1. Принципи формування асортименту рослин-фітомеліорантів залежно від характеру деградації ґрунтів і природно-кліматичних умов.

Фітомеліорація ґрунтів передбачає використання рослин як природного інструменту для відновлення або поліпшення властивостей деградованих земель. Проте ефективність цього підходу значною мірою залежить від правильного вибору рослин.

Не існує універсальної культури, яка однаково ефективно діяла б на всіх типах деградованих ґрунтів. Рослина, яка добре розвивається на сухому ґрунті, може бути малоефективною на перезволоженій ділянці. Культура, яка добре переносить засолення, може не витримувати кислого ґрунту. Рослина з потужною кореневою системою може бути ефективною для боротьби з ущільненням, але не обов'язково підходити для забруднених земель.

Тому асортимент рослин-фітомеліорантів формують з урахуванням одночасно трьох основних факторів:

вид деградації → властивості ґрунту → природно-кліматичні умови.

До цього додається четвертий фактор — кінцева мета використання земельної ділянки.

Наприклад, якщо ділянка після рекультивації повинна використовуватися для сільськогосподарського виробництва, добір рослин буде відрізнятися від ситуації, коли головною метою є стабілізація забрудненого ґрунту або боротьба з ерозією.

Поняття про рослини-фітомеліоранти

Рослини-фітомеліоранти — це види рослин, які завдяки своїм біологічним властивостям здатні позитивно впливати на стан ґрунту, зменшувати прояви деградації та сприяти відновленню його властивостей і функцій.

Фітомеліоративна дія може проявлятися через:

• захист поверхні ґрунту;
• розвиток кореневої системи;
• накопичення органічної речовини;
• поліпшення структури;
• регулювання водного режиму;
• накопичення поживних елементів;
• активізацію ґрунтової біоти;
• зменшення ерозії;
• стабілізацію забруднювачів;
• вилучення окремих забруднювачів із ґрунту.

Таким чином, рослини-фітомеліоранти можна розглядати як біологічні інструменти відновлення ґрунту.

Основні критерії добору рослин

Під час формування асортименту необхідно оцінити цілий комплекс характеристик рослини.

Насамперед враховують адаптованість до природно-кліматичних умов.

Рослина повинна бути здатною нормально проростати, розвиватися та формувати достатню біомасу за конкретного температурного і водного режиму.

Важливе значення має посухостійкість. Для територій із недостатнім або нестійким зволоженням перевагу мають рослини, які здатні підтримувати ріст за дефіциту вологи.

Для перезволожених земель, навпаки, необхідні види, здатні переносити тимчасове або постійне надлишкове зволоження.

Другим важливим критерієм є тип кореневої системи.

Рослини з мичкуватою кореневою системою здатні ефективно закріплювати верхній шар ґрунту та формувати щільну дернину.

Рослини з потужною стрижневою кореневою системою можуть проникати у глибші шари, формувати біопори та сприяти поліпшенню фізичного стану ґрунту.

Третім критерієм є кількість біомаси.

Чим більша кількість рослинної маси повертається в ґрунт, тим більший потенціал накопичення органічної речовини.

Особливо цінними є рослини, які формують значну кореневу масу.

Четвертий критерій — швидкість формування рослинного покриву.

На еродованих або сильно порушених землях необхідно якомога швидше захистити поверхню ґрунту. Тому перевагу можуть мати культури, які швидко проростають і формують достатньо щільний покрив.

Врахування ступеня деградації

Необхідно розрізняти слабко, середньо та сильно деградовані ґрунти.

На слабко деградованих ґрунтах часто достатньо оптимізувати структуру посівів, використовувати покривні культури, багаторічні трави та сидерати.

На середньодеградованих ґрунтах необхідне більш активне використання фітомеліоративних культур, здатних накопичувати органічну речовину, покращувати структуру та захищати поверхню.

На сильно деградованих ґрунтах рослини повинні бути максимально невибагливими та стійкими до несприятливих умов. У деяких випадках перед створенням рослинного покриву необхідно провести технічну рекультивацію.

