиоактивного загрязнения, зарастания кустарником и мелколесьем, мелиорацию земель.
Охрана водных источников предусматривает меры по предотвращению их загрязнения. С этой целью устанавливается режим использования земель в водоохранных зонах и прибрежных полосах, вводятся ограничения хозяйственной деятельности на примыкающих к ним территориях.
Для охраны лесных ресурсов важно предусмотреть облесение песков и нарушенных земель, создание защитных лесных насаждений, т. е. разработку лесомелиоративных мероприятий.
При организации использования радиоактивно загрязненных эродированных земель особую актуальность приобретает проведение следующих мероприятий:
1. Агро- и радиоэкологическое зонирование территории, осуществление организационно-территориальных мероприятий. Агроэкологические зоны представляют собой информационный фон и совокупность граничных условий для разработки мероприятий по освоению и улучшению земель, сокращению перехода радионуклидов из почвы в урожай сельскохозяйственных культур, защите почв от эрозии, формирования эколого-технологически однородных рабочих участков, обоснованного размещения севооборотов и т. д. [5]. С целью осуществления зонирования на землепользовании сельскохозяйственного предприятия выделяют природные и антропогенные объекты, требующие защиты от загрязнения или, напротив, являющиеся источниками загрязнения окружающей среды, определяя тем самым режим использования прилегающих земель, технологии сельскохозяйственного производства, содержание мероприятий, позволяющих снизить или исключить негативное влияние. К таким объектам относятся открытые водные источники, производственные центры, радиоактивно загрязненные участки земель с различной концентрацией радионуклидов, участки эродированных земель с разной степенью ее проявления. Организационно-территориальные мероприятия предусматривают оценку эрозионной опасности территории, инвентаризацию эрозионно-опасных земель по степени их радиоактивного загрязнения и разделение на категории интенсивности сельскохозяйственного использования.
2. Совершенствование структуры посевных площадей и системы севооборотов. В районах проявления эрозионных процессов и загрязнения пахотных земель радионуклидами севообороты должны одновременно защищать поверхность почвы с целью предотвращения плоскостного смыва и дефляции и обеспечивать минимальное содержание радиоактивных веществ в производимой продукции.
Целесообразно исключить из состава пахотных земель малопродуктивные массивы с высокой степенью проявления эрозионных процессов и радиоактивного загрязнения, не обеспечивающих необходимую рентабельность производства продукции с допустимым содержанием радионуклидов.
По нашему мнению, основные положения проектирования севооборотов на эродированных пахотных землях в условиях радиоактивного загрязнения территории включают: использование системного подхода, предполагающего неразрывную связь составных частей проекта и других мероприятий по организации использования загрязненных радионуклидами земель; наиболее полное соответствие природным, технологическим, природоохранным и радиоэкологическим условиям отдельных частей территории; подбор культур с учетом потенциальных возможностей хозяйства, условий радиационной обстановки и степени проявления эрозионных процессов; обеспечение высокопроизводительного использования техники, возможности экологически и экономически рационального применения адаптивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур; создание условий для сокращения капитальных затрат и ежегодных расходов на эксплуатацию элементов устройства территории
севооборотов, транспортировку грузов, рабочей силы, холостые переезды и повороты машинно-тракторных агрегатов; выполнение экологических, фитосанитарных и радиоэкологических требований к размещению посевов; обеспечение гибкости и устойчивости севооборотов при максимально целесообразном сохранении существующих элементов организации территории; необходимость получения конечной продукции растениеводства с содержанием радионуклидов в пределах республиканских допустимых уровней.
В условиях развития эрозионных процессов севообороты независимо от их хозяйственного назначения должны иметь противоэрозионную направленность. Для обоснования защитной роли севооборотов можно использовать коэффициенты эрозионной опасности возделываемых культур: пропашные - 0,8, яровые зерновые - 0,35-0,5, озимые зерновые - 0,3, многолетние травы - 0-0,08 [14]. Однако в радиоактивно загрязненных районах необходимо принимать во внимание еще и радиоэкологический фактор, т. е. способность растений накапливать радионуклиды. В настоящее время существует следующий убывающий ряд накопления радиоцезия сельскохозяйственными культурами: разнотравье естественных луговых земель, люпин, многолетние травы, клевер, рапс, горох, кукуруза (зеленая масса), солома овса, однолетние злаково-бобовые смеси, кормовая свекла, зерно овса, солома ячменя, зерно озимой ржи, зерно ячменя [10].
