Текст
                    В.П. Белобров, И.В. Замотаев
ПОЧВОГРУНТЫ
И ЗЕЛЕНЫЕ ГАЗОНЫ
СПОРТИВНЫХ
И ТЕХНИЧЕСКИХ
СООРУЖЕНИЙ


Российская академия наук Институт географии Russian Academy of Siences Institute of Geography ГЕОС
V.P. Belobrov, I.V. Zamotaev Soils, grounds and green-lawns of sport and technical constructions Moscow GEOS 2007
В.П. Белобров, И.В. Замотаев Почвогрунты и зеленые газоны спортивных и технических сооружений Москва ГЕОС 2007
УДК 631.4:712.2:796 ББК 26.82+40.3 Б 43 Рецензенты: д-р географ, наук А.Л. Александровский канд. с/х наук А.Ю. Куленкамп Б 43 В.П. Белобров, И.В. Замотаев Почвогрунты и зеленые газоны спортивных и технических сооружений. — М.: ГЕОС, 2007— 168 с.+ Юс.цв. вклеек ISBN 5-89118-389-7 Рассмотрены процессы почвообразования и деградации зеленых газонов на футбольных полях, кортах, полевых аэродромах и аэропортах России и Беларуси, подверженных техногенным и спортивным нагрузкам. В основу легли результаты многолетних исследований почвогрунтов, имеющих возраст от 5 до 70 лет. Впервые представлены морфологические, химические, физические и агрохимические свойства искусственно сконструированных почвогрунтов спортивных и технических сооружений. Выявлены и описаны различные виды спортивного технопедогенеза, существенно меняющего скорости элементарных почвенных процессов. Предложена модель алгоритма конструирования футбольных полей, которая служит основой для строительства, восстановления, эксплуатации, а также разработки мероприятий по поддержанию оптимального состояния зеленых газонов. Книга представляет интерес для широкого круга исследователей: почвоведов, географов, экологов, ландшафтоведов, агрохимиков, агрономов, а также тренеров и специалистов, работающих в области строительства и эксплуатации плоскостных спортивных и технических сооружений. ББК 26.82+40.3 Reviewers: A.L. Alexandrovskiy, A.Yu. Kulenkamp V.P. Belobrov, I.V. Zamotaev Soils, grounds and green-lawns of sport and technical constructions. — Moscow: GEOS,2007— 168 p. Under consideration are processes of soil formation and degradation of the grass cover in football fields, tennis-courts, airports affected by technogenic and sport playingloads in Russia and Republic of Belarus. The present publication is a result of the long-term research of soils and grounds in 5 to 70 years of their exploitation. Morphological, chemical, physical and agrochemical properties of man-made soils and grounds in sport and technical constructions are given for the first time. Different kinds of technopedogenesis were identified and described to be a cause of changing the rate of elementary soil processes. An algorithm model is offered to construct football fields to be a basis for building, reconstruction, exploitation, as well as for elaboration of measures to maintain the optimum state of the grass cover and green-lawns. This book is addressed to soil scientists, geographers, specialists in ecology, agrochemistry and agronomy. It can also be used for sport trainers and specialists in the field of building and exploiting the flat sport and technical constructions. © ИГ РАН, текст, иллюстрации, 2007 © Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 2007 © ГЕОС, 2007
Предисловие Техногенные воздействия на естественные почвы и искусственно сконструированные почвогрунты, а также зеленые газоны в настоящее время настолько интенсивны, что приобрели важное не только прикладное, но и теоретическое значение. Проявления техногенных воздействий, в том числе и агро- генных, нашли отражение как в характере почвообразовательных процессов, так и особенно в свойствах почв, их эволюции и использовании в различных областях народного хозяйства (градостроительстве, сельском хозяйстве, рекреации и т.д.). Интенсивность техногенных воздействий и их последствия предопределили возникновение специфического направления в почвоведении — технопе- догенеза [Глазовская и др., 1986], в котором доминирующую роль играют процессы, обусловленные прямым или опосредованным воздействием человека на почвы и факторы почвообразования (окружающую среду). Следствие технопедогенеза — техногенно измененные почвы, формируются, например, в районах добычи угля и нефти, в зонах влияния водохранилищ, на осушаемых и орошаемых массивах и т.д. [Солнцева, 1998; Андроханов и др., 2000; Герасимова и др., 2003; Александровский, Александровская, 2005]. Особую группу представляют «новообразованные» или искусственно сформированные почвогрунты (ПГ), которые характерны для различных плоскостных спортивных и технических сооружений с грунтовым и/или дерновым покрытием — газоном (табл. 1). К плоскостным спортивным сооружениям относятся поля для игры в футбол, бейсбол, регби, теннис, гольф и др., к плоскостным техническим — полевые аэродромы, аэропорты и т.д. Происхождение, свойства, эволюция сконструированных почв мало исследованы по сравнению с зелеными газонами, которые изучены достаточно детально. Вместе с тем многие проблемы зеленых газонов, возникающие время от времени в течение их эксплуатации, обусловлены свойствами и строением почвогрунтов, на которых они формируются. В этой связи особенности и систематика почвогрунтов, характер развивающихся в них процессов, без исследования которых невозможно адекватное понимание накапливающегося эмпирического материала о преобразованных и созданных человеком почвах, также актуальны и требуют теоретического и практического обоснования. Почвы и почвогрунты, спортивные и технические сооружения являются элементами единой открытой геотехнической системы, обменивающейся с ок- 5
Предисловие Таблица 1. Классификация газонов плоскостных спортивных и технических сооружений (по: [Сигалов, 1971 ], с изменениями и дополнениями авторов) Сооружения Специализированные открытые плоскостные спортивные Технические Группы газонов Спортивные Дерновые покрытия типа газонов или газоны специального назначения Типы газонов Поля для отдельных видов спорта: лужайки в парках и лесопарках; футбольные поля на стадионах, учебно- спортивных базах и учебно-тренировочных центрах; теннисные корты; поля для гольфа; поля для других спортивных игр (регби, лапты, бейсбола, ручного мяча, стрельбы из лука, хоккея на траве); ипподромы Откосы: земляное полотно транспортных магистралей, гидротехнических сооружений; берега крупных рек. овраги в пределах городской территории Зоны безопасности вокруг взлетно- посадочных площадок грунтовых и бетонных полевых аэродромов (воздушные линии местного значения; использование сельскохозяйственной авиации) Задернованные участки между магистральными и обычными рулежными дорожками, а также зоны безопасности взлетно-посадочных полос в аэропортах Промышленные территории: отвалы тепловых электростанций: отвалы перерабатывающих предприятий; отвалы и карьеры открытых разработок полезных ископаемых; защитные (зеленые, экологические) зоны предприятий ружающей средой веществом и энергией [Арманд, 1975; Дьяконов, 1978; Рельеф..., 2002], природные и технические части которой тесно взаимосвязаны (рис. 1). Во всех системах данного типа, так или иначе, участвует техника (тракторы, газонокосилки и т.д.). Вследствие воздействия почвы на фоне природных процессов резко меняют свои свойства, а также направление и скорость основных элементарных почвенных процессов. Отсутствие достаточной информации о техногенно измененных почвах, интенсивности процессов педогенеза и их направленности, создает определенные трудности при строительстве и в особенности эксплуатации плоскостных спортивных и технических сооружений. Наиболее ярко это проявляется там, где максимальна интенсивность техногенного воздействия на зеленый травяной газон. Типичный пример — футбольные поля. 6
Предисловие Природная среда ± Социально-экономическая среда L Природная подсистема Травяной газон - почвогрунт Химические меры защиты газонных трав "f" ж 5 О. О ь X о РЭ со О- с Техническая подсистема Игра Спортивная подсистема Рис. 1. Схематическая модель геотехнической системы — футбольного поля В целом в России проблема строительства и функционирования плоскостных спортивных и технических сооружений с хорошим газоном, несмотря на очевидный прогресс, остается весьма актуальной. Сетуя на разные обстоятельства (неблагоприятные погодные условия, плохую подготовку спортивных и технических сооружений к сезону, не эффективную эксплуатацию травяных газонов и т.д.), которые в разной степени, но с постоянной тенденцией ведут к деградации зеленого газона, мы видим и определяем его состояние по внешним признакам. Эти признаки адекватно отражают как природные катаклизмы, так и эксплуатационные просчеты. Постоянно поддерживать такие сооружения в оптимальном эксплуатационном или игровом состоянии — целевая, но очень сложная задача. Быстро ликвидировать все текущие проявления деградации газона (болезни газонных трав, дефицит питания и др.) — задача тактическая и более простая. Такой общепринятый взгляд снаружи на зеленые газоны плоскостных спортивных сооружений и газоны специального назначения технических сооружений доминирует и определяет практически все агротехнические мероприятия по поддержанию их в хорошем состоянии. В настоящей работе на примере исследования только плоскостных спортивных (главным образом, футбольных полей) и технических сооружений (аэродромов) мы попытаемся посмотреть на них как бы изнутри, проанализировать 7
Предисловие строение, свойства и функционирование почвогрунтов, представляющих собой единое целое с зеленым газоном. Цель: во-первых, донести до читателя мысль о том, что зеленый газон лишь видимая часть сооружений и, во-вторых, что их хорошее состояние во многом зависит от скрытой (невидимой) части — почвогрунта или «тела» такого сооружения, будь то футбольное поле или зона безопасности аэропорта. Процесс деградации плоскостных спортивных и технических сооружений постепенный, но, как показали исследования, практически неизбежный. Большинство футбольных полей России, например, созданы либо в довоенный период, либо сразу после войны. Выяснилось, что их возрастной ресурс во многом исчерпан. Требуется либо строительство новых футбольных полей, либо их модернизация (фото 1, см. цв. вкл.). В этом плане опыт строительства футбольного поля на стадионе «Динамо» (г. Махачкала, Дагестан), в котором один из авторов принимал непосредственное участие, показал насколько важно изначально правильное понимание функциональных особенностей почвогрунтов, их эволюции в разных природных зонах страны (фото 2, см. цв. вкл.). При этом чрезвычайно важен выбор места для строительства, свойства почвогрунта, анализ основных процессов почвообразования во времени, прогноз или алгоритм поведения почвогрунтов при использовании разных агротехнических мероприятий (скашивание, полив, подогрев, пескование, землевание и т.д.). Допущенные при строительстве разного рода конструктивные просчеты и ошибки природные процессы не прощают. Рано или поздно все они отражаются на зеленом газоне. Одна из задач работы состояла также в том, чтобы оценить реальные сроки функционирования плоскостных спортивных и технических сооружений. Например, так ли необходима широко пропагандируемая нашими чиновниками чуть ли не повсеместная замена дернового покрытия футбольных полей на искусственное. Такой необходимости в полной мере нет, даже принимая во внимание контрастные климатические условия на территории России и стран бывшего СССР. Опыт изучения почв и почвогрунтов футбольных полей клубов «Спартак» и «Динамо» (г. Москва), «Гомель» (г. Гомель, Беларусь) показывает, что естественный дерновый газон при соответствующем уходе поддерживается в игровом состоянии порядка 50-70 лет. Дискуссия на эту тему продолжается. Решающий выбор сделает время. Для нас, например, очевидно, что строительство футбольных полей с естественным покрытием, рассчитанное на несколько поколений спортсменов и болельщиков — реальность. Основанием для такого оптимистического мнения явились проведенные исследования, раскрывшие суть и характер проявления элементарных почвенных процессов в почвогрунтах разных природных зон страны и позволившие разработать практические рекомендации по борьбе с негативными последствиями, приводящими к преждевременной деградации зеленых газонов. Стоит футбольное поле с естественным покрытием при всех многолетних издержках по поддержанию его в игровом состоянии много дешевле, чем ис- 8
Предисловие кусственный газон. Кроме того, такое поле доступно практически для всех футбольных клубов и спортивных обществ. Его положительная роль в массовом и профессиональном спорте очевидна. Большая часть исследований в работе посвящена спортивным сооружениям — футбольным полям, наиболее подверженным техногенной трансформации в процессе эксплуатации. Авторы выражают свою признательность всем руководителям и сотрудникам стадионов, спортивных обществ и клубов, которые способствовали исследованиям и, в конечном счете, выходу этого труда в свет: «Спартак» (пос. Черкизово, Московская область), «Динамо» (г. Москва), «Динамо», «Труд» и «Анжи» (г. Махачкала, Дагестан), «Диана» (г. Волжск, Марий Эл), «Хопер» (г. Балашов, Саратовская область), «Гомель» (г. Гомель, Беларусь), «Уралан» (г. Элиста, Калмыкия), «Черноморец» (г. Новороссийск), «Сатурн» (г. Рамен- ское, пос. Кратово, Московская область), «Метеор» (г. Жуковский, Московская область), «Динамо» (пос. Новогорск, Московская область), «Спартак» (г. Голицыно, Московская область), сотрудникам Института географии Российской академии наук и лаборатории географии и эволюции почв, где выполнена большая часть аналитических работ. Особую благодарность авторы выражают А.Ю. Куленкампу — кандидату сельскохозяйственных наук, доценту Российского университета дружбы народов за постоянную помощь и участие в работе, а также ценные замечания по улучшению содержания книги. 9
Введение Футбольное поле (ФП), является наиболее представительным из семейства плоскостных спортивных сооружений и, кроме своего основного предназначения как спортивная арена для игры в футбол, выполняет ряд опосредованных функций — оздоровительную, туристическую, эмоциональную и др. [Белобров и др., 2002 а,б; Шевелев, 2003]. Эти функции, тем не менее, являются очень важными и значимыми в жизни миллионов и сотен миллионов людей во всем мире. Футбол как очень популярный вид спорта тесно связан с футбольным полем — красивым зеленым газоном, радующим глаз и доставляющим людям удовольствие даже от простого созерцания. Футбол и футбольное поле, с одной стороны, и общество — с другой создают своеобразный симбиоз, в котором существуют прямые и обратные связи, в том числе и воздействие общества на футбол и футбольные поля. Как и где построено футбольное поле, хорошо ли оно функционирует, далеко не праздные вопросы, стоящие перед обществом. На решение их тратятся огромные средства. Чего стоит одно только поддержание футбольных полей в игровом состоянии круглый год или сезон. Мы с вами не раз были свидетелями игр даже национальных сборных на полях, находящихся в ужасном состоянии как у нас в стране, так и за рубежом, причем порой виноватыми в этом оказывались вовсе не погодные условия, на которые принято списывать все неудачи. Виновато, если не принимать во внимание технические проблемы эксплуатации, собственно футбольное поле как оно есть, как биокосное тело, построенное не лучшим образом и поэтому функционирующее не так, как хотелось бы или просто устаревшее в силу деградации (например, из-за ухудшения дренажа). Футбольное поле, несмотря на мощный эксплуатационно-антропогенный пресс, функционирует по законам природы, которые никто не отменял и отменить не в состоянии. Регламентированные обработки футбольных полей по поддержанию зеленого газона в функциональном состоянии (подогрев, полив, аэрация, землевание, подсев трав и др.) способны усилить, лишь ускорить, частично изменить природные процессы на футбольных полях. Какое бы футбольное поле мы ни построили, оно будет развиваться (эволюционировать) по типу природного тела в условиях, которые характерны для данного конкретного места, будь то Лондон, Париж, Рим или Москва. 10
Введение Что представляет собой футбольное поле? Большинство просто не задумывается над этим вопросом. Если и задумывается, то только когда видит его очевидные недостатки и низкое качество зеленого газона. Далеко ходить не надо. Всем москвичам, и не только им, хорошо знакома эпопея с реконструкцией поля в Лужниках. Вновь созданное поле себя не оправдало. Невооруженным глазом был виден плохой дренаж, который списали на якобы ухудшившееся испарение с поверхности зеленого газона из-за строительства крыши над стадионом. Однако это была лишь видимая часть айсберга в объяснении истинных причин дефектов поля. Основные из них лежали и лежат глубже, в самом теле футбольного поля — сложном многослойном почвогрунте — субстрате природно-антропогенного происхождения. Сформировать такое тело далеко не простая задача. Она требует хорошей теоретической базы и эмпирического опыта, неоднократно проверенного на практике. Имеем ли мы такие данные для футбольных полей России? Эмпирические, по-видимому, да, а вот теоретических разработок по этой проблеме крайне мало. Существует лишь небольшое число публикаций последней трети прошлого века [Абрамашвили, 1970, 1988, 1989; Байболов и др., 1979; Булгаков, 1979, 1981, 1987; Вишневский, 1967; Гольдин, Ляльченко, 1971; Поликарпов, 1965; Румянцев, 1999], в которых подробно рассмотрены вопросы технологии строительства полей и поддержания зеленого газона в игровом состоянии. Теоретические и практические проблемы сооружения почвогрунтов и их функционирования (кроме поверхностного зеленого газона) игнорировались, а рекомендации по строительству и эксплуатации футбольных полей не всегда имели обоснованную теоретическую базу для такой большой страны, как Россия, с ее климатическими контрастами и, следовательно, не могли выполняться повсеместно. Отсюда понятно, почему вопросы об истинных причинах деградации футбольных полей, постоянных проблем с дренажем или, напротив, с иссушением полей не находили и не находят пока адекватного ответа в специальной литературе. Вышеназванные публикации содержат массу полезных и важных сведений о футбольных полях, зеленом газоне, агрохимическом контроле за ним, применяемой агротехнике и т.д., но не вскрывают глубинные причины деградации почвогрунтов, связанные с процессами почвообразования, которые обусловливают их эволюцию по типу почвенного биокосного тела. Зарубежные источники также сосредоточены в большей степени на характеристике зеленого газона и ограничиваются чисто эксплуатационными данными, методами борьбы с болезнями газонных трав, вредителями, применяемыми препаратами и пр. либо лишь затрагивают проблемы строительства почвогрунтов. Технология создания почвогрунта футбольного поля, устойчивого к деградации в течение длительного периода эксплуатации многими фирмами просто замалчивается или рассматривается как ноу-хау. 11
Введение Написать данную книгу нас подтолкнул интерес, во-первых, чисто профессиональный как почвоведов-географов к проблемам почвогрунтов футбольных полей в России и, во-вторых, как просто людей, любящих футбол. Не секрет, что большинство из футбольных полей страны находится не в лучшем функциональном состоянии. И это учитывая тот факт, что российские клубы все энергичнее выходят на международную арену («Спартак» и «Локомотив», «ЦСКА» и «Зенит», «Рубин» и др.), где требования к футбольным полям более высокие, чем традиционно принятые у нас. Зрителю и спортсменам порой достаточно, чтобы не было кочек и грязи, а о сплошном густом ровном зеленом газоне они могут только мечтать. Определенные положительные примеры зеленых газонов футбольных полей страны, которые по разным причинам не удалось обследовать, мы знаем. Однако их крайне мало. Особенно недостаточно небольших зеленых площадок рядом со школами и во дворах, именно там, где начинается большой футбол. По приглашению одной из фирм мы консультировали и участвовали в работах по строительству футбольного поля «Динамо» (г. Махачкала, новое поле), исследовали почвы и почвогрунты футбольных полей «Динамо» (г. Махачкала, старое поле), «Диана» (г. Волжск, Марий Эл), «Хопер» (г. Балашов, Саратовская область), «Труд» (г. Махачкала), «Гомель» (г. Гомель, Беларусь), «Уралан» (г. Элиста), «Черноморец» (г. Новороссийск), «Сатурн» (г. Раменское, Московская область), «Сатурн» (пос. Кратово, Московская область), «Метеор» (г. Жуковский, Московская область), «Динамо» (г. Москва), «Динамо» (пос. Новогорск, Московская область), «Спартак» (г. Голицы- но, Московская область). На старом тренировочном поле «Спартак»-1 (пос. Черкизово, Московская область) и новом тренировочном «Спартак»-2 (пос. Черкизово, Московская область) работы и консультации по поддержанию функционального игрового режима продолжаются до сих пор. Они базируются на детальном обследовании почвогрунтов поля и служат хорошей основой для мониторинга. Исследования почвогрунтов и зеленых газонов на футбольных полях носили почвенно-географический характер и выявили ряд необъяснимых с позиций эксплуатации футбольных полей феноменов. Эти феномены, тем не менее, легко трактовались с позиций генетического почвоведения, с учетом факторов почвообразования в зоне футбольного поля, процессов или механизмов функционирования субстратов разного состава и свойств. Например, на футбольном поле клуба «Хопер» через три года его эксплуатации сформировался микрорельеф — кочкарник, объяснения чему в специальной литературе по футбольным полям не нашлось. Причина же лежала буквально на поверхности. Органогенный, поверхностный слой субстрата поля засыпали большим количеством чернозема, в минеральном составе которого преобладают смектиты, что при частом поливе способствует сильному набуханию слоя (слитогенезу). В конечном 12
Введение счете, это привело к механическим педотурбациям и формированию микрорельефа типа «гильгай», типичного для гумидных субтропиков и тропиков. Выяснилось, что упрощенный подход к футбольному полю как к зеленому газону в полной мере себя не оправдывает. Качество зеленого газона в огромной степени зависит не только от характера и соблюдения эксплуатационного режима, который сам по себе достаточно сложный и трудоемкий, но также от скорости и интенсивности процессов почвообразования в полном профиле почвогрунта, на глубине до 1,5-2,0 м. В значительной степени искусственное образование, тело футбольного поля развивается от момента его создания по типу почвы, формируя почвопо- добный профиль, со специфическим набором горизонтов и свойств. Свойства таких почвогрунтов сильно варьируют в зависимости от природных условий и естественных процессов почвообразования. Воздействие последних усиливается и провоцируется при использовании агротехники для ухода за зеленым газоном или технологическими приемами при строительстве футбольных полей (создание искусственно дифференцированного по гранулометрическому анализу профиля, системы дренажа, органоминерального гумусированного поверхностного горизонта и т.д.). Современные тенденции использования рулонного зеленого газона по чисто финансовым причинам пока не оправданны. Даже для богатых клубов это слишком дорого, поскольку требуется частая замена рулонов. Замена естественного зеленого газона футбольных полей на искусственный (в конечном счете, так и поступили в Лужниках) также не дешевое удовольствие, за которое, кроме всего прочего, приходится платить здоровьем самих футболистов. Самым дешевым, массовым и в то же время естественным остается на данный момент строительство футбольных полей с дерновым покрытием, при котором учитывается весь комплекс природных условий. Природные условия, включая исходную почву, принимаются во внимание при создании искусственного почвогрунта, определяя его оптимальные и допустимые параметры, материалы и их свойства, методику эксплуатации и мониторинг для поддержания высокого качества зеленого газона. Основываясь на вышесказанном, основную цель работы можно сформулировать как разработку концепции строительства плоскостных спортивных и технических сооружений (главным образом, футбольных полей). Концепция включает теоретические и практические основы создания и эволюции почвогрунтов и на этой базе рекомендаций по строительству, восстановлению и эксплуатации футбольных полей, а также разработку мероприятий по поддержанию функционального состояния зеленых газонов как спортивных, так и технических сооружений. В работе максимально использован личный опыт авторов, что наряду с анализом литературных данных позволило сделать научно обоснованные оценки. Вполне достаточно оснований считать, что рукотворно созданные 13
Введение почвогрунты футбольных полей развиваются как почвы [Белобров и др., 20016, 2002; Герасимова и др., 2003; Замотаев, Белобров, 2004; Белобров, Замотаев, 2006]. Для достижения поставленной цели и решения промежуточных задач был использован весь методический багаж генетического почвоведения. Это позволило оценить роль процессов почвообразования в эволюции почвогрун- тов футбольных полей и выявить истинные причины их деградации, а также разработать рекомендации для строительства новых полей, восстановления деградированных и с учетом соотношений потоков вещества и растворов в системе «зеленый газон — почвогрунт» уточнить существующую методику эксплуатации и сохранения зеленого газона, привязав ее к соответствующим природным зонам и регионам европейской территории России и СНГ. 14
Глава 1 Плоскостные спортивные и технические сооружения как природно-техногенные тела Что изнутри представляют собой плоскостные спортивные и технические сооружения? Как они устроены? Как долго они функционируют, учитывая большие техногенные нагрузки? Можно ли считать зеленый газон, как мы его видим, целостным телом сооружения, в частности футбольного поля, и при этом гомогенным? Наконец, далеко не праздный вопрос — рукотворным (искусственным) или природным телом является футбольное поле. Большинство прямых и опосредованных ответов на эти и сходные вопросы можно найти в литературных источниках, посвященных спортивным газонам в целом и футбольным в частности. Все они рассматривают футбольное поле как игровую арену, способную длительное время функционировать в определенном игровом режиме и которую надо поддерживать многочисленными агрофизическими, агрохимическими и агрономическими приемами. Проблемы развития (эволюции) футбольного поля, всех его компонентов и составляющих, выявление процессов, влияющих на это развитие, остались за рамками научных исследований, вероятно, потому, что сам предмет исследования — футбольное поле — находится на стыке интересов многих наук, но, как оказалось, ближе всего он относится к почвоведению. Достаточно убедительно это было показано в книге О.Б. Румянцева [1999], изданной под эгидой профессиональной футбольной лиги (ПФЛ). Футбольное поле — это антропогенно-природное тело, развивающееся по типу почв, по законам природы и под воздействием тех же факторов и процессов, что и естественные почвы. Тело футбольного поля, как и почва, имеет свой специфический антропогенно-природный профиль. Природа вносит свои коррективы в развитие этого тела, усиливая неоднородность футбольного поля, его пространственную гетерогенность, которая растет под влиянием техногенеза. Все неоднородности почвогрунтов футбольного поля или аэродрома отражаются на функциональном состоянии зеленого газона. Он тем лучше и дольше служит, чем правильней подобрано тело почвогрунта с учетом природной среды с ее климатическим, биогенным, водно-грунтовым и прочим разнообразием, определяющим эволюцию системы почвогрунт — зеленый газон. 15
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... 1.1. История создания почвогрунтов и зеленых газонов История создания почвогрунтов и газонов сильно расходится по времени зарождения и назначению. Первые «ковры из трав» в садах Персии, Средней Азии и Египта были жизненно необходимы для защиты от палящих лучей солнца, создания тени и прохлады в знойный день. Они не потеряли своей значимости и по сей день, особенно в странах с аридным и семиаридным климатом. Роль почвогрунтов выполняли естественные почвы, служившие субстратом для сеяных трав. В Европе газоны появились значительно позднее — после крестовых походов, ознакомления европейцев с культурой выращивания травяных ковров. В средние века Альберт Магнус (1193-1280) в своем трактате «О растениях» посвятил специальную главу устройству декоративных садов, в которой вполне определенно отмечает эстетическое и лечебное значение травяного покрова, а также использование газона как места для прогулок, игр и отдыха. С мнением А.Магнуса о том, что «зрение ничем так не наслаждается, как мягкой, тонкой, невысокой травой», нельзя не согласиться. При этом он подробно излагает своеобразную агротехнику создания газонов путем пересадки готового дерна. В его описаниях уже имеется четкое представление о необходимости уничтожения сорняков, планировки поверхности почвы, а также подбора определенного дерна и последующего его уплотнения. В России достоверные сведения о создании газонов путем посева трав мы находим в указе Петра I от 1715 г. «...что и как исправлять в Петергофе», который предписывал создание газонов в Летнем саду [Куленкамп, Аль-Гасса- ни, 2003]. Сооружение и использование газонов специального назначения для игр, а позднее и технических сооружений началось только в XVI в. Сначала в Нидерландах для игры в гольф, затем в Шотландии и Англии, где были созданы вызывающие зависть всего мира зеленые газоны с низко стриженой травой. Немного позднее «гольфовые» площадки появились и в США. Сведений о создании искусственных почвогрунтов в этот период времени не было обнаружено. Все газоны формировались на почвах, естественное плодородие которых определяло в большинстве случаев качество газонов. Одной из проблем того времени было сдерживание неудержимого роста трав, мешающего играм. На газонах для гольфа рост трав сдерживали разными способами: выпасали овец, топтали и били по ней палками, использовали косу. Из отрывочных сведений того времени, дошедших до нас, известно, что «округлые шрамы, неровности и проплешины были видны в течение нескольких дней». Этот способ борьбы с ростом трав оказался настолько неудобным, что вскоре придумали механический способ «подкашивания». Первую газонокосилку 16
Фото 1. Деградация газона футбольного поля, стадион «Динамо», г. Махачкала (до реконструкции) Фото 2. Зеленый газон футбольного поля радует глаз и спустя год после реконструкции, стадион «Динамо», г. Махачкала
Фото 3. Устройство системы подземного обогрева нового футбольного поля и укладка биогенно-минеральных слоев, стадион «Динамо», г. Махачкала Фото 4. Устройство дренажной системы в глинистом основании нового футбольного поля, стадион «Динамо», г. Махачкала
Фото 5. Выравнивание поверхности футбольного поля после укладки био- генно-минеральных слоев, стадион «Динамо», г. Махачкала Фото 6. Почвенный разрез во вратарской площадке, Тарасовская учебно- спортивная база «Спартак», старое поле Фото 7. Морфологическое строение профиля почвогрунта (технозем дерновый ос- таточно-оглеенный), Тарасовская учебно- спортивная база «Спартак», старое поле
Фото 8. Отбор почвенных проб на анализы (справа — Г.В. Кулакова). Тарасовская учебно-спортивная база «Спартак», старое поле Фото 9. Морфологическое строение профиля почвогрунта (технозем дерновый солонцеватый), уровень грунтовых вод — 1 м, стадион «Динамо», г. Махачкала (до реконструкции)
/./. История создания почвогрунтов и зеленых газонов изобрел в 1830 г. Эдвин Баддинг. Английских землевладельцев также можно считать пионерами широкого внедрения практики закладки газонных травосмесей. В первой половине XIX в. были подобраны виды, дающие очень хорошие результаты при посеве. К концу XIX столетия интерес к созданию качественных газонов для спортивных игр сильно вырос. Это подтолкнуло многие государственные колледжи и опытные станции Англии и США обратить внимание на свойства почв, служивших субстратом для трав. Первые эксперименты по выращиванию трав были приурочены к различным типам почв, что дало важную информацию о взаимосвязях между свойствами определенных почв и газонными травами [Доусон, 1957]. Кроме Европы и Северной Америки всестороннее изучение газонов проводилось в Новой Зеландии, Австралии, Индии, Египте, странах Южной Америки и России. В первые годы XX в. вышли в свет основополагающие труды о газонах известных русских специалистов-садоводов: П.И. Каменоградского, П.Н. Штейнберга, Н.П. Ильина, В.И. Гомилевского и Н.И. Кичунова. XX в. стал веком бурного развития газонов специального назначения [Зверинцев, Нестеров, 1935; Брокгауз, 1937; Руководство..., 1942; Поликарпов, 1945; Шаин, 1948]. В 50-60-х годах произошел мощный прорыв в сфере создания и эксплуатации спортивных газонов, а также партерных и мавританских [Кланг, 1951; Новожилов, 1953; Попов, 1962]. Большое распространение получили газоны технических сооружений — аэродромов и ипподромов, обочин и откосов дорог и т.д. [Кирсанов, 1966]. Селекционерами были созданы специальные сорта трав, пригодные для создания газонов в различных регионах мира. При обработке этих трав стали применять высокоэффективные пестициды для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями, сложные комплексные минеральные удобрения и специальную технику [Петрашев и др., 1952; Головач, 1955; Доусон, 1957; Сигалов, 1960, 1969, 1971 а,б; Яблоновский, 1960; Новик, 1962; Тамберг, 1962; Галактионов, 1963; Барганджия, 1964; Барякин и др., 1964; Инструкция..., 1964; Лаптев, 1964, 1970, 1983, 1986; Петоян, 1964; Шкулов, 1964; Галактионов, Силина, 1964; Кирсанов, 1966; Кушниренко, 1969; Николаевский и др., 1970; Инструктивные указания..., 1973; Газоны, 1977; Зотов, 1978; Мыцык, 1985; Rasen et al., 1975; Buring, 1977; Adams, Jones, 1979]. Этот период в СССР отмечен существенным прогрессом в создании и поддержании в игровом состоянии спортивных газонов. Труды В.П. Вишневского [1967], Г.Г. Абрамашвили [1970, 1979, 1989], М.И. Гольдина и К.Я. Ляльченко [1971], A.M. Булгакова [1979, 1981, 1987], А.В. Николаенко и В.О. Саливан [1983] были посвящены строительству различных плоскостных спортивных сооружений, в особенности футбольных полей, и уходу за их дерновым покрытием. В названных работах подробно излагается последовательность строительства спортивных газонов, даются агрохимические и агротехнические рекомен- 17
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... дации по уходу за ними. Они могут служить ориентиром для дальнейших исследований в области изучения газонов спортивного профиля. Однако в этих трудах, как и в более ранней литературе, не удалось обнаружить ни одного примера классического описания почвогрунта футбольных полей по образу почвенного профиля с соответствующими морфологическими и аналитическими показателями качественного его состава по горизонтам или слоям. В лучшем случае встречаются данные об исходном гранулометрическом составе слоев при строительстве футбольных полей, а также результаты агрохимического опробования поверхностного слоя. Агрохимические исследования дерновых горизонтов газонов безусловно необходимы. Они применяются для диагностики состояния зеленого газона, оценки времени и характера подкормки травостоя (определения норм внесения удобрений), а также применения пестицидов для защиты травяного покрытия от вредителей и болезней. По мнению большинства авторов, искусственно созданные на футбольных полях почвогрунты выполняют косвенную роль субстратов и мало влияют на состояние зеленого газона, если поддерживать их плодородие внесением удобрений и соответствующей агротехникой. Как России, так и во всем мире исследования газонов не прекращаются. Продолжают выходить научные труды и практические рекомендации, посвященные различным аспектам создания газонов и ухода за ними [Фирсова, 1995; Бойчук, 1996; Газоны..., 1998; Петрова, 1998; Дурдыбаев, Кожуханцев, 1999; Алексеев, 2000; Диев, Клюйков, 2000; Емельянова, 2000; Князева, 2000; Современная техника..., 2000; Бойко, 2001; Бутковский, 2001; Медведев, 2001; Напольских, 2001; Хессайон, 2002; Шевелев, 2002; Куленкамп, Аль-Гассани, 2003; Лепкович, 2003; Белобров и др., 2005; Инженерная биология..., 2006; Rasen et al., 1988; Bauen..., 1989; Baker, 1990; Grundsaetze..., 1994, 1995 a,6; Lehr, 1997; Van Deventer, 2000; Matthias, 2002; Florineth, 2004; Sportrasenpflege, 2006]. Лидерами, как по публикациям, так и по уровню культуры газонов, особенно спортивных, в настоящее время по праву считаются США, Великобритания и Германия. По селекции и семеноводству газонных трав ведущие позиции занимают Нидерланды и Дания. Можно с уверенностью констатировать, что в настоящее время в мире создан мощный научно-теоретический и прикладной аппарат по выращиванию газонов разного назначения и уходу за ними, накоплен огромный опыт по мониторингу за их состоянием. При этом, в отличие от газонов, на почвы и особенно искусственно созданные почвогрунты должного внимания обращено не было, и в литературе им также не нашлось достойного места. Вместе с тем, усиливающийся антропогенный пресс, техногенез в целом и спортивный в частности, оказывают на газоны и почвогрунты сильнейшее влияние, при этом свойства последних, процессы почвообразования их роль и эволюция приобретают для самих газонов определяющее значение. 18
1.2. Мор фо генетически я характеристика почвогр унтов 1.2. Морфогенетическая характеристика почвогрунтов 1.2.1. Плоскостные спортивные сооружения Футбольные поля Анализ отечественных и зарубежных источников показал, что практически нет ни одного полнопрофильного морфологического описания почвогрун- та функционирующего футбольного поля, которое бы демонстрировало всю сложность, а главное динамику изменений его свойств во времени. В лучшем случае показаны изменения морфологии поверхностного слоя, собственно зеленого газона. Считается, что все лежащее ниже зеленого газона хорошо известно, поскольку создано искусственно и по определенной схеме и не является причиной деградации поверхностного слоя. Основной проблемой строительства футбольного поля на данный момент является, по сути, выбор технологии и схемы ухода за ним, а не то, в каких условиях рельефа и климата и на каких отложениях или почвах оно будет создано. За кадром остается вопрос — как будет функционировать футбольное поле в принятом эксплуатационном режиме. В этой связи в разных литературных источниках проблеме формирования футбольного поля отводится достаточно много места, как в виде инструкций, так и рекомендаций [Вишневский, 1967; Гольдин, Ляльченко, 1971; Румянцев, 1999]. Везде подчеркивается главное условие. Для строительства футбольных полей необходимо вырыть котлован глубиной 50-60 см в виде корыта, срезав значительную часть почвенного профиля, затем по определенной схеме засыпать его композиционным материалом разного типа, создав на поверхности органоминеральный гумусовый горизонт, в какой-то степени имитирующий почвенный (фото 3, см. цв. вкл.). При этом в искусственно созданной толще при необходимости или в результате заложенных в проекте требований может быть создана система дренажа, полива, подогрева, обеспечивающая наилучшие эксплуатационные свойства поля (фото 4, 5, см. цв. вкл.). Можно просто разровнять (спланировать) поверхность существующей почвы, прикатать, ее разрыхлить и посадить траву. Но «работать» такое поле будет очень недолго, как, например, на стадионе «Хопер» (г. Балашов), а может и сезона не выдержать. Эмпирический опыт (футболу больше 100 лет!) однозначно говорит в пользу создания нового, сложного по строению, рукотворного почвогрунта, который отвечает эксплуатационным требованиям и не вредит здоровью футболистов. В нашей стране можно встретить большое разнообразие таких искусственных почвогрунтов на футбольных полях, построенных в разные годы, с системами полива и подогрева и без них, но почти всегда с одной из форм дренажа (обычно горизонтального), так как полив зеленого газона требует постоянного оттока 19
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... воды. Очень редко собственно систему дренажа заменяет насыпной песчано- дресвяный субстрат, являющийся хорошим фильтром для гравитационных вод. Таким образом, антропогенное наслоение (пачка) органоминеральных и минеральных компонентов вместо срезанных верхних горизонтов почвы (обычно горизонтов Al, A2, А2В и даже В) расположено на поверхности, которая представляет собой остаточные горизонты естественной почвы и/или почво- образующих пород. Обычно считается, что искусственно созданная пачка слоев (горизонтов) и есть тело или почвогрунт футбольного поля. Подстилающие горизонты почв и почвообразующих пород в почвогрунты футбольного поля обычно не включаются. В то же время при проектировании и строительстве предлагается учитывать их свойства, в особенности гранулометрический состав [Гольдин, Ляльченко, 1971; Абрамашвили, 1988; Румянцев, 1999; ГОСТ 12536-79], определяющий мощность и характер слоев насыпного чехла. Проведенные детальные исследования почвогрунтов футбольных полей до глубины почвообразующих пород, т.е. порядка 1,0-1,5 м, показали, что подстилающие остаточные горизонты почв и пород играют важную роль не только в функционировании всего профиля, но даже его поверхностных горизонтов — зеленых газонов. Таким образом, фактические границы почвогрунта футбольного поля простираются в глубину не на 50-60 см, а гораздо глубже, захватывая и природные субстраты в виде остаточных горизонтов почв. Именно с этих позиций мы и рассматриваем почвогрунты футбольных полей, представляющих собой сложное полигенетическое природно-антропогенное тело. Антропогенная (верхняя) и природная (нижняя) части тела тесно связаны друг с другом не механически, а в результате выщелачивания, фильтрации, оглеения, дренажа, лессиважа, карбонатизации, засоления и других процессов, определяющих эволюцию футбольного поля от нуль-момента (ввода в эксплуатацию) до настоящего времени [Белобров и др., 2002; Замотаев, Белобров, 2002 а,б, 2004; Белобров, Замотаев, 2006]. Футбольное поле необходимо рассматривать и как трехмерное тело, имеющее вертикальную, горизонтальную и объемную составляющие. При этом важно помнить о том, что оно должно быть гомогенным по всем трем измерениям, т.е. иметь одинаковое строение субстрата на весь его объем и поверхность, которую занимает футбольное поле, равное по международным стандартам от 0,640 до 0,825 га [Правила..., 1998]. Верхняя часть почвогрунта футбольных полей, создаваемая искусственно, обычно имеет однотипное строение вертикального профиля по всему полю, несмотря на то, что сделать это сложно и требует тщательного подхода к работе и постоянного контроля [Гольдин, Ляльченко, 1971; Румянцев, 1999]. Нижняя часть субстрата — погребенные горизонты почв — включается в почвогрунт без изменений, как она есть. При этом находящаяся на одной и той же глубине, например 70 см, почва может не иметь однородной поверхности на всей площади футбольного поля. 20
1.2. Морфогенетическая характеристика почвогрунтов Напротив, как следует из нашего и всего опыта многих поколений почвоведов, обнаружить на одной и той же глубине однородную по свойствам поверхность на площади около 1 га и даже меньше просто невозможно. Следовательно, искусственно созданное тело футбольного поля лишь условно можно считать гомогенным по строению его верхней части и естественно-неоднородным — нижней, т.е. в той или иной степени гетерогенным в целом. Отсюда, принимая во внимание взаимосвязь верхней и нижней частей почвогрунтов, о чем говорилось выше, вытекает, что неоднородный характер погребенной поверхности отражается через процессы почвообразования и на ее верхней части — зеленом газоне в виде различных деградационных явлений. Развивается фитопятнистость, образуется нанорельеф в виде слабовыражен- ных понижений и повышений (просадочные явления), нарушается поверхностный и внутригрунтовый дренаж и т.д. Не учитывая строение и состав почво- грунта в целом, большинство таких явлений невозможно объяснить и, следовательно, принять меры к восстановлению функционального состояния зеленого газона. На рис. 2 показаны примеры различных конструкций покрытий, предложенных М.И. Гольдиным и К.Я. Ляльченко [1971], а на рис. 3 конструкций почвогрунтов по [Florineth, 2004]. Отметим, что общим для них является присутствие в профиле поверхностного органоминерального горизонта, на котором формируется зеленый газон и подповерхностных слоев искусственного происхождения, дренирующих верхнюю часть почвогрунтов. Большинство различий относится к подповерхностным слоям, их количеству, фильтрационной способности и вла- гоемкости, а также особенностям гранулометрического состава и дренажа оснований искусственного профиля почвогрунтов [Эггельсман, 1984]. Роль основания на фоне конструируемой части почвогрунта остается во многих вариантах конструкций не совсем понятной. С одной стороны, они должны удерживать влагу (см. рис. 2, а, г, д\ 3, б~г), с другой — фильтровать (см. рис. 2, б, в\ рис. 3, а). Наличие дрен на глубинах 40-65 см должно обеспечивать сброс дренажных вод по водоупорному основанию, в котором они проложены. В профилях без дрен эту роль выполняют более легкие по гранулометрическому составу отложения, являющиеся основанием. Суммируя данные вышеназванных и других авторов, мы предлагаем схему морфологического строения универсального почвогрунта футбольного поля, схематически изображенного на рис. 4. Данная схема включает все возможные компоненты и системы: подогрева, орошения, дренажа и др., используемые при строительстве. Такое строение профиля типично, в частности, для футбольных полей «Спартак» (г. Голицы- но) и «Динамо» (г. Махачкала). В действительности каждое футбольное поле имеет свой оригинальный вертикальный морфологический профиль, порой вовсе не отвечающий принятым нормам строительства [Белобров и др., 2002 а,б; Белобров, Замотаев, 2006]. 21