2. Характеристика основних груп рослин-фітомеліорантів та особливості їх використання в різних природно-кліматичних зонах України.

Для України питання добору рослин особливо важливе через значну різноманітність природних умов.

Умовно можна виділити:

• Полісся;
• Лісостеп;
• Степ;
• сухіший Степ і південні території;
• гірські території Карпат;
• гірські та передгірські території Криму.

Кожна зона характеризується своїм співвідношенням тепла і вологи, типами ґрунтів та особливостями рослинності.

Тому асортимент фітомеліорантів повинен бути зонально адаптованим.

Фітомеліоранти для еродованих ґрунтів

Одним із найпоширеніших завдань фітомеліорації є боротьба з водною та вітровою ерозією.

Для цього використовують рослини, які швидко формують суцільний покрив та мають добре розвинену кореневу систему.

Важливе значення мають:

• багаторічні злакові трави;
• бобові трави;
• бобово-злакові суміші;
• покривні культури;
• сидерати.

Серед багаторічних трав можуть використовуватися тимофіївка лучна, костриця, стоколос, райграс багаторічний, а також інші адаптовані види.

Серед бобових важливе місце можуть займати:

• люцерна;
• конюшина;
• еспарцет;
• лядвенець.

Конкретний набір культур залежить від ґрунтових та кліматичних умов.

Для еродованих схилів особливо важливими є культури, які формують щільну дернину.

Рослини для відновлення дегуміфікованих ґрунтів

Якщо головною проблемою є низький уміст органічної речовини, необхідно використовувати культури, які забезпечують значне надходження рослинних решток.

Важливими є:

• багаторічні трави;
• бобові;
• бобово-злакові суміші;
• сидерати;
• культури з потужною кореневою системою.

Особливе значення мають люцерна, конюшина, еспарцет, а також різні злакові багаторічні трави.

Вони забезпечують надходження значної кількості кореневих решток, що сприяє поступовому накопиченню органічного вуглецю.

Рослини для ущільнених ґрунтів

Ущільнення є поширеною проблемою деградованих земель.

Для його подолання використовують культури з потужною кореневою системою.

Особливо перспективними можуть бути:

• люцерна;
• люпин;
• олійна редька;
• деякі багаторічні трави;
• інші глибококореневі культури.

Корені проникають у щільні шари, створюють канали та після відмирання залишають систему біопор.

Цей процес можна представити:

глибокий корінь → проникнення в ущільнений шар → формування каналу → відмирання кореня → біопора → поліпшення водо- і повітропроникності.

Рослини для засолених ґрунтів

Засолені ґрунти потребують особливого підходу.

Використовують солестійкі рослини, здатні розвиватися за підвищеної концентрації солей.

До фітомеліоративних культур для таких умов можуть належати солестійкі багаторічні трави та інші адаптовані види.

Особливе значення має люцерна за відповідних умов, а на сильно засолених землях — галофітні рослини.

Проте необхідно враховувати, що фітомеліорація сама по собі не завжди може усунути причину засолення. Якщо проблема пов'язана з високим рівнем ґрунтових вод або неправильним водним режимом, необхідне поєднання біологічних і гідромеліоративних заходів.

Рослини для кислих ґрунтів

На кислих ґрунтах необхідно враховувати реакцію ґрунтового середовища та здатність рослин переносити підвищену кислотність.

Серед культур, які можуть мати значення в таких умовах, — люпин, а також деякі багаторічні трави.

Водночас рослинний підбір не замінює необхідності хімічної меліорації там, де кислотність є основним лімітуючим фактором.

На сильно кислих ґрунтах ефективність фітомеліорації може бути значно підвищена після проведення вапнування.

Рослини для відновлення піщаних і малородючих ґрунтів

Для піщаних ґрунтів характерні:

• низька вологоємність;
• слабка структурованість;
• низький вміст органічної речовини;
• висока небезпека вітрової ерозії.

Тому тут особливо важливі рослини, які здатні:

• формувати потужну кореневу систему;
• накопичувати органічну речовину;
• швидко формувати покрив;
• переносити дефіцит вологи.

