Искусственные почвоподобные образования и почвы рекультивируемых земель

Техноземы — искусственные почвоподобные образования, состоящие из насыпных слоев, в том числе из насыпного гумусированного (Етеревская, 1989, см. главу 6), обладают определенными почвенными и экологическими функциями (продукционными, сорбционными, водно-миграционными). В Классификации почв России они выделяются как техногенные поверхностные образования (ТПО) в группе квазиземов — «как бы почв», т. е. почвоподобных твердофазных тел.

Рис. 7.3. Морфологический профиль технозема.

Профиль технозема (рис. 7.3) создается путем насыпки плодородного слоя почвы-донора или торфо-компостной смеси на один или несколько слоев техногенных или природных грунтов^[1]. Мощность гумусового слоя варьирует от 20 до 50 см. При повышенной токсичности грунтов в техноземе создают искусственный геохимический барьер, задерживающий агрессивные и/или токсичные соединения, содержащиеся во вскрышных породах и способные перемещаться в конструируемой толще. С течением времени слои технозема приобретают почвенные признаки: границы между слоями становятся менее резкими, появляются педогенные структуры благодаря развитию корневых систем трав, перемешиванию почвенными животными, усадке и миграции растворов и суспензий.

Скорость накопления органического вещества на первых стадиях преобразования техноземов в почвы оказывается довольно высокой, что объясняется двумя главными причинами. Во-первых, исходный технозем обогащен гумусом, т. е. «стартовые условия» процесса благоприятны. Во-вторых, техноземы, как любое природное тело первых этапов эволюции, находятся на восходящей ветви эволюционной кривой. Так, в техноземах степной зоны со слоем почвы-донора в течение 3−4 лет происходит интенсивное накопление органического вещества, достигающее уровня зональных почв под естественной растительностью (табл. 7.1). В 20-летнем техноземе под многолетними травами отмечается преобразование органического вещества в гумус и увеличение отношения углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот (1,68−1,70). Затем скорость накопления органического вещества замедляется, и процесс выходит на плато эволюционной кривой.

Состав и некоторые свойства гумуса техноземов (Андроханов и др., 2000).

•В числителе — в % к почве; в знаменателе — в % от С почвы.

При внесении в техноземы органических добавок в виде торфо-компостной смеси, сидератов и навоза, количество подземной биомассы увеличивается практически в 1,5 раза, корни распространяются в толще 20−25 см и способствуют формированию комковатой структуры, протеканию микробиологических и биохимических процессов.

Физические и водно-физические свойства гумусового горизонта почвы-донора и насыпных слоев техноземов характеризуются большой вариабельностью. Недавно сконструированный профиль технозема часто оказывается многочленным по гранулометрическому составу (рис. 7.4). Со временем улучшается структура техноземов, растет порозность, уменьшается плотность.

Анализ водного режима техноземов в степной зоне в период 20-лстней биологической рекультивации свидетельствует о его существенных отличиях от водного режима зональных почв. Само строение толщи технозема как комбинация слоев, резко различающихся по гранулометрическому составу и сложению, приводит к образованию слоя подвешен;

Рис 7.4. Гранулометрический состав техноземов и черноземов

ной влаги, ухудшающего водный режим техноземов. В корнеобитаемом слое технозема выше дефицит влажности по сравнению с таковым в черноземе (Андроханов и др., 2000).

• [1] Сметанин В. И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель. М.: Колос. 2000, 86 с.