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... fe^WH>i 2 ^Ашлт/ш*щ ШМШ-ШУ ФШтж Q ..'•..¦¦, ¦.'.''..Hi .».1.,.1, ..«.. » 4^>V?^j'W*| 4 ^:?^«v->>^?.^;^4^ 3 4Й>М4Ш'^> Рис. 2. Конструкции покрытий футбольных полей [Гольдин, Ляльченко, 1971] а — однослойная: 1— верхний почвенный слой 10-15 см, 2 — улучшенный грунт основания (суглинистого); б — двухслойная: 1— верхний почвенный слой 10-15 см, 2 — подпочвенный слой 10-15 см, 3 — улучшенный грунт основания (песчаного); в — трехслойная (на дренирующем основании): 1— верхний почвенный слой 10-15 см, 2 — подпочвенный слой 10-15 см, 3 — влагоемкий слой 2-3 см, 4 — дренирующее основание; г — трехслойная (на маловодопроницаемом основании): 1— верхний почвенный слой 10-15 см, 2 — подпочвенный слой 10- 15 см, 3 — дренирующий слой 15-25 см, 4 — подстилающий грунт (глинстый); д — пятислой- ная: 1— верхний почвенный слой 10-15 см, 2 — подпочвенный слой 10-15 см, 3 — песчаная прослойка 2-3 см, 4 — дренирующий слой 15-20 см, 5 — песчаная прослойка 2-3 см, 6 — подстилающий грунт (глина) 22
1.2. Морфогенетическая характеристика почвогрунтов 5-8 см 100-150 см znrm bLtfJ 4 •5 20-30 см Рис. 3. Конструкции покрытий футбольных полей [Florineth, 2004] а — однослойная: 1 — органоминеральный слой, 2 — переходный горизонт к дренирующему основанию, 3 — хорошо дренирующее основание; б— трехслойная: 1 — органоминеральный слой, 2 — переходный горизонт к улучшенному основанию почвогрунта, 3 — улучшенное основание почвогрунта, 4 — дрены, 5 — дренажный внутригрунтовый коллектор, 6 — основание с затрудненным дренажем; в — трехслойная: 1 — органоминеральный слой, 2 — переходный горизонт к улучшенному основанию почвогрунта, 3 — улучшенное основание почвогрунта, 4 — дрены в почвогрунтах с дренажными трубами, 5 — основание почвогрунта с частично затрудненным дренажем; г— трехслойная: 1 — органоминеральный слой, 2— переходный горизонт к дренажному слою почвогрунта, 3 — дренажный слой, 4 — дрены в почвогрунтах с дренажными трубами, 5 — основание с затрудненным дренажем 23
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... о i о. .. d х ОС 2 ГО X О- ГО а: а: I 5 So 2 ' 2 Ю ^ 2(N S 2 § о I ? И a. s о х >^ю - о I о о эг о О LO х о О о vo ° -е- о н о о CQ 3 a. S ж ° 8 S ^ го го CD го X 3 ° Н Ю О СО а> •сч °Q о «5J О 3 о °? \ I ? э; а; о а. со с^ 5- X а. о о с О- >> о u сх х о * I о | о * Б s ^ ? О •-О ^ а» О а: ^ го vo ^ X X Ci. VO о с <х> X) У у о а ,^ и^ со' о а. о акт -в- т X -е- о L- О Q. Н (V с о о а; О- ХЗ го • I 9 а? ^ Й ^ х »з Э 5 I * со ^ . - 00 I о ю ° ^ Q X О ж а. vo <и "О аз и 7 ^ i ^ i 24
1.2. Морфогенетическая характеристика почвогрунтов Ниже на примере описания конкретных почв и почвогрунтов футбольных полей страны рассмотрим их основные особенности и отличительные черты, связанные с природными условиями, характером и временем эксплуатации. Футбольные поля возрастом свыше 50 лет (старые поля) Разрез ИЗ-3-00 («Спартак», пос. Черкизово). Поле построено в 1935 г. (фото 6-8, см. цв. вкл.). Надпойменная терраса р. Клязьмы. В растительном покрове преобладают подорожник, райграс пастбищный и мятлик луговой с примесью белого клевера. Ad 0-5 см — темно-серый, одерненный, супесчаный — легкосуглинистый, преобладает фракция крупного песка, уплотненный, твердость варьирует от 19 до 25 мм, вскипает от НС1. А1 j 5-10 см — серый, супесчаный— легкосуглинистый, преобладает фракция крупной пыли, плотнее предыдущего, с включением торфяного материала, вскипает отНС1. А12 10-15 см — серый, супесчаный, преобладает фракция крупного песка, уплотненный, вскипает от НС1. *IID1 15-28(30) см — песок крупнозернистый, плотный, много обломков шлака, сцементированный, вскипает от НС1. IIID2 28(30)-40 см — супесчаный, преобладает фракция крупно — и среднезер- нистого песка, плотнее предыдущего, вскипает от НС1. IVD3 40-56 см — супесчаный, доминирует фракция крупного песка, щебнистый, плотный, вскипает от НС1 (основной горизонт, выполняющий дренажную функцию). [В 1(g)] 56-62 см — легкосуглинистый, доминирует крупнопылеватая фракция, присутствует хрящ, единичные Fe-новообразования, отмечены следы оглеения на контакте с предыдущим горизонтом. [B2(g)] 62-100 см — желтовато-бурый, пылеватый, легкий суглинок с максимумом содержания илистой фракции на границе с нижележащим горизонтом, имеются слабые следы контактного оглеения. [IID] 100-120 см — супесчаный, древнеаллювиальный, с доминированием фракции крупнозернистого песка (второй дренирующий горизонт). Разрез ИЗ-1-00 («Диана», г. Волжск). Плакорный участок. Коренной берег Волги. Территория неустойчивого увлажнения со среднегодовым количеством осадков 475-550 мм. Отмечаются годы и сезоны с достаточным, реже избыточным увлажнением, а иногда и засушливые. Травяной покров отсутствует. А1 0-10 см — неоднородно окрашенный: чередование участков темно-серого и светло-серого гумусированного материала с примесью песка ржаво-желтого цвета; уплотненный, пронизан корнями трав, супесчаный, структура плохо выражена, отмечаются запаханные куски дернины (твердость 15 мм), переход к нижележащему горизонту постепенный. A1IIB 10-21 см— светло-серая супесчаная и бурая глинистая масса, плотнее предыдущего, бесструктурный, твердость 21 мм, переход к нижележащему горизонту постепенный. ИВ 21-26 см — бурый, супесчаный, плотный, твердость 23,5 мм. 25
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... IIID1 26-50 см — серый песок, твердость 19 мм. IVD2 50-60 см — светло-серый с желтоватым оттенком легкий суглинок, твердость 15 мм. VD3 60-100 см — тяжелосуглинисто-глинистый, ореховато-призматический с кутанами, встречаются скелетаны, твердость 21,5 мм. [В2] 100-110 см — желто-бурый, тяжелосуглинистый, пылеватый. В боковой стенке вскрывается «елочный» дренаж: глыбы и щебень известняка. Щебень размером 3-5 см и неокатанные глыбы дрен разной формы и размера (10-15 см). Дрена на глубине от 20 до 35 см закупорена темно-коричневым глинистым материалом, который не вскипает от НС1. Этот материал отмечается на поверхности глыб, щебня и в межглыбовом пространстве. Разрез ИЗ-1-99 («Динамо», г. Махачкала; фото 9, см. цв. вкл.). Выровненная часть склона террасы «хвалынской» трансгрессии Каспийского моря. Микрорельеф в виде ясно выраженных микроповышений и незадернованных микроложбин и западин. В растительном покрове (общее покрытие около 60 %) доминируют мятлик, клевер белый и райграс пастбищный. Верхний слой до 60 см — насыпная толща, состоящая из пылеватого суглинка с примесью песчано-супесчаного материала, глубже — мелкозернистый песок с включениями обломков раковин. Дренаж затрудненный. Глубина грунтовых вод около 1 м при амплитуде колебаний от +15 до -50 см. Воды слабощелочные, засоленные, преимущественно сульфатно-содового состава: рН = 7,45; НС03" = 604 мг/л, СГ = 99 мг/л, S042" = 579 мг/л, Са2+ = = 156 мг/л, Mg2+ =113 мг/л, К4" =18 мг/л, Na+ = 169 мг/л; сумма ионов равна 1,736 г/л. Водный режим субстрата пульсирующий: промывной в периоды кратковременного обильного увлажнения за счет поливных вод и атмосферных осадков и выпотной при подъеме минерализованной капиллярно-подвешенной влаги. Adca 0-5 см — темно-серый суглинок, свежий, густо пронизанный корнями трав, комковато-зернистый, копрогенный, переход постепенный. AljCa 5-10 см— антропогенно-преобразованный гумусовый горизонт: темно- серый пылеватый суглинок, увлажненный, глыбисто-ореховато-комковатый, с отчетливыми признаками солонцеватости, уплотненный, много корней, отмечаются ходы червей и крупные копролиты, единичные включения обломочного материала (метаморфических пород, кирпича), слабо вскипает от НС1, твердый (22,8 мм), переход постепенный. А12са 10-20 см — серый с желтоватым оттенком суглинок, светлее предыдущего, увлажненный, комковато-ореховато-глыбистый, с признаками солонцеватости, плотнее предыдущего (25,6 мм), корней мало, отмечены единичные ходы червей, имеются включения обломочного материала, ракушек, вскипает от НС1, переход постепенный. AlBlca 20-30 см — неоднородно окрашен: чередование серого суглинистого комковато-ореховато-глыбистого и желтовато-бурого оглиненного бесструктурного песчаного материала, очень слабо прокрашен гумусом, увлажненный, плотнее предыдущего (26,0 мм), содержит включения карбонатных и метаморфических пород гравийной размерности, карбонаты образуют мучнистые скопления диаметром до 2 см, бурно вскипает от НС1, переход резкий. 26
1.2. Морфогенетическая характеристика почвогрунтов ИВ lea 30-40 см — желтовато-бурый оглиненный песок, увлажненный, бесструктурный, плотный (30,5 мм), встречаются плотные железистые новообразования диаметром до 0,3 см, признаки оглеения очень слабые, много карбонатного материала, бурно вскипает от НС1, отмечаются выделения легкорастворимых солей, переход постепенный. ШВ2са 40-60 см — сходен с предыдущим, переход постепенный. 1УДса,за 60-95 см — желтовато-бурый, пылеватый, карбонатный, засоленный, тонкозернистый песок, встречаются включения раковин морских моллюсков, влажный, уплотненный (21,8 мм), бурно вскипает от НС1. Разрез ИЗ-4-2000 («Гомель», г. Гомель, Беларусь) заложен в пределах центрального круга футбольного поля. Выражен «кочкарник»; травяной покров частично нарушен и механически поврежден. Ad 0-5 см — светло-серый с буроватым оттенком опесчаненный суглинок, ком- ковато-пылеватый, уплотненный, твердость 17 мм, густо пронизан корнями трав, содержит включения кварцевых зерен, переход постепенный. AI, 5-8 см — Прослой светло-серого суглинистого материала с примесью песка желто-бурого цвета, уплотненный, количество корней меньше, чем в вышележащем, переход постепенный. А12 8-15(35) см — неоднородно окрашенный: чередование участков светло-серого гумусированного суглинистого и супесчано-песчаного желто-бурого материала, который на одной из боковых стенок разреза занимает около 80 %; плотнее предыдущего, твердость варьирует 21 до 26 мм, переход постепенный, граница неровная. НД1 15(35)-48 см— буровато-желтый песок, местами желто-бурый, рыхлый, твердость колеблется от 9 до 12 мм, переход постепенный. 1НД2 48-55 см — опесчаненный бурый с желтоватым оттенком суглинок, плотный, твердость варьирует от 21 до 26 мм, содержит включения битого красного кирпича, переход постепенный. 1УДЗ 55-60(65) см — плотный, слабо сцементированный, сложен битым кирпичом с примесью желтовато-бурого суглинистого материала; переход постепенный. УД4 60(65)-70(80) см — плотный, слабо сцементированный, состоит преимущественно из темноокрашенного шлака с примесью битого кирпича; переход постепенный. VI С1 70(80)—100 см — бурый с желтоватым оттенком песок с охристыми оже- лезненными прослойками, тонкослоистый, твердость 19 мм (дренирующий горизонт). VI С1 в разных частях футбольного поля неоднороден по гранулометрическому составу: желто-бурый суглинок (твердость 24-28 мм) — желтовато-бурый опесчаненный суглинок (20-25 мм) — слоистый желто-бурый песок (19, 20 мм). Может быть, местами сохраняется погребенный горизонт В2 или В2С. Разрез 1-ИЗ-04. («Динамо», г. Москва, Большая спортивная арена, поле построено в 1928 г.). Ad 0-2(3) см — дернина. IA1, 2(3)—10 см — серый с желтовато-бурым оттенком, сухой, сильно опесчаненный суглинок, песок крупнозернистый полевошпатово-кварцевый, уплотненный, комковатый, много бурого слаборазложившегося торфа, дресвы и много корней, переход постепенный; в таком виде существовал до середины 2004 г. IIA1A2 10-35 см — темно-серый гумусированный легкосуглинистый с желтовато-бурым оттенком, свежий, комковатый, уплотненный, много корней, встречается 27
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... примесь торфа и дресвы, граница резкая; до 1980 г. этот горизонт был верхним (устное сообщение работников стадиона). IIIA2 35-42 см — желтовато-бурый средне-крупнозернистый песок, сухой, рыхлый, зерна кварца и полевых шпатов преимущественно серые, с желтовато-бурыми пленками оксидов железа, корней нет (первый дренажный слой), граница резкая. IVB 42-47 см — смесь, состоящая из желтовато-бурого песчано-супесчаного материала и темноцветного вещества, по-видимому, мелкораздробленного шлака размером 2-4 мм (для дренажа был использован шлак фракции 8-10 мм, второй дренажный слой), граница резкая. V[B1] 47-52 см (иллювиальный горизонт дерново-подзолистой почвы на покровных суглинках) — желтовато-бурый, сухой, среднесуглинистый, глыбистый, много внутрипедных пор, отмечена примесь дресвы. Согласно имеющимся архивным материалам и литературным данным, дренажная система футбольного поля на стадионе «Динамо» была создана в 1928 г. Дрены были заложены «по диагонали поля на расстоянии 8 м друг от друга. Гончарные трубы диаметром 100 мм уложены на глубине 50 см. Сверху они засыпаны битым кирпичом (фракция 20-30 мм). Затем уложен слой шлака толщиной 5 см (фракция 5-8 мм) и песок слоем 10 см» [Абрамашвили, 1970, с. 14-15]. Разрез Ч-ИЗ-01 («Черноморец», г. Новороссийск, старое поле послевоенной постройки). Выровненная часть склона террасы Черного моря. Ad 0-5 см — дернина, густо пронизанная корнями трав, в том числе свинороя. Al j 5-7 см — серый, свежий, опесчаненный суглинок, зернисто-комковатый, уплотненный, много дресвы (20-30 %), отмечены включения обломков карбонатных и кристаллических пород, остатков ракушек, виноградных косточек, встречается слюдистый материал, суглинок густо пронизан тонкими корнями, вскипает от НС1, граница резкая. А1,,5-12 см — сходен с вышележащим горизонтом, отличается меньшим содержанием дресвы и большей плотностью, встречаются единичные включения хрящеватого материала и обломков кристаллических пород, карбонатный материал во внут- рипедной массе, энергично вскипает от НС1, корней много, встречаются единичные остатки сильноразложившихся трав. Глубже залегает слой песка. Футбольные поля возрастом менее 5 лет (молодые поля) Разрез ИЗ-1-01 («Спартак», г. Голицыно) заложен в 20 м от границы леса на выровненной поверхности футбольного поля в насыпной толще пыле- ватого лессовидного суглинка с хорошим дренажем. Микрорельеф неясно выраженный. Травяной покров (преимущественно белый клевер) неоднородный с проективным покрытием около 80 %. Поверхностный органоминераль- ный горизонт состоит из перемешанных в разных пропорциях компонентов: гумусированного материала выщелоченных черноземов, торфа, мелкой дресвы и/или мелкого гравия (отсева) с примесью песка. Ad 0-3(4) см — темно-серый тяжелый суглинок, густо пронизан корнями трав, структура неясно комковато-зернистая, сырой, содержит включения мелкой дресвы, слабо вскипает от НС1, постепенно переходит в горизонт А. 28
1.2. Морфогенетическая характеристика почвогрунтов AI 3(4)-25 см — темно-серый, тяжелый суглинок с большим количеством дресвы, плотный, сырой, присутствует значительное количество неагрегированного материала: полуразложившиеся растительные остатки и дресва гранитов, тонкие корни, вскипает от НС1, граница резкая, четкая. С глубины 25 см залегает подповерхностный горизонт, состоящий из уплотненного среднего щебня гранитов и гранито-гнейсов. В нижней части профиля субстрата сформирована система горизонтального дренажа. Она представлена дренами, искусственно нарезанными в плотном глинистом основании (в погребенных горизонтах остаточных почв), которые заполнены дренирующими компонентами (дресва крупная и щебень мелкий). Разрез 2-ИЗ-05 («Динамо», пос. Новогорск, Московская область, терраса р. Сходня, тренировочная база, 2005 г.). Ad 0-1,5(2) см — дернина (из Волгоградского питомника, находящегося в зоне каштановых почв). IAlj 1,5(2)—3(4) см— темно-серый, черный с голубоватым оттенком, свежий, тяжелый суглинок и легкая глина (материал гумусовых горизонтов почв питомника), пластичный во влажном состоянии, в сухом — не крошится при размятии пальцами, напоминает обломок кирпича, густо пронизан тонкими корнями, имеются включения крупного песка, дресвы, плотный как асфальт, структура не выражена, переход постепенный. ПА12 3(4)—10 см — неоднородно окрашенный, гумусированный, серый и серо- бурый, свежий, средний суглинок, а также тяжелый суглинок, опесчаненный, плотный, сцементированный, структура плохо выражена, глыбистый, много тонких корней, переход постепенный. ПА1310-18(20) см — неоднородная смесь серого и серо-бурого гумусированного тяжелосуглинистого материала, крупнозернистого песка и дресвы, плотный, сцементированный, глыбистый, корней меньше, чем в предыдущем горизонте. Ill D 18(20)—25(30) см — желто-бурый крупнозернистый песок, рыхлый, вскипает от НС1, имеются включения пластиковых труб системы подогрева. Ниже залегают срезанные нижние горизонты дерново-подзолистой почвы. По периферии поля в дренажных канавах вскрыта красновато-бурая морена. Разрез З-ИЗ-05 («Сатурн», пос. Кратово, Московская область, учебно-тренировочный центр, разрез заложен в насыпной толщ в 2005 г.). Ad 0-1,5(3) см — дернина (из Волгоградского питомника), неоднородно окрашена, отдельные участки-«заплатки» сырые (привезены из Германии, отличаются по цвету и составу трав), твердость 18-20 мм. IAlj 1,5(3)—3(4) см — темно-серый, черный с голубоватым оттенком, тяжелосуглинистый и легкоглинистый материал из гумусовых горизонтов почв питомника, пластичный, плотный, структура не выражена, много тонких корней, резкая граница. ПА12 3(4)—18 см — очень неоднородный по окраске, плохо перемешанный материал: смесь желтовато-бурого и серо-бурого суглинистого гумусированного материала с песком и дресвой (по-видимому, материал пахотных горизонтов эродированных дерново-подзолистых почв Подмосковья), увлажненный, уплотненный, структура не выражена. В нижней части горизонта встречается примесь темно-серого тяжелосуглинистого материала из вышележащего горизонта. Ill D 18-25(30) см — желто-бурый крупнозернистый песок, рыхлый, содержит включения пластиковых труб системы подогрева. 29
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Ниже залегает погребенная подзолистая супесчаная почва с механически срезанными верхними горизонтами. Грунтовые воды залегают близко и оказывают существенное влияние на гидрологический режим естественного почвенного профиля. У всех почвогрунтов (см. рис. 4) выделяется верхняя органоминеральная часть мощностью до 25-30 см, которую мы условно назовем горизонт I. Он насыпной и состоит из 3-4 основных перемешанных в разных пропорциях компонентов: гумусированного материала почв, перегноя (торфа), песка и мелкой дресвы и/или мелкого гравия. Мощность горизонта \а (см. рис. 4) сильно варьирует. Причины — самые разнообразные, лежащие как в области финансирования строительства ФП, так и технологии, обоснованность которой теоретически ничем не подкреплена, если не считать чисто эмпирического опыта самой природы, создавшей бесконечное число зеленых газонов в мире. При строительстве футбольных полей необходимо лишь выбрать соответствующий вариант, адаптированный к природным условиям, с одной стороны, и требованиям футбола — с другой. Более сложный с точки зрения строения и состава подповерхностный горизонт II (см. рис. 4). Он полностью минеральный и формируется из насыпных слоев (от двух до пяти, по [Гольдин, Ляльченко, 1971 ]) разного гранулометрического состава и генезиса, состоящих из различных комбинаций и соотношений следующих компонентов: песка, дресвы, щебня, гальки, гравия, шлака, пемзошлака, керамзита, перлита. Так, в разрезе ИЗ-3-00 таких слоев три — IID1, IIID2, IVD3; в разрезе ИЗ-1-00 четыре — ПВ, IIID1, IVD2, VD3; в разрезе ИЗ-1-99 два — IIBlca и ШВ2са. Стратификация насыпного материала также разнообразна, но в целом выдержана таким образом, что более тонкие фракции песка подстилаются более крупными фракциями гравия и щебня, что создает благоприятные условия для более эффективного, чем в почве, естественного дренажа. Мощность насыпных минеральных слоев для всех почвогрунтов футбольных полей России принято считать постоянной величиной. В действительности она сильно зависит от того, каким по составу материалом (песчаным, суглинистым или глинистым) подстилается горизонт II [Гольдин, Ляльченко, 1971]. Иначе говоря, важно знать гранулометрический состав погребенных под горизонтом II остаточных почв или почвообразующих пород. Чем более глинистый их состав, тем мощнее горизонт II и его составные части: песчаная, дресвяная и щебнистая. Чрезвычайно важен и минеральный состав фракций горизонта II. В идеале он не должен механически и/или химически разрушаться (как, например известняковый щебень) в процессе эксплуатации футбольного поля и эволюции почвогрунта, что имеет место в действительности, сохраняя свое функциональное назначение — фильтрацию растворов и воды и в целом обеспечение хорошего дренажа. В этом горизонте на некоторых футбольных полях проложена система труб внутрипочвенного подогрева и/или орошения, а также поверхностного 30
1.2. Морфогенетическая характеристика почвогрунтов орошения в виде разбрызгивателей (спринклеров). Не касаясь технологии создания таких систем и используемых материалов, о чем в литературе можно найти достаточно данных, отметим, что для различных природных зон России, от Архангельска до Махачкалы, единая технология неприемлема. Требуется гибкая и приспособленная для конкретных природных условий технология, методически обоснованная глубина заложения и частота труб полива и подогрева, необходимость подогрева в целом (например, на поле «Динамо» в г. Махачкале ее создание климатически совершенно не обосновано). В совокупности горизонты I и II составляют верхний — антропогенный компонент почвогрунта футбольного поля. Мы предлагаем называть его ква- зизем [Белобров и др., 2002 а,б; Белобров, Замотаев, 2006], этот слой представляет собой техногенное поверхностное образование [Классификация..., 1997, 2004], почвоподобное тело футбольного поля. Однако квазиземом, как показывают исследования, можно называть только сравнительно молодые футбольные поля, еще в недостаточной мере проработанные почвообразовательными процессами. Старые футбольные поля, имеющие возраст 50-70 лет, преобразованы элементарными процессами почвообразования в такой степени, что профиль приобретает черты почвенного, в нем просматриваются горизонты почв с характерными морфологическими свойствами. Сравнительно редко футбольные поля в России формируются на поверхности естественной почвы, в которой преобразован только слой в 20-30 см (пескование и оторфовывание). В этом случае можно говорить об антропогенно-преобразованной зональной почве, примером которой служит, в частности, футбольное поле клуба «Хопер». Искусственно созданный квазизем подстилается природным компонентом — горизонтом III — остаточной (срезанной) поверхностью естественных почв, представленных горизонтами В, ВС, С или Д. На глубинах около 60-80 см (крайне редко непосредственно под поверхностным горизонтом) обычно создается система горизонтального дренажа. Она представлена гончарными, полихлорвиниловыми (иногда пластмассовыми) трубами с обсыпкой их фильтрующим материалом или дренами, врезанными в поверхность горизонта III и заполненными дренирующими компонентами. Глубина заложения дрен, их частота и состав разнообразны и во многом зависят от гранулометрического состава горизонта III. В более тяжелых по составу горизонтах дрены глубже, а сеть дрен чаще [Гольдин, Ляльченко, 1971]. В супесчано-песчаном, хорошо дренированном горизонте III, дрены, как правило, вообще отсутствуют. Примером могут служить разрезы ИЗ-3-00 (тренировочное поле клуба «Спартак» пос. Черкизово) и ИЗ-1-99 (футбольное поле стадиона «Динамо» г. Махачкала). Оба поля сформированы соответственно на террасах р. Клязьма и Каспийского моря, сложенных аллювиальными песчаными отложениями, хорошо фильтрующими естественные осадки и поливные воды. 31
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Здесь следует упомянуть, что, по нашим расчетам, тренировочное поле клуба «Спартак» получает в результате полива дополнительно в течение года около 1500 мм осадков, что превышает годовую норму более чем в два раза. Таким образом, суммарно футбольное поле за год эксплуатации фильтрует воды столько же, сколько ее выпадает в виде осадков в гумидных субтропиках и тропиках мира. Например, в Сухуми и Батуми в дождливый период с приходом циклонов дренажная система не срабатывает, и поля превращаются в сплошную грязь. Такое не раз происходило ранней весной на стадионах в Сочи, где наши команды готовились к новому футбольному сезону. Не удивительно поэтому, что при прочих равных условиях (качество полей и т.д.) многие команды премьер лиги предпочитают в настоящее время проводить тренировки в полуаридных субтропических условиях Средиземноморья (Турция, Испания, Португалия, Франция и др.), где и осадков выпадает меньше, и вероятность ливней значительно ниже, чем на черноморском побережье Кавказа. Таким образом, большинство почвогрунтов футбольных полей России состоят из двух частей: верхней — антропогенной, включающей описанные выше горизонты I и II и нижней — природной (естественной), представленной погребенными горизонтами срезанной почвы — III. Мощность почвогрунтов, т.е. суммарная мощность всех трех горизонтов, варьирует. Она связана со строением и свойствами почвогрунтов, природными условиями, периодом эксплуатации футбольного поля, а также с интенсивностью и характером процессов, протекающих в каждом из горизонтов и в почвогрунте в целом. Процессы почвообразования достаточно быстро затрагивают мощную толщу субстрата (до 2 м, включая грунтовые воды, например, на поле «Динамо» г. Махачкала), изменяя ее морфологию и особенно мобильные (почва-момент) химические и физические свойства. Все исследованные почвогрунты футбольных полей по строению профиля существенно различаются (как видно из описаний разрезов). Вместе с тем, они имеют общие черты, на основании которых их можно классифицировать (рис. 5). По морфологии профиля почвогрунтов: 1) антропогенно-естественные почвы — «Хопер»; 2) антропогенно-преобразованные почвогрунты — «Спартак»-1, «Динамо»-1 (г. Махачкала), «Диана», «Динамо» (г. Москва), «Сатурн» (г. Ра- менское), «Гомель», «Черноморец», «Уралан»; 3) почвоподобные почвогрунты («квазиземы») — «Спартак»-2, «Динамо»-2 (г. Махачкала), «Динамо» (пос. Новогорск), «Сатурн» (пос. Кратово). По возрасту полей: 1) молодые поля (<5 лет) — «Хопер», «Спартак»-2, «Ди- намо»-2, «Спартак» (г. Голицыно), «Сатурн» (пос. Кратово и г. Раменское), «Динамо» (пос. Новогорск); 2) старые поля (50-70 лет) — «Спартак»-1, «Динамо»-! (г. Махачкала), «Динамо» (г. Москва), «Диана», «Гомель», «Черноморец», «Уралан». Антропогенно-естественные почвы. Характеризуют как молодые, так и старые футбольные поля с так называемой однослойной конструкцией по- 32
1.2. Морфогенетическая характеристика почвогрунтов "Т~ < ~ см Q со Q > ьл -^ со СМ см Q а. оз С U . r¦<• Yi'i 1Г." . rvYi!' IFjlv''" . ivV' I :«'-'¦ -t: ;p :<¦-•¦-•-:{•: ,T>v j :•->' -v:;.. if ЧГиД> ii n" ЧГГпТ i* ' и if Vii.'l CD E- O О e- эс о ГО S а. о Е- о ю CD Э CQ < э см Q > СО а > см о о а> о о Ю Е- •е- е- а аз о- со о са X СЗ №:М Ш т& -а — < < со CQ 3 --' *-; DQ < < К см СО а > 03 сз сз X сз * ."" 'Г" ч. т "1 r,v-:'::f;V :*-*#? :"-7..*:.V-' iafi':'-:--~.V> •*?>€ да 7^F7 *<Ш- Ч^У **>.-.>¦: ^V^^iTF; J-fe^fe.'fe - ';.¦•+••.;- *.^-.".''.N'.j ^&Sv?T?~ ;^&?*"?=€ •,,•,!•.-; • :•. л-/ . vV ¦jv;''rvn!:.i.ii;.i :\yi;. <;i'-v.--."v: ;.{••; о E- O DQ «=3 О 4 о VO E- •e- CQ О a. о с s X CD О a. Е- О о CM о СО о 4f о ю о CD О г- о оо о <я О О Н cJ S Он 33
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... крытия [Гольдин, Ляльченко, 1971; Абрамашвили, 1988, 1989; Florineth, 2004]. Футбольное поле формируется непосредственно на какой-либо почве, в которой преобразован лишь поверхностный 10-20 см гумусовый горизонт, приспособленный для игры в футбол путем пескования, прикатыва- ния и засева специальных трав. Практически почвогрунт футбольного поля мало чем отличается от естественной почвы, представляя собой антропогенно-естественный подтип в типе естественных почв [Классификация..., 1997, 2004]. Антропогенно-преобразованные почвогрунты. Изначально представляли собой квазиземы, которые с течением времени эволюционировали в почво- образные тела, имеющие признаки настоящих почв (обособленные горизонты, структуру, новообразования и др.). По существу 50-70-летние футбольные поля, преобразованные элементарными почвенными процессами, представляют собой антропогенно-естественные почвогрунты, развивающиеся по одному из зональных типов почвообразования. Почвоподобные почвогрунты («квазиземы»). Характерны для молодых футбольных полей с двух-пятислойной конструкцией покрытия [Гольдин, Ляльченко, 1971; Абрамашвили, 1988, 1989; Florineth, 2004]. В квазиземах из генетических горизонтов можно выделить лишь гумусовый и подстилающий. Остальные представляют собой искусственно насыпанные слои разного гранулометрического и минералогического состава, в которых фракция мелкозема может составлять менее 50 %. Предложенная достаточно условная классификация почвогрунтов по морфологическим признакам и возрасту футбольных полей, вероятно, не исчерпывает всего разнообразия профилей, особенно в пределах самих групп. Мы ее используем лишь как рабочую схему, в которой представлены основные типы почвогрунтов футбольных полей европейской территории России. Корты Корты с травяным покрытием мало распространены в нашей стране, по сравнению, например, с Англией, где традиционно проводится множество соревнований на зеленом газоне, и главным из них является Уимблдонский, входящий в главную четверку теннисных турниров планеты. На тренировочной базе общества «Спартак» в пос. Черкизово был исследован такого рода корт площадью около 200 м2, сформированный непосредственно на дерново-подзолистой почве с естественным профилем, описанным ниже. Разрез 1 {Травяной корт «Спартак», тренировочная база общества «Спартак» (пос. Черкизово) в 100 м от футбольного поля «Спартак»-1, фото 10, см. цв. вкл). Ad 0-1 см — дернина газонных трав и сорняков (подорожник, клевер ползучий и др.). 34
1.2. Морфогенетическая характеристика почвогрунтов IAl(EL) 1-5 см — серовато-светло-бурый, свежий, супесчаный, структура комковато-плитчатая не прочная, встречаются агрегаты белесой окраски, уплотненный, много тонких корней, примесь дресвы известковистого песчаника, граница резкая. II Dca 5-10 см — светло-бурый с сероватым оттенком, пылевато-песчано-дресвя- нистый, уплотненный, преобладает дресва карбонатных пород (известковистый песчаник) легко крошится, бурно вскипает от НС1, встречается примесь дресвы кристаллических пород, структура практически не выражена, единичные комковатые агрегаты связаны с тонкими корнями трав, граница резкая. III A1EL 15-25 см— палевый, свежий, легкосуглинистый, комковато-пластинчатый, уплотненный, встречаются единичные тонкие корни, примесь дресвы известковистого песчаника, переход постепенный. Bl(EL) 30-40 см — палево-бурый, легкосуглинистый, рыхлый, бесструктурный, примесь дресвы известковистого песчаника, граница резкая. IV В2 50-60 см — бурый с желтоватым оттенком, песчано-супесчаный рыхлый, структура не выражена, переход постепенный. В2С 60-90 см — ржаво-бурый, песчано-супесчаный, свежий, сцементированный, уплотненный 1.2.2. Плоскостные технические сооружения Рассматриваются на примере полевого аэродрома «Сосновский» (Озерский район Московской области) и аэропорта «Домодедово». Почвогрунты полевых аэродромов по морфологии имеют разное строение. Это могут быть естественные почвы, с плотной дерниной и/или те же почвы с насыпанным сверху органоминеральным слоем со щебенкой, обычно перекрытым бетонными плитами или закатанным асфальтом. Полевой аэродром «Сосновский», созданный в 1967 г. для обработки сельскохозяйственных полей (внесение удобрений, борьба с вредителями и т.д.), расположен непосредственно на темно-серой лесной почве. На поверхности гумусового горизонта был насыпан органоминеральный слой мощностью до 20 см с карбонатной щебенкой разного размера (до 7 см в поперечнике). Поверх этого слоя на взлетно-посадочную полосу были положены бетонные плиты, залитые тонким слоем асфальта. Для малой авиации — это достаточно прочное покрытие, неплохо сохранившееся в течение 25 лет эксплуатации и еще 15 лет после ее окончания. Почвогрунты аэродрома «Сосновский», представленные профилем ИЗ-1-06 существенно отличаются по своему строению от футбольных полей (фото 11 и 12, см. цв. вкл.). Разрез ИЗ-1-06 расположен в 1 км от перекрестка трассы Озеры-Зарайск и поселков Сосновка-Протасово на правом коренном берегу Оки (Заокское плато). Разрез заложен в начале взлетной полосы полевого аэродрома. В напочвенном покрове доминируют пырей ползучий (Agropyrum repens), костер безостый (Bromus inermis) и пижма (Tanacetum vulgare L.). Ad 0-2 см — дернина с примесью темно-серого тяжелосуглинистого материала, граница постепенная, неровная. 35
Глава I. Плоскостные спортивные и технические сооружения... IAlca 2-6 см — серый с буроватым оттенком, увлажненный, тяжелосуглинистый, комковатый, уплотнен, много включений карбонатного щебня и дресвы разной степени выветрелости: от очень плотных обломков до «сметанообразного» материала, большое количество корней пырея, граница неровная, четкая. II Вса 6-13(18) см — смесь, состоящая из трех компонентов: преобладают желто-бурый тяжелосуглинистый материал и щебень карбонатных пород, значительно меньше темно-бурого опесчаненного суглинистого материала, увлажненный, плотный, как и в гор. А1 встречается щебень карбонатных пород разной степени плотности, тонкие корни, граница неровная, очень четкая. [А1] 13( 18)—39(42) см — темно-серый с буроватым оттенком погребенный гуму- сово-аккумулятивный горизонт темно-серой лесной почвы, свежий, тяжелосуглинистый, комковато-ореховатый, плотный, включений щебня карбонатных пород нет, единичные корни, переход постепенный. [А1В) 39(42)-53 см — серый с буроватым оттенком, свежий, тяжелосуглинистый, комковато-ореховатый, плотный, включений нет, единичные корни, переход постепенный. [В1 ] 53-90 см — бурый, свежий, тяжелосуглинистый. [В2] 90-100 см — тот же, но чуть светлее. Как и в случае с полевыми аэродромами, почвенный покров крупных аэропортов, за исключением взлетно-посадочных полос, рулежных дорожек и стоянок самолетов, почти не отличим от окружающей территории. Он выполняет главную роль — субстрата для создания и длительного функционирования зеленого газона специального назначения. Но и эта, казалось бы, простая роль, несмотря на значительно меньшие технопедогенные нагрузки на почвы по сравнению с футбольными полями, чрезвычайно важна, поскольку определяет безопасность полетов как резервная зона. Для газонов специального назначения предъявляются специфические требования к физико-химическим свойствам поверхностных горизонтов почво- грунтов и почв, особенно учитывая современный парк тяжелых широкофюзеляжных самолетов (фото 13, см. цв. вкл.). Именно поэтому почвенный покров аэропорта «Домодедово» в основном представлен фоновыми дерново- подзолистыми почвами с естественным строением профиля [Почвы..., 1974] и в значительно меньшей степени почвогрунтами искусственного происхождения. Дерново-подзолистые почвы естественного профиля. Расположены в периферийной зоне взлетно-посадочных полос. Почвы слабо- и глубоко подзолистые, легко— и среднесуглинистые, сформированы на хорошо острукту- ренных (призмовидных) тяжелых покровных суглинках. Подзолистый горизонт Е(А2) обычно маломощный (до 10 см), в то время как переходный горизонт А2В (ВА2) более мощный (до 30-40 см) и характеризуется глубокими белесоватыми языками оподзоливания в толще покровного суглинка (см. фото 2). Морфологическое строение данной почвы, типичное для дерново-подзолистых почв региона, показано на примере описания буровой скважины № 1 (фото 14, см. цв. вкл.). 36
1.2. Морфогенетическая характеристика почвогрунтов Буровая № 1. Растительность представлена преимущественно злаками: пырей ползучий (Agropurum repens), райграс пастбищный {Lolium perenne) и мятлик луговой (Poa pratensis). Среди сорных растений встречаются одуванчик лекарственный {Taraxacum officinale) и конский щавель (Rumex confertus) (фото 15-17, см. цв. вкл.). А1 0-15 см — темно-серый, легко-среднесуглинистый, комковатый, рыхлый, увлажнен, густо пронизан корнями травянистой растительности, переход резкий ровный, встречаются редкие очень мелкие включения гравия кристаллических пород. А2(Е) 15-25 см — белесоватый, легкосуглинистый, листовато-пластинчатый с редкими корнями трав, увлажнен, слабо уплотнен, переход неровный, постепенный по окраске и утяжелению гранулометрического состава. А2В 25-50 см — переходный горизонт неоднородной окраски; на буроватом фоне видны белесоватые языки оподзоливания, среднесуглинистый, увлажнен, уплотнен, переход постепенный по окраске и утяжелению гранулометрического состава. 81 50-80 см — темно-бурый, призмовидный, тяжелосуглинистый, влажный, плотный, со следами слабого оглеения по старым ходам корней и трещинам, хорошо видны темноцветные кутаны на гранях структурных отдельностей, встречаются редкие включения мелкого щебня кремнистого типа, переход постепенный по слабому осветлению бурого фона и структуре. 82 80 см — бурый, тяжелосуглинистый, влажный, плотный с кутанами на нижних гранях структурных отдельностей, встречаются редкие включения мелкого щебня кремнистых пород. Почвогрунты искусственного профиля. Характерны для почвенного покрова зоны аэропорта, прилегающей к рулежным дорожкам и местам стоянок самолетов. Представляют собой двухслойные почвогрунты. Верхняя часть — 20-30(50) см — насыпная, состоит, как правило, из двух слоев: поверхностного — органоминерального, хорошо гумусированного, су- песчано-легкосуглинистого состава, мощностью, как правило, не превышающей 5(7) см и подповерхностного, представляющего собой разнородную минеральную смесь среднесуглинистого и тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Нижняя часть почвогрунтов — срезанные естественные дерново-подзолистые почвы. Строение профиля и морфологию данных почвогрунтов можно видеть на примере обнажения № 6, где отчетливо выделяется верхняя насыпная часть профиля. Нижняя часть профиля по морфологическим свойствам идентична вышеописанной почве буровой № 1. Наиболее интересна именно насыпная часть почвогрунтов, особенно самая верхняя (5-7 см), представляющая собой смесь, состоящую из гумусированного материала почв, перегноя (торфа), крупнозернистого песка (0,5-1,0 мм), мелкого гравия и/или мелкой дресвы (1,0-2,5 мм). Она четко отделяется от подповерхностного слоя по цвету (более темноцветная и гу- мусированная), гранулометрическому составу (супесчаная) и плотности (рыхлая). 37
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... 1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Основные физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов футбольных полей в России, несмотря на рекомендации специалистов [Гольдин, Ляльченко, 1971; Румянцев, 1999], фактически не исследуются. По крайней мере, нам не удалось обнаружить таких данных в литературе. Исключением можно считать предложенный Г.Г. Абрамашвили [1988, 1989] агрохимический мониторинг за состоянием поверхностного органоминерального горизонта I, определяющего состояние зеленого газона и общие рекомендации профессиональной футбольной лиги, высказанные в работе О.Б. Румянцева [1999], которые также в основном касаются мониторинга за состоянием зеленого газона. Анализы почвогрунтов горизонтов II и тем более III практически отсутствуют. Мы не обнаружили их ив зарубежной литературе. Именно поэтому все морфологические свойства почвогрунтов по разрезам, представленные в предыдущем разделе, сопровождаются аналитическими данными, как это принято в почвоведении и многих смежных науках о Земле. Полученные оригинальные данные требуют как индивидуального анализа по каждому футбольному полю, так и общего. Данные результаты мы рассматриваем не только в соответствии с морфологией почвогрунтов, но и с природными условиями и методами ухода за футбольными полями. Опорными для анализа были выбраны разрезы почвогрунтов футбольных полей клубов, которые резко различаются по времени эксплуатации, природным условиям и свойствам. Представленные в табл. 2 данные отражают климатические условия, характер рельефа, почвообразующих пород, растительности, почвогрунтов и их свойств от широты Москвы до Махачкалы с севера на юг и от Москвы до Волжска с запада на восток. Таким образом, отражена как широтная зональность природных условий, так и меридиональная, обусловленная континентально- стью климата. Таблица 2. Условия почвообразования и среднестатистические свойства почв и почвогрунтов футбольных полей в различных природных зонах России Футбольные поля 1 Возраст полей, лет Климат Сумма температур «Спартак», пос. Черкизово 2 70 «Диана», г. Волжск 3 50 «Хопер», г. Балашов 4 <5 Факторы почвообразования и почвы Гумидный , „. „к w It>10°C= 1000-2500 It>10°C = «Динамо», г. Махачкала 5 >50 Субаридный 2500^000 38
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Таблица 2. Продолжение 1 Коэффициент увлажнения (КУ) Водный режим Рельеф Почвообразующие породы Зональная растительность Зональные почвы 2 >1,0 Промывной Терраса р. Клязьма Древнеаллюви- альные отложения Смешанные хвойно-широко- лиственные леса Дерново-подзолистые 3 1,1-1,2 Периодически промывной Плакорный участок. Коренной берег Волги Покровные бескарбонатные суглинки Сосновые и ело- во-лиственные леса Дерново-подзолистые и светло-серые лесные 4 0,8-0,6 Периодически промывной Плакорный участок на водоразделе Лессовидные карбонатные суглинки Типичные злаковые степи Типичные черноземы 5 <0,5 Не промывной Терраса Каспийского моря Морские слоистые отложения Сухие степи, полупустыни Светло-каштановые и бурые полупустынные Морфологические свойства Мощность горизонта I, см Мощность дернины, см Вскипание от НС1 Признаки оглее- ния (глубина в см) Цвет травостоя 15 5 С поверхности Локальное (15-28 и 55-62) Зеленый, желто- бурые пятна, много подорожника 10-15 0 0-10 (15) см Локальное Нет травостоя 20 <5 Не определено Нет Зеленый 20-25 2-4 С поверхности Локальное (20-30) Зеленовато-бурый, много сорной растительности Физико-механические свойства (в слое 0-15 см) Фракция <0,01 мм, % Твердость слоя, мм* Плотность (г/см3) 16,4—19,6 18-22 Плотный в A3** 11,22-13,93 15-17 Умеренная в A3 82,18 Не определено 1,15 39,02-46,32 22-26,5 1,28-1,56 Химические и агрохимические свойства (в слое 0-15 см) Гумус, % рН водный Р205, мг/100г К20, мг/ЮОг Обмен. Na, % от I 7,60-13,66 8,01-8,38 9,7-14,5 8,6-21,6 Не определено 11,05-16,28 7,72-7,80 5,8-7,7 7,2-12,1 4,52-5,50 6,0-6,2 6,0^6,5 7,3-11,2 11,5-14,0 Не определено 9,7 7,38-7,95 8-10 13-19 1,15-1,35 39