В условиях наиболее пестрого почвенного покрова и сложной радиационной обстановки необходима дифференциация пахотных земель по признаку их пригодности для возделывания сельскохозяйственных культур с различными требованиями к условиям произрастания с учетом содержания в почве радиоактивных веществ и ее подверженности процессам эрозии.
Почвозащитные севообороты на эрозионно-опасных землях целесообразно проектировать на каждой категории с учетом плотности радиоактивного загрязнения почвы. На категории земель без ограничений в использовании при плотности загрязнения 5-15 Ки/км2 наиболее приемлемы зернотравя-ные и травяно-зерновые севообороты с содержанием многолетних трав от 50 до 80 %.
Вводимые севообороты должны способствовать стабилизации содержания в почвах гумуса, прежде всего за счет рациональной структуры посевных площадей в сложившихся радиоэкологических условиях, и иметь детальное экологически обоснованное внутреннее устройство.
Проектирование севооборотов должно вестись по принципу «от частного к общему», т. е. от эко-лого-технологически однородного рабочего участка к полю севооборота. При этом рабочий участок должен представлять собой отдельно обрабатываемый контур пахотных земель, обладающий относительно однородными почвенными, технологическими, экологическими (степень проявления эрозионных процессов) и радиоэкологическими (плотность загрязнения радионуклидами) свойствами, позволяющими возделывать в его границах одну сельскохозяйственную культуру без значительной дифференциации технологии и эффективно применять весь комплекс противоэрозионных мероприятий.
3. Противоэрозионная обработка почвы. Система обработки почвы в условиях радиоактивного загрязнения территории должна быть построена на принципах адаптивности и природоохранной направленности. Адаптивность предполагает способность оберегать почву от различного рода нежелательных изменений, создавать оптимальные свойства пахотного горизонта для развития корневой системы растений, обеспечивать равномерное распределение влаги, стабилизацию баланса гумуса. Под природоохранной направленностью понимается необходимость защиты почв от различных видов деградации (переуплотнение, засоление, подтопление и т.д.), обеспечения ее высокой противо-эрозионной устойчивости, а также ограничения миграции радионуклидов из почв в растения и на окружающие территории.
4. Применение удобрений. При разработке системы удобрений в условиях радиоактивного загрязнения земель необходимо учитывать, что минеральные и органические удобрения в зоне радиоактивного загрязнения до 1 Ки/км2 рекомендуется вносить с целью обеспечения высоких урожаев сельскохозяйственных культур в дозах, зависящих от вида земель, типа почв и содержания в них фосфора, калия, азота, гумуса. При степени загрязнения от 1 до 40 Ки/км2 фосфорно-калийные удобрения должны применяться в дозах, в 1,5-2 раза превышающих потребность растений в этих элементах питания. Причем высокие дозы (250-300 кг) вносят один раз в 3-4 года [2, 9].
Этот прием позволяет снизить загрязненность урожая в 1,5-2 раза. Причем фосфорные удобрения оказывают большое влияние на размеры перехода 8Г90 в растения, калийные - на величину перехода С8137 [8].
5. Лугомелиоративные мероприятия. Первоочередными задачами лугомелиоративных мероприятий на радиоактивно загрязненных естественных луговых землях для всех технологических групп эрозионно-опасных земель является перевод их в улучшенное состояние с хорошим видовым составом травостоя (более 50 % ценных трав) или коренное перезалужение при неудовлетворительном со-
стоянии травостоя. Коренное улучшение целесообразно проводить на склоновых землях с малопродуктивным травостоем при наличии менее 50 % ценных трав путем обработки почвы и ускоренного залужения многолетними травами. Обязательному коренному улучшению подлежат естественные луговые земли, плотность загрязнения которых превышает 15 Ки/км2. При уровне загрязнения С8137 от 2 до 15 Ки/км2 возможно осуществление и коренного и поверхностного улучшения с ежегодным внесением удобрений и подсевом трав.
Конкретные способы улучшения устанавливаются в зависимости от степени проявления эрозионных процессов, почв и плотности их загрязнения. В состав травосмесей целесообразно включать злаковые травы, обеспечивающие наиболее высокие урожаи в конкретных условиях. В структуре трав при степени загрязнения земель до 15 Ки/км2 до 20 % могут занимать бобовые травы [13].
Исследования показывают, что при коренном улучшении наблюдается снижение плотности загрязнения верхнего пахотного горизонта глубиной 0-20 см в 1,3-11 раз, что позволяет сократить концентрацию радионуклидов в травостое до 35 раз, а следовательно, получить «чистые» корма [11].
