The use of polymers for the consolidation of erodible substrates for recultivation of technogenic landscapes of Kursk magnetic anomaly | Применение полимеров для закрепления эродируемых субстратов при рекультивации техногенных ландшафтов Курской магнитной аномалии

English. In biological recultivation of disturbed landscapes of Kursk Magnetic anomaly a number of features was identified associated with a variety of environmental conditions and specific areas of development on fresh backfilled substrates of rapid processes of wind and water erosion. For successful creation of protective forest plantations of preventive purpose it is necessary to develope the effective ways to combat wind and water erosion in the dumps. In areas where it is impossible to establish forest plantations without prior fixing of erodible areas (notching, washout, erosion, backfilling, blowing of seedlings) it is recommended pre-reclamation as planting perennial grasses between the rows, and the use of polymers. In such cases, after planting in the first year it is not recommended to take care of forest cultures between the rows in order to preserve the role of the erosion of the polymer film that can fulfill its role during the growing season. The greatest interest in the practice two types of polymers has found - latex and polyacrylamide (PAA). The water evaporation from soil under the latex film is reduced by 2 times and the content of moisture in the upper substrate layer is increased. Latex film leads to lumpiness of upper soil substrate, besides the gas exchange of seedlings is increased. The retention period is from 40-45 days to 3-4 months. The soil structure factor is increased from 1.3 to 3-4.3 on using PAA; liquid and hard drainages are reduced significantly; the content of fractions which is felt under wind erosion becomes smaller by 5-6 times versus the original soil content. The strength of film made from 1% solution of PAA is enough to prevent erosion if the wind rate is up to 20 m/sec. The best concentration of PAA solution for industrial using is 1.0% for sand and sandy loam, and 0.5% for Quatenary loam and marl-chalk substrates.

Russian. При биологической рекультивации нарушенных ландшафтов Курской магнитной аномалии выявлен ряд особенностей, связанных с многообразием и специфичностью экологических условий территории, с развитием на свежих отсыпанных субстратах, где необходимо проводить рекультивацию лесными насаждениями, бурных процессов ветровой и водной эрозии. Для успешного создания противоэрозионных лесных насаждений необходимы разработка и внедрение эффективных способов борьбы с ветровой и водной эрозией на отвалах. На площадях, где невозможно создание лесных культур без предварительного закрепления эродируемых участков (засекание, размыв, смыв, засыпание, выдувание сеянцев) рекомендуется предварительная мелиорация в виде посева многолетних трав в междурядьях, а также применение полимеров. В таких случаях после посадки в первый год не рекомендуется проводить уходы за лесными культурами в междурядьях с целью сохранения противоэрозионной роли полимерной пленки, которая может выполнять свою роль в течение вегетационного периода. Наиболее распространены два вида полимеров – латексы и полиакриламид (ПАА). Испарение воды из почвы под латексной пленкой уменьшается в 1,5-2 раза, запасы влаги в верхней толще субстрата увеличиваются. После нанесения латекса наблюдается тенденция к увеличению комковатости верхнего слоя почвы, увеличивается газообмен всходов. Период сохранения пленки – от 40-45 дней до 3-4 месяцев. При применении ПАА коэффициент структурности почвы возрастает с 1,3 до 3,0-4,3; значительно уменьшается жидкий и твердый сток; содержание наиболее подверженных выдуванию фракций снижается в 5-6 раз по сравнению с исходным состоянием почвы. Прочности пленки, созданной 1%-ным раствором ПАА, достаточно для предотвращения эрозии при скорости ветра до 20 м/с. Лучшей концентрацией раствора ПАА для применения в производственных условиях следует считать 1,0% для слабосвязанных субстратов (пески, супеси) и 0,5% – для суглинистых и мело-мергельных субстратов.