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Таблица 2. Окончание 1 X осн., мг-экв/100г 2 Не определено 3 29,07-34.47 4 Не определено 5 37,71-38,97 Биологические свойства Разнообразие ме- зофауны Среднее Низкое Не определено Низкое Примечание. * — по показаниям твердомера; ** — аварийные зоны (A3) футбольного поля. 1.3.1. Гранулометрический состав При строительстве футбольных полей гранулометрическому составу поч- вогрунтов придается очень большое значение. Это достаточно жесткий, регламентированный и унифицированный критерий функционального состояния поля. Повышенные требования предъявляются, например, не только к содержанию отдельных фракций, особенно крупного песка и ила, а и к сумме фракций <0,01 мм, так называемой «физической глине» (табл. 3). Так, подповерхностный горизонт II не должен содержать больше 20-30 % физической глины, а илистой фракции не более 0,5 % от массы почвы [Румянцев, 1999]. Поэтому почвогрунты футбольных полей России незначительно различаются по содержанию фракций в отдельных слоях. В большей степени для них характерна дифференциация по профилю, как на старых, так и молодых полях (табл. 4 и 5). При этом между содержанием ила и физической глины отмечается положительная корреляция, что может служить основанием для вывода о доминирующей роли илистой фракции в составе всего профиля. Необходимость поддержания в почвогрунтах хорошего дренажа, обеспечивающего постоянный и желательно быстрый сброс излишних вод с поверхности, обусловила при строительстве футбольных полей создание искусственного насыпного квазизема, о котором шла речь выше. Искусственный насыпной слой имеет легкий состав, как правило, супес- чано-легкосуглинистый с содержанием фракции >1 мм, как правило, не менее 10 % (в среднем около 15 %) (см. табл. 4, разрез 1-ИЗ-04 «Динамо» г. Москва и табл. 5, разрез 2-ИЗ-05 «Динамо» г. Новогорск). В отдельных горизонтах обычно не глубже 40-50 см содержание фракции >1 мм существенно выше, достигая 60 % и более (см. табл. 4), что обеспечивает хороший дренаж всей поверхностной толщи почвогрунтов. В большинстве футбольных полей в мелкоземистой части почвогрунтов по всему профилю преобладает фракция мелкого и/или крупного и среднего песка и значительно реже фракция крупной пыли, которые должны иметь по ГОСТу [Румянцев, 1999] водопроницаемость 100-500 мм/час и коэффициент фильтрации 5 м/сутки. 40
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Таблица 3. Оптимальный механический состав почвы для спортивных газонов [Булгаков, 1987] Фракция, мм 1-0,25 0.25-0,05 0.05-0,01 0.01-0.001 <().()()! избыточного увлажнения 40-47 31-26 12-15 10-7 7-5 Содержание фракции, % Районы умеренного увлажнения 30-34 33-29 15-17 14-10 8-10 недостаточного увлажнения 12-14 40-37 24-19 8-10 16-20 Таблица 4. Гранулометрический состав почвогрунтов футбольных полей возраста свыше 50 лет № точки, горизонт 1 Глубина образца, см 2 Содержание фракции (%). размер частиц, мм 1-0,25 3 0,25-0,05 4 0,05-0,01 5 0,01-0,005 6 0,005-0,001 7 о о о V 8 о о" V 9 >0,05 10 Разрез ИЗ-1-00 («Диана», г. Волжск. Марий-Эл) Л1 Л111В ив MIDI IVD2 VD3 1[В2] 0-10 15-20 21-26 30-35 40-50 55-60 80-90 100-110 18,86 18,83 18.24 17,90 16.19 7.43 0,47 1.10 60,34 71.53 63.08 75.13 76.96 57.29 15.29 8,04 9,58 4.98 8,30 2.08 2.44 9.55 28.78 41.66 2,62 1.45 2.25 1,76 2.17 3.30 7.09 7.71 2.95 1,04 2.90 1.33 1,56 5.85 10.34 10.60 5.65 2.17 5,23 1,80 0,68 16.58 38.03 30.89 11.22 4,66 10,38 4.89 4,41 25,73 55.46 49.20 79.20 90,36 81.32 93,03 93,15 64.72 15.76 9,14 Темно-коричневый глинистый материал межглыбового пространства ИВ 21-26 2,48 37.15 30.89 3.29 8.48 17,71 29.48 37,97 Кутаны коричневого цвета VD3 80-90 4.02 11.95 25.35 9,12 16.87 32.69 58,68 15,97 Разрез ИЗ-2-00 («Диана», г. Волжск. Марий-Эл) Л1 0-15 17.93 56.07 12.07 2.70 4.31 6.92 13.93 74.0 41
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Таблица 4. Продолжение 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Разрез ИЗ-1-99 {«Динамо», г. Махачкала, Дагестан) Ad ca А11 са А12са А1В1 са IIB1 са ШВ2са IVDca, sa Ad ca 0-2 2-10 10-15 20-30 30-40 40-50 60-70 95-100 0-2 9,63 5,60 3,95 6,24 3,62 4,36 1,12 0,59 9,63 30,03 29,64 30,82 53,84 62,74 61,12 68,56 56,58 30,03 21,32 21.48 18,91 12,01 10,30 9,17 13,27 20,61 21,32 6,01 6,94 5,63 4,76 3,78 4,06 2,71 4,83 6,01 13,34 13,31 13,70 8,23 7,17 4,55 4,17 6,04 13,34 19,67 23,03 26,99 14,92 12,39 16,74 10,21 11,35 19,67 39,02 43,28 46,32 27,91 23,34 25,35 17.09 22,22 39,02 39,66 35,24 36,77 60,08 66,36 65,48 69,68 57,17 39,66 Разрез ИЗ-3-00 («Спартак», пос. Черкизово, Московская область) Ad А1, А12 IID1 IIID2 IVD3 [Bl(g)] [B2(g)] [IID] 0-5 5-10 10-15 15-30 30-40 40-55 55-62 62-80 80-100 100-110 47,59 28,69 49,48 73,06 40,30 44,71 22,14 22,09 7,36 53,04 19,78 19,90 29,55 16,69 23,79 16,89 12,53 13,28 9,16 24,02 16,23 31,80 7,37 3,66 17,47 21,67 41,26 43,92 58,31 10,31 2,61 6,59 3,53 1,36 5,14 2,67 7,60 9,06 11.94 4,18 4,98 6,76 5,97 1,77 4,32 7,19 10,43 6,96 3,55 3,86 8,81 6,26 4,10 3,46 8,98 6,87 4,04 4,69 9,68 4,59 16,40 19,61 13,60 6,59 18,44 16,73 22,07 20,71 25,17 12,63 67,37 48,59 79,03 92,75 64,09 61,60 34,67 35,37 16,52 77,06 Разрез 1-ИЗ-04* {(Динамо», г. Москва) IA1, IIA1A2 IIIA2 IVB V[B1] 0-10 10-35 35-42 42^7 47-52 49,05 47,94 61,29 52,98 19,03 22,86 20,30 13,89 24,44 39,77 14,21 17,38 11,32 11,35 15,01 4,13 3,66 3,48 1,55 4,33 5,16 5,46 5,15 5,82 7,01 4,59 5,26 4,87 3,86 14,85 13,88 14,38 13,50 10,23 26,19 71,91 68,14 75,18 77,42 58,80 Разрез ИЗ-1-03 {«Гомель», г. Гомель, Беларусь) Ad А12 0-5 10-15 20,85 24,29 42,32 48,77 21,75 14,94 3,46 1,68 5,28 4,89 6,34 5,43 15,08 12,00 63,17 73,06 42
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Таблица 4. Продолжение 1 II D1 VIC1 2 30-40 70-80 3 36,44 16,30 4 59,55 72,83 5 0.56 3,53 6 1,09 2,28 7 1,24 1,53 8 1,12 3,53 9 3.45 7,34 10 95,99 89,13 Разрез ИЗ-1-03 {«Гомель», г. Гомель, Беларусь, мелкозем в горизонте дренажа) IVD3 60-70 8.46 38.14 41,30 1,98 3,95 6,17 12,10 46,60 Прикопка 1 («Сатурн», г. Раменское, Московская область) Ad НА12 0-5 5-10 51,47 38.99 24,88 28,55 13,11 16,20 1,77 3,70 4,56 3.98 7,43 8,58 13.76 16,26 76.35 67,54 Прикопка 2 («Сатурн», г. Раменское, Московская область) Ad НА12 0-5 5-10 50,50 37,14 24,32 29.20 10,45 10,37 2,24 4,59 6,45 11,12 6,04 7,58 14,73 23,29 74,82 66,34 Корт «Спартак» IAl(EL) II D III A1EL Bl(EL) IV B2 B2C 0-5 5-10 15-25 30-40 50-60 60-90 38,73 46,02 19,65 11,46 51,48 47,05 26,84 23,59 11.76 14,33 23,34 34,26 16,93 16,67 45,48 52,00 13,88 6,21 4,19 3,66 10,79 8,61 1,24 0,37 5,57 4,91 8,29 6,60 2,66 0,48 7.74 5,15 4,03 7,00 7,40 11,63 17,50 13.72 23.11 22,21 11,30 12,48 65,57 69,61 31.41 25,79 74,82 81,31 Примечание. * — фракция >1 мм составляет (%) в образцах вниз по профилю: 19,92, 10,93, 12,22, 64,18 и 5,66 %, соответственно. Таблица 5. Гранулометрический состав почвогрунтов футбольных полей возраста менее 5 лет и новых полей № точки, горизонт 1 Глубина образца, см 2 Содержание фракций (%), размер частиц, мм 1-0,25 3 0,25-0,05 4 0,05-0,01 5 0,01-0,005 6 0,005-0,001 7 <0,001 8 <0,01 9 >0,05 10 Разрез ИЗ-2-01 («Спартак», пос. Черкизово, Московская область) А1, А12 I 2-10 15-30 30^0 40,22 41,39 44,45 32,00 48,12 42,84 12,92 3,62 4,91 2,78 1,80 1,65 5,83 1,25 1.20 6,85 3,82 4,95 15,46 6,87 7,80 72,22 89,51 87,29 43
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Таблица 5. Продолжение 1 II III 2 40-50 50-60 3 40,57 55,83 4 23,36 32.13 5 19,43 4.45 6 3,35 1.57 7 5,21 2,29 8 8.08 3.76 9 16,64 7,59 К) 63,93 87,96 Разрез ИЗ-3-01 («Спартак», пос. Черкизово. Московская область) Л1, Л12 I II 2-10 15-30 30-40 40-50 48,89 55.35 49.96 23.82 24.67 31.36 39.28 14.96 11,79 6,47 5,30 40.92 1.93 1.68 1,28 7,41 6.46 2.15 1,37 8,06 6.26 3,09 2.81 4.83 14,65 6,92 5,46 20.3 73,56 86.71 89,24 38.78 Разрез И'3-4-01 («Спартак», пос. Черкизово. Московская область) Л1, 2-10 47.72 18.45 19.89 4,06 5,26 4.62 13,94 66,17 Разрез ИЗ-1-0/(«Спартак», г. Голицыно, Московская область) Ad Л1, ЛЬ ,Л13 0-5 5-10 10-15 15-20 9,09 14,12 19,02 19,94 7,59 3.24 6,31 2,94 36.15 37,10 32,61 35,47 11,66 11,85 10,49 9,49 12,69 10,69 10.24 11,65 22,82 23,00 21,33 20,51 47,17 45,54 42.06 41.65 16,68 16.36 25,33 22,88 Разрез ИЗ-2-00 («Хопер». г. Балашов, Саратовская область) Л1 5-10 0.76 0.12 26.94 11,44 19,57 41,17 72,18 0,88 Прикопка I («Сатурн», пос. Кратово, Московская область) Ad IIAI2 IIA12 0-3 3-10 10-15 11,29 52,19 38,80 27.87 29,59 31,10 15,36 8.30 12,72 4,70 2,14 3,58 7.80 2,70 6,18 32.98 5,08 7,62 45,48 9.92 17,38 39,16 81,78 69,90 Прикопка 2 («Сатурн», пос. Кратово, Московская область) Ad I1AI2 0-3 3-10 6,13 39.04 26,17 37,51 16,04 12,33 7.81 1.54 10,75 3,40 33.10 6.18 51,66 11,12 32.30 76,55 Разрез 2-ИЗ-05* («Динамо», пос. Новогорск, Московская область) IA1, ПА12 НА12 III D 0-3 3-10 10-18 20-25 15,31 31,87 37,49 77,67 31,78 16.19 16,98 14.75 16,24 28,70 23,86 3.05 6,53 5.02 5,38 1,16 5.19 8.15 6.80 0,68 24.95 10.07 9.49 2,69 36,67 23,24 21,67 4,53 47,09 48,06 54,47 92,42 Прикопка 1 («Динамо», г. Москва) Ad ПА12 0-10 10-15 43.92 39,64 22.65 26.56 16.51 16.04 3,98 4.71 7,21 5,89 5,73 7.16 16,92 17,76 66,57 66,20 Прикопка 3 («Динамо», Москва) Ad ПА12 3-10 10-15 48,39 46.13 25.62 22,32 13,46 16.08 2,57 3.55 5,00 5.27 4,96 6.65 12,53 15.47 74,01 68,45 44
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Таблица 5. Окончание 1 2 3 4 5 6 7 8 9 К) Гранулометрические смеси для стадиона «Метеор» г. Жуковский. Московская область 1-1Л1, 2-1Л1, 3-1Л1, 2-10 2-10 2-10 36,49 33.33 37.29 44.83 45.40 42.99 6.20 7,12 6,98 3.28 2,48 3.16 2.84 5.81 3,78 6.36 5.86 5,80 12,48 14.15 12.74 81.32 78.73 80.28 Новое поле, штрафная площадка {«Динамо)), г. Махачкала) 7-Л-1 7-Л-1 0-2 2-5 7.20 27,49 25.16 41.24 18.84 11,86 10.95 3.00 16.15 8.13 21,72 8.28 48.80 19.41 32,36 68.73 Примечание. * — фракция >1 мм в образце 3-10 и 10-18 см составляет 17,22 и 22,08 %, соответственно. Выдерживаются эти критерии или нет сказать трудно. Наблюдаемые в поч- вогрунтах футбольных полей «Спартак» (пос. Черкизово), «Спартак» (г. Го- лицыно), «Диана», «Динамо» (г. Махачкала) водоупоры в виде скелетан, прослоек и целых слоев, говорят об обратном, что связано, по нашему мнению, с двумя главными причинами. Одна из них обусловлена исходно неоднородным характером гранулометрического состава по вертикальному профилю. Создать при строительстве почвогрунтов однородный по составу (не дифференцированный) или постепенно убывающий с глубиной по содержанию физической глины профиль достаточно трудно. Следствием неоднородного характера гранулометрического состава почвогрунтов по вертикальному профилю является постепенное заиливание отдельных фрагментов профиля. Вторая причина обусловлена эволюцией квазизема в почву с характерными органическими и/или органоминеральными горизонтами А1, А2(ЕЕ) под воздействием элементарных почвенных процессов, в частности, выщелачивания и лессиважа, приводящих к выносу илистой фракции из верхних горизонтов и ее аккумуляции в нижних, в том числе и на контакте с погребенными горизонтами почв, как это имеет место в случае почвогрунтов футбольных полей «Спартак», «Диана» и «Динамо» г. Москва (рис. 6-8). В горизонте НВ и VD3 почвогрунта клуба «Диана» (см. табл. 4 и рис. 7) накопилось в два раза больше илистой фракции, чем в вышерасположенных горизонтах. Гранулометрический анализ темно-коричневого оглиненного материала межглыбового пространства в горизонте НВ (см. табл. 4) показал, что содержание ила в нем 17,71 %, т.е. в три раза выше, чем среднее по горизонту равное 5,23 %. Кутана коричневого цвета в горизонте VD3 на треть состоит из илистого материала, что определяет глинистый гранулометрический состав горизонта. Наличие кутан — явный признак иллювиирования ила, характерного для дерново-подзолистых и серых лесных почв, формирующихся на покровных су- 45
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... 20 0 10 20 30 S о i 40 х VO В 50 60 70 80 90 100 40 У 1> YS К 1 ч "\ 1 1 ) 1 У ( / ч. ( 1 \ \ \ \ \ \ 1 1 у J Рис. 6. Содержание (%) илистой фракции (<0,001 мм) и физической глины (<0,01 мм) в почвогрунтах футбольного поля «Спартак» (разрез ИЗ-3-00) Условные обозначения к рис. 6-11: 1 — фракция <0,001 мм; 2 — фракция <0,01 мм 20 40 60 10 20 30 .-40-f и ей X f 50 Рис. 7. Содержание (%) илистой фракции (<0,001 мм) и физической глины (<0,01 мм) в почвогрунтах футбольного поля «Диана», г. Волжск Условные обозначения см. на рис. 6 60 70 80 90 100 110 'у2 к \'? и W ч ^^^^ Ч "^Ч. ч ^ч^ ч \ \ \ J / / 4 46
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов О 20 40 °1 ~ 20 \ L 1 зо \ г S 40 ] j— i5 50 j 60 \ 70 \ 80 \ 90 j mo -I Рис. 8. Содержание (%) илистой фракции (<0,001 мм) и физической глины (<0,01 мм) в почвогрунтах футбольного поля «Динамо», г. Москва Условные обозначения см. на рис. 6 глинках в данной зоне. Даже если данный горизонт не является антропогенным, то на глубине 55-60 см, явно характеризующей насыпную часть профиля, содержание илистой фракции (16,58 %) выше, чем на поверхности в три раза. Почти во всех исследованных профилях ил накапливается на глубине около 35-50 см, что является характерной особенностью почвогрунтов исследованных футбольных полей. Максимум содержания ила в горизонте V[Bl] на глубине 47-52 см в почвогрунтах стадиона «Динамо» (г. Москва) (см. рис. 8) обусловлен, по-видимому, не столько иллювиированием илистой фракции, сколько исходным содержанием ее в погребенном горизонте В1, который служит основанием для верхней, искусственно созданной толщи почвогрунта. В то же время нельзя не учитывать, что данный горизонт является внутрипро- фильным водоупором и вполне возможно, что за прошедшие почти 70 лет аккумулировал часть илистой фракции при лессиваже. Вместе с тем, в почвогрунтах футбольных полей «Спартак» (см. табл. 5, разрез ИЗ-3-01) и «Динамо» г. Махачкала (рис. 9-10) максимум ила отмечается на поверхности или на глубине около 10 см. В поверхностном гумусиро- ванном горизонте этот максимум можно объяснить разными причинами, главной из которых является агротехногенное воздействие на почвогрунты (зем- левание, полив, рыхление и др.). 47
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Рис. 9. Содержание (%) илистой фракции (<0,001 мм) и физической глины (<0,01 мм) в почвогрунтах футбольного поля «Спартак»-2 (разрез ИЗ-3-01) Условные обозначения см. на рис. 6 20 40 60 х X Рис. 10. Содержание (%) илистой фракции (<0,001 мм) и физической глины (<0,01 мм) в почвогрунтах футбольного поля «Динамо», г. Махачкала Условные обозначения см. на рис. 6 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 48 1 ; 1 1 t / / ' ( 1 \ 1 \ \ \ 1 1 1 N 2 ) / \ \
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Можно отметить определенную тенденцию к утяжелению состава и дифференциации всего профиля почвогрунтов по мере старения футбольного поля, что обусловлено, по всей видимости, привносом гумусированного и тонкодисперсного материала при землевании с последующим элювиированием и аку- кумуляцией в нижележащих слоях и горизонтах почвогрунтов. Возможно, что максимум илистой фракции в почвогрунте на глубине 40-50 см недавно созданного поля «Спартак» (разрез ИЗ-2-01) обусловлен именно этими причинами (рис. 11). Рис. 11. Содержание (%) илистой фракции (<0,001 мм) и физической глины (<0,01 мм) в почвогрунтах футбольного поля «Спартак» (разрез ИЗ-2-01) Условные обозначения см. на рис. 6 Данные микроагрегатного анализа (табл. 6) демонстрируют чрезвычайно разнородный характер водоустойчивости микроагрегатов к разрушению в различных почвогрунтах. Причем эти различия характерны для всего дернового слоя, в котором отмечены существенные различия в дисперсности агрегатов (разрез ИЗ-3-00 и корт «Спартак») и показателе противоэрозионной стойкости. Поверхностные дерновые горизонты старых футбольных полей— «Динамо» (г. Москва), «Гомель», корт «Спартак» имеют высокую противоэрози- онную устойчивость. В то же время показатели противоэрозионной стойкости почвогрунтов футбольных полей «Спартак» (пос. Черкизово) и «Динамо» (г. Махачкала) существенно ниже. Гранулометрический состав субстратов аэропорта (табл. 7) характерен для типа дерново-подзолистых почв, как по вертикальному профилю, так и по содержанию фракций в его верхней гумусированной части. В почвах естествен- 49
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Таблица 6. Микроагрегатный состав почвогрунтов футбольных полей № точки, горизонт Глубина образца, см Содержание фракций (%), размер частиц, мм 1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001 Кд Кс ппс Разрез ИЗ-3-00 («Спартак»-1, пос. Черкизово, Московская область) Ad Al, Al2 0-5 5-10 10-15 | 51,97 1 52,63 1 54,56 | 27,23 | 25,09 1 35,22 16,76 19,36 8,35 1,31 1,00 0,50 1,95 1,31 0,90 0,82 0,58 0,57 9,30 9,27 13,90 91,70 91,73 86,10 7,95 5,61 5,90 Разрез 1-ИЗ-04 («Динамо», г. Москва) IA1, ИА12 0-10 10-35 | 64,12 | 60,43 | 20,86 J 23,05 11,80 12,12 2,45 2,76 0,58 1,23 0,16 0,41 3,48 7,79 96,52 92,21 21,67 9,25 Разрез ИЗ-1-03 («Гомель», г. Гомель, Беларусь) Ad А12 0-5 | 10-15 | 35,89 | 30,70 | 47,55 | 53,21 J 14,62 | 13,73 | 0,95 0,81 0,87 1,35 0,12 0,20 1,89 3,68 98,11 96,32 35,45 20,92 «Динамо», г. Махачкала, Дагестан', новое поле', штрафная площадка 7-А1 7-А1 0-2 | 2-5 | 14,49 | 31,05 1 38,19 | 52,63 1 27,49 | 11,69 | 9,54 1,95 7,00 1,38 3,29 1,30 15,15 15,70 84,85 84,30 2,72 4,78 Корт «Спартак» IAl(EL) II D 0-5 5-10 | 43,74 1 50,88 | 33,67 | 27,79 18,84 16,50 1,81 1,49 1,54 2,70 0,40 0,64 5,16 12,43 94,84 87,57 13,76 5,90 Примечание. Кд — коэффициент дисперсности (по Н.А. Каминскому): чем выше показатель, тем менее прочна микроструктура и ниже способность почвы к агрегированию; Кс — коэффициент структурности (по П.Фагелеру); ППС — показатель противоэрозионной стойкости или водоустойчивости структуры почв [Воронин, 1986]. ППС = Кпа/Кд, где Кпа — коэффициент потенциальной агрегированности; Кпа = Пг/100-Иг100 %, где Пг — содержание фракций > 0,05 мм, а Иг — содержание илистой фракции (<0,001 мм); ППС >10 — высокая, 2,5-10 — средняя и < 2,5 — низкая. ного сложения доминирует фракция песка и крупной пыли. По содержанию физической глины поверхностные горизонты дерново-подзолистых почв напоминают почвогрунты футбольных полей. Они имеют преимущественно су- песчано-легкосуглинистый состав. Почвогрунты аэропорта более легкие по гранулометрическому составу. Во всех поверхностных образцах (0-10 см) их состав супесчаный, что наиболее типично для почвогрунтов футбольных полей. Ниже поверхностного горизонта почвы и почвогрунты утяжеляются главным образом за счет илистой фракции и фракции тонкой пыли. 50
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Таблица 7. Физические свойства почв и почвогрунтов аэропорта «Домодедово» № скважины 1 Глубина образца, см 2 Плотность. г/см3 3 Размер частиц, мм; содержание фракций, % 1Г> ? о 4 1/N- о о" 1 *ч о" 5 о ? О о 6 о о ? о о" 7 о о ? о о" 8 о о о4 V 9 о о" V 10 Дерново-подзолистые почвы с естественным строением профиля 2 2 2 3 3 12 12 12 13 13 16 16 17 17 0-10 20-30 40-50 70-80 100-110 0-5 5-10 20-30 0-5 5-10 0-10 10-20 40-50 0-10 10-20 0-10 15-25 0-10 20-30 1,01 1,25 1,38 1,35 1,36 1,00 1,07 1,22 1,05 1,08 1,03 1,28 1,46 1,11 1,29 1,05 1,31 1,11 1,35 24,5 20.3 14.2 12,2 10.3 26,3 24,9 15,6 27,6 25,4 24,0 19,8 12,4 28,0 20,1 25,8 19,2 27,3 15,6 30.8 33.6 27,0 25,6 24.1 29,0 28,1 25,6 26,3 24,9 22,5 20,9 22,0 24,3 21,6 25,3 24,6 24,6 25,0 24,0 27,1 20,2 21,2 25,3 22,1 21.2 18,6 19,7 21,2 32,2 29,5 30,0 27,9 29,2 27,0 26,4 29,6 31,0 10,9 11,6 11,9 12,3 10,8 10,1 11,7 12,0 9,2 12,3 9,3 10,8 10,4 7.1 10,4 6,5 6,2 7,3 6,4 Почвогрунты с искусственным строением прос 4 5 5 6 6 6 6 6 7 0-10 0-5 5-10 0-5 5-10 20-30 50-60 100-110 0-5 1,06 0,99 1,20 0,98 1,18 1,25 1,36 1,42 0,97 24,3 26,8 25,9 29,1 25,1 13,4 11,2 10,6 28,9 20,6 26,4 25,1 22,1 28,6 19,8 18,6 15,4 26,5 29,2 34,0 35,2 32,4 29,0 33,9 33,4 28,6 31,0 6,8 4,5 4,1 4,7 7,0 11,9 13,0 17,9 3,4 5,6 3,8 18,4 18,5 15,9 7,7 8,5 10,2 11,2 9,4 6,4 8,5 10,2 5,8 7,6 8,0 8,2 5,1 6,4 4,2 3,6 8,3 10,2 13,6 4,8 5,6 8,0 6,0 6,8 5,6 10,5 15,2 6,9 11,1 7,4 15,4 6,1 15,6 20,7 19,0 38,6 41,0 40,3 22,6 25,8 30,2 26,4 28,5 21,3 29,8 35,6 19,8 29,1 21,9 29,8 18,5 28,4 зиля 5,1 4,8 5,8 6,9 5,3 10,4 12,6 13,8 4,6 4,0 3,5 3,9 4,8 5,0 10,6 11,2 13,7 5,6 15,9 12,8 13,8 16,4 17,3 32,9 36,8 45,4 13,6 51
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Таблица 7. Окончание 1 7 8 9 10 10 11 11 14 15 15 2 5-10 0-5 0-5 0-5 5-10 0-10 10-20 0-5 0-5 10-20 3 1.26 1,06 1.02 0,96 1,15 1.08 1,26 0,99 0.98 1.24 4 24,6 30,2 31,0 28.4 26,5 24.9 16,2 29,1 26,8 20,0 5 25,3 24,7 25,6 27,4 26.4 28,5 19,5 26,8 24.6 24,9 6 31.7 30.1 29,2 30.3 31.7 30,7 38,9 28.9 25.4 28,6 7 10.7 7,2 6.8 4.6 5,4 5,2 6.7 6,8 4,2 6,2 8 3,5 3.9 2.9 5,1 6,2 5.6 8.9 4.6 5.0 11,4 9 4,2 3,9 4.5 4,2 3.8 5.1 9.8 3,8 4.0 8,9 ю 18.4 15,0 14.2 13.9 15.4 15.9 25.4 15.2 13,2 26,5 1.3.2. Структура Агрегированность характерна только для органоминерального поверхностного горизонта почвогрунтов. Структура почвогрунтов формируется достаточно быстро в результате одернения и зоогенеза. Опосредованно острукту- риванию способствуют внесение минеральных удобрений, аэрация, землева- ние, а также использование искусственных структурообразователей [Кульман, 1982]. Аэрация усиливает рост трав и укрепляет корневую систему, так же как землевание, как правило, уже агрегированным в той или иной степени материалом гумусовых горизонтов почв. При прочих равных условиях острукту- ренность более старых футбольных полей выше и является важным следствием почвообразования и функционирования зеленого газона. Оструктуренность подповерхностной части почвогрунтов на глубинах свыше 20-25 см практически не отмечается, ее в какой-то степени заменяет дресвяно-щебнистый материал, который фильтрует излишки воды вниз по профилю. Вместе с тем, в почвогрунте футбольного поля клуба «Диана» и некоторых других отмечаются уплотненные слои, которые снижают эффективность дренажа дресвяно-щебнистого слоя и всего профиля в целом. На примере данных гранулометрического и микроагрегатного анализов гумусового горизонта разреза ИЗ-3-00 (см. табл. 4 и 6, «Спартак»-1 пос. Черкизово) можно сделать вывод об очень слабой водопрочности микроагрегатов, на фоне хорошей оструктуренности всего горизонта. Постоянные механические нагрузки на гумусовый горизонт (разрушение структуры бутсами футболистов, прикатывание и рыхление) снижают водопрочность микроагрегатов и оструктуренность почв. 52
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Создание оструктуренного, и в тоже время не переуплотненного, но упругого гумусового горизонта, сравнительно хлопотное дело. Оно требует постоянного контроля за состоянием травяного покрова, подкормок, аэрации, верти- куляции и других приемов создания благоприятных условий для функционирования спортивного газона. Особую положительную роль в создании прочной структуры почвогрун- тов играют дождевые черви. Копролиты, представляющие собой склеенную в агрегаты органоминеральную смесь, являются продуктом жизнедеятельности червей, а образуемая ими копрогенная структура является оптимальной. Однако по ряду причин, о которых скажем ниже, дождевые черви, вылезая на поверхность, образуют копрогенные холмики, что снижает игровое качество зеленого газона. 1.3.3. Плотность и твердость Объемная масса (плотность сложения или просто плотность)1 и твердость — важные составляющие свойств почвогрунтов футбольных полей. Они характеризуют степень одернения поверхностного горизонта, порозность и фильтрационные свойства, выявляют уплотненные и водонепроницаемые прослойки и слои, ухудшающие дренаж всего профиля почвогрунтов. Измерения твердости и плотности, представленные на рис. 12, 13 показали их сходство по характеру распределения в профиле, что видно на примере почвогрунта футбольного поля «Спартак»-1 пос. Черкизово. Это дает возможность интерпретировать данные при отсутствии одного из показателей — плотности или твердости. Характерной особенностью большинства футбольных полей является хорошая задернованность поверхности почвогрунтов. Одернение — достаточно быстрый элементарный почвенный процесс, ускоренный на фоне педогенеза агрохимическими и агрономическими мерами по быстрому формированию устойчивой дернины. Быстрому одернению способствуют: — регулярные подкормки путем внесения минеральных удобрений; — землевание, обеспечивающее устойчивый баланс между расходом и приходом гумусированного материала; — регулярный полив, способствующий ускоренному росту трав; — использование в качестве газонной травы наиболее дерновинных видов; — искусственное создание воздушно-температурного режима, благоприятного для роста трав путем периодической аэрации почвогрунтов и т.д. Одернение не рассматривается как деградационный процесс. На старых футбольных полях («Спартак»-1, пос. Черкизово, и «Динамо», г. Махачкала) 1 Здесь и далее в тексте объемная масса почвогрунтов (г/см3) будет называться плотностью. 53
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 10 20 я 30 VO 40 50 60 70 L к л ¦ S 5 X ! <S ^ Ж ! для р< газон Рис. 12. Изменение плотности (г/см3) почвогрунтов футбольного поля «Спартак»-!, пос. Черкизово 16 20 22 24 26 28 30 10 20 s VO 30 Рис. 13. Изменение твердости (мм) почвогрунтов футбольного поля «Спартак»- 1, пос. Черкизово 40 50 60 70 1 ° S рг j га L 1 птимум ДЛЯ 13ВИТИЯ зонных трав 54
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов одернение обычно приводит к некоторому переуплотнению поверхностного горизонта (рис. 14; см. табл. 2 и рис. 7-13), что негативно сказывается на качестве спортивного газона. Молодые футбольные поля с продолжительностью эксплуатации в несколько лет («Спартак», г. Голицыно, «Спартак»-2, «Хопер») имеют рыхлый дерновый горизонт, плотность и твердость которого близка к оптимуму или не достигает его (рис. 15-18). Разуплотняющие прямые приемы агротехники — рыхление и опосредованные — землевание и аэрация, проводимые по мере надобности на достаточно старых футбольных полях, например «Диана», снимают проблему переуплотнения одернованного горизонта I (рис. 19). При этом дернина частично разрушается, и требуется время на ее восстановление. Учитывая, что разуплотнение проводится не так часто, а процесс одернения зеленого газона футбольных полей постоянный и достаточно быстрый [Румянцев, 1999], его можно рассматривать как необходимое и функционально достаточное состояние почвогрунтов. Более сложные проблемы возникают с вытаптыванием травяного покрова и переуплотнением верхнего слоя в аварийных зонах футбольных полей (вратарская площадь, одиннадцатиметровая зона, зоны вблизи штрафных площадей и т.д.). В качестве примера можно привести поля «Спартак»-1 и «Динамо» г. Махачкала, у которых плотность органоминерального горизонта больше 1,35 г/см3, что принято считать достаточно высокой величиной для естествен- 16 20 22 24 26 28 30 32 10 20 30 СО * 40 VO >> 50 60 70 80 90 --—* и Оптимум ДЛЯ развития газонных трав i Рис. 14. Изменение твердости (мм) почвогрунтов футбольного поля «Динамо», г. Махачкала 55
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... 0,8 1,0 1,2 1,4 10 VO с: 20 / /м для развития онных трав Г/ СО i ¦ 2 сз ¦ к u : : н • : с : 1 ° ! 30 Рис. 15. Изменение плотности (г/см3) почвогрунтов футбольного поля «Спартак», г. Голицыно 16 20 22 24 26 10 s VO 20 Рис. 16. Изменение твердости (мм) почвогрунтов футбольного поля «Спартак», г. Голицыно 30 ум для развития \\ г- Оптим а : X ! < 1 3 ! С ! с : о ! а ! 56
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов 16 20 22 24 26 VO 20 1 /м для развития | Оптим1 газонных трав j 30 Рис. 17. Изменение твердости (мм) почвогрунтов футбольного поля «Спартак»-2, пос. Черкизово Рис. 18. Изменение твердости (мм) почвогрунтов футбольного поля «Хопер», г. Балашов 57
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... 14 16 18 20 22 24 26 10 20 30 40 3 50 х X ^60 70 80 90 100 НО Оптимум для развития ! газонных трав Рис. 19. Изменение твердости (мм) почвогрунтов футбольного поля «Диана» г. Волжск ных почв, а для футбольного поля это предельно допустимая норма, вследствие чего требуется разуплотнение поверхностного слоя. Характер кривых плотности и твердости по профилю, особенно на старых футбольных полях, показывает наличие переуплотненных горизонтов и слоев на глубинах 30-50 см и глубже, т.е. в собственно дренирующем слое, который изначально при строительстве футбольных полей имеет более легкий гранулометрический состав. Переуплотненные слои представляют собой сцементированный пылевато- глинистой фракцией песчано-супесчано-гравийный материал (см. табл. 4, разрез ИЗ-1-00 «Диана»), создающий локальные водоупоры и способствующий оглеению. Иллювиирование тонких фракций из органоминерального горизонта и аккумуляция их в средней части профиля почвогрунтов футбольных полей типичное проявление лессиважа на фоне дополнительного увлажнения поверхности при поливе травяного газона. Плотность поверхностных гумусовых горизонтов естественных дерново- подзолистых почв и органоминеральных (насыпных) горизонтов почвогрунтов аэропорта, как правило, не превышает 1,05 г/см3 (см. табл. 7), что указывает на достаточно рыхлое состояние поверхности. 58
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Вниз по профилю в насыпном минеральном подповерхностном горизонте, в горизонтах А2В (ВА2) и особенно в горизонтах В, плотность резко возрастает. Уже под органоминеральным насыпным горизонтом в слоях 10-20 см или 20-30 см плотность составляет 1,22-1,29 г/см3, увеличиваясь с глубиной до 1,40-1,45 г/см3. В почвогрунтах насыпные горизонты более рыхлые по сравнению с естественными почвами на тех же глубинах. В горизонтах А2В (ВА2) и В плотность как почв, так и почвогрунтов практически одного порядка, едва достигая оптимума для развития газонных трав специального назначения. Следует отметить, что плотность зеленых газонов и почвогрунтов для спортивных и технических сооружений должна быть различной. Оптимальная плотность почвогрунтов футбольных полей должна выдерживаться практически постоянно. Плотность ниже или выше оптимума создает больше проблем для самих футболистов, тогда как травяной покров зеленого газона либо сам приспосабливается к существующей плотности путем внутривидовой борьбы и вытеснения неконкурентных видов растительности, либо этого добиваются агротехникой. Почвы и почвогрунты аэропорта, в отличие от футбольных полей, должны иметь плотность поверхностных горизонтов выше оптимальной, не менее 1,20 г/см3, поскольку рыхлые почвогрунты не обеспечивают необходимой безопасности взлетно-посадочной зоны аэропорта. Безусловно, это создает определенные сложности в подборе газонных трав (видовой состав, степень укоренения и одернения, густота травостоя и т.д.), стрижке газона и в целом уходе за ним. Однако это необходимые меры, направленные на безопасность полетов, в которых опосредованную, но важную роль играет степень одернения травяного зеленого газона и плотность его минеральной части. 1.3.4. Валовой химический состав В химическом составе почвогрунтов футбольных полей одновременно проявляются как исходно заложенная при конструировании литологическая неоднородность, так и разные виды педогенной дифференциации профиля, осложненные антропо-техногенной деятельностью. Аналитические данные показывают (табл. 8, рис. 20-23), что распределение кремнезема, алюминия и железа в почвогрунтах плоскостных спортивных сооружений не отличается большим разнообразием и имеет ясно выраженную направленность. Чаще всего встречаются следующие три вида лито- генно-педогенной дифференциации профилей, обусловленной антропогенными факторами: 1. Элювиально-иллювиальный тип характерен для профилей почвогрунтов гумидных ландшафтов («Динамо», г. Москва, «Гомель», корт «Спартак», пос. Черкизово). В этом случае наблюдается относительное обеднение элю- 59
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Таблица 8. Валовой химический состав (%) почвогрунтов футбольных полей 1 оризонт 1 Глубина, см 2 SiO: 3 А1203 4 Ге203 5 СаО 6 MgO 7 К20 8 ТЮ2 9 МпО 10 Р205 11 SO;, 12 «Спартак» (нос. Черкизово, Московская область) Ad Л1 АГ IID1 IIID2 IVD3 |Bl(g)| [B2(g)l [IIDJ 0-5 5-10 10-15 15-30 30-40 40-55 55-62 62т80 80-100 100-110 67,4 61.4 75,7 66,7 70.5 76.4 78.7 79,2 78.9 82.3 9.6 7.3 6,4 3,9 9.4 9.7 9.9 9.0 8.5 8.6 3,4 2.8 2.1 1.3 3.3 2,3 2,5 2.4 2.5 2,1 2,7 4,2 2.8 2.3 2,0 1,9 0.9 0.9 0,8 0,6 0.8 0.4 0.8 0,9 0.6 0,5 0,7 0,9 0,7 0,8 1,9 1,9 1,6 1,6 2,1 2,2 2.5 2.3 2.6 1.9 0,7 0.7 0.4 0.2 0.6 0.6 0.8 0.9 0.9 0.6 0,1 0.1 0,1 0.1 0.1 0,1 0.1 0.1 0.1 0,1 0.2 0.2 0.5 3.5 0.4 0,1 0.2 0,1 0.1 0,1 0,3 0.4 0.2 0.0 0.1 0.1 0,1 0.1 0.1 0,1 «Динамо» (г. Москва) 1Л1, 11Л1Л2 1НЛ2 IVB VfBl] 0-10 10-35 35-42 42-47 47-52 66,3 70.6 74,8 62,7 65,6 8.1 6.9 6.3 9.7 12.1 ] 2,9 2.4 2.3 5.6 4.1 3.6 1,9 1.0 1.5 0.7 - - - - - Г5 1,3 1,5 1,5 2,4 0.5 0.4 0.5 0.6 0,7 0.1 0.1 0.1 0.1 0,1 - - - - - 0,4 0.4 0.2 0.5 0.2 «Гомель» (г. Гомель, Беларусь) Ad AI2 IID1 IID2I VIC1 0-5 10-15 30-40 48-55 70-90 64.9 73.9 85,7 75,7 71,9 5.3 7.0 5.0 8,0 5.2 2.0 2.0 0.4 3,2 0.7 3.7 1.8 0.2 1,1 0.2 - - - - - 1,5 1.8 0,8 2,1 0,9 0,4 0.4 0.1 0.6 0,2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 - - - - - 0.4 0.2 0.0 0,0 0.0 «Динамо» (г. Махачкала) Ad ca А1, са А12 са А1В1 са IIB1 са ШВ2са IVD са. sa 0-2 2-10 10-15 20-30 30-40 40-50 60-70 95-100 56.3 57,4 56,8 54.8 56,4 62.8 56,0 54.0 10.2 9.3 11,6 8.0 7.8 7.8 9.5 9.1 4,4 4,9 4.8 3.5 3.3 3,4 3,8 4.1 6.1 7.4 7.6 16,8 15.1 15.4 10.9 13,4 - - - - - - - - 2,2 2.3 2.2 1,4 1.2 1.4 1.3 1,5 0.6 0.6 0.6 0.4 0.4 0.4 0.5 0,5 0.1 0,1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 - - - - - - - - 0,0 0,3 0.3 0,6 0.5 0.1 0.1 0,5 60
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Таблица 8. Окончание 1 Л1 Ad 1Л1 Л1Л2 Bl Bl В2 2 3 0-10 54,1 «Спартак» 0-5 5-10 15-25 30-40 50-60 60-90 65,4 75,5 76.5 78,9 74.5 75.2 4 5 6 7 «Диана» (г. Волжск) 5.8 2.4 9.4 - корт (пос. Черкизово, Москов 6,5 8,1 7,4 8,5 7,7 8,4 2,9 2,2 2.4 2.4 1.6 2.5 4,7 3,3 0.8 0.8 0.4 0,3 - - - - - - 8 1.0 9 0,4 екая область 1,8 1,6 2,0 2.3 1.4 1.4 0,6 0,5 0,8 0.8 0.4 0,4 10 11 12 0.1 - 1.2 ) 0.1 0.1 0,1 0.1 0,1 0,1 - - - - - - 0.0 0,0 0,0 0.1 0,0 0.0 50 55 60 65 70 75 80 85 0 10 20 30 \ 40 ^ 50 60 70 80 90 100 2 / < ^ ^ 1 ^Г 1—" f ^ ** Ч Ч ч ч •> Ч \ \ » \ \ , [ \ \ \ Рис. 20. Распределение (%) Si02 в почвогрунтах футбольных полей «Спартак» и «Динамо» г. Махачкала Условные обозначения к рис. 20-23: 1 — «Спартак», 2 — «Динамо» 61
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... 1,0 3,0 5,0 10 20 30 40 | 50 60 70 80 90 100 —••"'* ' *^ *"* *" ч -р^— *^-^^^ _^-—^ -** л —• 'Г* \ ,-" 1 V 1 \ 1 \ 1 1 / / / / / / 1 I , Рис. 21. Распределение (%) Fe203B почвогрунтах футбольных полей «Спартак» и «Динамо», г. Махачкала Условные обозначения см. на рис. 20 0 10 15 0 10 20 30 s 40 х X VO >% 50 60 ** к ^ L--t: *+ - ^ [ Г"\ / / i i i i 1 0 2 70 80 90 100 Рис. 22. Распределение (%) А1203 в почвогрунтах футбольных полей «Спартак» и «Динамо», г. Махачкала Условные обозначения см. на рис. 20 62
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов 10 12 14 16 18 X X VO ( / / 1 1 1 1 т 1 1 1 1 / 1 / •** 1 • / / • / f > V 2 10 20 30 40 50 60 ~ 70 80 90 100 Рис. 23. Распределение (%) СаО в почвогрунтах футбольных полей «Спартак» и «Динамо», г. Махачкала Условные обозначения см. на рис. 20 виальных горизонтов (верхней части почвенно-грунтовой толщи) алюминием и железом и относительное обогащение кремнеземом по сравнению с иллювиальными насыпными и погребенными горизонтами. Такая дифференциация элементов в исследованных разрезах характерна для большинства подзолистых супесчаных и легкосуглинистых почв европейской части России. 2. Аккумулятивно-элювиально-иллювиальный тип распределения алюминия и железа при отсутствии ясно выраженной дифференциации кремнезема и увеличении его содержания вниз по профилю отмечен на футбольном поле «Спартак»-1, пос. Черкизово. Такой характер распределения вероятнее всего обусловлен двумя основными причинами: — исходно более легким гранулометрическим составом средней и нижней ненасыпных частей профиля; — мероприятиями по улучшению водно-физических свойств поверхностных горизонтов (по устному сообщению М.С. Сапожникова, в 80-х годах прошлого столетия на футбольное поле была насыпана смесь торфа, извести, гумусовых горизонтов почвы и крупнозернистого песка, что привело к «росту» профиля почвогрунта вверх и увеличению мощности гумусовых горизонтов). 3. Отсутствие дифференциации распределения кремнезема при слабо выраженном накоплении железа и алюминия характерно для верхней части профиля («Динамо», г. Махачкала) по сравнению с нижележащими горизонтами. 63
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Важное диагностическое значение в профилях почвогрунтов футбольных полей имеет распределение кальция (см. рис. 23). Он относительно накапливается в верхних почвенных горизонтах профилей почвогрунтов в гумидных ландшафтах, а затем его содержание резко снижается с глубиной (см. табл. 8). Это связано с использованием извести и обломков известняка при конструировании почвенно-грунтовой толщи плоскостных спортивных сооружений и при создании системы «елочного» горизонтального дренажа под гумусовыми горизонтами («Диана», «Спартак», пос. Черкизово, «Динамо», г. Москва). Профили почвогрунтов в аридных ландшафтах («Динамо», г. Махачкала) по сравнению с таковыми в гумидных более насыщены обломками известняка и ракушечника (особенно в нижней части профилей), что естественно отражается на высоком содержании кальция во всей почвенно-грунтовой толще. Распределение микроэлементов в почвогрунтах футбольных полей (табл. 9) характеризуется значительной пестротой, как по вертикальному профилю, так и в различных природных зонах и мегаполисах. Из элементов, которые накапливаются в наибольшей степени, нередко превышая предельно допустимые концентрации (ПДК), следует отметить цинк, мышьяк и свинец. Причем максимальное накопление всех трех элементов наблюдалось в почвогрунтах стадиона «Динамо» г. Москва, что, безусловно, связано с влиянием мегаполиса и техногенного загрязнения почв тяжелыми металлами. Таблица 9. Содержание микроэлементов (мкг/г) в почвогрунтах футбольных полей Горизонт 1 Глубина, см 2 Ni 3 Си 4 Zn 5 As 6 Rb 7 Pb 8 Sr 9 Y 10 Zr 11 «Спартак» (пос. Черкизово, Московская область) Ad Л1, Л12 IID1 IIID2 IVD3 [Bl(g)J [B2(g)] [IID] ПДК 0-5 5-10 10-15 15-30 30-40 40-55 55-62 62-80 80-100 100-110 20-40 20,0 22.0 20.0 7,0 26,0 12,0 17,0 21.0 20,0 12,0 33-66 38,0 29,0 48,0 12.0 48.0 21,0 22,0 18,0 16,0 16,0 55-110 163,0 107,0 180,0 19,0 112,0 36,0 49,0 50,0 26,0 19,0 2-5 7,0 8,0 0,0 0.0 7,0 0,0 0,0 7,0 8,0 0.0 - 51.0 56,0 51,0 47,0 58,0 52,0 63,0 66,0 72,0 51,0 32-65 25.0 9.0 51,0 9,0 26.0 12,0 28,0 0,0 0,0 13,0 - 118.0 140,0 105.0 105,0 110,0 89,0 109,0 116,0 125,0 77,0 - 19.0 15,0 14.0 15,0 17,0 17,0 19,0 21.0 22.0 10.0 - 213,0 276.0 98.0 39.0 263,0 203,0 379,0 461.0 571,0 238.0 - «Динамо» (г. Москвл) 1Л1, 0-10 24,0 68,0 235,0 12,0 49,0 74,0 131.0 14.0 181,0 64
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Таблица 9. Продолжение 1 IIA1A2 IIIA2 IVB V[B1] 2 10-35 35-42 42-47 47-52 3 24,0 15,0 44,0 32,0 4 64,0 44,0 64,0 29,0 5 211,0 105,0 101,0 44,0 6 14,0 11,0 20,0 5,0 7 43,0 47,0 43,0 75,0 8 66,0 53,0 103,0 0,0 9 111,0 94,0 163,0 109,0 10 10,0 10,0 16,0 29,0 11 115,0 134,0 174,0 263,0 «Гомель» (г. Гомель, Беларусь) Ad AI2 IID1 IID2I VIC1 0-5 10-15 30-40 48-55 70-90 15,0 14,0 0,0 24,0 8,0 22,0 20,0 9,0 31,0 12,0 65,0 26,0 0,0 61,0 8,0 5,0 0,0 0,0 6,0 0,0 39,0 52,0 27,0 76,0 32,0 14,0 14,0 5,0 38,0 27,0 163,0 114,0 42,0 134,0 45,0 15,0 16,0 8,0 28,0 9,0 240,0 263,0 55,0 268,0 231,0 «Динамо» (г. Махачкала) Ad ca Alj ca А12са AlBl ca IIB1 ca ШВ2 ca IVD ca, sa ПДК 0-2 2-10 10-15 20-30 30-40 40-50 60-70 95-100 80 39,0 40,0 45,0 28,0 28,0 31,0 32,0 38,0 132 82,0 93,0 92,0 32,0 23,0 24,0 22,0 25,0 220 123,0 108,0 96,0 52,0 38,0 37,0 42,0 49,0 10 9,0 17,0 8,0 7,0 8,0 5,0 7,0 12,0 - 67,0 73,0 73,0 51,0 43,0 46,0 51,0 60,0 130 20,0 0,0 13,0 6,0 0,0 0,0 8,0 0,0 - 290,0 371,0 376,0 327,0 247,0 243,0 308,0 387,0 - 19,0 23,0 19,0 18,0 15,0 17,0 17,0 21,0 - 161,0 174,0 188,0 191,0 179,0 168,0 236,0 254,0 - «Диана» (г. Волжск) Al 0-10 30,0 28,0 81,0 5,0 39,0 27,0 244,0 7,0 117,0 «Спартак» корт (пос. Черкизово, Московская область) Ad IA1 А1А2 В1 В1 В2 0-5 5-10 15-25 30-40 50-60 60-90 ПДК 25,0 18,0 21,0 16,0 13,0 14,0 20-40 26,0 23,0 19,0 15,0 15,0 18,0 33-66 393,0 64,0 40,0 31,0 16,0 21,0 55-110 8,0 6,0 0,0 5,0 0,0 6,0 2-5 54,0 45,0 71,0 72,0 42,0 42,0 - 59,0 16,0 18,0 6,0 12,0 0,0 32-65 122,0 92,0 117,0 131,0 71,0 63,0 - 14,0 15,0 23,0 25,0 6,0 10,0 - 257,0 198,0 466,0 522,0 163,0 176,0 - Примечание. Жирным шрифтом выделены значения, приближающиеся или превышающие предельно допустимые концентрации. 65
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... В этой связи следует заметить, что в последние годы огромное количество публикаций [Перельман, Касимов, 1999; Геохимические барьеры..., 2002; Экология..., 2004; и др.] посвящено геохимии культурных, и, в частности, урбанизированных ландшафтов. Однако, несмотря на имеющиеся достижения в этой области, наименее изученными остаются геохимические барьеры (ГХБ), связанные с почвогрунтами футбольных полей. Уменьшение миграции и, как следствие, концентрация микроэлементов в почвах происходит на природно-техногенных и техногенных ГХБ, в условиях резкого изменения параметров среды в новообразованных почвенно-геохими- ческих обстановках. Как правило, интенсивность накопления элементов увеличивается с ростом контрастности геохимических условий миграции. Оценка показателей контрастности и емкости геохимических барьеров в почвогрунтах плоскостных спортивных сооружений проводилась, согласно представлениям, уже сложившимся в геохимии ландшафтов [Глазовская, 1986; Касимов, Перельман, 1992; Перельман, Касимов, 1999]. В почвогрунтах формируются весьма разнообразные геохимические барьеры как по форме, так и по характеру проявления почвенно-геохимических процессов. Вне зависимости от природы они делятся на радиальные и микролатеральные, а по форме — на площадные и линейные. Линейные геохимические барьеры формируются на границах почвенного комплекса: природная почва — новообразованный почвогрунт, где в результате смены контрастных обстановок происходит снижение миграции ряда тяжелых металлов и их накопление в почвах. Наиболыие распространение среди линейных геохимических барьеров в почвогрунтах имеет щелочной барьер. Его образование связано с изменением слабокислой реакции среды на щелочную. Этот процесс протекает в подповерхностных горизонтах на участках залегания «елочного» дренажа из щебня карбонатных пород. Щелочной барьер имеет значительную пространственную протяженность (около 1 га) и на некоторых футбольных полях, например, в г. Волжске («Диана») выглядит как обширная площадная барьерная зона. На щелочном геохимическом барьере накапливаются преимущественно катионо- генные элементы, среди которых лидируют цинк и свинец. На участках развития травяного покрова и функционирования биологического круговорота в системе почвогрунт-трава, органогенные (дерновые и гумусовые) горизонты почв выступают в качестве площадного биогеохимического барьера в почвогрунтах плоскостных спортивных сооружений. Наличие в этих горизонтах большого количества некоторых из тяжелых металлов способствует их вовлечению в биологический круговорот и закреплению на биогеохимическом барьере в профиле почвогрунтов. Биогеохимический барьер возникает в поверхностных горизонтах в результате ежегодного техногенного землевания поверхности почвогрунтов смесью, состоящей из почвенного материала, торфа и песка. На биогеохимическом барьере, который имеет среднюю емкость поглощения 20-40 мг-экв/100 г и контрастность, накапливаются различные металлы, в том числе такие токсич- 66