Лесомелиоративные мероприятия. Разработка данных мероприятий включает размещение ветро-ломных, противоэрозионных, водозащитных, берегоукрепляющих, приовражных лесных полос, а также облесение сильносмытых склонов в зависимости от формы и степени проявления процессов эрозии.
Заключение
Комплексная организация использования радиоактивно загрязненных эродированных земель невозможна без всестороннего обоснования намеченных мероприятий, определения их стоимости и эффективности осуществления.
Все составные части и элементы проекта должны рассматриваться в тесной взаимосвязи, в качестве единой задачи, решаемой по принципу «от общего к частному».
Данное проектное предложение обеспечивает наиболее эффективное использование радиоактивно загрязненных эродированных земель сельскохозяйственных предприятий, дает возможность наиболее полно учесть плотность загрязнения территории радионуклидами и степень проявления эрозионных процессов, а также позволяет получить больший объем продукции растениеводства, отвечающей санитарно-гигиеническим нормам содержания радиоактивных веществ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексахин, Р. М. Защитные мероприятия в агропромышленном производстве при радиационной аварии / Р. М. Алексахин // Атомная энергия. - 1992. - Т. 72. - Вып. 2. - С. 206-208.
2. Антоненко, Н. Н. Оценка эффективности противорадиационных мероприятий в сельском хозяйстве / Н. Н. Анто-ненко, Т. А. Крылович // Экологические вопросы развития сельского хозяйства Республики Беларусь: Межведомственный темат. сб./ БелНИИЭП АПК. - Минск, 1993. - Вып. 22. - С. 174-181.
3. Горохов, Г. И. Противоэрозионная организация территории - важная составная часть почвозащитного земледелия / Г. И. Горохов // Эрозия почв и почвозащитное земледелие: сб. науч. статей. - М.: Колос, 1975. - С. 94-96.
4. Заславский, М. Н. Эрозиоведение. Основы противоэрозионного земледелия / М. Н. Заславский. - М.: Высшая школа, 1987. - 376 с.
5. Землеустроительное проектирование. Организация севооборотов на землях, подвергшихся радиоактивному загрязнению: метод. указ. / Белорус. гос. с.-х. акад.; сост. В.Ф. Колмыков, С.М. Панасенко, Д.А. Чиж / под ред В. Ф. Колмыкова. -Горки, 2000. - 28 с.
6. Землеустроительное проектирование / Под ред. В. Д. Кирюхина. - М.: Колос, 1976. - 528 с.
7. Комлева, С. М. Теоретические вопросы комплексной организации использования радиоактивно загрязненных земель / С. М. Комлева // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. - 2010. - № 2. - С. 136-142.
8. Моисеев, И. Т. К вопросу о влиянии минеральных удобрений на доступность С8-137 из почвы сельскохозяйственным растениям / И. Т. Моисеев, Л. А. Рерих, Ф. А. Тихомиров // Агрохимия. - 1986. - №2. - С. 89-94.
9. Одинцева, Е. В. О роли калия в доступности С8-137 в растения / Е. В. Одинцева, Э. М. Левина // Агрохимия. - 1982. - №4. - С. 75-81.
10. Панасенко, С. М. Организация использования земель сельскохозяйственных предприятий в условиях радиоактивного загрязнения территории: дис.. .канд. эконом. наук : 08.00.27 / С. М. Панасенко. - Горки, 2000. - 217 с.
11. Фирсакова, С. К. Луговые биоценозы как критические радиоэкологические системы и принципы ведения луговодства в условиях радиоактивного загрязнения: автореф. дис. ... д-ра биолог. наук: 03.00.01 / С. К. Фирсакова; Всесоюзный науч.-исслед. ин-т с.-х. радиологии. - Обнинск, 1992. - 60 с.
12. Цыбулько, Н. Н. Дефляционный перенос радионуклидов и вторичное загрязнение ландшафтов / Н. Н. Цыбулько, А. Ф. Черныш, Л. А. Тишук // Сельскохозяйственная деятельность в условиях радиоактивного загрязнения: материалы меж-дунар. науч.-практической конф. - Горки, 1998. - С. 134-136.
13. Чернобыльская катастрофа: Причины и последствия (Эксперт. заключение). В 4-х Ч. Ч.3: Последствия катастрофы на Чернобыльской АЭС для Республики Беларусь / Под ред. В. Б. Нестеренко. - Минск: Скарына, 1992. - Ч. 3. - 207 с.
14. Чешев, А. С. Основы землепользования и землеустройства: учебник / А. С. Чешев, В. Ф. Вальков. - Ростов н/Д: издательский центр «МарТ», 2002. - 544 с.