Залежно від умов можуть використовуватися багаторічні трави, бобові, сидеральні культури та інші адаптовані види.

Фітомеліоранти різних природно-кліматичних зон

Полісся

Для Полісся характерні відносно вологі умови, дерново-підзолисті та інші ґрунти, часто з підвищеною кислотністю.

Тому важливими є рослини, які добре пристосовані до:

• достатнього зволоження;
• кислої реакції;
• відносно низької природної родючості.

Можуть використовуватися багаторічні трави, бобові та злакові культури, сидерати.

Особливо важливе значення мають культури, здатні накопичувати органічну речовину та формувати щільний рослинний покрив.

Лісостеп

Лісостеп характеризується сприятливішим співвідношенням тепла і вологи та значним поширенням чорноземних ґрунтів.

Тут широкий вибір культур.

Для фітомеліоративних цілей можуть використовуватися:

• люцерна;
• конюшина;
• еспарцет;
• багаторічні злакові трави;
• зернові;
• бобові;
• сидерати.

Особливе значення мають протиерозійні системи на схилах та заходи з відновлення органічної речовини.

Степ

Для Степу характерні:

• дефіцит вологи;
• високі температури;
• значне випаровування;
• ризик вітрової та водної ерозії;
• на окремих територіях — засолення.

Тому тут особливо важливими є посухостійкі рослини.

Можуть використовуватися:

• еспарцет;
• люцерна;
• стійкі багаторічні злакові трави;
• сорго;
• суданська трава;
• інші адаптовані культури.

Для південних районів особливого значення набуває використання рослин із високою посухо- та солестійкістю.

Карпати

У гірських районах головною проблемою часто є водна ерозія та змив ґрунту.

Тому основну увагу приділяють формуванню щільного трав'яного покриву.

Використовують:

• багаторічні злакові трави;
• бобові трави;
• бобово-злакові суміші;
• інші види, адаптовані до гірських умов.

Тут особливо важливе значення має не тільки вибір виду, а й правильне розміщення рослинності відповідно до рельєфу.

ФІТОМЕЛІОРАНТИ ДЛЯ РІЗНИХ ТИПІВ ДЕГРАДАЦІЇ

ВИБІР ФІТОМЕЛІОРАНТІВ ДЛЯ ВОЄННО ПОШКОДЖЕНИХ ЗЕМЕЛЬ

В Україні особливого значення набуває використання рослин для відновлення земель, пошкоджених внаслідок воєнних дій.

Такі території можуть мати комплексну деградацію:

механічне порушення → ущільнення → втрата рослинності → ерозія → зниження органічної речовини → можливе хімічне забруднення.

Тому вибір рослин повинен проводитися після комплексного обстеження.

На першому етапі необхідно визначити:

• чи безпечно проводити польові роботи;
• чи порушений ґрунтовий профіль;
• наскільки сильно ущільнений ґрунт;
• чи є хімічне забруднення;
• які саме речовини присутні;
• чи можуть вони накопичуватися в рослинах.

Якщо є ризик забруднення, продовольчі та кормові культури не повинні автоматично використовуватися для першої стадії відновлення.

На початковому етапі доцільніше використовувати рослини, які виконують стабілізаційну, протиерозійну або іншу екологічну функцію.

Після підтвердження безпечності ґрунту можливий перехід до продуктивного сільськогосподарського використання.

Принцип «рослина — ґрунт — умови»

Вибір фітомеліоранта завжди повинен ґрунтуватися на взаємодії трьох компонентів:

РОСЛИНА

↓

ВЛАСТИВОСТІ ҐРУНТУ

↓

ПРИРОДНО-КЛІМАТИЧНІ УМОВИ

Наприклад:

якщо ґрунт ущільнений — потрібна рослина з потужною кореневою системою;

якщо ґрунт еродований — потрібна рослина, яка швидко формує щільний покрив;

якщо ґрунт дегуміфікований — потрібна культура з великою кількістю органічних решток;

якщо ґрунт засолений — необхідна солестійка рослина;

якщо ґрунт забруднений — необхідно визначити, чи потрібна фітоекстракція, чи фітостабілізація.