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов ные элементы как свинец, мышьяк, цинк, медь и никель [ГН 2.1.7.020-94; Большаков и др., 2004]. Коэффициенты накопления этих элементов или коэффициенты техногенной концентрации в самом верхнем горизонте почвогрунтов гумидных ландшафтов, представляющие собой отношение их содержания (см. табл. 9) к фоновому количеству в дерново-подзолистой песчано-супесчаной почве (РЬ — 6; As — 2,5; Zn — 28; Си — 8 и Ni — 6), составляют соответственно: 4,2, 2,8, 5,8, 4,8, 3,6 («Спартак»-1, пос. Черкизово); 12,3, 4,8, 8,4, 8,5, 4,0 («Динамо», г. Москва); 2,3, 2,0, 2,3, 2,8, 3,8 («Гомель», Беларусь); 4,5, 2,0, 2,9, 3,5, 5,0 («Диана», г. Волжск); 9,8, 3,2, 14,0, 3,3, 4,2 («Спартак», корт). Полученные коэффициенты значительно выше допустимой величины, составляющей, по разным данным, от 1,2 до 1,5. Это свидетельствует о существенном техногенном загрязнении почвогрунтов футбольных полей и корта. В аридных городских ландшафтах коэффициенты накопления токсичных элементов по сравнению с фоном для каштановых почв— 16, 2, 54, 20, 35 составляют соответственно для РЬ — 1,25; As — 4,5-8,5; Zn — 2,3; Си — 4,1-4,7; Ni — 1,1 , что свидетельствует о значительно меньшем загрязнении тяжелыми металлами почвогрунтов футбольного поля стадиона «Динамо» в г. Махачкале. Особенности относительного перераспределения микроэлементов в профилях рассматриваемых почвогрунтов по сравнению с их содержанием в самых нижних погребенных горизонтах фоновых почв (В2, С, Д) показаны на диаграммах, где величина коэффициента радиальной дифференциации (R) проставлена в середине прямоугольника (рис. 24-28). Коэффициент дифференциации микроэлементов в этих горизонтах принят за 1 на соответствующих глубинах: 60 см в почвогрунтах футбольных полей «Гомель» и «Динамо» (г. Москва); 90 см на корте «Спартак» (пос. Черкизово); 100 см в почвогрунтах футбольного поля «Динамо» (г. Махачкала); 110 см в почвогрунтах футбольного поля «Спартак»-1 (пос. Черкизово). Из приведенных диаграмм видно, что характер распределения микроэлементов зависит от климатических условий, особенностей почвообразовательного процесса и техногенной деятельности человека. В почвогрунтах гумидных областей («Гомель», «Динамо» и «Спартак») четкой закономерности в распределении микроэлементов не наблюдается. Прослеживается лишь тенденция к накоплению свинца, мышьяка, цинка, меди и никеля в поверхностных горизонтах и обеднение ими элювиальных горизонтов почвогрунтов по сравнению с иллювиальными насыпными и погребенными горизонтами. Особенно высокая степень накопления наблюдается у цинка (R = 3,3-8,1, что характеризует сильноконтрастные радиальные барьеры). Исключение составляет только профиль почвогрунта теннисного корта «Спартак», пос. Черкизово. Из диаграммы видно, что повышенное содержание характерно только для цинка. Причем оно отмечается в самом верхнем органогенном горизонте почвенного профиля (R = 18,7). Степень накопления свинца, мышьяка, меди и никеля меньше и составляет 1,3-1,8 (контрастные радиальные барьеры). 67
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... fete п сч ^г -1 О ...П... оо ' "сГ СО ел см О LOJ °1 оо| сГ °°J щ p. °°- о ^ ..<r4... CM e,o ^ ¦<sf" ю CD .._>.... С CO "см' 6io nl — CM CO ^ — OO^ °4 f— OO eT cO О U&&M- CM CM CO ^ -^ rz 00 t-- ооооооооооЯ Si w—«CMCO^incOh-OOO^O """' ex 03 с CJ ПОЛЯ о О больн н >, -е- X со F- рун U- () о с CQ 0Q о мент о> ч СГ) о Он и мик 5 то К д гг фере •& 5S О X JQ ч то 5 в* ТО СХ „ ja X <1) X а X •е- •е- <Т) о « ^ СМ ИС. си м н о ТО VO о к то с; DQ о У, Г ) о о" m О СО X * Он О) :г о СХ X 5 X X X оз X X О» сх си -е- •е- д. 'X о ас -0 ч 03 X с* 03 п, ш о X си X X •в- ¦е- (Г) о 'X X X а» гг 03 X СО X X О О 3 wQ *3 03 ш сх си т X си «=; си «=1 Ld QQ ? о X о •е- s JQ X S си н 00 СМ 1 см о X сх 03 wd 'BHHgXirj 68
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов О ж 10| «в 20 X f 301 40 501 °1 а 2d ас 40 60Г Ni Oj8 0;8 li4 Rb <M pi» pi i Sr 1;2 0|9 lis § Zr Otf 0,4 63 Щ 1 Рис. 25. Коэффициенты радиальной дифференциации микроэлементов в почвогрунтах футбольного поля «Динамо» (г. Москва) Рис. 26. Коэффициенты радиальной дифференциации микроэлементов в почвогрунтах футбольного поля «Гомель» (г. Гомель, Беларусь) 69
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... *- Щ *ч N О ¦••О'" ОО •о- CD •О" О) О' ^ О L 0,9 0,9 0,8 0,8 -¦¦•¦ о о с СО О L 0,9 о 0,8 CD •¦¦"О" •• 0,6 0,8 о X о VO •в" г " L °i CN 0,9 О" •" 0,8 0,9 DC О- t- о CQ О (Л < г оо О L ^ 07 0,6 0,7 ¦'о 0,6 N <?ч ОО "О" ОО ••сг "О" о ^f О) ¦'О" п zd ••©•¦ "О" ОО •о • ОО О' О О со о о CD о о о wd 'BHHgXirj о Е- X CL» р || о, -^ ГГ аз ? * 3 с^З 5 u аз S X <Ъ> а. а» •в- ¦в- о DC аз с< (S3 О- •в- О СМ О S Он 70
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов N ю -^ CD сч ..¦.со СП о ..«,... ОС Ы со '~н О ~^ 00 '" "О'-' ^ ~-* СО о ~^ 00 "О" " оо о ...^... 00 "О" 1—1 ос> со ! LO СП о со • or' 'ОТ' О О о СО о о ю о CD о сг> о о о СО о о о CD о СП по 'vhhqAitj ш 'BHHgXu'j O- о о X и x X <D H X 03 X a. u o о с CQ VO о о J3 CQ OQ о O) x 5 § g X id ^ a. x a> I» •е- с X ^ EC о X s Cl j3 E- X 0> X X" X -e- О 00 M и я 71
Глава I. Плоскостные спортивные и технические сооружения... В аридных областях («Динамо», г. Махачкала) отмечается накопление микроэлементов в верхних, преимущественно органогенных горизонтах почвогрун- тов, что характеризует аккумулятивный тип их распределения по профилю. Техногенный восстановительный глеевый барьер, обнаруженный в нижней части почвогрунта («Спартак», пос. Черкизово), на границе насыпной и срезанной части естественной почвы оказался неустойчивым или «эфемерным». В окислительной обстановке он постепенно трансформируется. Макро- и микроэлементный состав почв и почвогрунтов аэропорта, представленный в табл. 10 и 11, типичен для почв региона. В дерново-подзолистых почвах происходит элювиально-иллювиальная дифференциация элементов с ясным увеличением содержания кремния и алюминия вниз по профилю, при сравнительно равномерном содержании железа. В почвогрунтах для кремния отмечается прямо противоположная картина — снижение его содержания, тогда как количество алюминия и железа с глубиной увеличивается, что связано с составом песчано-супесчаного материала на поверхности почвогрунтов. Высокое содержание СаО в поверхностных слоях почвогрунтов (буровые 6, 8, 11) обусловлено внесением карбонатного щебня при формировании ор- ганоминерального слоя. По содержанию некоторых микроэлементов (см. табл. И), в том числе и тяжелых металлов, почвы и почвогрунты чрезвычайно неоднородны и в ряде случаев содержания в них меди, цинка, мышьяка и свинца превышают допустимые концентрации [СанПиН 6229-91; Большаков и др., 2005]. Так, содержание меди и цинка повышено в поверхностных горизонтах буровых 1, 6 и 11 Таблица 10. Макроэлементный состав почв и почвогрунтов аэропорта «Домодедово» (масс. %) № скважины 1 6 8 11 Глубина, см 0-10 20-30 70-80 0-5 20-30 50-60 100-110 0-5 0-10 10-20 Si02 63,716 70,495 72,944 75,062 71,398 70,923 67,885 64,592 63.157 75,966 А1203 11,699 13,029 13,323 8,661 13,316 13,266 14,356 9,510 11,474 10,684 Fe203 4,429 3,969 3,994 4,069 5,271 5,342 6,151 2,851 2,833 3,007 Na20 1,409 1,452 1,455 0,890 2,133 1,051 1,131 0,937 0,713 0,779 MgO 1,700 1,837 2,114 1,401 2,126 2,046 2,484 1,440 1,136 1,380 P2O5 0,200 0,125 0,177 0,708 0,172 0,160 0,146 0,412 0,353 0,145 K20 1,848 2,062 1,941 1,417 2,311 2,285 1,858 1,551 1,669 2,067 СаО 1,807 0,808 0,867 2,509 0,812 0,807 0,780 3,233 6,541 2,027 Ti02 0,705 0,764 0,702 0,827 0,858 0,883 0,770 0,557 0,965 0.830 Cr203 0,010 0,012 0,012 0,015 0,013 0,013 0,022 0,011 0,014 0,011 MnO 0,069 0,071 0,062 0,174 0,105 0,100 0,064 0,066 0,070 0.062 72
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Таблица 11. Микроэлементный состав почв и почвогрунтов аэропорта «Домодедово» № скважины 1 1 1 6 6 6 6 8 11 11 Глубина, см 0-10 20-30 70-80 0-5 20-30 50-60 100-110 0-5 0-10 10-20 Ni 42 26 36 40 45 56 51 31 32 25 Си 103* 31 19 137 35 31 33 56 92 37 Zn 388 52 39 479 59 60 48 178 421 79 Ga 30 12 10 9 16 15 19 6 5 9 As 13 нет нет нет 7 нет 8 нет 5 нет Se нет нет нет нет нет нет нет нет нет нет Вг нет нет нет 12 нет нет нет 4 нет 5 РЬ 888 55 4 79 нет 9 нет 69 49 26 Rb 77 79 65 62 109 100 76 49 53 89 Sr 92 99 85 71 121 116 79 81 103 132 Y 43 26 22 18 34 30 15 16 16 24 Zr 354 382 287 209 449 413 233 207 210 496 Примечание. Жирным шрифтом обозначены данные, превышающие допустимые концентрации в почвах. соответственно в 1,5-2 и в 2-4 раза. По содержанию мышьяка и свинца превышение допустимой концентрации соответственно в 2 и 12 раз было обнаружено только в одном образце 0-10 см буровой № 1. Коэффициенты техногенной концентрации в верхнем горизонте почв и почвогрунтов аэропорта (см. табл. 11) по сравнению с фоновой концентрацией в дерново-подзолистой песчано-супесчаной почве для Pb, As, Zn, Си и Ni, соответственно составляют: 148, 5,2, 13,9, 12,9, 7,0 (скважина 1); 13,2, 0,0, 17,1, 17,1, 6,7 (скважина 6); 11,5, 0,0, 6,4, 7,0, 5,2 (скважина 8); 8,2, 2,0, 15,0, 11,5, 5,3 (скважина 11). Почвогрунты плоскостных спортивных сооружений и аэропортов по содержанию макро- и микроэлементов различаются незначительно, тогда как по характеру геохимических барьеров и коэффициентам радиальной дифференциации весьма существенно. В этом плане почвы и почвогрунты аэропортов более однородные тела, как по радиальному, так и латеральному типу распределения элементов в профиле. 1.3.5. Кислотность Большинство почвогрунтов имеют рН от нейтрального (слабокислого) до щелочного. Кислотность футбольного поля «Спартак»-1, Черкизово по всему профилю щелочная (рис. 29), а поля «Динамо», Москва только до глубины 20 см 73
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... О 10 20 30 ее 40 X X о i5 50 60 70 80 90 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 f L j Оптимум 1 j для jнормального j 1 развития S газонных i трав 6,78 . 1 \ \ 6,911 \ \ 1 1 | 1 j « j / | 7,42V i 4 j 1 7,40 ч *** 6,96 /7,64 ' 7,49 s 7,93/ • ' ч \ 7,76 2^ 8,ЗОЧ 8,21/ \8,08 8,38 * 8,50 8,47 /8,75 8,49 100 Рис. 29. Кислотность (рН) почвогрунтов футбольного поля «Спартак»-1, пос. Черкизово Условные обозначения к рис. 29, 30: 1 — рН сол.; 2 — рН вод (рис. 30) и далека от оптимальных параметров рН (6,2-7,0) для выращивания газонных трав в этой почвенной зоне с промывным водным режимом. Достаточно высокая щелочность почвогрунтов связана, с одной стороны, с высокими дозами извести и комплексных удобрений (нитрофоска, аммофос- ка, азофоска и др.), а с другой — с карбонатным материалом, присутствующим в виде многочисленных обломочных включений (карбонатного щебня), который был внесен в почвогрунты при строительстве футбольного поля «Спартак». Вероятно, 70 лет назад при его создании в качестве дресвы и щебня были использованы содержащие карбонаты горные породы, что с течением времени привело к окарбоначиванию всего профиля. На этот вывод наталкивает максимум рНв — 8,75 (табл. 12) на глубине 40-55 см («Спартак»-1 пос. Черкизово), который характеризуется максимальным содержанием щебня. Наиболее щелочные почвогрунты были выявлены, с одной стороны, на наиболее старых футбольных полях, а с другой — на полях, расположенных в зоне с недостаточным и/или выпотным режимом увлажнения. Так, футбольные поля «Спартак»-! и «Динамо» (г. Махачкала) эволюционируют в разных 74
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов О 10 20 30 40 * 50 : 60 70 80 90 100 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 J г J 1 i Оптимум для J i нормального | развития J j газонных j трав [б,00 ^ 6,75, ' ^•У6,65 i 1 W,40 ! у 7,40 j 7,30\ / S s 7,30 С?20 7,9(У^ 7,90/ у/7,65 .7,55 о \ 8,'35 ZJ 8,35 Рис. 30. Кислотность (рН) почвогрунтов футбольного поля «Динамо», г. Москва Условные обозначения см. на рис. 29 Таблица 12. Химические свойства почвогрунтов футбольных полей возрастом свыше 50 лет Футбольные поля;точки опробования 1 «Диана», г. Волжск «Динамо», г. Махачкала 2 1 2 1 2 «Динамо», г. Махачкала Глубина, см 3 0-10 15-20 0-15 0-10 0-10 0-2 2-10 10-15 20-30 30-40 40-50 60-70 95-100 рн водный 4 7,80 6,88 7,72 7,82 7,95 7,38 7,85 7,95 8.28 8,20 8,22 8,20 8,16 Гумус. % 5 11,05 0,92 16,28 - - 9,68 4.30 2,65 1,19 0,53 0,46 - - Лзот, % 6 0,43 0,04 0.56 0,30 0,34 - - - - - - - - C/N 7 14,9 13,4 16,9 - - - - - - - - - - Обменные катионы. мг-экв/100 г почвы Са2' 8 25,08 2,85 30,59 15,20 22,80 34,20 32,68 32,30 28,12 27,36 25,84 27,36 27,36 Mg2t 9 2,28 0,76 2,09 1,90 4,56 3,42 4,18 3.80 3,42 3,04 3,04 1.14 4,18 К4 10 0,11 0,03 0,23 0,24 0,52 0,90 0,38 0,28 0,14 0,09 0,09 0,07 0,11 Na+ 11 1,60 0,14 1,56 1,70 2,00 0,45 0,47 0.50 0.43 0.39 0.37 0,42 0,51 Сумма 12 29,07 3,78 38,25 19,04 29.88 38.97 37,71 36,88 32,11 30,88 29.34 28.99 32,16 75
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Таблица 12. Окончание 1 2 «Труд», г. Махачкала «Спартак», пос. Черкизово «Гомель», Беларусь «Динамо», г. Москва «Сатурн», г. Раменское 1 2 «Спартак» корт 3 0-2 2-10 0-5 5-10 10-15 15-30 30-40 40-55 55-62 62-80 80-100 0-5 10-15 30-40 60-70 70-80 0-10 10-35 35-42 42-47 47-52 0-5 10-15 0-5 10-15 0-5 5-10 15-25 30-40 50-60 60-90 4 8,62 - 8,38 8,01 8,30 8,50 847 8,75 8,21 8,08 8,49 6,55 8,05 8,05 8,60 8,00 8,35 7,90 7,65 7,20 7,55 7,75 7,50 7,90 8,20 8,40 8,75 7,80 7,65 5,55 5,15 5 - 5,22 7,60 11,86 13,66 7,93 7,40 7,76 6,78 6,91 6,96 7,46 2,24 0,15 0,89 - 4,83 5,40 2,97 6,54 0,21 8,57 8,65 7,84 7,96 0,56 0,26 0,50 0,26 - - 6 0,79 0,34 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 - 8,9 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18,10 21,70 - - - - - - - - 9 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2,60 3,20 - - - - - - - - 10 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - И - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Примечание. Прочерк — нет данных. режимах увлажнения, их разделяет более тысячи километров по меридиану, но значения рНв близкие. 76
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Для почвогрунтов полей стадионов «Динамо», г. Махачкала (рис. 31) и «Уралан» в этом нет ничего странного, поскольку в этих районах испарение доминирует над выпадающими осадками. Для поля «Спартак»-1 этот факт в целом негативный и прямо указывает на деградационные процессы, ухудшающие состояние травяного покрова и требующие постоянных мер по борьбе с повышенной щелочностью среды. Чуть меньшая кислотность отмечается в почвогрунте футбольного поля клуба «Диана». С глубиной значения рНв уменьшаются, что ясно указывает на антропогенный характер ощелачивания поверхностного слоя мощностью О-10 см. Описание почвогрунта (разрез ИЗ-1-00) также подтверждает отсутствие вскипания и карбонатного щебня (его в профиле просто нет, поскольку, вероятно, при строительстве не использовался). В то же время хорошо видны последствия разрушенной системы дренажа, которые проявляются в наличии кутан и заиленных скелетан на контакте квазизема с погребенными почвенными горизонтами. Более высокая щелочность почвогрунта футбольного поля относительно окружающих дерново-подзолистых почв связана, как и в случае с полем «Спартак»-!, с внесением удобрений, но, видимо, не столь интен- 6,0 0 10 20 30 40 й 50 s ^ 60 70 80 90 100 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 -1 г i f S Оптимум i 1 ДЛЯ ! 1—; нормального | S развития ¦ J j газонных j 1 1 трав ; 7,38^ ^^,85 7,95 8,28) [8,20 18,22 8,20 8,16 8,16 Рис. 31. Кислотность (рН вод) почвогрунтов футбольного поля «Динамо» г. Махачкала 77
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... сивным, поскольку на момент описания профиля травяной покров на нем отсутствовал, хотя период эксплуатации поля — около 50 лет. Антиподом старым полям по характеру кислотности является молодое поле стадиона «Хопер» (возраст 2 года), находящееся в зоне типичных черноземов, значение рН которых варьируют в пределах оптимума (табл. 13). В начале эксплуатации футбольное поле, созданное на черноземе (антропогенно-естественная почва), фактически не изменило фоновых значений рНв окружающих черноземов. Таблица 13. Химические свойства и почвогрунтов футбольных полей возрастом менее 5 лет и новых полей Футбольные поля; точки опробования 1 «Хопер». г. Балашов 2 1 2 3 4 5 «Спартак» г. Голицыно «Сатурн» п. Кратово «Метеор» г. Жуковский «Динамо» г. Москва 1 2 1 2 3 1 2 Глубина, см 3 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 5-10 10-15 15-20 0-3 3-10 10-15 0-3 3-10 10-15 2-10 2-10 2-10 0-10 10-15 0-2 3-10 10-15 рН водный 4 6,05 6,14 6,45 6,55 6,38 - - - - 7,20 8,60 7,55 7,10 8,60 7,60 8,2 8,2 8,4 7,65 7,75 7,15 8,00 7,80 солевой 5 - - - - - - - - - 6,20 7,20 6,60 6,00 7,10 - - - - 6,60 6,60 6.60 6,60 6,80 Гумус, % 6 6,0 6,2 5,5 6,0 6,0 13,27 8,34 7,96 9,48 3,86 1,4.5 9,33 2,98 1,19 9,33 2,17 2,67 2,24 8,64 8,21 8,45 7,64 7,76 Лзот, % 7 - - - - - 1,25 0,44 0,43 0,55 - - - - - - - - - - - - - - C/N 8 - - - - - 6,2 11,0 10,8 10,0 - - - - - - - - - - - - - - Обменные катионы, мг-экв/100 г почвы Са2+ 9 - - - - - - - - - 19,50 9,00 19,50 21,30 9,30 - - - - 15.50 15.90 5,70 13.50 16.30 Mg2+ 10 - - - - - - - - - 9.00 2,00 3,80 8,80 2,60 - - - - 3,20 1.80 1,30 2,00 1,20 78
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Таблица 13. Окончание 1 2 «Динамо» пос. Новогорск 3 0-3 3-10 10-18 20-25 4 7,20 8,20 8.20 9,40 5 6,25 6,60 6,70 8,10 6 4,74 4,33 5.19 0,57 7 - - - - 8 - - - - 9 21,00 12,70 12,50 6,90 10 5.90 3,30 2,60 0,80 Примечание. Прочерк — нет данных. Распределение кислотности и карбонатности по профилю почвогрунтов футбольных полей сильно зависит от природно-климатических условий. Вместе с тем, отмечаемые различия обусловлены также исходной неоднородностью искусственных и подстилающих субстратов, агрохимическим и агрогенным воздействием. Все эти различия в значительной степени нивелируются внесением удобрений, что с течением времени приводит к ощелачиванию не только поверхностного горизонта, но и профиля почвогрунтов в целом. Процесс ощелачивания настолько интенсивен, что даже дополнительные осадки в виде поливных вод неспособны значительно снизить щелочность. Насыщенные растворы проникают из органоминерального горизонта в нижнюю часть профиля, ощелачивая на локальных водоупорах горизонты почвогрунтов, создавая окислительно-восстановительные геохимические барьеры и условия для сегрегации и цементации. В результате и на старых, и на молодых полях поверхностные гумусиро- ванные горизонты почвогрунтов имеют реакцию от нейтральной до щелочной, причем в среднем рНв несколько выше у более зрелых профилей. В почвах и почвогрунтах плоскостных технических сооружений характер распределения рНв в поверхностных гумусовых горизонтах (0-5 и 0-10 см) в известной степени повторяет картину, характерную для спортивных сооружений (см. табл. 13). Реакция среды варьирует от слабокислой (рНв — 5,5-5,7) до щелочной (рНв — 7,9-8,3), причем максимальные значения рНв отмечены в поверхностном горизонте, что, по-видимому, связано с внесением удобрений. С глубиной практически во всех профилях среда становится (рНв — 4,2-5,0). Наибольшая вариабельность и более высокие значения рНв наблюдаются на газонах специального назначения, где по всем, в особенности агрохимическим показателям, необходимо внесение минеральных удобрений. 1.3.6. Органическое вещество и гумус Органическое вещество в почвогрунтах представлено в разной форме и сосредоточено в основном в поверхностном органоминеральном горизонте. Корни трав, остатки торфосмесей разной степени разложения, копролиты и, наконец, собственно гумусовые кислоты, которыми пропитаны минеральные, большей частью песчаные частицы, создают питательный фон и резерв для 79
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... стабильного развития газона. Отсюда высокая обеспеченность почвогрунтов органическим веществом на фоне постоянных подкормок травяного газона, внесения гумусированного материала при землевании. Гумусированность почвогрунтов футбольных полей сильно варьирует по профилю и зависит от длительности эксплуатации поля (см. табл. 12, 13). По содержанию органического вещества и гумуса в поверхностном горизонте она оценивается почти во всех почвогрунтах как завышенная, особенно на старых полях (см. табл. 12, «Спартак»-1 и «Динамо» г. Махачкала), что, безусловно, является следствием длительного внесения удобрений, полива и подогрева полей, аэрации, землевания и т.д. Содержание гумуса в подповерхностном горизонте обычно резко падает («Диана», «Спартак», г. Голицыне рис. 32), причем более интенсивно, чем это имеет место в естественных почвах. В ряде почвогрунтов («Спартак»-1, рис. 33), напротив, содержание гумуса увеличивается с глубиной, что может быть объяснено только интенсивным использованием грубогумусовых материалов (тор- фосмесей) при землевании. Это подтверждает и морфологическое описание разреза ИЗ-3-00, где отмечаются включения торфа на глубине 5-10 см. Несколько заниженное, но в целом оптимальное содержание гумуса относительно других полей, отмечается в почвогрунте на поле стадиона «Динамо», г. Москва (рис. 34). Распределение содержания гумуса вниз по профилю 3 6 9 12 15 О 1 L , 1 1 1 10 s а еа з: S VO 20 30 Рис. 32. Изменение содержания гумуса (%) в почвогрунтах футбольного поля «Спартак», г. Голицыно 80 Оптимум ДЛЯ развития газонных трав
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов 12 15 10 30 S Оптимум ! Для -И S развития 1 газонных S трав • 1 г Рис. 33. Изменение содержания гумуса (%) в почвогрунтах футбольного поля «Спартак»-1, пос. Черкизово 12 15 Рис. 34. Изменение содержания гумуса (%) в почвогрунтах футбольного поля «Динамо», г. Москва 81
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... характерно для естественных высокогумусированных агродерново-подзоли- стых почв региона [Классификация..., 2004]. В литературе по футбольным полям приводятся разные критерии содержания гумуса в органоминеральном горизонте, необходимого для питания газонных трав на футбольных полях. Так, М.И. Гольдин и К.Я. Ляльченко [1971] рекомендуют 3-6 % гумуса. О.Б. Румянцев [1999], проработавший не один десяток лет агрономом на футбольных полях страны, предлагает использовать смеси с содержанием гумуса 5-10 %. Каждый из авторов имеет свои обоснованные эмпирическим опытом критерии оценки необходимого содержания гумуса. Нам представляется, что большинство авторов правы, поскольку некоторый разброс в усредненных данных по содержанию гумуса можно объяснить почвенными, климатическими и морфолитологическими локально-региональными особенностями почвогрунтов футбольных полей. Содержание гумуса ниже 3 % недостаточно для поддержания в хорошем состоянии травяного газона. При этом требуется постоянное внесение минеральных удобрений. Содержание гумуса выше 10 %, напротив, имеет опосредованный негативный эффект, который выражается в усилении миграции ор- ганоминеральных комплексов (гумусовых кислот), а также в снижении необходимой плотности дернины и, в конечном счете, игровых качеств газона. Такова ситуация, например, с новым полем «Спартак», г. Голицыно. Проблема, связанная со снижением содержания гумуса (деградация гумуса) в почво-грунтах футбольных полей, в отличие от агрогенно-преобразован- ных почв и даже агроземов, не является актуальной. Постоянные подкормки травяного покрова, ежегодное обязательное землевание, аэрация, подогрев и полив, которые усиливают зоогенез [Замотаев, Белобров, 20026], восполняют прямые потери гумуса при лессиваже. Оптимальное содержание гумуса в почвогрунтах футбольных полей России, которое, по нашему мнению, составляет 3-7 %, в целом не выдерживается и, как правило, завышено. В поверхностных горизонтах часто присутствует большое количество слаборазложившейся органики как результат ежегодного землевания (почва-торф-песок). Избыток грубой органики является постоянным резервом образования гумусовых кислот. При благоприятном воздушном и тепловом режиме избыточные запасы грубой органики способствуют закреплению гумуса в поверхностных горизонтах почвогрунтов. Характер гумусированности почвогрунтов зеленых газонов специального назначения на плоскостных технических сооружениях имеет свои особенности, не связанные с необходимостью поддержания гомогенности гумусового горизонта по содержанию органического вещества. В этом плане свойства почв на территории аэропортов достаточно пестрые и практически не поддается логическому обоснованию (табл. 14). В целом высокое и среднее содержание гумуса в поверхностных слоях обусловлено несколькими причинами. Во-первых, почвы и в меньшей степени поч- вогрунты аэропортов не теряют биомассу в такой степени, как это имеет место у культивируемых почв спортивных сооружений, которые постоянно обед- 82
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Таблица 14. Химические и агрохимические свойства почв и почвогрунтов аэропорта «Домодедово» № скважины 1 Глубина, см 2 Гумус, % 3 рН 3 X КС О СО 4 5S О СО 0) «=: о о 5 Поглощенные основания, мг/экв на 100 г почвы Са2+ 6 Mg2+ 7 ее О Е и О о ~и О Си 8 >а со О С U О о "и О см 9 со С и о а 10 Дерново-подзолистые почвы с естественным строением профиля 2 2 2 3 3 12 12 12 13 13 16 16 17 17 0-10 20-30 40-50 70-80 100-110 0-5 5-10 20-30 0-5 5-10 0-10 10-20 40-50 0-10 10-20 0-10 15-25 0-10 20-30 5,88 2,01 0,78 0,68 не определено 4,56 2,72 0,48 4,76 3,84 10,78 2,32 0,58 4,79 0,48 8,74 2,04 7,75 2,55 7,89 6,25 7,50 7,64 6,18 6,85 6,46 5,63 6,47 6,35 5,65 4,62 4,19 5,52 5,16 6,86 6,89 6,73 5,88 7,10 5,05 6,00 6,53 4,80 5,80 5,28 4,12 5,43 5,11 4,70 3,33 3,09 4,51 3,50 6,21 6,51 5,79 4,42 38,78 21,43 17,74 16,24 15,44 26,82 18,81 17,45 22,93 19,44 15,31 5,28 5,38 15,02 12,13 31,38 17,79 21.33 10,76 2,40 2,30 3,58 2,92 4,03 3.08 2,42 4,05 2,67 2,18 1,69 0.39 0,35 4,05 3,81 3,09 1,87 3,11 2,23 8,23 2.63 3,38 4,13 3,50 2.50 1,10 0.96 3,38 2,50 16,90 6,23 2,10 3,75 4,00 18,40 5.73 4,00 3,50 54,78 22,27 11,31 8,43 11,31 25,28 24,08 11,31 18,06 13,72 48,16 20,70 11,31 28,90 10,60 28,90 9,39 25,28 11,31 10,78 19,54 8,08 8,20 6,06 6,06 8,13 8,10 10,78 10,86 6,13 4,72 4,79 6,32 6,19 10,71 7,91 10,84 6,32 Почвогрунты с искусственным строением профиля 4 5 5 6 6 6 0-10 0-5 5-10 0-5 5-10 20-30 5,48 5,38 2,52 13.64 1,70 1,30 7,77 5,48 5,38 6,49 6,76 5,01 6,95 4,31 3,80 5,80 5,56 3,59 43,95 16,77 14,07 36,24 19,78 17,94 1,47 3,68 3,69 3,25 1,89 3,08 2,53 1,15 1.15 6.85 2,00 2.88 34,31 22,27 11,31 30,10 18,06 24,08 13,48 8,35 6,10 10,78 6,15 7,98 83
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Таблица 14. Окончание 1 6 6 7 7 8 9 10 10 11 11 14 15 15 2 50-60 100-110 0-5 5-10 0-5 0-5 0-5 5-10 0-10 10-20 0-5 0-5 10-20 3 0,68 не определено 10,27 1,60 10,88 13,74 5,58 1,70 9,66 1,70 12,62 9,25 1,70 4 4,94 5,64 6,70 6,16 7,29 6,60 6,22 6,10 8,12 8,27 5,75 6,35 6,03 5 3,46 4,00 6,05 4,69 6,98 6,13 5,29 4,61 7,47 7,52 5,23 5,45 4,64 6 16,27 19,35 36,38 18,00 49,00 28,72 18,03 13,80 63,09 50,04 24,51 21,26 11,19 7 5,28 6,77 4,36 3,92 2,36 2,51 3,20 2,83 2,04 0,72 2,74 2,44 1,24 8 4,63 2,00 10,70 2,00 8,58 8,95 14,95 5,36 3,98 6,23 18,29 4,85 3,25 9 13,72 8,43 30,10 24.08 30,10 25,28 30,10 13,72 20,70 5,53 87,89 16,37 7,70 10 8.01 8,15 10,70 8,35 13,48 7,86 8,09 6,10 10,88 10,60 10,55 7.86 6,00 няются с изымаемым урожаем сельскохозяйственных растений. Во-вторых, дополнительное внесение органики и особенно минеральных удобрений стимулирует рост биомассы и естественные процессы образования и накопления гумуса. Пестрота содержания гумуса обусловлена другими причинами: 1) исходной неоднородностью органоминеральных горизонтов почвогрунтов при их создании; 2) неравномерностью внесения удобрений; местами органоминераль- ный горизонт, например, имеет очень высокое содержание гумуса (см. табл. 14, скв. 6, 7, 8, 12, 14 и др.). Вниз по профилю содержание гумуса резко падает, что характерно для всех дерново-подзолистых почв и почвогрунтов аэропорта. В целом можно констатировать, что травяная растительность, как на естественных почвах, так и почвогрунтах, вполне обеспечена гумусом и, следовательно, практически не требуется дополнительного внесения органических удобрений. 1.3.7. Почвенный поглощающий комплекс Это чрезвычайно важный показатель физико-химического состояния почвогрунтов, емкости и способности к обмену катионами, что в значительной степени определяет интенсивность роста трав, гумусообразования, оструктуривания, формирование органоминеральных прочносвязанных комплексов. В табл. 12 приведены данные по содержанию обменных катионов в почвогрунтах футболь- 84
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов ных полей «Диана» и «Динамо», г. Махачкала. Они свидетельствуют о сравнительно высокой емкости катионного обмена (ЕКО) в горизонтах 0-10 см при доминировании катионов Са2+ и Mg24" и высоком содержании катиона Na+, что свидетельствует о солонцеватости гумусового горизонта (рис. 35, 36). В обоих случаях ЕКО обусловлена высоким содержанием гумуса на фоне слабощелочной реакции среды. Солонцеватость при этом имеет различный генезис. В г. Волжске футбольное поле находится вблизи химкомбината, что, вероятно, и является причиной поверхностного обогащения почвогрунтов солями натрия. В г. Махачкале высокая концентрация натрия в верхних горизонтах — следствие выпотного водного режима, при котором происходит капиллярный подъем близко расположенных к поверхности засоленных грунтовых вод, сопровождающийся интенсивным испарением. Содержание поглощенных оснований Са2+ и Mg2* в поверхностных горизонтах естественных почв и почвогрунтов аэропорта, так же как и в почво- грунтах спортивных сооружений, достаточно высокое, в особенности Са2+. Этот признак косвенно указывает на значительное внесение минеральных О 20 40 60 38,97/ 37,711 36,88/ /32,11 / 30,88 f 29,34 i 28,99 \ 132,16 '32,16 Глубина, см 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО Рис. 35. Емкость катионного обмена в почвогрунтах футбольного поля «Динамо», г. Махачкала (ICa, Mg, К, Na, мг-экв/100 г) 85
Глава /. Плоскостные спортивные и технические сооружения... 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 / 0,37 | \ \0,45 \0,47 0,501 /о,43 0,39 ^ 0,42 \ 0,5 Л 0,51 J Глубина, 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО Рис. 36. Содержание обменного Na+ (мг-экв/100 г) в почвогрунтах футбольного поля «Динамо», г. Махачкала удобрений, карбонатной щебенки и, возможно, известкование. Особенно высокие значения Са2+ характерны для органоминеральных горизонтов почво- грунтов (см. табл. 14, скв. 4, 8, 11 и др.). Можно утверждать, что по данному показателю почвы и в особенности почвогрунты имеют высокую потенциальную емкость поглощения, а растительность обеспечена необходимыми для роста элементами. Отношение Ca2+/Mg2+ очень высокое — около 6-10, что говорит о доминировании в почвенном поглощающем комплексе Са2+. 1.3.8. Питательные элементы Агрохимия органоминерального горизонта, отвечающего за состояние зеленого газона, наиболее полно исследована как в теоретическом, так и в практическом отношении. Достаточно сослаться на работы Г.Г. Абрамашвили [1988, 1989], посвященные исключительно данной проблеме, чтобы понять всю ее сложность и важность. В названных и многих других источниках, напри- 86
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов мер [Булгаков, 1987], даются критерии оптимального содержания питательных элементов в гумусовом горизонте почвогрунтов (табл. 15). Таблица 15. Дозы минеральных удобрений, вносимых в почву [Булгаков, 1987] Почва Содержащая до 2 % гумуса Подзолистая, супесчаная, легкосуглинистая, содержащая >2 % гумуса Подзолистая суглинистая и глинистая Серая лесная суглинистая, выщелоченный чернозем Суглинистая Мощный (типичный) чернозем Каштановая Питательные вещества, кг/га азотные 60 30-40 30-50 30-50 20-30 - 30-40 фосфорные 90-120 60-90 30-120 60-90 60-90 30-40 60 калийные 90-120 90-120 40-60 60-90 30-60 - - Примечание. Прочерк — нет данных. По инструкции ПФЛ [Румянцев, 1999], рекомендуется вносить азота более 6 мг/100 г почвы (по Тюрину и Кононовой), фосфора более 25 мг/100 г почвы (по Кирсанову) на кислых и более 4 мг/100 г почвы (по Мачигину) на карбонатных почвах, а также калия — более 15 мг/100 г почвы (по Пейве). Все перечисленные нормативы превышают высокие дозы для зерновых и зернобобовых культур и находятся на уровне высоких-средних доз для корнеплодов [Большаков и др., 2004; Савич и др., 2004]. Рекомендуемое соотношение N:P:K вносимых удобрений составляет 2,5:1:2,5 (одноразово — 50 кг азота, 20 кг фосфора и 50-60 кг калия). Агрохимические показатели исследованных почвогрунтов имеют большой разброс (табл. 16, 17). Азот. Практически все почвогрунты очень хорошо обеспечены валовым азотом, что создает достаточный резервный фонд для органики. В слое 0-5 см («Спартак», г. Голицыно) содержание валового азота и гумуса максимально, что, вероятно, связано с чрезмерным внесением азотных удобрений на новом поле с целью быстрейшего создания устойчивого травяного газона. Отношение C/N (см. табл. 12, 13) в почвогрунте старого футбольного поля «Диана» широкое, а нового — («Спартак», г. Голицыно) — узкое. Это свидетельствует, что с течением времени, во-первых, накапливается как гумус, так и валовый азот и, во-вторых, наблюдается истощение резерва валового азота, вероятно, благодаря накоплению легкорастворимых соединений. Фосфор. По легкоусвояемым (подвижным) формам фосфора почво-грун- ты полей «Диана», «Динамо» (г. Махачкала) и «Хопер» относятся к низкосреднеобеспеченным, а «Спартак» (г. Голицыно) — к высокообеспеченным (рис. 37). Причем и в том и другом случаях валовое содержание фосфора в почвогрунте коррелирует с содержанием его подвижных форм. 87
Глава I. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Таблица 16. Агрохимические свойства почвогрунтов футбольных полей возрастом свыше 50 лет Футбольные поля, «Диана», г. Волжск «Динамо», г. Махачкала 1 2 1 2 «Труд», г. Махачкала «Гомель», Беларусь «Динамо», г. Москва «Сатурн», г. Раменское 1 2 «Спартак» корт Глубина, см 0-10 15-20 0-15 0-10 0-10 0-2 2-10 0-5 5-10 0-10 10-15 0-5 10-15 0-5 10-15 0-5 5-10 РА, % 0,15 0,04 0,18 0,11 0,15 0,30 0,23 - - - - - - - - - - Подвижные (по Мачигину и Кирсанову), мг на 100 г почвы Р205 5,8 3,0 7,7 8,1 9,8 - - 37,44 7,03 16,23 13,50 109,65 70,63 55,92 15,26 5,83 5,03 К20 7,2 2,4 12,1 12,6 18,7 - - 46,30 5,00 21,98 15,98 60,10 10,12 13,50 6,33 13,5 6.70 Примечание. Прочерк — нет данных. Таблица 17. Агрохимические свойства почвогрунтов футбольных полей возраста менее 5 лет Футбольные поля, точки опробования 1 «Хопер», г. Балашов 2 1 2 3 4 5 Глубина, см 3 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 Р205, % 4 - - - - - Подвижные (по Мачигину и Кирсанову) в мг на 100 г почвы Р205 5 9,3 11,2 10,9 7,3 8,2 К20 6 14,0 14,0 11,5 14,5 13,5 88
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов Таблица 17. Окончание 1 2 «Спартак», г. Голицыне «Сатурн», пос. Кратово «Метеор», г. Жуковский «Динамо», г. Москва 1 2 1 2 3 1 2 «Динамо», пос. Новогорск 3 0-5 5-10 10-15 15-20 0-3 5-10 10-15 0-3 5-10 10-15 2-10 2-10 2-10 0-10 10-15 0-2 3-10 10-15 0-3 3-10 10-18 20-25 4 0,253 0,224 0,264 0,286 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 24,0 33,0 41,0 39,0 116,19 44,80 68,34 105,29 56,46 - 29,61 30,51 32,21 72,05 79,68 99,84 71,07 71,07 163,17 24,31 21,36 25,07 6 25,7 8,1 10,6 9,5 47,45 9,7 9,7 32,62 12,65 9,7 - - - 24,04 21,75 31,48 20,03 20,61 24,61 7,17 7,17 0,84 Примечание. Прочерк — нет данных. Калий. Подвижным калием почвогрунты обеспечены удовлетворительно и только верхние 5 см поля «Спартак» (г. Голицыно) высокообеспечены (рис. 38). Следует отметить, что в целом оптимальный баланс азота, фосфора и калия в большинстве почвогрунтов не выдерживается. Характер воздействия вносимых удобрений на травяной покров и в верхний горизонт почвогрунтов контролируется в большей степени визуальными наблюдениями, чем систематическими анализами почв. Тем не менее, и визуальная диагностика является в определенной мере оправданной, но опаздывающей по времени для принятия экстренных решений, что существенно снижает ее эффективность. В поверхностных горизонтах почв и почвогрунтов технических сооружений наблюдается такая же высокая вариабельность агрохимических показателей (см. табл. 14). Содержания в почвах фосфатов (Р2О5) колеблются от очень низких значений до высоких и даже очень высоких. Подвижным калием 89
Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения... Рис. 37. Изменение подвижных форм Р2О5(мг/100 г почвы) в почвогрунтах футбольного поля «Спартак», г. Голицыно 11 16 21 26 О 10 х VO 20 ^ Оптиму и для газонных трав 30 Рис. 38. Изменение подвижных форм К20 (мг/100 г почвы) в почвогрунтах футбольного поля «Спартак», г. Голицыно 90
1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов (К20) поверхностные горизонты почв хорошо обеспечены, что, безусловно, является следствием внесения минеральных удобрений. Обращает на себя внимание высокое и очень высокое содержание обменного натрия (Na20) в поверхностных горизонтах почв и почвогрунтов. В последнее время это наблюдается на всех территориях, расположенных вблизи дорог и, вероятно, связано с выносом в почвы реагентов, содержащих соли натрия, наносимых на основные трассы при их обледенении. 91
Глава 2 Роль факторов и процессов почвообразования в формировании и функционировании почвогрунтов 2.1. Природные факторы и процессы почвообразования 2.1.1. Факторы почвообразования Каждое плоскостное спортивное и техническое сооружение, будь то стадион или аэропорт, создается при принятии конкретных решений и в районах, обусловленных возможностями проекта строительства, с учетом как природных условий, так и потребностей общества. Как правило, это рекреационные зоны больших городов (крупные стадионы), зоны отдыха (базы и тренировочные поля), отличающиеся благоприятным оздоровительным фоном. На втором и последующих местах выбора местоположения футбольных полей стоят другие факторы, имеющие с точки зрения разработчиков проекта второстепенное значение. Воздействие факторов среды на футбольные поля в процессе их эксплуатации проектом не предусматривается по вполне понятным причинам. Чтобы дать прогноз поведения почвогрунтов футбольного поля в целом (для травяного газона это вполне возможно) надо знать, как оно развивается и что с ним происходит с течением времени. Лучше всего модель развития почвогрунтов рассмотреть на примере зональных почв, формирующихся в тех же районах, что и построенные футбольные поля. Как антропогенные аналоги естественных почв, почвогрунты футбольных полей развиваются под действием тех же факторов, что и почвы: климата, состава почвообразующих пород, рельефа, биоты, антропогенного фактора и времени, которые варьируют по зонально-провинциальным и фациаль- ным природным законам. Различные комбинации факторов определяют общее направление почвообразующих процессов, тип почвообразования, по которому будет развиваться почвогрунт построенного футбольного поля. Пример футбольного поля клуба «Диана» показывает, что эволюция почвогрунтов идет по подзолистому типу. Свидетельство тому — дифференциация их по гранулометрическому составу, наличие кутан и другие в основном 92
2.1. Природные факторы и процессы почвообразования морфологические признаки, сглаженные в гумусовом горизонте интенсивным техногенезом агрогенного, спортивного, строительного и т.д. типов. Факторы почвообразования являются базой в эволюционном развитии поч- вогрунтов футбольных полей, комплексом природных условий, специфичных для данного конкретного места, занимаемого футбольным полем. Климатические показатели, рельеф и искусственно созданные при строительстве футбольного поля субстраты, в совокупности с естественными подстилающими (материнскими для почв) породами, создают тот самый фон, который служит источником — пусковым механизмом для развития элементарных почвообразовательных процессов (ЭПП). 2.1.2. Элементарные почвенные процессы В отличие от факторов почвообразования, их можно рассматривать как механизм эволюции почвогрунтов футбольных полей. Характер строения профилей почвогрунтов, разнообразие их свойств в целом обусловлено различными комбинациями и сочетаниями или доминированием одного из ЭПП. В разных природных зонах элементарные почвенные процессы формируют те или иные свойства и определяют характер функционирования почвогрунтов в целом. В табл. 18, 19 дана характеристика воздействия наиболее типичных ЭПП на почвогрунты ряда футбольных полей России, характеризующих различные условия почвообразования, а на рис. 39 показано развитие ЭПП во времени. Лессиваж (агролессиваж). Самый распространенный и интенсивный на футбольных полях процесс почвообразования. Диагностируется в почвогрун- тах в виде слоев с повышенным содержанием илистой фракции. Встречается в условиях контрастного гидротермического и воздушного режима в пределах профиля, при неравномерных ливневых осадках, обильном поливе, сезонном нисходяще-восходящем характере передвижения влаги и растворов. Иллювиирование проявляется в виде движения пептизированных илистых и коллоидных частиц, растворенных гумусовых веществ и полуторных оксидов (R2^3^ вниз по ПР°ФИЛЮ с аккумуляцией их в нижней части горизонта II или на контакте с горизонтом III («Диана»). Процесс достаточно интенсивен в силу ряда причин. Во-первых, из-за общего легкого механического состава подповерхностного горизонта II. В результате формируются очень плотные, твердые, с плохими фильтрационными свойствами горизонты (HID, IVD1, VD2, III B2ca, B2g), обычно легкосуглинистые с доминированием фракции оглиненного крупнозернистого песка, обогащенного глиной. Во-вторых, лессиваж протекает на фоне нейтральной или слабощелочной среды при дополнительном увлажнении (полив), которое даже в субаридной зоне создает кратковременный промывной режим. Эти условия почвообразования в почвогрунтах футбольных полей — отличительная особенность про- 93
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... Таблица 18. Интенсивность проявления элементарных почвенных процессов в поч- вогрунтах футбольных полей возрастом свыше 50 лет эпп Лессиваж (агролессиваж) Оглеение Осолонцевание Засоление Карбонатизация Сегрегация и цементация Слитизация Зоогенез Уплотнение Оструктуривание Дернообразование Дерновый процесс Прогревание Техногенный привнос вещества Техногенная турбация «Спартак», пос. Черкизово + ++ - - + + ++ - +++ ++ ++ +++ +++ - +++ +++ «Диана», г. Волжск -j- 4- -{- + + " + + + + " + + + + - +++ - + + «Динамо», г. Москва + + - - - + ++ - + ++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ «Динамо», г. Махачкала + + + (++) + (++) + (++) + + ++ - + +++ ++ ++ +++ - + + «Гомель», Беларусь + -Н - - - - ++ - ++ ++ ++ ++ +++ - + + Примечание. +++ — сильный; ++ — умеренный; + — слабый; прочерк — не обнаружено. Курсивом выделены техногенные процессы поступления вещества и энергии. Таблица 19. Интенсивность проявления элементарных почвенных процессов в поч- вогрунтах футбольных полей возрастом <5 лет ЭПП 1 Лессиваж (агролессиваж) Оглеение Осолонцевание Засоление Карбонатизация Сегрегация и цементация Слитизация Зоогенез Уплотнение «Спартак»-2, пос. Черкизово 2 + -(+) - - + - - +++ + «Спартак», г. Голицыне 3 - - - - - - -(+) - ++ «Хопер». г. Балашов 4 + - - - -- - ++ + ++ «Динамо», пос. Новогорск 5 - - - - - - -(+) - ++ «Сатурн», пос. Кратово 6 - - - - - - -(+) - ++ 94
2.1. Природные факторы и процессы почвообразования Таблица 19. Окончание 1 Оструктури вание Дернообразование Дерновый процесс Прогревание Техногенный привнес вещества Техногенная тур- бация 2 +++ +++ ++ +++ +++ +++ 3 ++ ++ -(+) - - - 4 +++ + -(+) - + + 5 + ++ - -(+) ++ + 6 + ++ - -(+) ++ + Примечание. См. примеч. к табл. 18. Дернообразование Гумусообразование Оструктуривание Зоотурбация Слитизация Лессиваж (агролессиваж) Карбонатизация 15 ЕЕЗ Засоление Осолонцевание Оглеение Сегрегация и цементация^ Уплотнение w Выщелачивание Усадка грунта 25 50 60 70 годы Рис. 39. Развитие элементарных почвенных процессов во времени 1-3 — интенсивность: 1 — низкая, 2 — средняя, 3 — высокая 95
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... явления агролессиважа [Козловский 1991; 1998; Александров и др., 2000; Козловский и др., 2001]. Агролессиваж в профилях почвогрунтов проявляется почти во всех природных зонах, чему способствуют также: дифференцированный характер распределения гранулометрического состава по профилю; наличие в искусственно созданном теле почвогрунтов нескольких физических и геохимических барьеров на пути миграции суспензий; иногда более тяжелый, чем требуется гранулометрический состав гумусированного поверхностного горизонта. Следствием агролессиважа в различных условиях почвообразования является контактное оглеение, засоление, осолонцевание. Развитие процесса агролессиважа в почвогрунтах практически не контролируется, но проявляется достаточно быстро в ухудшении дренажных условий, качества травяного покрова, что требует более интенсивного и частого землевания. На исследованных футбольных полях максимальное проявление агролессиважа отмечено в почвогрунтах стадиона клуба «Диана». Вызвано это тем, что изначально футбольное поле было заложено на почвах, сформированных на тяжелых покровных безкарбонатных суглинках, которые после строительства поля оказались погребенными на глубину около 100 см. Тяжелые по гранулометрическому составу покровные отложения, несмотря на хорошую острук- туренность, явились для почвогрунтов природным водоупором, который нельзя было разрушить в процессе эксплуатации футбольного поля. Предусмотренная в почвогрунтах поля система дренажа на глубине около 30 см оказалась малоэффективной. С течением времени в силу агролессиважа дрены забились илистыми частицами. Нужно было либо делать глубже выемку грунта (корыто), либо более эффективной систему поверхностного дренажа. Наиболее целесообразный выход в данной ситуации — выбор другого места для футбольного поля, на более легких по гранулометрическому составу отложениях. Даже более эффективная система дренажа со временем (50 лет) не сможет противостоять природному лессиважу и антропогенно-природному агролессиважу при наличии в профиле таких мощных водоупоров и геохимических барьеров, как в данном случае. Для сравнения почвогрунты более старого поля «Спартак»-1 (свыше 50 лет) имеют слабые признаки агролессиважа из-за лучшего общего дренажа всей толщи и легкого гранулометрического состава подстилающих пород — древ- неаллювиальных супесчано-песчаных отложений поименно-долинного (террасового) комплекса р. Клязьма. Выбор места для футбольного поля в этом случае был с точки зрения пород совершенно обоснованным и экономичным. Тем не менее, в погребенном горизонте [B2(g)] отмечаются четкие признаки лессивирования на глубине 80-100 см. Илистой фракции на этой глубине в два раза больше чем в выше- и нижерасположенных горизонтах [Bl(g)] и [IID]. На поле стадиона «Динамо» (г. Махачкала) отмечается агролессиваж умеренного характера, что объясняется, по-видимому: значительно большим, чем в гумидной зоне поливом травяного газона; близко расположенными грунтовыми водами, создающими периодически дополнительный водоупор. 96
Фото 10. Корт, Тарасовская учебно-спортивная база «Спартак» Фото 11. Полевой аэродром «Сосновский», начало взлетно-посадочной полосы
Фото 12. Морфологическое строение профиля почвогрунта аэродрома «Со- сновский»; насыпанный сверху орга- номинеральный слой с карбонатным щебнем на темно-серой лесной почве Фото 13. Газон специального назначения аэропорта «Домодедово»
Фото 14. Буровая 1, аэропорт «Домодедово» Фото 15. Сорняки (одуванчик лекарственный, конский щавель), газон специального назначения назначения аэропорта «Домодедово»
Фото 16. Погребенная дерново-подзолистая почва с насыпным органномине- ральным горизонтом, аэропорт «Домодедово» Фото 17. Погребенная дерново-подзолистая почва с насыпным органоминеральным горизонтом и ручным буром на вертикальной стенке, аэропорт «Домодедово» Фото 18. Подготовка к посеву газонных трав, новое футбольное поле, стадион «Динамо», г. Махачкала
Фото 19. Стрижка газона завершена. Проверка качества. Тараеовская учебно-спортивная база «Спартак», нижнее поле Фото 20. «Аварийная зона» во вратарской площадке, футбольное поле клуба «Хопер», г. Балашов, Саратовская область
шг Фото 21. Признаки оглеения почвогрунта на контакте с уплотненными слоями, Тарасовская учебно-спортивная база «Спартак», старое поле Фото 22. Заиливание дрены вследствие проявления агролес- сиважа, Тарасовская учебно- спортивная база «Спартак», старое поле
2.1. Природные факторы и процессы почвообразования Учитывая постепенный подъем уровня Каспийского моря и грунтовых вод, процесс агролессиважа в последние годы в этом регионе все время усиливался, что привело к резкому снижению качества зеленого газона и строительству на этом же месте нового поля. Оглеение. Процесс внутрипрофильного оглеения, являющийся во многих случаях следствием лессиважа, проявляется в почвогрунтах повсеместно и достаточно интенсивно. Пример— поле «Спартак»-1, где на глубинах от 60 до 100 см в горизонтах [Bl(g)] и [B2(g)l визуально отмечаются явные признаки оглеения на контакте с уплотненными слоями вследствие агролессиважа. Более слабые признаки оглеения характерны и для старых полей «Динамо» г. Махачкала и «Диана». Проектируемая на всех без исключения футбольных полях и во всех природных зонах России система горизонтального дренажа имеет много серьезных недостатков, поскольку не учитывает агролессиваж, усиленный дополнительным поливом, а также землевание и внесение удобрений. Дрены очень быстро заиливаются, создавая локальные водоупоры и окислительно-восстановительные барьеры. В совокупности это приводит к усилению процессов гидроморфизма, который проявляется в локальном оглеении, ограниченном отдельными слоями. Во всех исследованных почвогрунтах дренаж охватывает, как правило, небольшую полуметровую зону. Заиливание дрен происходит достаточно быстро, что снижает эффективность системы дренажа футбольных полей и проявляется в деградации поверхностного гуму- сированного горизонта. Оглеение — деградационный для футбольных полей процесс. Он полностью определяется эффективностью применяемой системы дренажа: природ- но-профильной на легких породах и антропогенной с помощью искусственных дрен. Использование обеих систем на поле кажется на первый взгляд наиболее верным решением. Однако чрезмерная скорость фильтрации воды может иметь негативные последствия, создавая ее дефицит, что ухудшает состояние травяного газона. Осолонцевание, Имеет в почвогрунтах футбольных полей природный и техногенный характер. Оно проявляется морфологически в виде сильного уплотнения поверхностных горизонтов почвогрунтов с образованием глыбистых агрегатов, обладающих высокой прочностью при иссушении. Аналитически слабое осолонцевание обнаружено в поверхностных горизонтах почвогрунтов футбольных полей «Динамо» г. Махачкала и «Диана». В первом случае оно связано с засоленными грунтовыми водами и выпотным водным режимом, во втором, с техногенным загрязнением поверхности футбольного поля. Независимо от природы процесс осолонцевания крайне негативно сказывается на функционировании почвогрунтов и быстро приводит к деградации зеленого газона и гумусового горизонта, вызывая необходимость его восстановления или полной замены. Засоление. Засоление характерно для почвогрунтов, формирующихся в условиях периодически промывного и непромывного режимов в почвенных 97
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... зонах, начиная с черноземной и южнее. Как правило, это процесс вторичного засоления, вызванного поливом травяного покрова, что фактически сравнимо с ирригацией на пахотных территориях. В частности, засоление на футбольных полях в г. Махачкале происходит в результате выпотного водного режима и подъема капиллярно-подвешенной влаги в периоды летнего иссушения профиля [Белобров и др., 2004]. В результате повышается щелочность почвенного раствора (до рНв = 7,5-8,5), что неблагоприятно сказывается на развитии корневой системы трав и их устойчивости к сезонным колебаниям температуры. Рассоление почвогрунтов наблюдается в периоды обильного полива травяного газона, но не компенсирует полностью вынос легкорастворимых солей за пределы профиля. Наличие же местных внутрипрофильных водоупоров, о которых говорилось выше, способствует локальному пятнистому засолению футбольного поля. Засоления почвогрунтов футбольных полей ни в гумидной (г. Москва, стадион «Динамо»), ни в семиаридной зонах (г. Махачкала, стадион «Динамо»), не отмечено, что подтверждается анализами водной вытяжки (табл. 20, 21). Причем содержание солей в почвогрунтах футбольного поля в Махачкале в 4-5 раз выше, чем в Москве. Таблица 20. Результаты анализа водной вытяжки из гумусового горизонта почвогрунтов футбольного поля «Динамо» (г. Москва) № точки, горизонт 1 1-А1 2-А1 3-А1 4-А1 5-А1 Глубина, см 2 0-10 0-10 0-10 0-10 0-10 рН водный 3 7,45 7,35 7,55 7,44 7,42 Сумма анионов и катионов, % 4 0,045 0,053 0,053 0,061 0,053 Моль экв/100 г почвы в числителе; % в знаменателе НС03" 5 0,15 0,009 0,15 0,009 0,15 0,009 0,15 0,009 0,15 0,009 сг 6 0,15 0,005 0,15 0,005 0,15 0,005 0,15 0,005 0,15 0,005 S042" 7 0,40 0,019 0,53 0,025 0,53 0,025 0,65 0,031 0,52 0,025 Са2+ 8 0,38 0,008 0,38 0,008 0,38 0,008 0,05 0,010 0,05 0,010 Mg2f 9 0,25 0,003 0.38 0,005 0,38 0,005 0,38 0,005 0,25 0,003 Na+ 10 0,07 0,001 0,07 0,001 0.07 0,001 0,07 0,001 0.07 0,001 98
2.1. Природные факторы и процессы почвообразования Таблица 20. Окончание 1 1-А1 2-А1 3-А1 4-А1 5-А1 2 10-20 10-20 10-20 10-20 10-20 3 6,98 7,40 7,45 7,30 7.40 4 0,053 0.066 0,057 0,048 0,046 5 0,15 0,009 0,20 0,012 0,20 0,012 0,20 0,012 0,25 0,015 6 0,15 0,005 0,15 0,005 0,15 0,005 0,15 0,005 0,15 0,005 7 0,52 0,025 0,63 0,030 0,50 0,024 0,37 0.018 0,30 0,014 8 0,05 0,010 0,63 0,013 0,50 0,010 0,38 0,008 0,38 0,008 9 0,25 0,003 0,25 0,003 0,25 0,003 0,25 0,003 0,25 0,003 10 1 0,07 0,001 0,10 0,003 0,10 0,003 0,009 0,002 0,007 0,001 Таблица 21. Результаты анализа водной вытяжки из почвы футбольного поля «Динамо» (г. Махачкала), % Горизонт Adca Al jca АЬса AlBlca IIBlca Н1В2са IVflca, sa Глубина, см 0-2 2-10 10-15 20-30 30-40 40-50 60-70 95-100 рН водный 7,38 7,85 7,95 8,28 8,20 8,22 8,20 8,16 Электропроводность, мСм/см 0.256 0,213 0,255 0,254 0,238 0,224 0,205 0.250 HC03~ 0,055 0,052 0,052 0,046 0,042 0,043 0,036 0,038 CI" 0,006 0,004 0,009 0,008 0,006 0,005 0,006 0,006 S042~ 0,015 0,014 0,016 0,022 0,018 0,021 0,019 0,017 Ca2+ 0,020 0,016 0,015 0,015 0,011 0,011 0,008 0,008 Mg2+ 0,002 0,001 0,002 0,003 0,003 0,003 0,005 0,005 Na+ 0,005 0,005 0,007 0,007 0,006 0,005 0,007 0,009 K+ 0,013 0,005 0,004 0,001 0,002 0,002 0,001 0,002 Сумма 0,116 0,096 0,105 0,102 0,088 0,090 0,080 0,085 Карбонатизация (окарбоначивание). Характерный элементарный почвенный процесс для почвогрунтов футбольных полей. Периодический полив на фоне природных атмосферных осадков провоцирует в легкосуглинис- 99
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... то-супесчаных толщах миграцию карбонатных солей с их постепенной аккумуляцией в различных формах. Почвогрунты в целом и отдельные горизонты могут периодически испытывать как накопление, так и вынос карбонатных солей, что определяется вариабельностью приходных и расходных статей водного и солевого баланса в сезонном и многолетнем циклах. Карбонатизация [Козловский, 1998] не является, строго говоря, деграда- ционным процессом по отношению к травяному газону, но в то же время это важный фактор формирования особого водно-солевого баланса почвогрунтов, который необходимо учитывать при эксплуатации футбольных полей и технических сооружений. Сегрегация и цементация. Процесс формирования стяжений и превращения рыхлой почвенной массы в твердый горизонт путем скрепления частиц цементирующим веществом, выпадающим из раствора, сравнительно редок и приурочен к зонам, где имеет место периодическая смена окислительно-восстановительных условий («Спартак»-1, «Диана» и др.). Сегрегация проявляется в формировании мягких и твердых конкреций. Цементация тяготеет к горизонтам и слоям в профиле почвогрунта, где отмечается повышенная аккумуляция иллювиированных глинистых частиц. Сегрегация и цементация отмечаются в совокупности с процессами оглеения и агролессиважа. Слитизация. Проявляется в тех почвогрунтах, которые формируются непосредственно на мелкоземе смектитового состава, разбухающем при увлажнении. Наглядный тому пример — почвогрунт футбольного поля в г. Балашове, который состоит из смешанослойных образований слюда-смектитового типа (77%), иллита (19%) и каолинита (4%). Вся черноземная зона в отношении слитогенеза представляется потенциально опасной. При строительстве футбольных полей в этой зоне требуются большие затраты по замене всего черноземного профиля почв на супесчано-легкосуглинистый слоистый субстрат, чтобы избежать прямого или опосредованного воздействия слитогенеза, который усиливается в результате полива травяного газона. Зоогенез (зоомеханогенез). Процесс естественного развития почвы включает зоотурбации, которые усиливаются при внесении большого количества удобрений (до 1 т/год), а также мероприятиями по улучшению водно-воздушного и температурного режима поверхностных горизонтов [Ковалев, 1968; Замотаев, Белобров, 20026]. Количество дождевых червей в почвогрунтах футбольного поля в пос. Черкизово («Спартак»-1) осенью 2001 г. было столь велико, что привело к снижению качества зеленого газона (многочисленные выбросы копролитов создали нанорельеф и частично разрушили дернину). Уплотнение (спортивно-техногенное). Спортивно-техногенное переуплотнение почвогрунтов можно рассматривать на футбольных полях как один из наиболее распространенных элементарных почвенных процессов. Ареалами проявления переуплотнения являются так называемые «аварийные зоны» (A3) футбольного поля (вытоптанные участки, где наиболее часты скопления футболистов). 100
2.1. Природные факторы и процессы почвообразования Эти зоны настолько специфичны, что требуют постоянных мероприятий (педотурбаций, подсева трав и др. разуплотняющих обработок) по восстановлению качества травяного газона. Локальное переуплотнение опосредованно провоцирует развитие других элементарных почвенных процессов, в частности процессов гидроморфизма, а главное приводит к явлениям «утомляемости» и деградации растительного покрова [Белобров и др., 2001]. Спортивно-техногенному переуплотнению футбольного поля «Динамо», г. Махачкала способствует также поверхностное осолонцевание, характерное для фоновых светло-каштановых почв. Дерновый процесс. Характеризуется интенсивным гумусонакоплением и аккумуляцией биофильных элементов под воздействием газонных трав (райграс пастбищный, овсяница красная, мятлик луговой) и их корневых систем. Может рассматриваться в качестве ведущего в почвогрунтах футбольных полей, имеющих возраст 50-70 лет. Результат дернового процесса — формирование темного комковатого и/или зернистого гумусового горизонта, густо пронизанного корнями трав. Степень проявления дернового процесса, как и оструктуривания в почвогрунтах, во многом зависит от применяемой на футбольных полях агротехники. Процессы одернения и оструктуривания контролируются, что создает благоприятные предпосылки для ускоренного создания травяного газона. Прогревание. Имеет место на футбольных полях, имеющих систему подогрева («Спартак», пос. Черкизово; «Динамо», г. Москва). Прогревание приводит к формированию в почвогрунтах специфического температурного режима: холодного в нижней части профиля и теплого вверху до глубины 25 см. Так, например, в пос. Черкизово при включенной системе подогрева в феврале 2003 г. при отрицательных температурах воздуха средняя температура поч- вогрунта футбольного поля на глубине 5 см составляло 6,4°С, а в марте — 10,2°С. Таким образом, в 2003 г. за исключением января температура почвогрун- тов в зимние месяцы была выше 5 °С — температур, благоприятных для роста газонных трав. Следовательно, в гумидной зоне страны на футбольных полях можно поддерживать зеленый газон в рабочем состоянии по крайней мере в течение 11 месяцев в году, имея эффективную систему подогрева. Кроме того, прогревание способствует развитию дернового и усилению микробиологических процессов, которые сопровождаются интенсивным гумусонакоплением. Техногенный привнос вещества. Это поступление растворенного и твердофазного материала на поверхность почв (удобрения, пестициды, крупнозернистый песок, смеси из песка, гумусовых горизонтов и торфа). Поступление аллохтонного твердого материала приводит к увеличению мощности почвенного профиля сверху. Как показали наши данные, для футбольных полей «Спартак» и «Динамо» г. Москва за 70 лет он увеличился на 7 и 10 см, соответственно. Кроме самой характеристики элементарных почвенных процессов, представленной выше, большое значение для понимания роли каждого из них играет фактор времени и интенсивность воздействия процессов на почвогрун- 101
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... ты, начиная с момента ввода в эксплуатацию футбольных полей. При этом каждый из ЭПП имеет свое характерное время, в силу чего эволюция почвогрун- тов протекает неравномерно [Замотаев, Белобров, 2002а]. На рис. 39 схематически представлено развитие элементарных почвенных процессов во времени. Анализируя представленную схему, можно сделать ряд выводов. 1. Воздействие большинства ЭПП начинается с нуль-момента, но проявляется в профиле почвогрунтов морфологически и аналитически лишь через определенный промежуток времени, причем неоднозначно в разных природных зонах. Каждый элементарный почвенный процесс в почвогрунтах имеет свое характерное время, многократно сжатое в силу мощного антропогенного воздействия (полив, подогрев, внесение удобрений, землевание и т.д.), являющегося для большинства природных процессов катализатором. 2. Гумусообразование, дернообразование, оструктуривание, агротехноге- нез и зоогенез проявляются в профиле почвогрунтов почти сразу, уже через 2-3 года эксплуатации футбольного поля. Четкие следы других процессов — лессиваж (агролессиваж), карбонатизация, оглеение, уплотнение, выщелачивание и т.д. отмечаются в профиле спустя десятки лет. Исследования показали, что они хорошо диагностируются как морфологически, так и аналитически уже через 50-70 лет. 3. Хорошим индикатором негативных воздействий элементарных почвенных процессов на почвогрунты футбольных полей является травяной газон. Биокосная часть почвогрунтов очень сенсорна по отношению к различным дестабилизирующим процессам. Если не принимать во внимание чисто агрохимические и агрономические методы поддержания зеленого газона в хорошем состоянии (чисто техническая и обычно временная проблема), то лессиваж и оглеение, осолонцевание и засоление, уплотнение и цементация способны надолго вывести из функционального состояния любое футбольное поле. Как правило, эти процессы проявляются опосредованно через различные внешние признаки неудовлетворительного состояния газона: появление нано- и микрорельефа, переуплотненных участков, на которых подолгу застаивается вода, общее ухудшение фильтрационных качеств почвогрунта, постоянное выпадение растительности на отдельных участках, не восполняемое агротехническими приемами и т.д. 1. Зная исходный профиль почвогрунта конкретного футбольного поля, все параметры факторов почвообразования для данного района, опираясь на уже известные факты, а также учитывая степень агротехногенного воздействия, можно спрогнозировать поведение и степень воздействия на поле элементарных почвенных процессов во времени. 2. Воздействие ЭПП на сформированные искусственно квазиземы, как мы видим, достаточно интенсивно и за относительно короткий период времени видоизменяет профиль почвогрунтов на почвоподобный, в котором диагностируются почвенные горизонты и тип почвообразования. Комплексное воздействие ЭПП на почвогрунты определяет общее направление педогенеза, в котором мы выделяем две стадии. На первой из них, кото- 102
2.2. Антропогенные факторы эволюции и деградации почвогрунтов рая характеризуется как начальная стадия почвообразования происходит интенсивная усадка, физическая и структурная стабилизация почвогрунтов. Формируются гидрогеологический и гидротермический режим, а также первичные травяные сообщества. На второй стадии педогенеза — стадии эволюции отмечается геохимическая и биологическая стабилизация, биогеохимический круговорот веществ. Почвогрунты на этой стадии развиваются вплоть до равновесия с условиями среды (климакса). Педогенез почвогрунтов футбольных полей носит в целом зонально-провинциальный характер. Вместе с тем, воздействие природных факторов нивелируется техногенезом, очень близким по форме и содержанию для различных природных зон. Обязательные землевание, полив, внесение удобрений существенно сказываются на характере ЭПП и формировании профиля почвогрунтов. Свойства ПГ (содержание гумуса, питательных элементов, рН и др.), формирующихся в различных природных условиях, приобретают сходные зональные черты, а в рилу однородных агротехнических воздействий — индивидуальное строение, как, например, рисовые почвы. 2.2. Антропогенные факторы эволюции и деградации почвогрунтов 2.2.1. Техногенез Техыогенез — важнейший антропогенно-техногенный фактор воздействия на почвогрунты, включающий, как правило, группу процессов и обработок. Роль техногенеза в эволюции почвогрунтов трудно оценить количественно. На качественном уровне его влияние в большей степени сказывается на орга- номинеральном горизонте и опосредованно на нижележащих слоях, вплоть до подстилающих пород. По характеру воздействия и биогеохимическим последствиям мы выделяем несколько видов техногенеза [Белобров, Замотаев, 2001; Белобров и др., 2001] (табл.22). Строительный техногенез («урботехногенез»). Нарушение целостности почвогрунтов — механогенез при работе техники — начинается уже на начальном этапе строительства спортивных полей. Полностью уничтожается естественный почвенно-растительный покров до глубины 50-60 см на значительной территории (площадь 1 га и более). При этом вскрываются почвенные горизонты В, ВС, реже материнские породы, имеющие различные физико-механические, химические и минералогические свойства. Например, при строительстве нового футбольного поля в г. Махачкале были обнажены карбонатные и засоленные песчаные морские отложения с содержащимися в них As, Ni, Си и другими микроэлементами, что с течением вре- 103
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... Таблица 22. Природно-техногенные процессы и их воздействие на футбольные поля Виды процессов Строительный техно- генез Постстроительный техногенез Агротехногенез Зональный педогенез (стадия 1) Зональный педогенез (стадия 2) Ирригационный техногенез Спортивный техногенез Эксплуатационный агротехногенез Характеристика природно-техногенных процессов и их биогеохимические последствия Полное уничтожение естественного почвенно-растительного покрова до глубины 50 см, обнажение горизонтов В, ВС или материнских пород, имеющих разнообразные физико-механические, химические и минералогические свойства. Локальные техногенные потоки рассеяния Профилирование поверхности, устройство дренажной системы, укладка новых биогенно-минеральных слоев. Создание профиля, имеющего свою радиальную геохимическую структуру. Локальные техногенные потоки рассеяния Внесение в биогенный горизонт минеральных удобрений, микроэлементов и гербицидов. Посев семян дернообразующих трав (создание травостоя). Локальные агротехнические потоки рассеяния Усадка почвогрунта, его физическая и структурная стабилизация. Формирование гидрогеологического и гидротермического режимов и первичных травяных сообществ (сукцессии). Одернение, острук- туривание. Начальная стадия почвообразования Геохимическая и биологическая стабилизация, биогеохимический круговорот веществ. Воздействие элементарных почвенных процессов. Развитие почвогрунтов футбольных полей (одна из стадий эволюции) вплоть до равновесия с условиями среды (климакса) Ирригация и изменение в процессе полива солевого состава почвогрунтов, повышение минерализации фунтовых вод, засоление, кар- бонатизация и гидроморфизм. Сброс коллекторно-дренажных вод. «Пульсационный» водный режим почвогрунтов Нарушение естественного распределения корней, вплоть до их отмирания, разрушение дернины. Переуплотнение, переувлажнение, обесструктуривание, ухудшение фильтрации и формирование «вымочек». Изменение водно-температурного режима, минерального питания трав, содержания и состава органики. Накопление токсичных соединений Fe и Мп, подавляющих деятельность микроорганизмов. Выщелачивание элементов питания. Ощелачивание, изменение соотношения обменных катионов, осолонцевание. Сокращение биоразнообразия почвенных организмов, изменение состава, числа и структуры микрофлоры Локальные агротехнические потоки рассеяния, поступление и накопление компонентов минеральных и органических удобрений, изменение водного, температурного и минерального питания трав. Подсев дернообразующих трав мени через испарительные геохимические потоки может отрицательно сказаться на состоянии травяного покрова. В некоторых случаях при близком залегании грунтовых вод срезаются только верхние почвенные горизонты до глубины 8-25 см, или непосредственно на поверхности почвы возводятся насыпные толщи, состоящие из уплотнен- 104
2.2. Антропогенные факторы эволюции и деградации почвогрунтов ного песчано-супесчаного материала (например, при строительстве футбольных полей учебно-тренировочного комплекса «Сатурн» в пос. Кратово). Постстроительный техногенез («постурботехногенез»), В результате процесса происходит дальнейшая механическая трансформация природного комплекса, включающая профилирование поверхности почв, устройство дренажной системы, подземного обогрева («встраивание» технических конструкций) и укладку новых биогенно-минеральных слоев. Щебнисто-песчаные слои при строительстве футбольного поля в г. Махачкале насыпались сверху в несколько слоев, причем каждый нижележащий слой обладал большей фильтрующей способностью. При этом в нижнюю часть основания («корыта») был уложен слой глинистого материала, своеобразного водоупора. Для предохранения этого материала от переувлажнения или пересыхания, улучшения его структуры и создания однородной плотности его сразу же уплотняют. Стандартный коэффициент уплотнения для различных видов спортивных полей колеблется от 0,90 г/см3 для песчаных и супесчаных грунтов до 0,95 г/см3 для суглинистых и глинистых. Песчаные грунты лучше всего уплотняются при оптимальной влажности 8-12 %, супесчаные — при 9-15 %, легко и средне- суглинистые — при 12-15 %, тяжелосуглинистые — при 16-20 %, глинистые — при 19-23 %. Грунты, влажность которых менее 80 % от оптимальной, перед уплотнением увлажняют. Грунты уплотняются укаткой, вибрированием и трамбованием. В результате создается неоднородный в вертикальном направлении искусственный профиль, горизонты (слои) которого отличаются химическим составом. Спортивный техногенез. Заключается в нарушении естественного распределения корней трав, вплоть до их отмирания, а также в разрушении дернины, ее переуплотнении, деградации структуры, переувлажнении, ухудшении фильтрации и в формировании «вымочек». Отмечается изменение гидротермического режима, минерального питания трав, содержания и состава органики, накопление токсичных соединений Fe и Мп, подавляющих деятельность микроорганизмов, выщелачивание элементов питания растений. Спортивный техногенез выступает катализатором ощелачивания и осолон- цевания, изменяет соотношения обменных катионов. С течением времени сокращается биоразнообразие почвенных организмов, происходит изменение состава, числа и структуры микрофлоры. Ирригационный (мелиоративный) техногенез. В процессе полива изменяется солевой состав почвогрунтов, повышается минерализация грунтовых вод (до 2,98 г/л, разрез ИЗ-1-99 — «Динамо», г. Махачкала), отмечаются вторичное засоление, карбонатизация, гидроморфизм и сброс коллектор- но-дренажных вод. Мелиоративный техногенез провоцирует «пульсационный» водный режим почвогрунтов. В результате такого водного режима в почвогрунте футбольного поля в г. Махачкале («Динамо») сформировались испарительные геохимические барьеры, на которых сконцентрировались не только легкорастворимые соли, но 105
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... и Sr, Y и другие микроэлементы, что впоследствии оказало неблагоприятное воздействие на состояние травяного газона. Агротехногенез. Включает большую группу механических и геохимических воздействий на почвогрунты (фото 18, 19, см. цв. вкл.). Посев и подсев семян дернообразующих трав (создание и поддержание травостоя) с внесением в органоминеральный горизонт комплексных (нитрофоска, азофоска, ке- мира газонная), азотных (карбамид, аммиачная селитра) и калийных (хлористый калий) удобрений, а также микроэлементов, гербицидов (лонтрел-300, линтур) для борьбы с сорняками и фунгицидов против болезней трав (например, «снежной плесени»), песчано-торфяно-почвенной смеси и крупнозернистого песка, приводит к формированию локальных агротехнических потоков рассеяния Cd, As, Sr, Cu, Pb и синтетических органических соединений. К агротехногенезу относятся и регулярные стрижки газонов для улучшения прочности и эластичности травостоя и применение ранней весной системы подземного обогрева для более быстрого роста трав. Агротехническое воздействие приводит к изменению водного и температурного режимов почво- грунтов и отражается на минеральном питании трав. Агротехногенные процессы, которые можно объединить термином педотурбации, включают также аэрацию, вертикуляцию и др. разнообразные обработки, которые направлены на поддержание верхнего горизонта почвогрун- тов (8-10 см, реже 15 см) в хорошем функциональном состоянии. Педотурба- ции имеют в целом антропогенную природу и оказывают на почвогрунты футбольных полей прямое или опосредованное воздействие. Более интенсивно педотурбации проявляются на старых, хорошо ухоженных футбольных полях, где представлены все виды агротехногенеза и используются современные агрономические приемы поддержания зеленого газона в хорошем игровом состоянии. С точки зрения почвообразования все виды педотурбации не являются де- градационными. В то же время они снижают качество футбольного поля как спортивного объекта и провоцируют развитие процессов ощелачивания, аг- ролессиважа, оглеения и др. [Козловский, 1991]. Техногенез, являясь катализатором природных элементарных почвенных процессов в эволюции почвогрунтов в почвы, может рассматриваться и как фактор деградационный. В результате совокупного воздействия перечисленных выше видов техногенеза формируется новая радиальная геохимическая структура почв футбольных полей. 2.2.2. Типы деградации почвогрунтов Утомляемость и деградация почвогрунтов проявляются в разной форме, но всегда вызваны комбинированным прямым и косвенным воздействием природных и антропогенных факторов [Панкова, Новикова, 2000; Белобров, За- мотаев, 2001; Белобров и др., 2001 а,б]. 106
2.2. Антропогенные факторы эволюции и деградации почвогрунтов Такой негативный эффект приводит к преждевременному выводу футбольного поля из строя или резкому снижению его эксплуатационных качеств. На базе проведенных исследований можно выделить несколько основных факторов и причин прикладного характера, приводящих к негативным последствиям на фоне общих, описанных в предыдущем разделе. 1. Эксплуатация полей без учета естественных процессов формирования и условий функционирования почвогрунтов (количества осадков, фильтрации, температуры, инсоляции, засоления, карбонатизации и т.д.). 2. Конструктивные недостатки при строительстве поля (отсутствие эффективного дренажа, необходимых уклонов типа «конверт», наличие отдельных неровностей, связанных с плохой изначальной планировкой территории и т.д.). 3. Несоблюдение режима нагрузки на поле (проведение частых игр и тренировок ранней весной и осенью, несовершенство календарного плана проведения игр на первенство страны и т.д.). 4. Использование при формировании вертикального профиля почво-грун- тов почвенных материалов и компонентов дренирующих слоев, не подходящих для данной природной зоны по физико-механическим и минералогическим свойствам, структуре и другим параметрам. Негативным примером может служить применение в качестве субстрата засоленных и высококарбонатных почв, плохо агрегированных или имеющих глыбистую структуру (г. Махачкала), мелкозернистого песка (пос. Черкизово), карбонатного щебня (г. Волжск) и т.д. 5. Подбор сортов отдельных видов трав и/или их смесей, не подходящих для климатических условий (зональных и фациальных), не районированных для данной природной зоны; использование низкокачественных сортов трав, имеющих низкую всхожесть и истекший срок хранения, или присутствие в составе семян примеси сорняков. Негативный пример — засорение травостоя тренировочных футбольных полей клуба «Спартак» в пос. Черкизово подорожником и в г. Голицыно клевером. 6. Полив, не соответствующий свойствам почвогрунтов и травостоя, а также их переуплотнение в особенности верхнего горизонта, вызываемое укатыванием поверхности катками завышенного веса (более 100 кг). 7. Перегрев корнеобитаемого слоя (термический ожог корней на фоне высокого градиента температур на поверхности почв и в корневой зоне) и эксплуатация неэффективной оросительной системы (ухудшение внутрипочвен- ного стока и срабатывание дренажной системы вследствие заиливания дрен). 8. Экономико-социальные проблемы, связанные с отсутствием профессионального подхода к эксплуатации футбольных полей (недостаточный уход, отсутствие финансов и т.д.). 9. Несвоевременное проведение ежегодных восстановительных работ по аэрации, землеванию, подсеву, подкормке, а также замене разрушенной и деформированной дернины в аварийных зонах футбольного поля. 10. Несвоевременное проведение капитальных работ по восстановлению эффективной деятельности систем полива, подогрева и дренажа. 107
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... Факторы деградации почвогрунтов футбольных полей определяют категории и виды этого явления. Среди категорий «утомляемости» и деградации футбольных полей выделяются три основные: физико-механическая, химическая и биологическая [Замотаев, Белобров, 20016]. Физико-механическая категория включает процессы нарушения (деформации) сложения почвогрунтов футбольных полей, уплотнения и переуплотнения, обесструктуривания, ухудшения комплекса физических и водно- физических свойств и режимов. Переуплотнение и обесструктуривание корнеобитаемого слоя почвогрунтов — следствие спортивного техногенеза. Наиболее ранимой частью почвогрунтов футбольных полей как биокосной системы является травяной покров и фауна гумусированного поверхностного слоя. Биогенная составляющая деградирует как от прямого воздействия (вытаптывание спортсменами), так и косвенного (переуплотнение и обесструктуривание корнеобитаемого слоя). Данный вид деградации, имея повсеместное распространение, оказывает при этом дифференцированное воздействие на корнеобитаемый слой в разных функциональных зонах футбольного поля. Наиболее сильно деградации подвержены аварийные зоны полей (вратарские, штрафные, угловые, зоны безопасности, и 11-метровые отметки), испытывающие наиболее интенсивный антропогенный пресс (фото 20, см. цв. вкл.). При этом в зависимости от гранулометрического состава корнеобитаемого слоя переуплотнение развивается с разной интенсивностью. Заметно слабее оно в горизонте I, имеющем песчаный и/или супесчаный состав («Диана», «Спартак»-1, «Спартак», г. Голицыно, «Гомель»), и сильнее в том же горизонте суглинистого состава («Уралан», «Динамо» г. Махачкала). Появление переуплотненных участков приводит к нарушению естественного распределения корневой массы дернообразующих трав и ее отмиранию [Вальков, 1986]. В результате снижается продуктивность травостоя с исчезновением отдельных сортов, их заменой на сорную травяную растительность (подорожник, одуванчик и клевер). Как следствие дернина деградирует, теряется ее пластичность, а в аварийных зонах частично или полностью разрушается. Переуплотнение и обесструктуривание — образование глыбистых агрегатов в корнеобитаемом горизонте почвогрунтов на стадионе «Динамо», г. Махачкала — непосредственно связано с увеличением твердости почвенной массы, снижением ее порознос- ти и ухудшением водного режима. Переувлажнение корнеобитаемого подповерхностного слоя почвогрунтов во многом следствие агролессиважа, обусловленного агротехногенезом. Этому виду деградации часто способствуют: 1) процессы переуплотнения почвенной массы корнеобитаемого слоя; 2) несоблюдение норм полива; 3) срабатывание дренажной системы, вследствие заиливания дрен (проявление агролессиважа— «Диана»); 4) формирование подповерхностного водоупора в переуплотненном слое на глубине 20-30 см («Динамо», г. Махачкала) и двух вре- 108
2.2. Антропогенные факторы эволюции и деградации почвогрунтов менных водоупоров («Спартак», пос. Черкизово); 5) ухудшение внутрипочвен- ного стока (фото 21, 22, см. цв. вкл.). В результате формируются «вымочки», изменяется режим водного, температурного и особенно минерального питания трав, содержание и состав органического вещества. Иногда могут накапливаться токсичные соединения железа и марганца, подавляющие деятельность полезных почвенных микроорганизмов. Этот вид деградации наблюдался нами на футбольных поля во всех природных зонах: от гумидного Нечерноземья России и Беларуси до субаридных территорий Дагестана и Калмыкии. Слитизация. Отмечалась на футбольном поле «Хопер» и является следствием строительного техногенеза, который приводит к сходным, но более негативным последствиям. Он проявляется в необратимом и быстром переуплотнении органоминерального горизонта, появлении микронеровностей (повышений и понижений). Главная причина деградационных явлений типа слитизации — сезонные процессы набухания и усадки глинистого материала смектитового состава. Нарушение теплового режима. Области тепловых аномалий возникают при сбое работы систем подогрева в результате строительного и спортивного техногенеза, а также эксплуатационных ошибок. При температуре корнеоби- таемого слоя выше 10 °С происходит его иссушение, нередко приводящее к перегреву и ожогу корневой массы трав. Химическая и физико-химическая категория деградации включает процессы негативных изменений качественного и количественного состава почвенного поглощающего комплекса (спортивный техногенез), кислотно- щелочных свойств (агротехногенез), проявляется в снижении содержания макро- и микроэлементов, в том числе основных элементов питания трав (азота, фосфора и калия) в результате агро- и ирригационного техногенеза. Ощелачивание подповерхностного слоя почвогрунтов в большинстве случаев является следствием агротехногенеза. Установлено, что оптимальной для нормального роста трав является величина рН, равная 6,2-6,8. Применение высоких доз извести и низинного торфа, содержащего карбонаты кальция, приводит к резкому повышению рН. Кроме того, в условиях щелочной среды многие микроэлементы переходят в недоступную для растений форму, что ухудшает условия питания травостоя, который меняет свой цвет с ярко зеленого на блеклые с желтоватым оттенком тона. Железо и марганец в условиях щелочной реакции (рНв = 7,3-7,6) осаждаются в виде нерастворимых оксидов, что создает дефицит этих элементов. Дефицит железа может привести к хлорозу. Выщелачивание. Вынос элементов питания из корнеобитаемой зоны почвогрунтов на футбольных полях обусловлен как естественными осадками, так и искусственными в виде полива. Их вынос из почвогрунтов значительно интенсивней, чем из естественных почв, что требует постоянного контроля над содержанием азота, фосфора и калия в органоминеральном горизонте, соблю- 109
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... дения норм вноса удобрений, своевременных подкормок текущего и капитального характера. Биологическая категория деградации почвогрунтов обусловлена, главным образом, разнообразием и обилием мезофауны (преимущественно дождевых червей). Использование гербицидов в борьбе с сорняками и высокие дозы удобрений с течением времени снижают обилие дождевых червей и разнообразие мезофауны. По нашим данным, обилие мезофауны можно в целом оценить в почвогрунтах футбольных полей как низкое и лишь для поля «Спартак», пос. Черкизово как среднее. 2.3. Функционирование и эволюция почвогрунтов 2.3.1. Футбольное поле как природно-техногенная элементарная ландшафтно-геохимическая система Футбольное поле — литологически однородная территория в пределах од- новозрастного элемента техногенного рельефа, занятая травянистым биоценозом. Эта территория, занимающая площадь менее 1 га, характеризуется, как правило, однородным искусственно созданным почвогрунтом. Из этого положения вытекает, что такого рода территория может рассматриваться как неделимый ландшафтный индивидуум, названный Б.Б. Полыновым элементарным ландшафтом, а Ф.И. Козловским [1991, 2003] — элементарной ячейкой ландшафта. М.А. Глазовская [1988] такие единицы поверхности называет «элементарными ландшафтно-геохимическими системами». Но поскольку футбольное поле как бы «вклинивается» или «встраивается» на значительных территориях в природные комплексы или другие элементарные ландшафтно-геохимические системы, то под футбольным полем предлагается понимать природно-техногенную элементарную ландшафтно-геохимическую систему, центральным ядром которой является искусственно созданная или сконструированная почва. Таким образом, футбольное поле выступает в качестве подсистемы единой геотехнической системы или особого природно-технического блока. Следует отметить, что количество «встроенных» природно-технических блоков может сильно различаться. Так, например, в пределах одной элементарной ландшафтно-геохимической системы, которую занимает Тарасовская учебно-спортивная база «Спартак», выделяются четыре природно-технических блока: три футбольных поля и корт. Учебно-спортивный комплекс «Сатурн» (Московская область, пос. Кратово) включает три блока — три футбольных поля (одно с искусственным покрытием), тренировочная база «Динамо» (пос. Новогорск) — два футбольных поля. ПО
2.3. Функционирование и эволюция почвогрунтов В основе природно-технических блоков лежит принцип функциональной целостности, который обеспечивается более тесными внутренними миграционными связями, чем между соседними элементарными ландшафтно-геохи- мическими системами. Открытость природно-технических блоков элементарных ландшафтно-геохимических систем позволяет рассматривать их как звено или блок более сложных ландшафтно-геохимических систем, например, каскадных. Особые природно-антропогенные тела — почвогрунты футбольных полей — развиваются во времени, как мы выяснили, по типу естественных почв, под воздействием факторов и процессов почвообразования и различных видов техногенеза. Результат такого мощного и комплексного воздействия на футбольные поля проявляется в ряде свойств почвогрунтов уже через несколько лет. Эволюция почвогрунтов в течение десятков лет приводит к заметным морфологическим и физико-химическим изменениям их свойств, причем в такой степени, что может вызвать деградацию поля как спортивной арены. В концепции футбольного поля мы рассматриваем почвогрунт как систему, функционирующую по природным законам, в которой все фазы природно- антропогенного тела взаимообусловлены и тесно связаны друг с другом, причем каждая из них несет свою функциональную нагрузку. Взаимодействие биогенных и абиогенных потоков вещества и энергии в этой системе осуществляется по принципу «обратной связи», которая оказывает существенное влияние и на ландшафтную среду. Основополагающая фаза — «живая» (поверхностный, гумусированный горизонт). В различных природных зонах она предъявляет свои требования к строению вертикального профиля почвогрунта в целом и, особенно его нижней, косной части (водопроницаемость и фильтрация грунтов, их гранулометрический, химический и минеральный состав и др.). При строительстве футбольных полей эти требования часто игнорируются, поскольку нет соответствующих разработок и рекомендаций для конкретных природных зон либо они носят обобщенный характер как у М.И. Гольди- на, К.Я. Ляльченко [1971] и О.Б. Румянцева [1999]. Следствием является нарушение равновесия между биогенной и косной частями, быстрая утомляемость «живой» фазы почвогрунта и, в отличие от естественной почвы, где все горизонты и их свойства сбалансированы, — деградация. Деградация биогенной части почвогрунта приводит, в свою очередь, к функциональным нарушениям в общей системе вертикального строения профиля и его фазового режима в целом. Твердая, жидкая и газообразная фазы, как и биологическая, также определяют характер и направленность элементарных почвенных процессов, а взаимодействие этих фаз и их общая сбалансированность представляются определяющими при формировании почвогрунтов плоскостных спортивных и технических сооружений. Свойства сформированных почвогрунтов обычно не в полной мере адекватны природно-техногенным процессам, в особенности кратковременным, 111
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... которые обусловлены спортивным и агротехногенезом. Такие почвогрунты, даже если они изначально, при строительстве футбольных полей не имеют конструктивных недостатков, приобретают в процессе их эксплуатации внут- рипрофильные изменения, которые скрыты от глаз, но через зеленый газон опосредованно указывают на их «утомляемость» и деградацию. «Утомляемость» и деградация футбольных полей проявляется в разной форме и степени: — в дифференцированных по гранулометрическому составу почвогрунтах (утяжеление книзу) в виде агролессиважа, ухудшения дренажа, оглеения, сегрегации; — в однородных почвогрунтах в виде выщелачивания элементов питания, лессиважа, который провоцирует чрезмерно частое и обильное земле- вание; — в виде засоления и выщелачивания при чрезмерном, не контролируемом поливе; — в переувлажнении и развитии гидроморфизма в верхней части почво- грунтов как отражение неэффективного подповерхностного горизонтального дренажа; — в виде агролессиважа, избытка органики, быстрого оструктуривания и потери оптимальной плотности зеленого газона при избытке внесенных минеральных удобрений и гербицидов. Для почвогрунтов, как и почв, характерны такие свойства, как регенерация и буферность. Регенерация проявляется в том, что почвогрунт, сформированный при строительстве футбольного поля, трансформируются не в любую почву. Эволюция направлена на создание почвы, характерной для данной зоны и комплекса природных условий. Почвогрунт развивается по зональному типу почвообразования, трансформируется и приобретает характерные черты для почв подзолистого типа («Спартак»-1, «Диана», «Гомель»), засоленного («Динамо», г. Махачкала) или комбинации типов, в которых доминирует не один, а несколько элементарных почвенных процессов, обусловленных техногенезом. Буферность почвогрунтов проявляется в запаздывании изменений свойств при каких либо флуктуациях условий среды и функционирования спортивного сооружения (смена технологии полива, дренажа, землевания, внесения удобрений и т.д.). Это происходит в течение определенного срока, который обусловлен характерным временем — наступлением состояния равновесия между свойствами почвогрунтов и условиями среды. Характерное время для разных природных зон различно. Наиболее отчетливо оно проявляется в изменении вариабельных (мобильных) во времени свойствах почв — рН, окислительно-восстановительный потенциал, фильтрация, карбонатность, содержание С02 и др., называемых почва-момент [Соколов, Таргульян, 1976]. Характерное время достижения устойчивого равновесия этих свойств почвогрунтов сравнительно небольшое — от нескольких до десятков лет. 112
2.3. Функционирование и эволюция почвогрунтов Таким образом, создание эффективных и долговременных в использовании почвогрунтов футбольных полей — многофакторная и многоплановая задача. Ее решение базируется на всестороннем анализе природной среды, свойствах формируемого в конкретных условиях полигенетического почво-грунтового тела. Поддержание футбольного поля в функционально-спортивном режиме, без деградационных явлений в действительности сложная проблема. Однако вероятность и скорость изменения свойств почвогрунтов, проявления элементов его деградации просчитываются и прогнозируются, если известны все природные и антропогенно-техногенные параметры, определяющие качество футбольного поля [Румянцев, 1999; Белобров и др., 2001]. 2.3.2. Алгоритм «конструирования» почвогрунтов Решение проблемы нам видится в построении алгоритма конструирования почвогрунтов футбольных полей (рис. 40). Алгоритм представляет собой открытую систему для ввода и вывода информации, определяющей исходные параметры и поведение почво-грунтового тела. В основе алгоритма лежат как природные критерии — условия почвообразования, так и свойства исходных почв и созданных почвогрунтов. В алгоритме учитываются все компоненты сложной природно-антропогенной системы почвогрунта футбольного поля, воздействие факторов почвообразования во времени и варианты поведения системы при воздействии элементарных почвенных процессов и вариабельности отдельных признаков и компонентов. Схема алгоритма предусматривает последовательный ввод и анализ параметров природных условий и свойств почв, почвообразующих и подстилающих пород. Он включает следующие базовые показатели: 1. Климатические параметры. Среднегодовая и сезонная норма осадков, сумма-температур >10 °С, режим увлажнения (коэффициент увлажнения), промерзание (глубина и длительность), сезонные колебания параметров, периоды дефицита влаги, солнечная радиация, роза ветров и др. 2. Условия рельефа. Характер и природа исходного мезо- и микрорельефа, дренированность поверхности, уровень грунтовых вод, состав внутрипочвен- ных и грунтовых вод и их минерализация. 3. Свойства исходных почв, почвообразующих и подстилающих пород. Все химические, физико-химические и агрохимические свойства, включая гранулометрический и минеральный состав, С02 карбонатов, состав солей, рН, N, Р, К, фильтрация, трещины и клинья, затеки, новообразования, включения, мощность и однородность горизонтов по профилю, обменные основания. 4. Элементарные почвенные процессы. Характер проявления различных элементарных почвенных процессов в исходных почвах и почвогрунтах. Анализ приведенных показателей определяет свойства формируемого поч- вогрунтового тела, которые контролируются шкалой оптимальных парамет- 113
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании. 'Я ср ч о С 'S 2 X А Ч О VO н >> •fr ю о н >> а и О о с X Я рова я о X О * ed н S а о и Ч с* ed 2 а> X и унта сх о со У о с S X X >-ч m сх о *=* *S 35 о. ?* >» 2 *- 3- * й э* сх S-fcb О X н х си к $ о' * с о о * ? с ° 5 со о н to о о м сх ч х Р к Н со х сх о н сх . Н о; о о о й с it X и У X оЪ X X CQ О СХ X с; >> 2 СХ о е ц-fr S 2 « ? о ч х СХ сх = g СО О S?* СО ш * g а с 5 S о со х 2 л Ч н >» § X со ж *- * сх л 2 и а г СО * X X . 3 к Я 3 X ^ 35 § 2 S 8 2 S s о F Ч X о со § с сх о X О) X Ё~2 2 со X X * X Sis 2 н сх С со л> о> сх „ = «> з ас Е сх 1Ц * о х X . х Ч X со ** $5 о « cu X X СО Cf хО «о со сх Ч « л- | §111 СО У X 3 « m X g OI X Ч о. о о н со <•> cu CU - Ю о х ч fc -в- си X со о Н со со X <и сх ? о s u х 2 3 н X cj X О <U X СО X н сх о аГ ? в S Р с х 2 | о Э СО _ сх 3 Я 2 a * Р* >> к 55 0) сх со X мес »Я и 2 со w н О О са о Тра ян и с 2 со о 3 X CQ X ч X X Я 3 «в х X -Q *> 5 а2 ЧЁ о риз о СО со со ДОГр тивна о w С 2 о. о X •о Ь ^ о X э* Поли перио з 2 сх X к ч х 5° в 2 в.х v Й 5 сх * X со 5 о >, a z \6t X к х X Я х «5 СО * х х 1 ° о о * СО > СО \о It с «в СО Я « ?, а; «о о сх з ^ >» X 3 S СО ^^. со х \о <о о сх S ч В со о х »v °" 3 ь X ГО л 25 5 « X сх со со ч о сх н X о ж 'X 3 X сх >, н СО сх со в 2 со н к о со со СО о со о н со 2 Р сх и о >—' х а х о сх н со о о со с х 3 сх о о с «- с( н "со о н X О) X н со е- X X к ч о Б о и о ЛЬН о VO ь ;* о т н и JB ител ° а н и 9! во о ь X >. а ь- о - V X рован X ? а о * к X тац X со у доку ной ё рое Б w s X (0 озд и сх ^1 X со со н со со 3 со со" СО X со щ X СО со со сх с 2 со ь X о со" н X о ео X сх о] X СО со о с^ ¦f? СО ^ о сх X X СО ч СО « со о сх X ч со X X 3 о о со сх со 3 X Л ч со н т о сх н и 9 X X СО со со ч 2 со >Х о со с ч з О со С со ^ о х т: 3 о X х А СО ю 2 >* о* *в* X S s О о) ? х X X >» СО л 5 u g в |5 в \о У О О w Я со S ¦« tf ч (4 О н р^ в * со »Х * s k g со з* 3= СО 2 со и X CJ s 'X X X со сх VO о •^ >% у s =с со u со X со 2" s X со со о X со с X 2^J X <\ х н СО *^\ со X У •А ч >> 2 X К ч >¦» bS X сх со со X X S со R- со о с X J3 Ч О VO с- оа о н Он U о ю У о с о: S X слз Ш О Сх S Сх (- а X о « S сх о СЛ5 а> X U 6 о S 114
2.3. Функционирование и эволюция почвогрунтов ров (табл. 23), специально разработанной для этой цели на базе литературных и экспериментальных данных, полученных в результате почвенно-географи- ческих исследований почвогрунтов футбольных полей России. Таблица 23. Шкала параметров основных свойств почвогрунтов футбольных полей Свойства почвогрунтов 1 Мощность гумусиро- ванного слоя, см Мощность дернины, см Вскипание почвогрунтов от HCI Оглеение % фракции <0,01 мм в слое 0-15 см % песчаной фракции в слое 0-15 см % фракции дресвы (гравия) в слое 0-15 см Твердость в слое 0-15 см в мм/кг/см2 Коэффициент дисперсности Объемная масса (г/см3) в слое 0-15 см Гумус, % рН водный Обменный Na (% от суммы обменных оснований) Порозность, % Водопроницаемость, мм/час Р205, мг/100г(метод Кирсанова) Используемые в России минимальные 2 8(10) 3-5 в горизонте А1 локальное 10-15 35 5 15-21 4-7 3-5 1,15 3 5,5 <3 40-45 20-30 8 максимальные 3 25(30) >10 не вскипают слабое >30 90 25 доЗО 23 12-15 1,45 10 8,5 3-5 55-60 70 30 Оптимальные параметры в России 4 15-20 5-8 не вскипают по профилю без оглеения 15-30 65-75 5-15 25-28 15-21 5-10 1,2-1,25 3-10 6,5-6,8 <3 48-50 60-70 25-40 за рубежом (Германия, Австрия) 5 10-15 - не учитывается 12-15 80-85 10-15 25 15 - 1,3-1,4 1,5-3,5(4) 5,5-7,0 не учитывается 50 >50 - по данным авторов 6 10-15 6-8 не вскипают или в горизонтах ВиС без оглеения 15-20 75-80 10-15 25-28 17-21 5-7 1,2-1,3 3-7 6,2-7,0 1-2 50-55 80-90 20-30 115
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... Таблица 23. Окончание 1 Р205, мг/100 г (метод Мачигина) К20, мг/100 г (метод Масловой) К20, мг/100 г (метод Мачигина) Р205, г/м2, потребность при сильной нагрузке Р205,г/м2, потребность при средней нагрузке К20,г/м2, потребность при сильной нагрузке К20, г/м2, потребность при средней нагрузке N, г/м2, потребность при сильной нагрузке N, г/м2, потребность при средней нагрузке MgP, г/м2, потребность при сильной нагрузке М^), г/м2, потребность при средней нагрузке 2 1,5 5 5 - 4 - 8 - 24 - 2 3 6 30 40 - 8 - 16 - 32 - 4 4 10-20 20-30 5-20 8 4-8 24 8-16 40 24-32 6 2-4 5 - - - 5-10 5-10 20-30 15-20 25-40 15-25 3-5 2-3 6 8-10 20-30 10-15 5-10 4-6 30-40 20-30 30-50 20-30 4-6 3-4 Примечание. Прочерк — нет данных. Так, например, учтены требования профессиональной футбольной лиги к эксплуатации футбольных полей страны при контроле над обеднением почво- грунтов элементами питания. Такой подход дает возможность избежать принципиальных ошибок при создании футбольных полей. Свойства естественных почв, почвообразующих и подстилающих пород обусловливают характер и глубину дренажа и системы орошения почвогрун- тов, необходимость в создании системы подогрева и т.д. В результате анализа входящих параметров разрабатываются все основные системы почвогрунтов. 1. Система строения профиля. Выбор системы горизонтов будущего поч- вогрунта, а также ингредиентов (компонентов) каждого из них в выбранной последовательности. 2. Система дренажа. Выбор способа дренажа (горизонтальный и/или вертикальный), глубины заложения и материала дрен. 3. Система подогрева. Выбор способа подогрева с учетом нормативной базы и типа температурного контроля. 4. Система полива. Предложения по методу, нормам, периодичности полива, составу вод и их минерализации. 116
2.4. Систематика почвогрунтов 5. Система травостоя. Выбор видов семян и состава смеси, времени высева, подсева, скашивания, видов удобрений, борьбы с сорняками и т.д. Предложенные системы почвогрунта реализуются на следующем этапе алгоритма в проектной документации на строительство футбольного поля и при создании самого поля, которое включает нивелировку и планировку территории, формирование горизонтов, систем подогрева и дренажа и орошения, высев трав и др. уже предусмотренные проектом мероприятия. Следующим этапом в алгоритме является разработка нормативной базы эксплуатации почвогрунта футбольного поля, включающая различные параметры и рекомендации по времени, методам и нормам удобрений, полива, зем- левания и т.д., необходимые для поддержания футбольного поля в рабочем состоянии. Последний этап алгоритма — эксплуатация почвогрунта футбольного поля, включающая систематический контроль за соблюдением нормативной базы по землеванию, аэрации и вертикуляции, мульчированию и пескованию и других агротехническим мероприятиям по поддержанию зеленого газона и всего почвогрунтового профиля в эксплуатационном режиме. Предложенный алгоритм дает также возможность контролировать процессы на уже действующих футбольных полях и принимать адекватные меры по их восстановлению, особенно при очевидных явлениях «утомляемости» (тенденции к переуплотнению, формированию водоупоров, снижению пористости и аэрации и т.д.), а также деградации. 2.4. Систематика почвогрунтов Общепринятой классификации техногенно трансформированных (техно- генно преобразованных) почв в настоящее время не существует, хотя отдельные классификационные подходы такого рода предлагаются рядом авторов [Келеберда, Другов, 1983; Етеревская и др., 1984; Геннадиев и др., 1992; Гад- жиев, Курачев, 1992; Лебедева и др., 1993; 1996; Классификация..., 1997; Почва..., 1997; Строганова, 1998; Тонконогов, Шишов, 1999; Urbaner..., 1996]. Также не решена и мало исследована проблема классификации почвопо- добных тел, находящихся внутри техногенно трансформированных и широко распространенных техногенно сконструированных сооружений. Согласно имеющимся данным и нашим наблюдениям, все разнообразие такого рода почв и почвогрунтов сводится к следующим группам. 1. Почвогрунты, самопроизвольно развивающиеся на насыпных грунтах промышленных отвалов, курганов и военных сооружений. Такие почвы отличаются случайно образованным твердофазным субстратом пестрого химического, литологического и гранулометрического составов. 2. Почвогрунты на рекультивированных отвалах. Насыпной материал целенаправленно перекрывается плодородным слоем. Например, при рекульти- 117
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... вации отвалов вскрышных и вмещающих пород каменноугольных разрезов Кузбасса и КАТЭКа [Андроханов и др., 2000]. В этом случае искусственно создается заданная система слоев-горизонтов, в которых нижние слои выполняют роль экранов — геохимических барьеров, а верхние на начальных этапах технопедогенеза обеспечивают первоначальную биопродуктивность создаваемых конструкций, например, фитотоксичных промышленных отвалов. Такие почвы содержат много породо-литогенных элементов, не свойственных почвенным телам. 3. Почвогрунты теплиц, простых насыпных газонов, монастырских садов и огородов, твердофазная часть которых полностью сформирована из гумуси- рованного, перегнойного и торфокомпостного материала с примесью песка и дресвы [Матинян и др., 1996; Офицерова, 1989]. Почвообразование осуществляется только в таком существенно органогенном субстрате. 4. Почвогрунты крыш жилых домов, гаражей и других зданий, матрица которых специально «конструируется» по природной модели почвы. Верхние слои-горизонты представлены плодородным насыпным гумусированным слоем, нижние состоят из серии слоев грунта разного гранулометрического состава с использованием искусственных материалов [Liesecke et al., 1989; Krupka, 1992; Ernst, Liesecke, 1999; Kolb, Schwarz, 1999; Florineth, 2004; Loesken, 2005]. 5. Почвогрунты — почвоподобные тела или твердофазные инертные субстраты типа щебня или песка, в широком толковании называемые твердой «гидропоникой» [Климов, 1992; Лозе, Матье, 1998]. 6. Почвогрунты плоскостных спортивных и технических сооружений (спортивные поля для футбола, регби, бейсбола, корты, спортивные площадки), газонов специального назначения сложной конструкции, к которым относятся аэродромные и ипподромные покрытия [Шаин, 1948; Кирсанов, 1966; Абрамашвили, 1988; Bauen..., 1989; Lehr, 1997; Matthias, 2002; Florineth, 2004]. Как показали наши исследования, они достаточно индивидуальны (составляют специфическую группу), имеют много общего в техногенных факторах образования, свойствах и процессах, и поэтому заслуживают выделения в качестве самостоятельной категории объектов. Основываясь на собственных данных, мы попытались найти место исследованным почвогрунтам в новейших классификационных схемах. Так, по-видимому, почвогрунты плоскостных спортивных и технических сооружений частично соответствуют группе «квазизем», подгруппе «урбикквазизем» [Классификация..., 1997, 2004]. Их также можно считать и техноземами в узком их понимании как группу «техногенно-трансформированных почв с насыпным гумусированным почвенным слоем» [Етеревская и др., 1984] или «конструктоземами», состоящими не только из плодородного насыпного гумусированного слоя, но и из серии слоев грунта разного гранулометрического состава [Строганова, 1998]. В почвенных классификациях зарубежных авторов они вписываются в целые порядки почв — антросоли или техносоли, разделяющиеся в соответствии 118
2.4. Систематика почвогрунтов со специфическими технологическими признаками [Лебедева и др., 1996; Лозе, Матье, 1998; Lehr, 1997]. Поскольку до настоящего времени не выработан единый подход к проблеме классификации техногенно-трансформированных почв, нам представляется, что исследованные нами почвогрунты футбольных полей (принимая во внимание весь их профиль, а не только верхнюю насыпную «квазиземную» часть) можно назвать сконструированными техноземами. Предложенный термин имеет сугубо генетическую интерпретацию. В качестве сконструиированных техноземов выделяется крупная группа почв и почвогрунтов (отдел в пределах ствола синлитогенных почв) со строго определенными свойствами и признаками, приуроченных к плоскостным спортивным и техническим сооружениям. Главными из свойств сконструированных техноземов являются: — полная разупорядоченность матрицы (в понимании Н.П. Солнцевой с соавторами [1990]), которая специально «конструируется» из аллохтоннного по отношению к почве минерально-органогенного и минерального природного и искусственного материалов разного химического и гранулометрического составов; — слабая сформированность стратификации; сочетание литогенных, искусственных и остаточно-почвенных элементов и признаков (при преобладании породо-литогенных). Сконструуированные техноземы с учетом таксономических критериев дальнейшего разделения почв, разработанных в [Классификация..., 1997, 2004] могут быть идентифицированы на уровне подтипа, рода, вида и разновидности. Общность строения и свойств рассматриваемых почв, сходство протекающих в них процессов и режимов позволяют выделить внутри отдела техноземов плоскостных спортивных и технических сооружений два типа техноземов: примитивные и дерновые. Почвы с примитивным профилем Ad-(A1)-C и AdAl-C формируются на футбольных полях, возраст которых несколько лет. Они характеризуются наличием дернины и «квазигумусового» горизонта с органическим веществом, унаследованным от того субстрата, из которого его сформировали. Как показали натурные наблюдения на молодых футбольных полях, как в аридном, так и в гумидном климатах (Дагестан, Московская область), в условиях интенсивной игровой эксплуатации и ухода (применение минеральных удобрений, аэрация) уже через год формируется мощная дернина (3-6 см). Унаследованные гумусовые горизонты в профиле таких почв сменяются минеральными слоями-горизонтами без признаков почвообразования. Со временем (50-70 лет) поверхностные «квазигумусовые» горизонты сильно трансформируются при активном участии техногенных процессов, сопровождающихся привносом вещества и энергии («антропо-техногенный тренд педогенеза», по В.О. Таргульяну). При этом они имеют гораздо большую интенсивность (А.Л. Александровский предложил термин техногенная «разгон- 119
Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании... ка» почвенных процессов), чем обычные («инситные») почвообразовательные процессы. Формирование под травянистой растительностью при периодической техногенной «прогретости» почвенной массы поздней осенью и ранней весной (в отдельные годы даже в летние месяцы) определяет развитие в почвах дернового процесса, сопровождающегося «инситным» гумусонакоплением. Профили таких почв характеризуются: 1) однотипностью строения почвенного профиля с системой горизонтов— Ad-Al-B-BC; 2) однотипностью гумусового профиля (формированием гумусово-аккумулятивных горизонтов и постепенным уменьшением содержания гумуса с глубиной); 3) щелочной реакцией и наличием Са2+ в ППК. В ходе дальнейшего развития футбольных полей и других плоскостных технических сооружениий проявления технопедогенеза практически всегда корректируются биоклиматическим потенциалом среды. В гумидных условиях эволюционные тренды определяют формирование трех подтипов дерновых техноземов: лессивированные, остаточно-оглеенные и альфегумусовые, в аридных — солонцеватые и засоленные. По наличию засоления и по качественному составу почвенного поглощающего комплекса в пределах подтипов можно выделить роды почв {насыщенные, карбонатные, засоленные). Разная мощность гумусированного слоя (слабо — до 10 см, средне — 10-20 см, сильно — 20-30 см) позволяет выделять виды почв, а различия в гранулометрическом состав верхнего органоми- нерального горизонта и характере природных и искусственных включений (системы дренажа и подогрева, щебень кристаллических пород, искусственные материалы и т.д.) — разновидности техногенно-сконструированных почв. 120
Глава 3 Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами спортивных и технических сооружений 3.1. Создание почвогрунтов устойчивого травяного покрытия Почвогрунты плоскостных спортивных сооружений, как было отмечено, существенно отличаются от аналогичных грунтов технических сооружений. Причем не только по строению профилей, морфологическим и физико-химическим свойствам, но и, что самое важное, по их целевому назначению. Зеленые газоны технических сооружений испытывают по сравнению со спортивными значительно меньшие нагрузки. Тем не менее, они в равной степени со спортивными газонами требуют выполнения определенного объема агротехнических мероприятий по уходу, что, в свою очередь, обеспечивает «обратную связь» — стабильное функционирование травяного газона. Создание зеленых газонов и почвогрунтов спортивных и технических сооружений требует, кроме того, соблюдения определенных норм и стандартов [Bauen..., 1989], различные ГОСТы. 3.1.1. Технология проведения агротехнических работ на плоскостных технических сооружениях Почвогрунты и травяные дернообразующие покрытия технических сооружений, чаще называемые зелеными газонами специального назначения или просто газонами, в любом аэропорту мира представляют собой сложное и многофункциональное покрытие. С одной стороны, зеленые газоны обеспечивают безопасность полетов в качестве резервно-безопасной зоны взлетно-посадочной полосы, с другой — создают эстетический антураж, который радует глаз, особенно при приземлении и взлете самолета. Отсюда очевиден факт большого внимания, которое уделяется как составу и строению почвогрунтов, так и в особенности свойствам газонов аэродромов и аэропортов в настоящее время. 121
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... Современная эпоха многотоннажных и широкофюзеляжных самолетов предъявляет к почвогрунтам и газонам особые требования, которые базируются на их специфических свойствах. В совокупности эти свойства обеспечивают требуемую плотность и твердость поверхностного (0—10 см) органоми- нерального горизонта, прочность дерна и стабильность во времени растительного покрова. Не менее важен физико-химический состав, плотность и аэрация подповерхностных минеральных горизонтов почвогрунтов, обеспечивающих минеральное питание растений и дренаж. В силу этого почвогрунты аэропортов представляют собой в большей степени искусственные образования, состоящие из нескольких слоев разного гранулометрического состава и функционального назначения. Причем маломощный поверхностный органоминераль- ный слой служит, как правило, основным питательным субстратом для корневой системы травянистой растительности. Создание почвенно-грунтового покрытия. Создание почвогрунтов полевых аэродромов и крупных аэропортов по сравнению со спортивными сооружениями типа футбольного поля несравненно более простая задача. Она сводится к поддержанию в функциональном состоянии травяного покрова, на изначально подготовленных для посева естественных почвах и/или искусственных почвогрунтах. Так, полевой аэродром «Сосновский» заложенный непосредственно на темно-серых лесных почвах, был перекрыт при строительстве взлетно-посадочной полосы маломощным слоем карбонатного щебня, смешанного с органо- минеральной массой, который создал нечто вроде подушки над гумусовым горизонтом почв естественного профиля. Это один из самых простых способов создания почвогрунтов и травяных газонов наряду с использованием естественного почвенного покрытия, хорошо утрамбованного и задернованного. В целом, анализируя опыт создания почвогрунтов полевых аэродромов и аэропортов, можно, не прибегая к дополнительному привозному и дорогостоящему почвенно-органическому материалу, использовать имеющиеся ресурсы для создания покрытия при соблюдении следующих мероприятий. 1. Срезание и буртование верхнего 0-10 см слоя (дернового горизонта) почвогрунтов и почв. Перед последующей укладкой и прикатыванием необходимо его тщательное перемешивание для создания относительно однородного по свойствам гумусового горизонта и, следовательно, равномерного по характеру покрытия растительного покрова. 2. Тщательная планировка территории для создания равномерного по составу и прочного дернового покрытия. 3. Прикатывание почв и почвогрунтов (без гумусового горизонта). 4. Создание плотности почвенного покрытия не менее 1,25-1,30 г/см3. Тщательность выполнения данной операции необходима по причине отсроченного негативного воздействия на почвенный профиль (формирование микрорельефа — неровностей, кочек, рытвин, просадок и т.д.) при последующей эксплуатации и агротехнических мероприятиях по сохранности зеленого га- 122
3.1. Создание почвогрунтов устойчивого травяного покрытия зона. При этом необходимо сохранить естественный характер мезорельефа (уклон поверхности по длинной и боковой осям взлетно-посадочной полосы), обеспечивающий условия для эффективного дренажа. 5. Равномерное распределение слоем 5-7 см на спланированной поверхности почв дерновой органоминеральной смеси, предварительно подготовленной из окружающих почв и тщательно перемешанной. 6. Прикатывание дерновой органоминеральной смеси до плотности, равной не менее 1,15~1,20 г/см3, учитывая, что впоследствии, при формировании дернины, корневая система растений будет разуплотнять дерновый горизонт. Следствием разуплотняющего воздействия корневых систем является снижение плотности поверхностных горизонтов почвогрунтов. 7. Частичное использование искусственных поверхностных грунтов из торфа, бытового компоста и минеральных добавок, при условии недостатка органического материала или неравномерного его распределения по поверхности прикатанных почв. Создание дернового покрытия. При устройстве дерновых покрытий специального назначения, принятых для аэродромов и аэропортов, предпочтительней использование травосмесей, как более устойчивых к переменным факторам среды. При этом применяться должны только районированные травосмеси и сорта, предназначенные для данной климатической зоны. Рассмотрим особенности растительного покрова полевого аэродрома и аэропорта. Растительный покров аэродрома, как следует из описания профиля ИЗ-1-06, представлен в основном тремя видами: пыреем, костром безостым и пижмой. Учитывая, что аэродром не эксплуатируется более 12 лет сорные травы — пырей и пижма стали доминантами, вытеснив другие низкорослые виды. Только костер безостый — высокорослый злак сумел приспособиться к новым условиям среды и выстоять в конкурентной борьбе с другими видами. Смена низкорослых злаков на высокорослые и сорную растительность — одно из типичных следствий прекращения ухода за травяным газоном. Растительный покров аэропорта, в отличие от аналогичного покрова на естественных почвах и почвогрунтах, в большей степени неоднороден по видовому составу, что обусловлено многими естественными, в том числе почвенными, а также антропогенными факторами. В целом он представляет собой смесь злаковых: пырей ползучий (Agropurum repens), мятлик луговой (Роа pratensis), овсяница красная (Festuca rubra), полевица побегоносная — по- бегообразующая (Agrostis stolonifera) и широколиственных растений: полынь обыкновенная {Artemisia vulgaris), подорожник большой (Plantago major), щавель конский (Rumex confertus), вьюнок полевой {Convolvulus arvensis), осот огородный {Sonchus oleracens). Качественный состав растений неодинаков и меняется в зависимости от скашиваемости трав. Низкорослые злаки — мятлик луговой, пырей ползучий, райграс пастбищный {Lolium perenne) довольно часто встречаются с большим количеством одуванчика лекарственного {Taraxacum officinale). Местами отмечается доминирование райграса пастбищного, который устой- 123
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... чив и одновременно требователен к частым покосам, что создает определенные неудобства. В табл. 24 и 25 приведен макро- и микроэлементный состав растительности аэропорта, представленной фонообразующими видами трав — райграсом и мятликом. Следует отметить определенную корреляцию между содержанием макро- и микроэлементов в почвогрунтах и растительности, с одной стороны, и аккумуляцией ряда элементов в растительности, но менее значимую по сравнению с почвогрунтами — с другой. Таблица 24. Макроэлементный состав растительности аэропорта № скважины 5 7 Название растений Райграс Мятлик Mg А1 Si Р S С1 К Са % от массы растений 0,07 0,08 0,06 0,05 0,68 1,50 0,23 0,35 0,21 0,16 0,36 0,21 3,02 2,41 0,79 0,90 Таблица 25. Микроэлементный состав растительности аэропорта № скважины 5 7 Название растений Райграс Мятлик Zn As Сг Мп Fe Rb Ni Sr Си мг/кг 51 42 нет 3 31 8 36 75 358 186 20 11 12 5 21 24 11 9 Примечание. Жирным шрифтом обозначены данные, превышающие допустимые концентрации элементов в растительности. Низкорослые травы характеризуются образованием большого числа вегетативных побегов и сильным кущением, образуя значительно меньше цветоносов. Мятлик луговой, полевица побегоносная, овсяница красная, райграс пастбищный прекрасно переносят низкие и частые покосы, вытаптывание и создают густой и сильный дерн, что является непременным требованием для специального травяного газона аэропорта [Белобров и др., 2005]. Одуванчик лекарственный, являясь сорным растением для газонных травостоев, отлично переносит периодическое скашивание и агрессивно заполняет любые пустоты, возникшие по какой-либо причине в дерново-травяном покрытии. Другие сорные растения, как правило, либо отсутствуют, либо угнетены. Качественный состав травяно-дернового покрытия заметно меняется при снижении количества покосов до минимума. Начинают преобладать высокотравные злаки: райграс высокий {Lolium elatius), пырей ползучий, костер безостый, которые формируют цветоносные побеги высотой до 150 см, а также удлиненные вегетативные побеги. Сорные растения разнообразны. Наиболее часто встречаются щавель конский, что указывает на более кислую реакцию среды в почвах, крапива двудомная (Urtica dioica), лопух большой, одуванчик лекарственный. 124
3.1. Создание почвогрунтов устойчивого травяного покрытия Следует отметить, что там, где отсутствует скашивание или оно проводится крайне редко, наиболее ценные низкорослые злаковые растения исчезают, так как находятся в угнетенном состоянии и не выдерживают конкуренции за свет с высокорослыми травами и сорными растениями. Учитывая, что зеленый газон в аэропорту относится к газонам специального назначения, из многочисленных видов злаковых только некоторые пригодны для закладки и окультуривания в силу высоких требований к проявлению полезных свойств, среди которых можно назвать следующие: — неприхотливость к особенностям строения и свойствам почв и почвогрунтов; — способность семян быстро прорастать и равномерно развиваться; — хорошая плотность побегов и листьев, наличие приземистых побегов; — образование мощной корневой системы и прочной дернины, энергичное и продолжительное кущение; — устойчивость к умеренному и сильному уплотнению почвы, хорошая переносимость скашиваний; — высокая зимостойкость и засухоустойчивость, долговечность; — устойчивость к болезням и вредителям, хорошая регенерирующая способность после повреждения. По характеру развития это должны быть в основном озимые растения, у которых побеги в первый год жизни остаются укороченными. Чем больше норма посева, тем больше будет укороченных побегов, неспособных пройти яровизацию. Побеги кустятся, формируя все новые и новые. К таким травам (для климатических условий Подмосковья) относятся: ежа сборная (Dactylis glomerata), мятлик луговой, лисохвост луговой (Alopecurus pratensis), райграс пастбищный, полевица побегоносная (Agrostis stolonifera), овсяница красная. Использование этих трав дает возможность избежать в дальнейшем неравномерного проседания почвогрунтов, что обычно является основной причиной образования неровностей, ям и бугорков, которые делают невозможным проведение механизированного скашивания. Следствием неравномерного водного режима почв и почвогрунтов является выпревание ценных газонных трав, они заменяются влаголюбивыми осоками и хвощами. Для создания ровного, густого, устойчивого к нагрузкам дерново-травяного покрытия первостепенное значение имеет также регулярная стрижка. Она усиливает поступление пищи и влаги из почвы, предотвращает появление болезней, усиливает кущение, густоту растительного покрова. При этом сорные растения слабеют и вытесняются злаками. Отсутствие или позднее скашивание приводят к ослаблению роста корней и подземных побегов (корневищ) трав, что отрицательно сказывается на выносливости дернового покрова к высоким и низким температурам и служит причиной появления разнотравья и сорняков. На участках почвогрунтового покрытия травостой, как правило, скашивается. В результате там преобладают ценные газонные травы. Сорная раститель- 125
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... ность находится в угнетенном состоянии. В то же время на участках с доминированием естественных дерново-подзолистых почв, где скашивание проводится реже, преобладает сорная растительность, высокорослые рыхлокустовые злаки, а ценные низкорослые газонные травы полностью отсутствуют. Еще одним необходимым агротехническим мероприятием является внесение удобрений. Следует отметить, что из-за быстрого потребления минеральных веществ корневой системой, а также многократного кошения и связанного с этим расходования органических веществ вместе с микро- и макроэлементами, требуются увеличенные дозы подкормки. Поэтому рекомендуется использовать косилки с измельчителями травяной срезки и ее последующим заделыванием в почву. Сформировать прочный, эластичный дерн можно путем оптимизации сроков и норм посева, удобрения, укоса (стрижки) [Вальков, 1986]. При этом травяной покров (сформировавшийся из многолетних злаков) должен быть однородным по окраске, густоте и текстуре, а поверхность почвогрунтов не должна иметь кочек. В этом случае газон меньше засоряется однолетними травами и сорняками и лучше переносит нагрузки и стрижки. Для создания качественного травяно-дернового покрытия необходимо тщательное выравнивание и планировка почвогрунтов с последующим их прика- тыванием. При этом вынос минеральных веществ минимален, что дает возможность снизить расход удобрений. Подкормку удобрениями рекомендуется производить не реже 1 раза в 2 месяца. В табл. 26 дана характеристика основных газонных трав, в определенных соотношениях предпочтительных и для создания устойчивого травяного покрова в аэропорту. Таблица 26. Характеристика основных газонных трав (пятибалльная шкала, по: [Ку- ленкамп, Аль-Гассани, 2003]) Показатели Скорость корнеобразова- ния Устойчивость к вытаптыванию Устойчивость к частым покосам Засухоустойчивость Отношение к затенению Устойчивость к пониженным температурам Плотность, густота Сила корневой системы Названия трав овсяница красная 3 3 5 4 4-5 4 5 3 овсяница овечья 2 2 4 5 3 3 4 2 полевица тонкая 1 2-3 5 2 3 4 4-5 3 мятлик луговой 1 5 5 2 1 5 4 4 райграс пастбищный 5 5 5 2 1 5 4 4 126
3.1. Создание почвогрунтов устойчивого травяного покрытия В целом для гумидной зоны (Московская область) рекомендуются два состава травосмесей: 1) мятлик луговой — 30 %, овсяница красная — 30 %, райграс пастбищный — 25 %, полевица тонкая — 15 %; 2) мятлик луговой — 20 %, овсяница красная — 20 %, райграс пастбищный — 20 %, полевица тонкая — 20 %, овсяница луговая — 20 %. Данные травосмеси классифицируются как пастбищные райграсово-крас- ноовсяницево-луговомятликовые. В обеих травосмесях доминантом в первые 2-3 вегетационных периода будет райграс пастбищный. Затем первенство перейдет к мятлику луговому и овсянице красной, которые более продолжительное время будут оставаться доминантными. Агротехнические работы и их технология. Чрезвычайно важный и продолжительный этап — поддержание дернового покрытия и зеленого газона в устойчивом состоянии. Скашивание. Одним из важнейших приемов ухода за газонами является стрижка травостоев. В данном случае рекомендуется высота скашивания не ниже 5-6 см. Частота скашивания может варьировать в зависимости от погодных условий, времени подкормок и других факторов. Время определяется визуально. Тем не менее, скашивать рекомендуется не чаще, чем два раза в месяц. От правильности выбора времени, применяемой техники для скашивания, зависит в большинстве случаев продолжительность устойчивого состояния зеленого газона. Техника для скашивания. Для обеспечения качественного и легкого скашивания и профессионального ухода за газоном рекомендуются специализированные многофункциональные тракторы фирмы Husqvarna (www.husqvarna.ru) моделей YTH150 ХР, YTH180 ХР, YTH 210 ХР с режущим аппаратом, находящимся впереди, накопителем и измельчителем срезанного травостоя. Данная техника многофункциональна и предназначена для профессионального ухода за газонами на больших площадях. Применение удобрений. При создании нового дернового покрытия требуется изначальное внесение преимущественно фосфорно-калийных удобрений (30-40 кг Р205 и 40-60 кг К20 на 1 га). Подсев трав. Оценивается визуально и проводится по мере необходимости, связанной с неравномерным посевом, внесением удобрений, изначальной и приобретенной агрохимической пятнистостью почв. Влажность почвенно-грунтового покрытия. Газонный травостой требует определенной оптимизации по влажности почвогрунтов в размере 75-80 % от полной полевой влагоемкости. В течение летнего периода возможны периоды относительного дефицита влаги в почвах и почвогрунтах, хотя в целом почвы гумидного климата имеют промывной водный режим и высокую водоудерживающую способность. 127
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... 3.1.2. Технология проведения агротехнических работ на плоскостных спортивных сооружениях Создание функционального спортивного газона, в особенности если учитывать, что этот газон представляет собой футбольное поле — не простая задача. Как говорилось выше, множество как природных, так и антропогенно- техногенных факторов влияют на свойства и эволюцию почвогрунтов футбольных полей, вынуждая учитывать в процессе их эксплуатации все параметры, меняющие эти свойства от поверхности до основания, которое как выяснилось, не заканчивается дном так называемого «корыта», а простирается значительно глубже. Гомогенность почвогрунтов. От построения тела футбольного поля, его гомогенности по вертикальному профилю и в пространстве во многом, при прочих равных условиях, зависит качество зеленого газона. В этой связи целесообразно отметить, что почвогрунт футбольного поля представляет собой своеобразный, но искусственно созданный элементарный почвенный ареал [Фридланд, 1972; Белобров и др., 2002]. Во всяком случае, именно к формированию элементарного почвенного ареала необходимо стремиться при строительстве футбольного поля. Однородность слоев по составу и их равная мощность, равномерная и достаточная сетка дренажа, планировка территории на разных уровнях (в частности, горизонта II), а не только поверхности поля — обязательное условие, при котором гарантируется длительное эксплуатационное «время жизни» зеленого газона. При строительстве нового поля стадиона «Динамо» (г. Махачкала) и реконструкции «Динамо» (г. Москва) мы провели специальные исследования для характеристики гранулометрического состава поверхностных горизонтов почвогрунтов на предмет их однородности. Причем в г. Махачкале образцы были взяты после реконструкции стадиона, тогда как в г. Москве — перед реконструкцией. Схема точек опробования соответственно для полей в Махачкале и Москве представлена на рис. 41, 42, а результаты опробования в табл. 27. Оценивая однородность гранулометрического состава почвогрунта стадиона «Динамо» (г. Махачкала) в поверхностном слое 0-5 см, следует оценить ее как высокую. Практически все фракции от крупного песка до ила во всех образцах близки и статистически представляют собой одну совокупность, т.е. практически неразличимы. Все образцы, отобранные с глубины 0-5 см, относятся к легкосуглинистым, тогда как поверхность почвогрунта — дерн (0-2 см) сложена тяжелым суглинком, а подповерхностный слой (2-5 см) — супесью — легким суглинком. С точки зрения функционального состояния зеленого газона тяжелый по гранулометрическому составу поверхностный органоминеральный горизонт не является удовлетворительным. Однако, учитывая необходимость быстрого одернения и приживаемости семян трав, такой гранулометрический состав 128
3.1. Создание почвогрунтов устойчивого травяного покрытия \ 6 1 1 1 • 1 г. \ L-J ш / 5 " 1 1 1 1 • 2 ,4 1 7 : : *3 Рис. 41. Схема расположения точек опробования на поле стадиона «Динамо» г. Махачкала г ~| • з ±6 . 1 N 1 / 8 ! 1 7 ' 1 ' * А- - Ш 1 ' j ' • Т • Г""* ' 1 \ / ч •5 *9 2 1 i_ J 4 Рис. 42. Схема расположения точек опробования на поле стадиона «Динамо», г. Москва представляется оптимальным. Впоследствии, в процессе эксплуатации поля, гранулометрический состав может меняться за счет равномерных подсыпок песчаной фракции и создания нормального супесчаного горизонта. 129
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... Таблица 27. Гранулометрический состав почвогрунтов футбольных полей № точки, горизонт 1 Глубина, см 2 Содержание ( 1-0,25 3 0,25-0,05 4 0,05-0,01 5 фракций (%). размер частиц, мм 0,01-0,005 6 0,005-0,001 7 <0,001 8 <0,01 9 >0,05 10 Новое поле стадиона «Динамо» (г. Махачкала, Дагестан) после реконструкции 1-А1 2-А1 3-Л1 4-А1 5-А1 I6-A1 7-А1 7-А1 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-2 2-5 18,31 20,66 23.86 21.28 21,97 19,28 7,20 27,49 39,62 36,74 36,76 39,96 36,60 34,90 25.16 41,24 11.99 12,25 10,74 12,49 13,48 12,29 18,84 11,86 4.47 5,19 5.45 4.48 4.15 7,00 10.95 3,00 12,36 12.18 10,90 9.09 10.80 10,41 16,15 8,13 13,25 12,98 12,29 12.40 13,00 16,12 21,72 8,28 30,08 30,35 28,64 26.27 27.95 33.53 48.80 19.41 53,97 57.40 60,62 61,24 58,57 54,18 32.36 68,73 Старое поле стадиона «Динамо» (г. Москва) перед реконструкцией 1-А1 2-А1 3-А1 4-А1 5-А1 1-А1 2-А1 3-А1 4-А1 5-А1 6-А1 7-А1 8-А1 9-А1 6-А1 |7-А1 8-А1 9-А1 1-А1 0-10 0-10 0-10 0-10 0-10 10-20 10-20 10-20 10-20 10-20 0-5 0-5 0-5 0-5 5-15 5-15 5-15 5-15 0-10 19,85 17.35 23,11 18,25 20.10 4,94 8,61 12,10 7,94 9,29 13.80 13,49 15,46 14.80 11,24 10.45 9,21 8,87 19,85 29,14 23,61 22.77 25.34 27,72 8,24 10,18 17,07 10.14 9,68 16.71 17,42 22,15 24,42 18,33 15.01 13,86 12,99 29,14 49,62 61,35 47,27 61,40 44.90 56,44 45,38 50,80 50,63 47,72 59.77 61,16 56.09 51,04 55,07 50.73 54,74 57,45 49,62 7.42 11.94 16.70 5.62 14.38 12.04 11,53 16,43 15.33 14,75 12.54 10,22 10,72 11.08 13,92 19,58 17.80 14.68 7.42 5,56 4.16 4,06 3.30 4,88 4.70 4,68 7,55 6.10 4,41 1,84 2,92 2,38 4.50 3,28 3,24 4.54 3,90 5,56 2.84 4,20 4,68 4,06 3,46 13,94 13,96 11.30 12.05 15,23 5.08 4,50 5,16 4.82 5,26 7.14 5,62 6,92 2,84 5,12 4,74 4.52 2,28 4,66 4.64 4,64 6.85 6,75 7.11 4,06 3.78 3,50 4,14 4.14 4.30 3,44 4.06 5,12 13,52 13.10 13.26 12.64 13.00 23,28 23.28 25.70 24,90 27,85 10.98 11,20 11,04 13,46 12.68 14.68 13.60 14,88 13,52 130
3.1. Создание почвогрунтов устойчивого травяного покрытия Почвогрунты футбольного поля стадиона «Динамо» (г. Москва) в слое 0-10 см имели перед реконструкцией в целом однородный состав — супесчаный, тогда как по содержанию фракций (особенно песчано-пылеватых) существенно различались. На глубине 10-20 см наблюдается практически та же картина — довольно однородный легкосуглинистый состав при неоднородном распределении песчано-пылеватых фракций и дресвы. Обращает на себя внимание более легкий песчано-супесчаный гранулометрический состав поверхностного горизонта 0-5 см по сравнению с почвогрун- том стадиона «Динамо» (г. Махачкала). Столь легкий состав поверхностного слоя почвогрунта стадиона «Динамо» (г. Москва) также не является оптимальным. Требуется его утяжеление за счет внесения более тонких фракций при землевании. Анализируя эти два примера, отметим в целом гомогенный гранулометрический состав почвогрунтов. Однако в обоих случаях он не является оптимальным по составу и требует корректировки. Планировка почвогрунтов. Одно из непременных требований к почво- грунтам футбольных полей — хороший дренаж, как вертикальный, так и латеральный. Для создания латерального дренажа или стока поверхностных вод при атмосферных осадках или поливе территорию поля делают слегка выпуклой от центра к периферии — боковым бровкам, штрафным площадкам и воротам. В процессе и после строительства или реконструкции футбольного поля нивелировкой проверяется характер поверхности, наличие микрорельефа в виде слабовыраженных западин, вымочек, наноповышений, которые практически незаметны визуально. При реконструкции стадиона «Динамо» (г. Москва) в мае 2004 г. была проведена нивелировка футбольного поля по сетке квадратов со стороной 5 м, представленная на рис. 43. Горизонтали проведены через 2 см, основные — через 10 см. Нивелировка отчетливо показывает смещение водораздела к западным воротам и ясно выраженный нанорельеф в виде наноложбин стока и наноповышений центробежного типа с перепадом высот до 3-5 см. После проведения мероприятий, выравнивающих поверхность футбольного поля, нивелировка спустя месяц была повторена (рис. 44). Она отразила почти идеальную поверхность с вершиной, вытянутой вдоль длинной оси поля, с равномерным уклоном от центра к периферии. Максимальный перепад высот составляет не более 6-8 см на линейные 10 м поля, т.е. порядка 25-30 см. Нивелировка нового футбольного поля на стадионе «Динамо» (г. Махачкала) (рис. 45) отразила несколько иной характер распределения относительных высот. Во-первых, водораздел хорошо выражен вдоль всей центральной и длинной оси поля. Во-вторых, уклон не превышает 5 см на линейные 10 м, при этом он равномерный по всему полю от водораздела к боковым бровкам. На примере этих двух полей видно, что основные различия связаны с величиной уклона, т.е. с максимальным перепадом высот и направлениями стока: от центра к периферии во все стороны футбольного поля, как в Москве (так 131
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... Рис. 43. Результаты первой нивелировки поля стадиона «Динамо», г. Москва На рис. 43-45: основные горизонтали сплошными линиями проведены через 10 см; пунктирными линиями — полугоризонтали через 5 см Рис. 44. Результаты повторной нивелировки поля стадиона «Динамо», г. Москва Пояснения см. на рис. 43 132
3.1. Создание почвогрунтов устойчивого травяного покрытия Рис. 45. Результаты нивелировки поля стадиона «Динамо», г. Махачкала Пояснения см. на рис. 43 Ю / / - "* "~ ч "- ^ ^ — — — — ' "~ь \ / / 7 ( У / / / / у Рис. 46. Результаты нивелировки корта «Спартак», пос. Черкизово Основные горизонтали сплошными линиями проведены через 5 см; пунктирными линиями — полугоризонтали через 2,5 см 133
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... называемый метод конверта), или только к боковым бровкам от длинной оси поля, как в Махачкале. Правильность той или иной планировки во многом зависит от конструктивных особенностей созданного почвогрунта: глубины и характера дренажа, мощности и глубины залегания дренирующего слоя, расположения водосборных колодцев, общего направления грунтового стока и т.д. Одним из самых плоскостных спортивных сооружений является корт. На примере теннисного корта «Спартак» (пос. Черкизово) рассмотрим нивелировку, выполненную по сетке квадратов со сторонами 2,5x3 м (рис. 46). Общее превышение составило 6,3 см с общим уклоном с запада на восток. Наименее выровненной оказалась северная часть корта, где отмечаются нанопонижения замкнутого и полузамкнутого характера, что с учетом относительно пониженных участков корта — восточного и особенно юго-восточного требует дополнительной планировки для выравнивания нанорельефа и снижения уклона. 3.2. Уход за спортивными полями Уход за спортивными полями, преимущественно футбольными — сложный и достаточно трудоемкий процесс, во многом не сопоставимый по затратам и качеству ухода за дерновыми покрытиями технических сооружений. Наибольшего внимания на спортивных полях заслуживает зеленый газон, его состояние, которое, как мы видели, во многом зависит от того, как функционирует весь профиль почвогрунтов. Отсюда очевидно, что дерновый покров любого спортивного поля с функциональной и особенно экологической точки зрения требует постоянного ухода; его состояние должно быть наиболее устойчивым, поскольку любые изменения влекут за собой негативное воздействие на спортсменов и окружающую среду. При уходе за спортивным газоном особое внимание необходимо обратить на функциональное состояние почвогрунта в целом, расход поливной воды, оправданной экологически и физиологически, а также на множество других природных и техногенных факторов. Уход за полями определяется видом и степенью их использования. Должный и бережный уход за футбольными полями, к которым, несомненно, можно отнести поле стадиона «Динамо» (г. Москва), повышает зрелищность и рентабельность спортивного сооружения. Меры по уходу за спортивным полем касаются как травяного газона, так и почвогрунтов. Обеспечение газона достаточным количеством питательных веществ и водой является важнейшей предпосылкой для его эффективного использования. Именно поэтому основная задача состоит в том, чтобы согласовать функционально-спортивные требования, предъявляемые к спортивному полю, и техногенное воздействие на зеленый газон и почвогрунты, имея при этом в виду экологически обоснованную нагрузку на окружающую среду. 134
3.2. Уход за спортивными полями Обсуждаемые ниже рекомендации должны способствовать тому, чтобы уход за спортивными полями был эффективным и безопасным с медицинской и экологической точек зрения, т.е.: — нагрузка на почвогрунты, расход воды и внесение питательных веществ должны быть в разумных пределах; — при поливе необходимо учитывать климатические особенности региона, тип почвогрунта и дернового покрытия и одновременно соблюдать нормы полива, поскольку любой избыток влаги создает неблагоприятные условия для самого газона и его эксплуатации; — в целом необходим полив, учитывающий прогноз погоды и возможные осадки; — травяной газон должен состоять из районированных сортов и качественным по составу; следует избегать слишком большого набора трав, так как это создает внутривидовую конкуренцию и неоднородный характер газона. 3.2.1. Водный режим почвогрунтов и зеленого газона Эффективная эксплуатация спортивных газонов и уход за ними во многом связаны с водным режимом почвогрунтов, который, в свою очередь, обусловлен факторами среды, среди которых с позиций почвоведения можно выделить четыре наиболее важных. 1. Состав почвогрунтов. В искусственно созданных почвогрунтах важную роль для зеленого газона играет влагоемкость, обусловленная порозно- стью агрегатов, структурой и агрегированностью, трещиноватостью, скоростью фильтрации и т.д. Влагоемкость также зависит от других причин, непосредственно связанных с техногенезом: — способа создания почвогрунта (конструктивные особенности, характер подстилающей поверхности естественных почв, их гранулометрический и минеральный состав); — плотности поверхностного слоя почвогрунтов, приобретенной в процессе эксплуатации травяного газона, а также подстилающего слоя, определяющего общий характер фильтрации вод и дренаж; — видового состава трав, применяемого для создания дерна (различия по всхожести, скорости роста, высоте, конкурентной способности и т.д.). Поверхностный слой почвогрунтов, обогащенный фракцией тонкого песка и органическим веществом, значительно улучшает водоудерживающую способность горизонта и тем самым снижает потребность в орошении. Вместе с тем, нельзя не учитывать водоудерживающую способность подповерхностных и подстилающих горизонтов почвогрунтов при фильтрации гравитационных вод и дренаже. Почвогрунты футбольных полей на песчано-супесчаной подушке (например, «Сатурн», пос. Кратово в Мещерской низменности) хорошо фильтруют излишнюю влагу. Однако близость грунтовых вод создает в этом случае об- 135
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... ратный эффект, близкий к заболачиванию, что провоцирует процессы гидро- морфизма и развитие в профиле почвогрунтов фрагментов оглеения. Большое влияние на водный режим поверхностного слоя почвогрунта оказывает видовой состав трав, а также содержание органического вещества. Как было подчеркнуто выше, фракция тонкого песка в сочетании с органическим веществом в оптимальных (не выше!) пределах также способствует повышению влагозапа- сов и создает предпосылки для более длительного сохранения влаги в почвенном профиле, что, в свою очередь, не требует большого расхода воды на полив. 2. Состав почвообразующих и подстилающих пород. Скрытый от глаз фактор, влияние которого проявляется не сразу, а спустя определенный период времени. Его особенно важно учитывать при длительной эксплуатации плоскостных спортивных и технических сооружений. Гранулометрический и минеральный состав мелкоземистой части пород, наличие карбонатов и водорастворимых солей определяют характер использования почвогрунта в целом, строение его профиля при создании футбольного поля. Скорость фильтрации почвообразующих и подстилающих пород, наличие или отсутствие водоупоров, геохимических барьеров разного типа, также влияют на состояние зеленого газона, хотя большей частью опосредованно. 3. Макро- и мезорельеф. Чрезвычайно важный фактор, определяющий исходное и эксплуатационное состояние почвогрунта и газона. Наиболее ярко это проявляется при создании газонов для игры в гольф. Уклоны и экспозиция, направление и скорость поверхностного и внутрипочвенного стока, микро- и мезонеровности рельефа, а также количество выпадающих осадков и поливные нормы — все параметры являются функционально значимыми. Поверхностный сток отмечается даже при незначительных уклонах и слабой водопроницаемости почвогрунтов и почв. Создание футбольных полей в поймах крупных рек (например, «Лужники» в Москве) потенциально опасно с точки зрения подъема грунтовых вод, оглеения и деградации полей. Без должного дренажа в этих условиях длительность эксплуатации футбольных полей существенно сокращается. Влияние рельефа лимитируется планировкой поверхности футбольных полей, кортов и других спортивных и технических сооружений. Планировка, с одной стороны, создает плоскую поверхность (с небольшим уклоном у футбольных полей для поверхностного стока) и однородный водный режим на всей площади полей, с другой — затрудняет внутрипочвенный дренаж. Неоднородный по мощности и составу слоев искусственный почвогрунт даже при условии тщательной поверхностной планировки и прикатывания с течением времени проседает в наиболее разреженных или переуплотняется в наиболее игровых зонах полей (аварийных), что создает искусственный нано- рельеф, который ликвидируется агротехническими приемами (рыхление, зем- левание, пескование, прикатывание и т.д.). Наиболее опасными с точки зрения строительства футбольных полей можно считать просадочные формы рельефа. Карбонатные или насыщенные легкорастворимыми солями почвообразующие породы (покровные и лессовид- 136
3.2. Уход за спортивными полями ные суглинки, лессы и др.) в результате дополнительного увлажнения при поливе и выноса солей за пределы профиля неравномерно проседают, создавая внутрипрофильный (внутрипочвенный) микрорельеф. При этом все горизонты почвогрунтов, расположенные над просадками, деформируются, образуя на поверхности искусственный микрорельеф. Таким образом, при создании футбольных полей рельеф вместе с почво- грунтами важен и как фактор, обеспечивающий общий грунтовый отток влаги. Террасы, поймы, коренные берега, ровные участки с близким залеганием грунтовых вод создают разнообразные условия, требующие тщательного анализа и учета при строительстве и эксплуатации футбольных полей. 4. Травяной газон. Влияет на водный режим в зависимости от типа газона и видового состава трав. Тип газона — доминирующий фактор, определяющий, в частности, и расход воды. В известной степени он определяет структуру почвогрунта, состав травостоя, характер ухода за газоном (внесение удобрений, частота стрижек). Большое значение для сохранения и улучшения водного режима имеет видовой состав трав. Например, потребность в поливе значительно меньше, если в составе травянистого покрова преобладает овсяница красная (Festuca rubra), а не полевица побегоносная (Agrostic stolonifera). В то же время доминирование в видовом составе мятлика однолетнего (Роа annua) вызывает необходимость более частых поливов и т.д. Водопотребление наиболее важных газонных видов трав возрастает в следующей последовательности: овсяница тростниковая (Festuca arundinacea), овсяница овечья (Festuca ovina), овсяница красная, мятлик луговой, райграс многолетний, мятлик однолетний, полевица белая [Grundsaetze..., 1994]. Достаточно высокое потребление воды относительно названных видов отмечается у мятлика распластанного (Роа supine). Мелкоукореняющиеся виды трав в принципе требуют большего расхода воды, в отличие от имеющих более глубокую корневую систему. Внутри одного вида могут быть существенные физиологические отклонения и различия, определяющие выносливость подвида к засухе или переувлажнению. В зависимости от перечисленных выше факторов, определяющих водный режим почвогрунтов, по количеству средних ежегодных осадков в России можно выделить следующие зоны: 1) субаридная с количеством осадков менее 350 мм; 2) субгумидная — 350-550 мм; 3) гумидная — свыше 550 мм. В соответствии с этим меняется и потребность в поливе газонов. Большое количество осадков неразрывно связано с повышенной влажностью воздуха, с более частым появлением росы в период вегетации, что, в свою очередь, снижает потребность в поливе спортивных полей. Кроме того, потребность в орошении зависит от экспозиции рельефа, уровня грунтовых вод и влагоемкости почв и почвогрунтов. Песчаные почвогрунты при прочих равных условиях, например, требуют большего расхода воды. Расход воды в период роста и кущения трав повышается, поскольку зависит, в частности, от эффективности использования или доступности азота для растений независимо от его происхождения (почвенного или внесенного с 137
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... удобрениями). Отсюда следует вывод о том, что в основную фазу роста — ранней весной (май-июнь) не следует чрезмерно усиливать рост газонных трав путем внесения удобрений. В целом тип газона, зависящий от его назначения, во многом определяет характер и интенсивность эксплуатации, полива и применения удобрений. Более плотный густой травяной покров поля нуждается в большем количестве воды. В результате интенсивного использования футбольного поля, особенно в аварийных зонах, образуются проплешины или вытоптанные места газона, которые существенно повышают испаряемость с поверхности и, следовательно, расход воды. Интенсивное использование газона ведет не только к износу травяного покрова, но и уплотнению поверхностного слоя почвогрунтов и деградации корневой системы. Способность почвы накапливать воду и питательные вещества в этом случае, как и доступность почвенной влаги, ограничены. Относительно стрижки газонов следует подчеркнуть, что низкое срезание трав вызывает значительно большую потребность в воде. Отсюда требования по уходу за газоном спортивных и технических сооружений резко различны. Более важно соблюдать определенную высоту травяного покрова на спортивных полях и площадках, не оставляя скошенную траву на месте. Напротив, на плоскостных технических сооружениях равномерное распределение по поверхности скошенной травы оказывает «мульчирующий эффект» для сохранения влаги, способствует обогащению грунтов биомассой, снижая потери на внесение органики и минеральных удобрений. Ежедневная потребность достаточно ухоженной спортивной площадки в воде в период вегетации с апреля по сентябрь составляет в среднем 2,5 л/м2. С учетом сухого периода, наступающего вследствие неравномерно выпавших осадков, она может возрастать до 450-500 л/м2 [Grundsaetze..., 1994]. В пересчете на миллиметры ежегодный полив всей площади футбольного поля в гу- мидной зоне России составляет не менее годовой нормы осадков. Практически это двойная, а в засушливых районах страны, где потребность в поливе многократно возрастает, тройная доза атмосферных осадков. По сравнению с европейскими странами расход воды на полив на наших полях в целом выше на 200-300 мм/год. Это обусловлено различиями в гидротермическом режиме почвогрунтов. С одной стороны, меньшим количеством выпадающих осадков, значительная доля которых приходится на твердые — снег, а с другой — общей континентальностью климата — более сухим летом, вызывающим периодический дефицит влаги. Отсюда ускорение процессов лессиважа, оглеения, выщелачивания и выноса питательных веществ из органоминеральных горизонтов в сравнительно короткий период времени и, как следствие, необходимость внесения новых доз удобрений, что может негативно сказаться на развитии и устойчивости травяного газона (развитии болезней трав, например) и почвогрунта в целом. Потребность в поливе зеленых газонов футбольных полей в разных климатических зонах России сильно варьирует. Причем это связано не только с осо- 138
3.2. Уход за спортивными полями бенностями климата и погодных условий. Нормы полива зависят от конструктивных особенностей поля, характера подстилающей естественной почвы, искусственно созданного почвогрунта, его фильтрационной способности, во- довместимости. Оптимизация поливных норм во многом зависит от: — агротехнических мероприятий, гранулометрического состава, структуры органоминерального горизонта, обеспечивающих условия для максимального сохранения в поверхностном слое почвенной влаги; — периодичности и доз внесения азотных удобрений, стрижки газона, которые методически обоснованы и увязаны с климатическими особенностями региона; — интенсивности использования спортивного газона, которая должна быть оптимальной по сезону и продолжительности. Источники водоснабжения. Для полива спортивных полей и площадок используют различные водоисточники и способы подачи воды. Наиболее распространен полив из водопроводной сети, сравнительно дорогой по сравнению с другими источниками, к которым можно отнести речные и озерные воды, а также мало используемые в нашей стране очищенные сточные воды. Исходя из экологических и экономических предпосылок, основополагающим при каждом виде применения воды является ее экономный расход. Оптимальное орошение, кроме всего прочего, уменьшает внутрипочвенный сток, вынос илистых частиц и заиливание дрен. Кроме того, снижает количество загрязняющих веществ, попадающих в грунтовые воды. Интенсивное и многолетнее использование вод на полив газонов меняет условия окружающей среды в районе футбольного поля, причем главным образом это отражается на уровне грунтовых вод. В каждом конкретном случае требуется анализ состояния и прогноз поведения грунтовых вод, что непосредственно отражается на функциональном состоянии почвогрунтов и зеленого газона. Наиболее вероятное следствие полива — подъем уровня грунтовых вод, особенно в условиях общего затрудненного дренажа, что неизбежно меняет гидрологический режим почвогрунтов, ухудшает дренаж и приводит к проявлению в профиле почвогрунтов элементов гидроморфизма. На стадионе «Динамо» (г. Махачкала) грунтовые воды засолены и расположены близко от поверхности. Опасность вторичного засоления почвогрунтов при поливе в этом случае многократно возрастает. Во многом это является следствием дефицита ежегодных атмосферных осадков в субаридных районах России, где спрос на водопотребление как для ухода за спортивными полями, так и для улучшения условий окружающей среды, намного превышает возможности природы. Строительство стадиона именно в таких гидротермических условиях и столь близком уровне грунтовых вод представляется не совсем удачным и с точки зрения процессов почвообразования. В данном случае футбольное поле должно быть или приподнято относительно основной поверхности так, чтобы обеспечить эффективный дренаж, или не- 139
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... обходимо так спланировать насыпную часть почвогрунта, чтобы создать постоянный латеральный внутрипочвенный сток на фоне вертикального дренажа. На полив газонов в нашей стране редко используются проточные (речные) воды, качество которых оставляет желать лучшего даже для орошения газонов. Создание небольших водоемов с достаточным дебитом воды — один из наиболее удобных способов использования поверхностных вод в период интенсивных осадков и паводков. Как было отмечено, в России наиболее доступна и часто используется на полив питьевая вода из водопроводов. Как правило, она дороже, что ограничивает в ряде случаев ее широкое использование для полива. Качество питьевой воды вполне пригодно для орошения, однако ее количество во многих районах ограничено (например, степные районы России). Кроме того, слишком дорого использовать питьевую воду для полива спортивных полей. Вероятно, в некоторых случаях можно использовать сеть водоснабжения таким образом, чтобы только часть шла на орошение без больших затрат и ущерба для экономики. Для полива спортивных полей, кроме вышеназванных, можно использовать очищенные или слабо загрязненные сточные воды [СанПиН 6229-91]. К их числу относятся: неочищенная вода, использованная в коммунальном хозяйстве и промышленности; охлаждающая вода и атмосферная влага с крыш и другой твердой поверхности. Отработанные промышленные воды совершенно непригодны в качестве поливных для газонов. Для использования вод на полив зеленых газонов необходимо предварительно изучить состояние их источника. Кроме того, важно организовать мониторинг за водозабором и его влиянием на местные экологические условия. Оросительная вода, используемая для полива спортивных полей, должна соответствовать определенным нормативам содержания органических и неорганических веществ. Специальные фильтры устраняют твердые частицы, засоряющие оросительную систему. Содержание неорганических веществ, т.е. растворимых солей, может быть совершенно разным в зависимости от происхождения оросительной воды. Дождевая вода в целом содержит мало солей. В грунтовой или поверхностной воде их содержание значительно выше. Для характеристики качества воды обычно используют понятие «жесткость» . При этом различают общую и карбонатную жесткость. Последняя обусловлена карбонатами Mg и Са, тогда как общая определяется количеством сульфатов и хлоридов Mg и Са, а также нитратов. Степень жесткости воды, однако, не указывает на наличие в ней водорастворимых солей, например, хлоридов натрия и калия. Вместе с тем, именно количество водорастворимых или легкорастворимых солей имеет большое значение для газонных трав и используется в качестве критерия для оценки качества оросительной воды. Общее содержание солей (мг/л) можно рассчитать по величине электропроводности в мСм/см [ГОСТ 26423-85; Засоленные почвы..., 2006]. Большое количество содержащихся в оросительной воде растворимых солей — негативное явление, отрицательно влияющее на водный режим почво- 140
3.2. Уход за спортивными полями грунтов и состояние трав. При высокой концентрации солей в почвенном растворе возможны повреждения трав вследствие обезвоживания. По характеру воздействия токсичных солей на травы, отдельные их виды можно расположить в следующей последовательности: хорошая выносливость— овсяница красная (Festuca rubra trichophylla), овсяница (Festuca arundinacea), полевица побегоносная (Agrostis stolonifera); средняя выносливость — райграс пастбищный (Lollum perenne), мятлик луговой (Роа pratensis); плохая выносливость: овсяница красная (Festuca rubra), полевица (Agrostis capillaries). В районах с большим количеством осадков в легких по гранулометрическому составу и водопроницаемых почвогрунтах солей накапливается значительно меньше, чем в слабопроницаемых почвах засушливых областей (Дагестан), где отмечена повышенная потребность в орошении. Вследствие выпот- ного режима в семиаридных и аридных зонах солей в почвогрунтах накапливается значительно больше, что и показали исследования на стадионе «Динамо», г. Махачкала (см. табл. 21). Определенные трудности освоения газонов, связанные с высокими концентрациями солей, возникают при подсеве трав, поскольку побеги особенно чувствительны к избытку легкорастворимых солей в почвогрунтах. Кроме легкорастворимых солей, для большинства газонных трав вредны высокие концентрации бора. Это связано с тем, что бор не является жизненно необходимым микроэлементом для питания трав, вследствие чего они не испытывают в нем большой потребности. Губительны с экологической точки зрения нитраты, которые поступают в почвогрунты с азотными удобрениями, вносимыми высокими дозами (табл. 28). Таблица 28. Внесение азота в почвогрунты при различных концентрациях нитрата в оросительной воде и разных условиях орошения Орошение, мм 100 200 300 Количество нитрат-ионов в воде, мг/л 25 <1 1 2 50 1 2 3 100 2 5 7 Особо нежелательны загрязняющие почвогрунты вещества, к числу которых относятся тяжелые металлы и самые разные органические соединения. Не повреждая растения, тяжелые металлы, как правило, накапливаются в почвогрунтах, преимущественно на геохимических барьерах. Способы орошения зеленых газонов. Отметим важную роль в водном балансе почвогрунтов различных способов орошения газонов. Существует много систем подачи воды, которые можно объединить в две группы: мобильные и стационарные. 141
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... Мобильные системы обычно представлены разного рода дождевальными установками. В целом они требуют меньших затрат, нежели стационарные. Однако недостаток мобильных систем полива заключается в неравномерном распределении воды на орошаемой территории. Вода в дождевальных установках подается по шлангам. Причем радиус действия дождевального аппарата зависит от диаметра сопла и от напора воды. Добиться высокого напора воды при шланговой подаче практически невозможно, что ограничивает радиус действия дождевальной установки. Он составляет по различным данным от 10 до 20 м. При этом одновременно можно использовать несколько дождевальных аппаратов на штативах, которые позволяют равномерно распределять воду по всей орошаемой территории. Другой способ подачи воды — использование дождевальных установок с разъемными трубами. Такие установки представляют собой стальной трубопровод с диаметром труб от 50 до 90 мм и длиной от 3 до 6 м. Зажимные скобы на трубах позволяют подавать определенное количество воды и регулировать ее поток. Хотя такие трубы выдерживают высокий напор воды их применение для полива спортивных полей ограничено, поскольку требует больших затрат рабочей силы и времени. То же самое относится и к самоходным дождевальным машинам. Стационарные системы обычно устанавливаются по всей площади спортивного поля в виде соединенных между собой дождевальных аппаратов— спринклеров (разбрызгивателей). Они находятся внутри дернового и более глубоких слоев почвы в специальном кожухе, крышка которого находится на поверхности поля. При подаче давления она открывается, поднимается головка разбрызгивателя и производится полив методом дождевания. Количество используемых разбрызгивателей зависит как от размера орошаемой площади, так и напора воды. Распределение воды производится с помощью коромысла или механического привода, позволяющего разбрызгивать воду по вращающемуся кругу [Heizungs..., 1999] (рис. 47). Обычно напор воды и ее количество не всегда позволяют провести одновременный полив всего спортивного поля. В этом случае дождевальные аппараты устанавливают по секторам. Напор воды подается вручную или автоматической системой управления. Современные зарубежные установки приводятся в действие компьютерной системой. В случае достаточного количества осадков или необходимой влажности почвогрунтов оросительная система автоматически отключается. Такого рода дождевальные аппараты требуют более значительных затрат на сооружение, нежели мобильные оросительные системы, но позволяют быстро и равномерно распределять воду по всей площади спортивных сооружений. Кроме названных способов полива, используется так называемое внутри- почвенное, достаточно дорогое, орошение, при котором вода подается по капиллярам, создающим давление. Первые спортивные поля с таким способом полива появились в Германии в 1975 г. Однако с тех пор внутрипочвенное орошение футбольных полей не получило широкого распространения, несмот- 142
3.2. Уход за спортивными полями Рис. 47. Схема полива зеленого газона футбольного поля с помощью спринклеров (разбрызгивателей) ря на экономный расход воды и удобрений. Как выяснилось, система орошения таким способом оказалась неэффективной из-за превалирования корневого орошения над поверхностным, а также неблагоприятной с экологической точки зрения. В отличие от многих футбольных стран мира, в нашей стране расход воды на полив спортивных газонов практически не регламентирован, поскольку не учитывает в полной мере ни погодные условия (должен быть оправданный краткосрочный и долгосрочный прогноз), ни морфологические и физико-химические свойства газонов и почвогрунтов. Описанные ниже правила составляют лишь небольшую часть той основы функционального расхода воды, который должен применяться на практике: — количество оросительных вод должно коррелировать с влагоемкостью почвогрунтов в целом и органоминерального (поверхностного) горизонта в частности, а также с видовым составом трав и глубиной корневых систем; — желательно избегать чрезмерного полива (3-5 л/м2), оставляя резерв для атмосферных осадков, выпадение которых может быть как неожиданным, так и чрезмерным; — желателен полив на ночь, чтобы снизить испарение влаги с поверхности почвогрунтов и растительности; — необходимо следить за интенсивностью полива для обеспечения равномерной фильтрации воды в почвенно-грунтовой толще. 143
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... Исходя из этого, на газонах с преобладанием райграса пастбищного (Lolium регеппе) и мятлика лугового (Роа pratensis) следует избегать длительных периодов дефицита влаги в летнее время, если даже спортивные поля не используются. Новые посевы трав требуют специального полива. За весь период от начала посева до покрытия всей площади на 70-80 % молодыми всходами почво- грунты следует постоянно увлажнять, усиленно поливая до появления увядания травы. В особенности это касается посева различных видов полевицы (Agrostis), которая не переносит повреждений и тут же обнаруживает признаки увядания. Кроме того, молодые всходы нуждаются в постоянном увлажнении и проведении мероприятий по борьбе с сорняками. В сухое время года ежедневная потребность в воде новых посевов составляет от 2 до 3 л/м2 [Grundsaetze..., 19956]. Спортивные газоны в период основного роста трав требуют постоянного полива. Полив до появления признаков увядания не только эффективен, но и противодействует распространению мелкоукореняющихся видов трав, например, мятлика однолетнего и мятлика лугового. Увядание трав может быть связано с их физиологией. При этом оно наступает довольно быстро и внезапно, в особенности если дерновый горизонт мало обеспечен органическим веществом. В поверхностных горизонтах почв с высокой емкостью катионного обмена процесс увядания трав замедленный и протекает менее интенсивно. То же можно сказать и об искусственно созданных для футбольных полей почвогрунтах. Частота полива в сухие периоды зависит от влагоемкости верхнего слоя почвогрунтов и дневной температуры воздуха. Травяной газон, особенно в сухое время года, нуждается в постоянном поливе с относительно коротким интервалом, т.е. до начала увядания. Дерн должен быть всегда увлажненным. Если этого нет, то в травяном покрове газона неизбежно появление более сухих участков, в которых повреждения растений носят необратимый характер. Восстановление дерна даже путем чрезмерного полива при этом невозможно. 3.2.2. Сорняки, болезни и защита газонных трав Сорняки на спортивном поле оказывают негативное влияние на его функциональное состояние. Поскольку сорняки в составе трав спортивного газона практически неизбежны, необходимо постоянно принимать меры борьбы с ними. К основным сорнякам травяного газона футбольных полей относятся определенные виды клевера, мхов, подорожник, одуванчик лекарственный и др. Появление сорняков на спортивном поле обусловлено природными факторами, интенсивностью использования газона и качеством ухода за ним. Сорняки и мхи появляются в небольших количествах вследствие переувлажнения или высыхания трав. При дефиците элементов питания, недостаточной солнечной инсоляции и при плохой аэрации почвы количество сорняков рез- 144
3.2. Уход за спортивными полями ко увеличивается. Они реже появляются при правильной стрижке газона и его интенсивном использовании. Появление сорняков обусловлено также интенсивным рыхлением, ограниченным поливом и недостаточной обеспеченностью азотом, а также, но сравнительно реже, в результате их привноса человеком и/или животными, а также с ветром или с поливной водой. Защита от появления сорняков осуществляется обычно путем применения химических средств. Однако использование химических средств в целом нежелательно. Только в исключительных случаях и с соблюдением всех правил защиты газонных трав такие меры борьбы вполне оправданны. Как отмечают отечественные и зарубежные специалисты [Алексеев, 2000; Grundsaetze..., 1995 а,б; Diagnose..., 1996], сорняки сегодня более выносливые, чем в прошлом и их появление требует более тщательного ухода за спортивным газоном. При применении химических средств защиты трав следует соблюдать основные правила: — учитывать вероятность негативного влияния средств защиты трав на здоровье человека, животных и всей окружающей среды; — защита газонных трав должна быть выборочной, как по их видовому разнообразию, так и типам обработки почвогрунтов и ухода за газоном; — применять при уходе за газоном агротехнику, направленную на защиту трав; — использовать химические средства только в случае крайней необходимости. Сорняки размножаются в виде семян, корней и побегов. Мятлик однолетний (Роа annua) распространяется по футбольному полю при беге футболистов и переносе семян шипами спортивной обуви. Корни некоторых видов растений в силу их конкурентной способности появляются в условиях дефицита влаги, занимая определенные пространства спортивного поля. Побеги таких трав, как колосняк ползучий (Elymus repens) и клевер ползучий (Trifolium repens), могут быстро проникать в состав травостоя. Сорняками считаются определенные виды трав из-за свойств, оказывающих отрицательный эффект на функциональную способность спортивного поля. К ним относятся травы [Grundsaetze..., 19956]: — образующие поверхностные побеги, что отрицательно сказывается на качестве газона — лютик ползучий {Ranunculus repens), мятлик лесной {Роа trivialis), полевица стелющаяся {Agrostis stolonifera); — образующие розеточные формы особенно на неровных поверхностях спортивного поля — подорожник большой {Plantago major), подорожник средний {Plantago media), одуванчик аптечный {Taraxacum officinale), пазник короткокорневой {Hypochoeris radicata): — способствующие кочкообразованию — луговик дернистый — щучка {Deschampsia caespitosa), бухарник шерстистый {Holcus lanatus), райграс пастбищный или многолетний {Lolium perenne), овсяница тростниковая {Festuca arundinacea)\ — образующие крупные листья — бодяк {Cirsium), щавель {Rumex); 145
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... — требующие частой стрижки — райграс пастбищный (Lolium perenne), одуванчик аптечный (Taraxacum officinale); — неравномерно растущие — мятлик лесной (Роа trivialis), мшанка лежачая (Sagina procumbens), ясколка (Cerastium); — имеющие неоднородную окраску — клевер ползучий (Trifolium repens), одуванчик аптечный {Taraxacum officinale), маргаритка многолетняя (Bellis perennis); — требующие особой стрижки газона — высокотравные виды — подорожник, одуванчик, пастушья сумка обыкновенная {Capsella bursa pastoris). При химическом способе борьбы с сорняками обычно применяют гербициды. Как правило, их используют в период активного роста трав, т.е. в конце весны — начале лета. При этом опрыскивание лучше проводить по влажной почве. Перед дождем или в период засухи гербициды применять не рекомендуется [Куленкамп, Аль-Гассани, 2003]. Гербициды бывают общего и избирательного действия. На уже созданном газоне сорняки уничтожают гербицидами избирательного действия. Они очень эффективны, не мешают росту газонных трав и действуют только на сорняки. При этом гербициды поражают не только листья, но и корневую систему сорняков. В 2000-2001 гг. на Тарасовской учебно-спортивной базе футбольного клуба «Спартак» проводились опыты по эффективности применения гербицидов избирательного и сплошного действия для уничтожения сорной растительности на газоне футбольного поля, имевшего очень сильную засоренность подорожником большим — до 80 % поверхности поля. Были опробованы в разных концентрациях и числу обработок гербицид сплошного действия Раундап и гербицид избирательного способа действия Лонтрел-300. Раундап применялся однократно в двух различных концентрациях 1,5 и 3 мл/м2, а Лонтрел-300 в трех — 0,05, 0,1 и 0,15 мл/м2. Обработка гербицидами проводилась на фоне поливов (два раза в неделю), скашивания травы (один раз в неделю) и внесения удобрений (раз в две недели). На участках с воздействием Раундапа наблюдалось пожелтение газона на пятый-седьмой день. Через две недели не только подорожник, но и все газонные травы были полностью уничтожены. В отличие от Раундапа, гербицид избирательного действия Лонтрел-300 оказался более эффективным. Применялась 3-кратная обработка в концентрации 0,15 мл/м2. Интервал между обработками составил две недели. Подорожник был практически полностью уничтожен. Мероприятия по защите газонных трав при строительстве стадионов. В органоминеральных субстратах, используемых для изготовления дернового слоя, и в посевном материале не должно быть семян сорняков или их проростков. При этом особое внимание следует уделять предпосевной обработке почвогрунтов, чтобы избежать появления сорняков при применении механических обработок. Большое значение имеют сроки посева и сроки предпосевной обработки почвогрунтов. Наиболее благоприятными, как правило, являются позднее 146
3.2. Уход за спортивными полями лето и ранняя весна. Посев в летнее время, особенно в областях засушливого климата, нежелателен. При реконструкции стадиона «Динамо», г. Махачкала посев был проведен в благоприятные сроки, до наступления жаркого сезона. Важнейшим фактором, лимитирующим появление сорняков, является постоянное увлажнение при засухе, достаточное и постоянное обеспечение элементами питания. Чем быстрее появляется дернина, тем меньше опасность появления сорняков. Тщательный уход за футбольным полем способствует стабильному составу травостоя. Это означает, например, что внесение удобрений ускоряет рост трав и наряду с увлажнением устраняет появление не фонообразующих видов. При посеве, как правило, не требуется особых действий, ограничивающих появление или рост сорняков. Появляющиеся на поверхности почвогрунтов сорняки устраняются при стандартной стрижке газона. Большинство таких сорняков — однолетние. Однако среди них существуют виды, не чувствительные к стрижке, например, звездчатка средняя — мокрица (Stellaria media), пупавка (Anthemis), ромашка (Matricaria), горец птичий — спорыш (Polygonum aviculare) и др. Если процент покрытия спортивного поля такими сорняками после 3-4-х стрижек составляет более 10 %, то уже требуются специальные меры по борьбе с ними, например, нарезка дерна и их механическое устранение. Одной из мер борьбы с сорняками является преобразование состава газона путем многократной его стрижки. При этом устраняются чувствительные к стрижке виды трав, что, в свою очередь, дает возможность укорениться наиболее устойчивым видам, которые особенно нужны на газонах в районах се- миаридного климата (Дагестан, Калмыкия), где развитие дернины замедляется из-за малого количества устойчивых к стрижке видов. Некоторые виды клевера и сорняков, такие как клевер ползучий, одуванчик аптечный, звездчатка средняя, ясколка, будучи в составе травостоя, столь устойчивы, что не исчезают даже при подсеве трав. В этом случае, если процентное содержание устойчивых к стрижке видов клевера и сорняков после 8-10 стрижек газона превышает 20 %, имеет смысл провести очистку травостоя химическими средствами, о которых шла речь выше. Одновременно с этим следует провести подкормку азотом. Внесение удобрений и полив. Азотные удобрения необходимы для роста и кущения злаков, к тому же они повышают их конкурентную способность против сорняков. Благодаря интенсивному кущению повышается «вытесняющее» действие многих видов трав. Любой травостой предпочитает достаточное обеспечение азотом для регенерации дернины. «Вытесняющий» эффект азотных удобрений наиболее интенсивно проявляется в период основного роста — ранней весной (май месяц). При появлении большого количества мха положительный эффект достигается применением азотных удобрений — аммиачной селитры или сернокислого аммония. Подкормка азотом необходима и для кущения оставшихся трав. 147
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... Сорняки и мхи среди трав меньше всего подвергаются спортивному техно- генезу. Мхи и такие виды сорняков, как ясколка, звездчатка средняя, вероника, слабо устойчивы к таким воздействиям, поэтому их количество незначительно на спортивных полях. К числу видов, способных переносить нагрузку, относятся клевер ползучий, подорожник, маргаритка многолетняя, а также одуванчик аптечный. Но даже и эти виды растений не всегда устойчивы при интенсивном использовании футбольного поля, особенно в аварийных зонах. Среди механических мероприятий, с помощью которых можно вести борьбу с сорняками, различают мероприятия по уходу за дерниной и за почвогрун- тами. Отдельные виды гнездовых и розеточных растений удаляются из травостоя прополкой. Наиболее действенным механическим мероприятием по уходу за газоном является его интенсивное рыхление, которое больше всего способствует удалению или снижению числа сорняков, таких как мхи и клевер ползучий. Один из способов эффективной борьбы с сорняками — низкая стрижка газонов с последующим интенсивным крестообразным рыхлением. Для закрепления эффекта рыхления в почвогрунт следует сразу же внести азот. Эффективной мерой устранения розеточных растений типа подорожника и клевера является интенсивное рыхление поверхностного дернового слоя. Тем самым улучшается водопроницаемость и аэрация почвогрунтов, а также эффект от минерализации азота. Химикаты используются в качестве последней возможности борьбы с сорняками в травостое газона. Однако обработка химическими средствами проводится только в тех местах спортивного поля, где это крайне необходимо. После обработки химикатами требуется дополнительный подсев трав. Рекомендуется использовать смесь семян, состоящую из 50 % лучших сортов райграса пастбищного, поскольку преобладание этого вида растения способствует более быстрому возобновлению травяного покрова. Болезни и вредители газонных трав и борьба с ними. В последние годы заметно расширился ассортимент многолетних трав, применяемых при создании различных газонных покрытий на стадионах, полевых аэродромах для малой авиации, при задернении откосов вдоль железных дорог и автобанов [Куленкамп, Аль-Гассани, 2003]. При этом в Западной Европе и Северной Америке, где зимой устойчивый снежный покров часто отсутствует, почти каждому из видов трав присуща определенная болезнь. В России, наоборот, в гумидной и холодной европейской части страны, а также практически везде за Уралом снежный покров держится несколько месяцев, что приводит к гибели газонных трав от целого комплекса болезней. Большинство болезней трав имеет грибковое происхождение. Появление грибков чаще всего зависит от вида и сорта трав, а также от погодных условий. Известен целый ряд вирусов, повреждающих дерновый покров спортивного поля, однако информация об их генезисе и распространении весьма ограничена. Известны нематоды, повреждающие газонные травы, но в целом это 148
3.2. Уход за спортивными полями довольно редкое явление. При появлении признаков повреждения нематодами обычно рекомендуется обеззараживание поверхностного слоя почвы. Грибковые заражения появляются практически на всех органах трав. Однако существуют различия между грибковым заражением корней, стеблей и листьев. Одной из форм проявления болезни является инфекция. Распространению инфекции способствует ряд факторов. Температура. Температура оказывает существенное влияние на все физиологические процессы в газонных травах. При низких температурах происходит незначительный круговорот веществ, что делает травы более чувствительными к появлению паразитов. В то же время высокие температуры повышают их жизнеспособность. Однако продолжительные чрезмерно высокие температуры приводят, в первую очередь, к повреждениям различных органов трав из-за недостатка влаги и перегрева. Свет. Дефицит света снижает плотность травостоя, конкурентную способность трав и сопротивляемость нагрузкам. При этом появляется опасность инфекции. Влага. Недостаток влаги снижает все процессы круговорота веществ. При этом ослабевает сопротивляемость газонных трав болезням. Избыток влаги в почве и дернине, напротив, приводит к недостатку кислорода в корневой зоне, что значительно снижает обменные процессы и усваиваемость питательных элементов. Ослабленные органы трав — хороший полигон для появления грибков. Питательные вещества. Сбалансированное питание оказывает положительное влияние на жизнеспособность травяного газона, причем обеспеченность калием и азотом оказывается очень важным фактором. Регулярное внесение калия блокирует инфекции. В то же время избыток азота ведет к ослаблению листовой ткани, которая легко подвергается инфекции. Важным фактором в борьбе с болезнями является уход за зеленым газоном. Правильный уход за почвогрунтами и дерниной увеличивает жизнеспособность трав. Аэрация улучшает насыщение почвогрунтов кислородом, усиливает инфильтрацию воды, устраняя условия для появления верховодки на поверхности газона и, тем самым, снижает недостаток кислорода в корневой зоне. Мероприятия по уходу за дерниной — рыхление и пескование — приводят к обогащению газонного травостоя влагой. Различные повреждения травяного газона способствуют проникновению спор грибков в листовую ткань. Поэтому при стрижке газона требуется технология, слабо повреждающая травяной покров. Наиболее пригодна для этого роторная косилка. Стрижка влажного газона создает благоприятные предпосылки для инфекции трав, поскольку наряду с их повреждением возникают условия для прорастания спор. Поскольку многие механические мероприятия по уходу за газоном приводят к повреждению трав, следует строго контролировать состояние травостоя и следить за погодными условиями. Последние особенно способствуют развитию инфекционных заболеваний травяного покрова футбольного поля. 149
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... Ниже охарактеризованы некоторые из важнейших болезней растений, типичных для нашей страны, а также отмечены условия их появления и методы устранения. Снежная плесень (Fusarium nivale). У перезимовавших растений на всходах образуется розовато-серый налет — мицелий (спороношение), листья осветляются до белоснежной окраски. Затем появляются пятна желто-оранжевого цвета с постепенным переходом вплоть до образования сплошного покрытия округлой формы. Листья в центре полностью отмирают, образуя «проплешины». Особенно часто поражаются райграсы. Болезнь типична для новых посевов. Требуется рыхление, аэрация почвогрунтов, внесение кислых удобрений и сбалансированных доз азота и калия. Тифу лез (Typhula incarnata). Пораженные болезнью листья райграса пастбищного, мятлика лугового и других злаковых трав приобретают необычно темно-зеленую окраску, как будто они перекормлены навозной жижей. Развивается в условиях продолжительного снежного покрова, завышенных доз азота. При этом поражаются чаще всего молодые растения нового посева. Необходимо сбалансированное внесение азотных и калийных удобрений, аэрация почвогрунтов. Перед посевом семена желательно обработать фунгицидами. Мучнистая роса (Erysiphe graminis). На листьях отмечается белый налет, появляющийся при высокой влажности воздуха и высоких температурах, а также при больших дозах азота. При сильном поражении цвет меняется на желто-коричневый, больные листья засыхают. Наиболее подвержены этой болезни различные виды мятлика. Необходима регулярная стрижка, ограниченный полив, отказ на время от азотных удобрений, а при сильном поражении трав, по мнению А.Ю. Куленкампа и М. Аль-Гассани [2003], газон необходимо обрабатывать фунгицидами (вектрой — 60 мл на 10 л воды, 1 % бордос- ской жидкостью). Ржавчина (Puccinia spp.). Различают бурую листовую, стеблевую линейную, желтую и карликовую ржавчины. Пораженные листья имеют желто-бурую окраску. Рекомендуется использовать устойчивые к ржавчине сорта при достаточных дозах азота и поливе (желательно частым и мелким дождеванием). Требуется чаще проводить скашивание. Антракноз (Colletotrichum graminicole). Осветленные до красновато-бурого оттенка пятна, черный мицелий, гниль на корнях, появляющиеся при высокой температуре, влажности, переуплотнении почвы, слабой обеспеченности азотом. Требуются агротехнические мероприятия по снижению плотности почвогрунтов, внесение азотных удобрений, орошение. Ризоктониоз (бурая полосчатая пятнистость) (Rhizoctonia spp.). На листьях — бурые, округлой формы пятна, с темно-серой до дымчато-черной окантовкой. Появляется при высоких температурах и избытке азота. Требуется устранение верховодки и застоя влаги, а также снижение доз азота. Корневая гниль (Pythium spp.). Круглые или неправильной формы пятна бурого цвета. Проявляется главным образом при дополнительном посеве, вы- 150
3.2. Уход за спортивными полями соких температурах. Устраняется улучшением воздушного режима почвогрун- тов, ограниченным поливом, внесением сбалансированных удобрений. Борьба с болезнями газонных трав. Применение средств защиты от болезней трав аналогично вышеописанным методам борьбы с сорняками на спортивных газонах. Применение фунгицидов должно быть ограничено, поскольку не все из них подавляют или устраняют возбудителей болезней. В борьбе с болезнями газонных трав необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. При формировании зеленого газона на спортивных полях или технических сооружениях: — желательны территории, открытые для солнечной инсоляции и ветра; — необходим функциональный и эффективный дренаж; — реакция почвенного раствора (рН) должна соответствовать типу газона; — для ликвидации переуплотнения поверхностных и подповерхностных горизонтов почвогрунтов требуются рыхление, аэрация и др. приемы; — нужен оптимальный набор районированных видов и сортов трав. При уходе за газоном необходимы: — использование оптимальных по нагрузкам на газон средств при агротехнических обработках; — мониторинг и своевременное изменение величины рН; — сбалансированное внесение в почвогрунты элементов питания, при строгой дозировке азота на фоне достаточно высоких доз калия; — соблюдение сроков внесения удобрений, увязанных с климатическими и погодными условиями; — мониторинг и обеспечение оптимального водного и воздушного режимов почвогрунтов (своевременный полив и аэрация); — своевременное рыхление и пескование; — устранение верховодки методами, не повреждающими газонные травы (в частности, нами рекомендуется глубокий на 1 -1,5 м вертикальный дренаж по особой газоносохраняющей технологии); — соблюдение сроков стрижки газонов; — мониторинг за болезнями газонных трав и своевременное их устранение. Эффективная и экологически обоснованная борьба с болезнями газонных трав предусматривает зонально-районированный выбор фунгицидов. Основными критериями такого выбора являются: безопасность применения; эффективность; продолжительность действия и эффективность последействия; затраты; устойчивость. Влияние мезо- и микрофауны на зеленый газон. Это влияние может быть как положительным, так и отрицательным. Как правило, повреждения дернины животными — редкое явление, во многом обусловленное экологической ситуацией и погодными условиями. Наиболее часто встречаются повреждения в виде пятнистого и/или сплошного изменения окраски дернины, что вызывает отмирание газонных трав. Повреждения возникают в результате поедания корней личинками почвенной мезофауны. 151
Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами... Дождевые черви. Диагностические признаки — выбросы (копролиты), повреждения дернины. Влияние червей проявляется в условиях высокогуму- сированных и переувлаженных органоминеральных горизонтов почвогрунтов при достаточно высоких температурах [Ковалев, 1968]. Необходим ограниченный полив, внесение кислых удобрений, аэрация, пескование. Положительный эффект достигается снижением содержания гумуса в почвогрунтах и соответствующей стрижкой газона. Жесткокрылые жуки (проволочники). Пятнистое пожелтение, отмирание травы при поедании корней личинками. Необходим ограниченный полив и рыхление. Двукрылые (толстоножки). Пятнистое пожелтение, отмирание травы весной при поедании корней личинками. Необходима регулярная стрижка газона. Роль микроорганизмов в устойчивости зеленых газонов. Этот вопрос изучен недостаточно, особенно в отношении роли микроорганизмов в функционировании зеленых газонов футбольных полей. Большая часть исследований посвящена созданию искусственных почвогрунтов, устойчивых к техногенным нагрузкам в условиях мегаполисов [Методические указания..., 1977-1995, 1992 а,б, 2005; Нормы..., 1999; Экология..., 2004]. Результаты, полученные в экспериментах [Василенко и др., 2006; Прохоров, 2006; и др.], показывают, что внесение в почвогрунты биоорганических удобрений приводит к стабилизации основных агрохимических характеристик, улучшает их плодородие. При этом повышается биологическая активность почвогрунтов через дыхание, азотфиксацию, высокую численность агрономически ценных микроорганизмов [Прохоров, 2006]. В целом, микробиологические процессы при добавках биологически активных препаратов в виде удобрений усиливают прирост биомассы газонных трав, что особенно важно на стадии посева при строительстве футбольных полей или подсева трав в процессе их эксплуатации. 152
Заключение Проведенные исследования выявили ряд особенностей в строении субстратов плоскостных спортивных и технических сооружений, их функционировании и эксплуатации. Комплекс рассмотренных в работе вопросов — что считать субстратом, например, футбольного поля, какие процессы его формируют, почему зеленые газоны деградируют и с какой скоростью, каков характер и интенсивность техногенного воздействия, как предотвратить процессы деградации и какие условия функционирования футбольных полей и газонов являются оптимальными — решались с позиций генетического и прикладного почвоведения. Выяснилось, что субстраты футбольных полей имеют сложный полигенетический двучленный профиль. Их можно рассматривать как почвоподобные тела, в которых верхняя часть — искусственно созданное биокосное техноген- но-поверхностное образование — квазизем, обычно мощностью до 50-60 см; нижняя часть — погребенные остаточные горизонты срезанных естественных почв или почвообразующих пород, которые служат для квазиземов подстилающими породами. Квазизем в совокупности с погребенными почвенными горизонтами составляет почвогрунт, который функционирует как почва. Элементарные почвенные процессы трансформируют почвогрунты в почвы по синлитогенному типу почвообразования. Начиная с момента погребения— нуль-момента, т.е. с окончания строительства футбольного поля, эволюция почвогрунтов обусловлена интенсивностью и характером воздействия элементарных почвенных процессов. При этом обе части полигенетического профиля почвогрунтов тесно связаны друг с другом и взаимообусловлены. Деградация зеленых газонов происходит в результате природных и техногенных процессов. Одна из фундаментальных причин деградации — несоответствие строения и свойств почвогрунтов условиям почвообразования на футбольном поле. Следствием является прямое или опосредованное негативное воздействие на функционирование почво-грунтов лессиважа, оглеения, слитогенеза, засоления, карбонатизации и др. элементарных почвенных процессов. Различные виды техногенеза существенно меняют скорости элементарных почвенных процессов и характер деградации. Преобразование органоминераль- ного горизонта почвогрунтов происходит достаточно быстро (несколько лет), чему способствуют полив, подогрев в холодное время года, подсев трав, внесение минеральных удобрений, землевание, аэрация и др. агротехнические 153
Заключение приемы. Нижний, погребенный горизонт почв преобразуется медленнее. Он функционирует либо как экранирующий слой, аккумулирующий осажденные из растворов элементы и вещества, либо как транзитный, постоянно обедняющий поверхностный слой почвогрунтов. Для почвогрунтов различных природных зон страны характерны определенные допустимые и оптимальные параметры различных морфологических, физических, химических и агрохимических свойств, которые являются адаптированными к природным и техногенным нагрузкам на футбольные поля. Степень такой адаптации определяет длительность функционирования футбольного поля в целом. Методика строительства футбольных полей, принятая в настоящее время в России, не отвечает в полной мере задаче длительного и устойчивого функционирования почвогрунтов и качественного состояния зеленых газонов. Строительству футбольных полей должно предшествовать построение модели — алгоритма управления процессами создания и функционирования почвогрунтов с учетом допустимых и оптимальных параметров. Футбольное поле рассматривается как часть ландшафта рекреационной зоны, в которой доминантом являются сложноорганизованные природно-тех- ногенные образования. Эволюция почвогрунтов под действием природно-тех- ногенных процессов протекает при малых характерных временах. В совокупности это приводит к ускоренной деградации зеленых газонов и снижению их эксплуатационных качеств. Футбольное поле представляет собой искусственно созданный аналог гомогенного элементарного почвенного ареала, в котором процессы педо- и тех- ногенеза достаточно быстро преобразуют их верхнюю часть, создавая неоднородности разного типа (агрохимические, биологические, механические по плотности и др.), которые требуют постоянного контроля и ухода за зеленым газоном. Изменения в нижних горизонтах почвогрунтов не так заметны, но негативные последствия этих изменений требуют больших затрат на их устранение. 154
Summary Under consideration are the authors' long-term investigations carried out with the aim at studying the soils, substrates and soil strata under technical constructions (airports) and sport predominantly football grounds used for games from 5 to 70 years. A comprehensive analysis of the data about the morphology, soil chemical, physical and agrochemical properties made it possible to identify a number of peculiar features in the profile form, functioning and exploitation of soils and grounds in different climatic zones of Russia. Followingthe principles of genetic and applied soil science it seemed reasonable to show the role played by elementary soil processes (ESP) in the profile formation, intensity of technogenic impacts and the degradation rate of the grass cover. It is worth emphasizing that the soils of football grounds have an intricate polygenetic two-layer profile. They may be considered as bodies that are somewhat akin to soils, whose uppermost part is a biocosnic technogenic superficial formation — quasizem of 50-60 cm in depth. The lower part is represented by residual buried horizons of truncated natural soils or soil-forming materials to be an underlying rock for quasizem. The latter, being combined with buried soil horizons, forms a stratum — artificially constructed technozem, which is functioning as a soil. In time (50-70 years) the elementary soil processes are capable to transform them into soils according to the type of synlithogenic pedogenesis. Their evolution is stimulated by ESP impacts of varying intensity and duration. For all this, the both parts of the polygenetic profile are closely connected and interdependent. Degradation of the grass cover can be natural and technogenic by nature. It is mainly caused by the fact, that the profile form and soil properties are not adequate to soil-forming conditions. As a consequence, the soils and grounds are directly or indirectly suffered from adverse impacts of pedogenic processes including lessivage, gleying, slitogenesis, salinization, carbonation and the other ESP. Different kinds of technogenesis resulted in the alteration of the ESP rate to a considerable extent and the degradation pattern of soils and lawns have been recognized and described in detail. Transformation of the upper organomineral horizon takes place rather quickly (in several years) due to watering, heating in the cold period of time, additional grass seeding, mineral fertilization, earth mulching, aeration and the other management practices. The lower buried horizon is slowly transformed. It serves either as a screening layer accumulating the 155
Summary elements and substances from soil solutions or as a transit layer providing the impoverishment of the topsoil. In different natural zones of the country the soils are characterized by definite parameters of morphological, physical, chemical and agrochemical properties adapted to natural and technogenic loads on football grounds. Their adaptation degree determines the functioning of the football ground and duration of its using for games on the whole. However, the methodological approach to constructing the football grounds widely used in Russia now, doesn't answer the purpose of sustainable functioning of soils and grounds for a long period of time as well as the quality of the grass cover. Before constructing the football ground it is extremely important to elaborate a model — algorithm of governing the processes responsible for constructing and functioningof soils and grounds with account of permissible and optimal parameters of their properties. The proposed conception of football ground is considered as a part of landscape within the recreation zone, in which dominant are technogenic superficial formations constructed in a complicated manner. Under the influence of natural- technogenic processes the soil evolution under football grounds happens in a short characteristic time, thus resulting in accelerating degradation of grounds and hence in decreasing the quality of their functioning. The football ground as a spatial unit of the soil cover represents an artificially constructed analog to the homogeneous elementary soil areal, in which the upper layer is quickly transformed by processes of pedo- and technogenesis and reveals different kinds of heterogeneity (agrochemical, biological, mechanical, etc.). In view of this, monitoring over the football ground and good care of the grass cover are urgently required. Changes in lower soil horizons are appreciable to a lesser extent. They are manifested in deteriorating drainage and increasing degradation of the grass cover. To remove the degradation consequences of football grounds, great expenditures are needed up to building new ones. 156
Литература Абрамашвили Г.Г. Устойчивые газоны для спорта и отдыха. М.: Московский рабочий, 1970. 101 с. Абрамашвили Г.Г. Городские и спортивные газоны. М.: Московский рабочий, 1979. 101с. Абрамашвили Г.Г. Новые сорта мятлика для спортивных газонов// Бюл. Главного ботанического сада. Вып. 141. М.: Наука, 1986. С. 75-77. Абрамашвили Г.Г. Спортивные газоны: Методическое пособие для работников стадионов и спортивных баз, занимающихся эксплуатацией футбольных полей. М.: Советский спорт, 1988. 157 с. Абрамашвили Г.Г. Качество покрытий футбольных полей и связанные с ним проблемы. Теория и практика // Физкультура и спорт. 1989. № 12. С. 38-40. Александров А.И., Козловский Ф.И., Замотаев И.В. Текстурная дифференциация профиля почвы под хмелем в Подмосковье // Тезисы докладов III съезда Докучаев- ского о-ва почвоведов. Суздаль. Кн. 3. М., 2000. С. 4. Александровский А.Л., Александровская Е.И. Эволюция почв и географическая среда. М.: Наука, 2005. 222 с. Алексеев И.А. Защита растений; болезни газонных трав: Учебно-справочное пособие. Йошкар-Ола: РГУП, 2000. 336 с. Андроханов В.А., Овсянникова СВ., Курачев В.В. Техноземы: свойства, режимы, функционирование. Новосибирск: Наука, 2000. 200 с. Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. М.: Мысль, 1975. 287 с. Бабаев Ш.Г. Устройство газонов на Апшероне: Краткий справочник озеленителя. Баку: Типография объединенного издания, 1964. 71 с. Байболов СМ., Ломоносов Г.А., Сарапаниди П.И. Плоскостные спортивные сооружения. М.: Московский рабочий, 1979. 62 с. Барганджия А.Г. Создание газонов круглогодичной вегетации на Черноморском побережье Кавказа // Научн. тр. академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова. 1964. Вып. 26, № 3. С. 135-138. Барякин А.П'., Махмутбекова А.С, Бабаев Ш.Г. Устройство газонов на Апшероне: Краткий справочник озеленителя. Баку: Типография объединенного издания, 1964. 71 с. Белобров В.П., Голубев С.В.,ЖурковД.Д. Почвогрунты и зеленые газоны аэропорта «Домодедово» // Вестн. МГПУ. 2005. № 2. С. 61-64. Белобров В.П., Замотаев И.В. Механизмы и процессы управления техногенезом и педогенезом на футбольных полях России // Актуальные проблемы управления — 2001: Материалы международной научно-практической конференции. Вып. 4. М.: Изд-воГУУ, 2001. С. 238-241. Белобров В.П., Замотаев И.В. Почвообразование на футбольных полях// Южно- Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. № 1 (14) Астрахань: ИД «Астраханский университет», 2006. С. 73-91. 157
Литература Белобров В.П., Замотаев И.В., Куленкамп А.Ю. Природно-техногенные процессы на футбольных полях // Геохимия биосферы: Тр. III междунар. совещ. РГУ. Ростов- на-Дону, 2001а. С. 257-261. Белобров В.П., Замотаев И.В., Куленкамп А.Ю. Проблемы «усталости» и деградации футбольных полей как биокосных почвенно-грунтовых тел // Природо- обустройство сельскохозяйственных территорий: Сб. материалов научн.-техн. конф. (24-27 апреля 2001 г.). М.: Изд-во ТСХА, 20016. С. 38. Белобров В.П., Замотаев И.В., Куленкамп А.Ю. Почвенные и техногенные процессы в искусственных рекреационных ландшафтах России// Доклады РАСХН. 2002. №2. С. 35-38. Белобров В.П., Замотаев И.В., Овечкин СВ. География почв с основами почвоведения. М.: Academia, 2004. 352 с. Белобров В.П., Замотаев И.В., Шевелев Д.Л. Спортивные газоны как природно- антропогенные объекты экологического, научно-прикладного и педагогического образования студентов // Материалы межвузовской научно-практической конференции «Учитель XXI века»: Эколого-краеведческая подготовка студентов педагогических вузов. М.: Изд-во МГПУ, 2002а. С. 90-93. Белобров В.П., Замотаев И.В., Шевелев Л.Л. Футбольные поля России как рекреа- ционно-спортивные зоны и их использование в комплексе туристических услуг // Туризм и региональное развитие. Смоленск: Изд-во Смолен. ГУ, 20026. С. 25-27. Бойко Г.А. Уход за газоном // В мире растений. 2001. № 6. С. 12-15. Бойчук B.C. Проектирование сельскохозяйственных дорог и площадок. М.: Колос, 1996.208 с. Большаков В.А., Белобров В.П., ШишовЛ.Л. Словник. Термины. Их краткое определение, справочные материалы по общей и почвенной экологии, географии и классификации почв. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева — РАСХН, 2004. 139 с. Брокгауз Д. Устройство газонов в Англии для декоративных и спортивных целей. М.: Изд-во Власть Советов, 1937. 64 с. Булгаков AM. Размещение, благоустройство и дренаж плоскостных спортивных сооружений Прибалтики. Рига: ЛАТНИИиТИ, 1979. 47 с. Булгаков A.M. Строительство плоскостных спортивных сооружений. М.: Стройиздат, 1981. 135 с. Булгаков A.M. Строительство плоскостных спортивных сооружений. М.: Стройиздат. 1987.209 с. Бутковский П.С. Современная техника для выращивания качественных газонов// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. № 10. С. 41-44. Вальков В.Ф. Почвенная экология сельскохозяйственных растений. М.: Агропром- издат, 1986. 207 с. Василенко Е.С., Прохоров И.С, Семенцов А.Ю. Микробиологические процессы при создании искусственных почвогрунтов // Агрохимический вестн. 2006. № 5. С. 20-24. Вишневский В.П. Строительство футбольных полей. М.: Физкультура и спорт, 1967. 24 с. Воронин А.Д. Основы физики почв. М.: Изд-во МГУ, 1986. 244 с. Гаджиев И.М., Курачев В.М. Генетические и экологические аспекты исследований и классификация почв техногенных ландшафтов// Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. Новосибирск: Наука, 1992. С. 6-15. Газоны в России: профессиональным озеленителям и владельцам загородных домов. М.: Современные тетради, 1998. 25 с. 158
Литература Газоны: Научные основы интродукции и использования газонных и почвопокровных растений / Под ред. Н.В. Цицина. М.: Наука, 1977. 251 с. Галактионов И.И. Многолетние газоны. М.: Министерство коммунального хозяйства, 1963.34 с. Галактионов И.И., Силина К.А. К методике проведения полевых опытов с газонами // Научные труды академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова. 1964. Вып. 26, №3. С. 150-153. Геннадиев А.Н., Солнцева Н.П., Герасимова М.И. О принципах группировки и номенклатуры техногенно-измененных почв // Почвоведение. 1992. № 2. С. 49-60. Геохимические барьеры в зоне гипергенеза / Под. ред. Н.С. Касимова, А.Е. Воробьева. М.:Изд-воМГУ, 2002. 395 с. Герасимова М.И. Строганова М.Н.,Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы (генезис, география, рекультивация). М.: Изд-во МГУ, 2003. 267 с. Герасимова М.И., Караваева Н.А., Таргульян В.О. Деградация почв: методология и возможности картографирования // Почвоведение. 2000. № 3. С. 358-365. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1986. 246 с. Глазовская М.А., Солнцева Н.П., Геннадиев А.Н. Технопедогенез: формы проявлений // Успехи почвоведения. М.: Наука, 1986. С. 103-114. ГН 2.1.7.020-94. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах с различными физико-химическими свойствами (валовое содержание, мг/кг). Головач А.Г. Газоны, их устройство и содержание. М.;Л.: Изд-во АН СССР, 1955. 337 с. Гольдин М.И., Ляльченко К.Я. Футбольное поле: Строительство и эксплуатация. М.: Физкультура и спорт, 1971. 136 с. ГОСТ 12536-79. Грунты: Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. ГОСТ 27979-88. Удобрения органические: Метод определения рН. Лиев М., Клюйков Е. Газон партерный, обыкновенный, мавританский // Семена. 2000. №6. С. 25-28. Доусон Р.Б. Создание и содержание газона / Пер. с англ. М.: Изд-во МЖКХ РСФСР, 1957.220 с. Дурдыбаев С, Кожуханцев В. Футбольное поле: основные проблемы// Теория и практика футбола. 1999. № 2. С. 20-23. Дьяконов К.Н. Становление концепции геотехнической системы // Вопросы географии. Сб. 108. Природопользование (географические аспекты). М.: Мысль, 1978. С. 54-63. Емельянова А.Г. Газон на вечной мерзлоте: советы по устройству травяных газонов. Якутск: Сахаполиграфиздат, 2000. 12 с. Етеревская Л.В., Донченко М.Т., Лехучер Р.В. Систематика и классификация техногенных почв// Растения и промышленная среда. Свердловск: Наука, 1984. С. 14-21. Засоленные почвы России/Под ред. Л.Л. Шишова, Е.И. Панковой. М.: Академкнига, 2006. 854 с. Замотаев И.В., Белобров В.П. Устойчивость элементарных почвенных процессов в почвогрунтах футбольных полей России // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям: Тез. докл. Всерос. конф. 24-25 апреля 2002 г., Москва. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2002а. С. 328. 159
Литература Замотаев И.В. Белобров В.П. Зоотурбационная модель развития квазиземов футбольных полей // Биогеография почв. Сыктывкар, 20026. С. 16-17. Замотаев И.В., Белобров В.П. Формирование и функционирование квазиземов спортивно-рекреационных зон // Почвы. Национальное достояние России: Материалы IV съезда Докучаевского о-ва почвоведов. Новосибирск, 2004. С. 163. Зверинцев СП., Нестеров СА. Физкультурные сооружения. М.: Изд-во строительной литературы, 1935. 150 с. Зотов А А. Машины для городских озеленительных хозяйств. М.: Машиностроение, 1978.208 с. Инженерная биология с элементами ландшафтного планирования: Учеб. пособие/ Под ред. Ю.И. Сухоруких. М.: Т-во научн. изданий КМК, 2006. 281 с. Инструктивные указания по агротехнике содержания и ухода за газонами в различных районах Крайнего Севера. М.: ОНТИАКХ, 1973. 12 с. Инструкция по агротехнике устойчивых газонов: Науч. тр. академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова. 1964. 11 с. Касимов Я.С., ПерелъманА.И. О геохимии почв // Почвоведение. 1992. № 2. С. 9-26. Келеберда Т.Н., Другое А.Н. О систематике и классификации почв, образованных в процессе техногенеза//Почвоведение. 1983. № 11. С. 17-21. Кирсанов Н.А. Дерновые покрытия и организация сбора семян дернообразующих трав на аэродромах гражданской авиации. М.: Редиздат МГА, 1966. 43 с. Клане И.И. Газоны, их устройство и уход за ними. М.: Изд-во МКХ РСФСР, 1951. 47 с. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 224 с. Классификация почв России. М.: Почвенный ин-т, 1997. 235 с. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с. Климов В.В. Оборудование теплиц для подсобных и личных хозяйств. М.: Энерго- атомиздат, 1992. 121с. Князева Т.П. Газоны. М.: Современные тетради, 2000. 63 с. Ковалев В. Загадки дождевого червя // Наука и жизнь. 1968. № 5. 98 с. Козловский Ф.И. Современные естественные и антропогенные процессы эволюции почв. М.: Наука, 1991. 196 с. Козловский Ф.И. Генезис и география пахотных почв на Русской равнине // Изв. РАН. 1998. Сер. географ. № 5. С. 142-154. Козловский Ф.И., Рюльман #., Травникова Л.С, Кузяков Я.В. Дифференциация исходно гомогенных субстратов по илу в многолетнем полевом опыте // Почвоведение. 2001. № 2. С. 149-158. Куленкамп А.Ю., Аль-Гассани М. Как создать газон. М.: Мир новостей, 2003. 31 с. Кульман А. Искусственные структурообразователи почвы. М.: Колос, 1982. 159 с. Кушниренко В.П. Зеленое поле стадиона// Курган: Советское Зауралье, 1969. С. 11-25. Лаптев А.А. Из опыта устройства и содержания газонов в Киеве // Науч. тр. академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова. 1964. Вып. 26, № 3. С. 111-115. Лаптев А.А. Газоны//Урожай. Киев: Наук. Думка, 1970. 131 с. Лаптев А.А. Газоны. Киев: Наук, думка, 1983. 175 с. Лаптев А.А. Состояние и перспективы исследований по интродукции, селекции и сортовому семеноводству газонных трав // Бюл. Главного ботанического сада. Вып. 141. М.: Наука, 1986. С. 69-75. Лебедева И.И., Тонконогов В.Д. Шишов Л.Л. Классификационное положение и систематика антропогенно-преобразованных почв// Почвоведение. 1993. №9. С. 98-106. 160
Литература Лебедева И.И., Тонконогов В.Д. Герасимова М.И. Антропогенно-преобразованные почвы в мировых классификационных системах// Почвоведение. 1996. №8. С. 961-967. Лепкович ИЛ. Газоны. М.;СПб: Диля, 2003. 240 с. Лозе Ж., Матье К. Толковый словарь по почвоведению. М.: Мир, 1998. 398 с. Матинян Н.Н., Урусевская И.С, Бахматова К.А. Почвы садов Валаама // Эколого- генетические исследования почв в гумидных ландшафтах: Тр. биол. НИИ. Вып. 45. СПб: Изд-во СПбГУ, 1996. С. 42-65. Медведев А. Пространство гольфа // Ландшафтный дизайн. 2001. № 4. С. 54-57. Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах, внешней среде. М.: Изд-во МСХ, 1977-1995 гг. 30 с. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М.: Изд-во МСХ, 1992а. 48 с. Методические указания по определению цезия и стронция в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М.: Изд-во МСХ, 19926. 39 с. Методические указания по применению агрохимиката «СК ПИКСА» для улучшения экологической обстановки в инфраструктуре филиалов ОАО «РЖД». М.: Российские железные дороги, 2005. 53 с. Мыцык Л.П. Газоны на юге. М.: Агпропромиздат, 1985. 6 с. Напольских И.И. Какие нужны грунты для устройства газонов // Ландшафтный дизайн. 2001. №4. С. 88-89. Николаевский B.C., Фиргер В.В., Суслова В.В. Газоустойчивость газонных растений // Реф. Докл. III научно-методического совещания по проблеме Газоны. М.; Тбилиси: ГБС АН СССР, 1970. С. 50-52. Николаенко А.В., Саливан В.О. Городки ГТО. М.: Физкультура и спорт, 1983. 56 с. Новик П.С. Создание газонов в засушливых условиях// Охрана природы Нижнего Дона и Северного Кавказа. Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 1962. С. 112-116. Новожилов В.Н. Искусственные грунты в спортивном строительстве //Тр. Ленинградского горного ин-та. 1953. Т. 29, вып. 2. 87 с. Нормы радиационной безопасности. М.: Минздрав России, 1999. 10 с. Офицерова О.В. Особенности почв искусственных биогеоценозов: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М.: МГУ, 1989. 24 с. Панкова Е.И., Новикова А.Ф. Деградационные почвенные процессы на сельскохозяйственных землях России // Почвоведение. 2000. № 3. С. 366-379. ПерельманА.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. Изд. 3-е.М.: Наука, 1999. 763 с. Петоян С.А. Торможение роста газонных трав // Науч. тр. академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова. 1964. Вып. 26, № 3. С. 101-105. Петрашев А.П., Тулаев А.Я., Хашба Л.Х. Укрепление обочин и откосов травяным покровом. М.: Дориздат, 1952. 56 с. Петрова А.Н. Биологические основы создания устойчивых дерновых покрытий в Якутии: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Новосибирск: НГУ, 1998, 33 с. Поликарпов В.П. Газонное футбольное поле. М.: Физкультура и спорт, 1945. 45 с. Поликарпов В.П. Спортивные и физкультурные сооружения. М.: Физкультура и спорт, 1965. 87 с. Попов В.В. Строительство безгазонных футбольных полей. М.: Физкультура и спорт, 1962.55 с. Почва. Город. Экология. М.: Изд-во МГУ, 1997. 320 с. Почвы Московской области и повышение их плодородия / Под ред. Л .И. Кораблевой, М.С. Симаковой. М.: Московский рабочий, 1974. 662 с. 161
Литература Правила игры 1997: Издание международной федерации футбола (ФИФА). Париж, 1998.41 с. Прохоров И.С. Роль активных сообществ микроорганизмов в процессах создания искусственных почвогрунтов: Автореф. дис.... канд. сельхоз. наук. М.: Почвенный ин-т, 2006. 21 с. Рельеф среды жизни человека (экологическая геоморфология) / Под ред. Э.А. Лихачевой, Д.А. Тимофеева. М.: Медиа-ПРЕСС, 2002. 640 с. Руководство по созданию дернового покрова на летных полях. М.: Изд-во НИ ВМФ СССР, 1942.52 с. Румянцев О.Б. Футбольный газон: Рекомендации по эксплуатации дерновых футбольных полей. М.: ПФЛ России, 1999. 106 с. Савин В.И., Кауричев И.С, Шитов Л.Л. и др. Окислительно-восстановительные процессы в почвах, агрономическая оценка и регулирование. Кустанай, 1999. 403 с. Савич В.И., Шишов Л.Л., Амергужин Х.А. и др. Агрономическая оценка и методы определения агрохимических и физико-химических свойств почв. Астана, 2004. 619с. СанПиН 6229-91 Госкомсанэпиднадзора РФ: Перечень предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно-допустимых количеств (ОДК) химических веществ в почве. Сигалов Б.Я. Закладка долголетних газонов и уход за ними. М.: Изд-во Мин-ва сельского хозяйства РСФСР, 1960. 5 с. Сигалов Б.Я. О газонах Англии // Цветоводство. 1969. № 6. С. 18-19. Сигалов Б.Я. Долголетние газоны: Биологические основы культуры. М.: Изд-во МСХ, 1971а. 311 с. Сигалов Б.Я. Результаты исследований по созданию и содержанию газонов// Бюл. Главного ботанического сада. 19716. Вып. 81. 77 с. Современная техника и средства для ухода и оперативного ремонта газона футбольного поля. М.: Изд-во Российского футбольного союза, 2000. 45 с. Соколов И.А., Таргульян В.О. Взаимодействие почвы и среды: почва-память и почва-момент// Изучение и освоение природной среды. М.: Изд-во Почвенного ин-та, 1976. С. 150-164. Солнцева ИЛ. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1998.376 с. Солнцева Н.П., Герасимова М.И., Рубилина Н.Е. Морфогенетический анализ техногеннопреобразованных почв// Почвоведение. 1990. №8. С. 124-129. Строганова М.Н. Городские почвы: генезис, систематика и экологическое значение (на примере г. Москвы): Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М.: МГУ, 1998. 71 с. Тамберг Т.Г. Газонные травы для Мурманской области, их биология и агротехника // Декоративное растениеводство и озеленение крайнего севера. М.;Л.: Изд-во АН СССР, 1962.204 с. Тонконогов В.И., Шишов Л.Л. О классификации антропогенно-преобразованных почв// Почвоведение. 1999. № 1. С. 250-275. Шаин С. С. Как создавать дерновые скаковые дорожки на ипподромах // Коневодство. 1948. №2. С. 23-27. Шевелев Д.Л. Биогеохимический круговорот в почвогрунтах спортивных газонов // Материалы 41-й научной конференции «Проблемы повышения эффективности сельскохозяйственного производства в XXI веке». Пенза: Изд-во РИО ПГСХА, 2000. С. 10-11. 162
Литература Шевелев Д.Л. Спортивные газоны как объекты почвенно-экологического мониторинга и экологического воспитания // Материалы межвузовской научно-практической конференции «Учитель XXI века»: Воспитательный потенциал эколого-геогра- фического образования М.: МГПУ, 2003. С. 178-183. Шенгелия ЕМ. Некоторые данные по изучению газонных трав в условиях Абхазии // Тр. Сухумского ботанического сада АН Грузинской ССР. 1964. Вып. 15. С. 50-75. Шкулов Г.Г. Газоны Омска // Н^уч. тр. академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова. 1964. Вып. 26, № 3. С. 109-110. Шредер Р.И. Образование дерна в садах и парках: Вестн. садоводства, плодоводства, огородничества. СПб, 1883. С. 15-30. Фирсова Г.В. Справочник озеленителя. М.: Высш. шк., 1995. 336 с. Фридланд ВМ. Структура почвенного покрова. М.: Мысль, 1972. 423 с. Хессайон Д.Г. Все о газоне. М.: Кладезь-Букс, 2002. 128 с. Эггельсман Р. Руководство по дренажу/ Пер. с нем. / Под ред. Ф.Р. Зайдельмана. М.: Колос, 1984.248 с. Экология города. М.: Научный мир, 2004. 624 с. Яблоновский СИ. Как устроить газон из однолетних цветущих растений. М.: Изд- воМКХ, 1960.28 с. Adams W.A., Jones R.L. The effect of particle size composition and root binding on the resistance to shear of sports turf surfaces//Rasen, Turf, Gazon. 1979. № 2. P. 48-68. Baker S.W. Criteria in topsoil selection for sports turf// Agr. Engr. 1990. V. 45, № 3. P. 87-88. Bauen mit Gruen: die Bau-uund Vegetationstechnik des Landschafts und Sportplatzbaus. Berlin, Hamburg: Parey, 1989. 436 s. Buring W. Dungung von Rasensportflachen// Gartenamt. 1977. V. 26, № 10. S. 654-657. Diagnose und Therapie-handbuch fur Rasenkrankheiten // Eurogreen. Grun-System, 1996. 42 s. Ernst W., Liesecke H.-J. Praxis-orientierte Grundlagen fuer die Flachdachzukunft// Dachabdichtung-Dachbegruennung. Teil II. Eigenverlag 82049. Pullach, 1999. 44 s. Florineth F. Pflanzen statt Beton. Handbuch zur Ingenieurbiologie und Vegetationstechnik. Berlin.: Verlag, 2004. 272 s. Grundsaetze zur functions und umweltgerechten Pflege von Rasensportflaechen, Teil II. Wassersparende Massnahmen // Bundesinstitut fuer Sportwissenschaft. Schorndorf: Hoffman, 1994.36 s. Grundsaetze zur functions- und umweltgerechten Pflege von Rasensportflaechen, Teil III. Unerwuenschte Pflanzenarten auf Rasensportflaechen. Bundesinstitut fuer Sportwissenschaft. Koeln: Verl.-Gmbh, 1995a. 25 s. Grundsaetze zur functions- und umweltgerechten Pflege von Rasensportflaechen, Teil IV. Pflanzenkrankheiten und Schaedlinge. Bundesinstitut fuer Sportwissenschaft. Koeln: Sport und Buch Strauss, 19956. 32 s. Kolb W.,Schwarz T. Dachbegruennung intensive und extensive. Stuttgart: Verlag, 1999. 45 s. Krupka B. Dachbegruennung: Pflanzen- und Vegetationsanwendung an Bauwerken. Handbuch des Landschaftsbaus. Stuttgart: Verlag, 1992. 67 s. Lehr R. Taschenbuch fuer den Garten-, Landschafts- und Sportplatzbau. Berlin: Parey Buchverlag, 1997.952 s. Liesecke H.-J., Krupka В., Loesken G., Brueggeman H. Grundlagen der Dachbegruennung. Berlin-Hannover: Verlag, 1989. 56 s. 163
Литература Loesken G. Technisch — konstruktive Grundlagen der Freiraumplanung. Dachbegrue- nung. Arbeitsmaterialien fuer die Vorlesung Wintersemester 2004/2005. Universita- et Hannover, 2005. 21 s. Matthias C.G. Praxis des Sportplatzbaus. Fehleraufdeckung und vermeidung. Rennin- gen-Malmsheim: Verlag, 2002. 38 s. Sportrasenpflege. DEULA Rheinland Kempen, 2006. 18 s. Urbaner Bodenschutz. Arbeitkreis Stadtboeden der Deutschen Bodenkundlichen Gesell- schaft (Hrsg.) Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, 1996. 244 s. Van Deventer P. W. Contradicting approaches to the establishment and construction of sports fields. First International conference on soils of urban, industrial, traffic and mining areas. V. II. Application of soil information. University of Essen, Germany. 2000. P. 541-542. 164
Содержание Предисловие 5 Введение 10 Глава 1. Плоскостные спортивные и технические сооружения как природно-техногенные тела 15 1.1. История создания почвогрунтов и зеленых газонов 16 1.2. Морфогенетическая характеристика почвогрунтов 19 1.2.1. Плоскостные спортивные сооружения 19 1.2.2. Плоскостные технические сооружения 35 1.3. Физические, химические и агрохимические свойства почвогрунтов 38 1.3.1. Гранулометрический состав 40 1.3.2. Структура 52 1.3.3. Плотность и твердость 53 1.3.4. Валовой химический состав 59 1.3.5. Кислотность 73 1.3.6. Органическое вещество и гумус 79 1.3.7. Почвенный поглощающий комплекс 84 1.3.8. Питательные элементы 86 Глава 2. Роль факторов и процессов почвообразования в формировании и функционировании почвогрунтов 92 2.1. Природные факторы и процессы почвообразования 92 2.1.1. Факторы почвообразования 92 2.1.2. Элементарные почвенные процессы 91 2.2. Антропогенные факторы эволюции и деградации почвогрунтов 103 2.2.1. Техногенез 103 2.2.2. Типы деградации почвогрунтов 106 2.3. Функционирование и эволюция почвогрунтов 110 2.3.1. Футбольное поле как природно-техногенная элементарная ландшафтно-геохимическая система 110 2.3.2. Алгоритм «конструирования» почвогрунтов 113 2.4. Систематика почвогрунтов 117 165
Содержание Глава 3. Рекомендации и мероприятия по уходу за газонами спортивных и технических сооружений 121 3.1. Создание почвогрунтов устойчивого травяного покрытия 121 3.1.1. Технология проведения агротехнических работ на плоскостных технических сооружениях 121 3.1.2. Технология проведения агротехнических работ на плоскостных спортивных сооружениях 128 3.2. Уход за спортивными полями 134 3.2.1. Водный режим почвогрунтов и зеленого газона 135 3.2.2. Сорняки, болезни и защита газонных трав 144 Заключение 153 Summary 155 Литература 157 166
Contents Preface 5 Introduction 10 Chapter 1. Flat sport and technical constructions as natural-technogenic bodies 15 1.1. History of constructing the soils, grounds and grass-lawns 16 1.2. Morphogenetic characteristics of soils and grounds 19 1.2.1. Flat sport constructions 19 1.2.2. Flat technical constructions 35 1.3. Physical, chemical and agrochemical properties of soils and grounds .... 38 1.3.1. Particle-size composition 40 1.3.2. Structure 52 1.3.3. Bulk density and hardness 53 1.3.4. Total chemical composition 59 1.3.5. Acidity 73 1.3.6. Organic matter and humus 79 1.3.7. Soil absorbing complex 84 1.3.8. Soil nutrients 86 Chapter 2. The role played by pedogenic factors and processes in the formation and functioning of soils and grounds 92 2.1. Natural factors and processes of soil formation 92 2.1.1. Factors responsible for soil formation 92 2.1.2. Elementary soil processes 93 2.2. Anthropogenic factors responsible for degradation of soils and grounds 103 2.2.1. Technogenesis 103 2.2.2. Degradation kinds of soils and grounds 106 2.3. Functioning and evolution of soils and grounds 110 2.3.1. Football playing field as a natural-technogenic elementary landscape-geochemical system 110 2.3.2. Algorithm of constructing the soils and grounds 113 2.4. Systematics of soils and grounds 117 167
Content Chapter 3. Recommendations and measures to care of the grass cover in sport and technical constructions 121 3.1. Artificial creation of soils and grounds with a stable grass cover 121 3.1.1. Technology of field management in flat technical constructions 121 3.1.2. Technology of field management in flat sport constructions 128 3.2. Care of sport fields 134 3.2.1. Water regime of soils, grounds and green-lawns 135 3.2.2. Protection from weeds and diseases of the grass cover 144 Conclusion 153 Summary 155 Reference 157 Научное издание Виктор Петрович Белобров, Игорь Викторович Замотаев Почвогрунты и зеленые газоны спортивных и технических сооружений Редактор Г.Ю. Бутузова Дизайн и компьютерная верстка Е.Ю. Ерофеева Подписано к печати 05.06.07 Формат 70x100 1/16. Бумага офсетная № 1, 80 г/м2 Гарнитура QuantAntiquaC. Печать офсетная. Уч.- изд. 15,5 л. Усл.-печ. 14,5 л. Тираж 500 экз. Заказ № 814 Издательство ООО ГЕОС 125315, Москва, 1-й Амбулаторный пр., 7/3-114. Тел.: (495) 230-80-92. Факс: (495) 231-04-43, 152-19-14. e-mail: geos@ginras.ru Отпечатано с готовых пленок в ООО "Чебоксарская типография № 1" 428019, г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, 15.
Белобров Виктор Петрович Окончил географический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова. Ведущий научный сотрудник Почвенного института им. В.В. Докучаева, доктор сельскохозяйственных наук, член Международного общества почвоведов. Профессор кафедры физической географии и геоэкологии Московского городского педагогического университета. Автор более 180 научных работ, включая 5 монографий, методическое пособие и учебник "География почв с основами почвоведения" (в соавторстве). Замотаев Игорь Викторович Окончил факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова. Старший научный сотрудник Института географии Российской академии наук, кандидат географических наук. Доцент кафедры физической географии и геоэкологии Московского городского педагогического университета. Автор более 60 научных работ, включая 3 монографии и учебник "География почв с основами почвоведения" (в соавторстве).