Zb. gozdarstva in lesarstva, L. 19, št. 1, s. 215 - 224, Ljubljana 1981 UDK 622: 6)1.42 NEKA ISKUSTVA U REKULTIVACIJI BOKSITNIH JALOVIŠTA Husnija Resulovic+,Mihovil Vlahinic+ 1 0brad Petijevic+ IZVOD U ovom radu dajemo rezultate istraživanja promjena u sadržaju hmmusa 1 pristupačnog fosfora i kalijuma,te promjena u reakciji kod mlade jalovine i jalovine stare 2 godine.Dati su i rezultati adaptivnosti nekih poljoprivrednih kultura 1 kao i procesi koji se odigravaju u ovim "tlima" formiranim na petrološki heterogenoj sedimentnoj seriji. U ovira istraiivanjima je ustanovljeno da je nakon 2 godine došlo do sm~njenja pH-vrijednosti za 0 1 60,povecanja sadržaja pristu- pačnog fosfora za J - 4 puta,i povecanja pristupačnog kalijuma za dvaputa. U odnosu na adaptivnost uzgajanih kultura izdvojene su četiri klase:! klasa-veoma adaptivne,II klasa-osrednje adaptivne, III klasa- slabp adaptivne i IV klasa - neadaptivne. Takodje su ustanovljeni i slijedeci procesi koji se odigravaju u ovim "tlima",i to:vodna erozija 1 stvaranje vodoložina,stvrdnja- vanje izbijanje. ABSTRACT In this paper we have investigated the changes in humus content, available phosphorpus and potassium,and the changes in reaction at young bauxite minesoil and at the minesoil aged 2 years.We have found the adaptability of some agricultural crops,and some processes which occur in these "soils" developed on petrologic heterogeneous sedimentary series. In these investigations it was found after 2 years the next changes:pH valuea decreased for 0,60,content of available phosphorous increased for J-4 times,and avwlable potassium for twice.Humus content is increased till 0,07%o In the relation to the adapta~ility of agricultural crops we have divided in 4 classes:I class-very adaptable 1 II claaa - midium adaptable 1 III class - poor adaptable and IV class - unadaptableo The processes which take place in these 11 soils 11 are:water erosion 1 forming of waterlogging,hardening and compaction. Red.profodr agrozno Poljoprivredni fakultet 9 Sarajevo,Zagrebačka 18 215 UVOD Površinski kopovi raznih mineralnih sirovina su doveli do veoma velikih oštecenja zemljišta. Ovaj vid oštecenja dovodi do najte- žih gubitaka zemljišta, posebno radi toga što kod izvodjenja ov- ih kopova se naatupa frontalno 0 Naime ovim načinom se oštecuju sve površine, i praktično nije moguce izdvojiti odnosno sačuvati najkvalitetnija zemljišta od ovakvog uticaja. Radi toga ovaj vid oštecenja spada medju najdrastičnije• U SR Bosni i Hercegovini pored površinakih kopova uglja i željez- ne rude, kao treci po važnosti su kopovi boksita 0 Dosadašnja nji• hova eksploatacija je vec dovela do ozbiljnih oštecenja i uništa- vanja zemljišta1 i u nekim opštinama znatno je reducirala poljop- rivredni prostor (posebno u opštinama Vlasenica i Srebrenica). Poaljednjih godina su inicirane akcije na amanjenju ovakvih ošte- cenja9 i polelo sesa iatraživanjima i ogledima na njihovoj reku~ ltivacijie · U ovom radu cemo iznijeti neke rezultate ovih istraživanja 1 i uka- zati na probleme sa kojima smo se sreli kod rekultivacije ovih Ja- lovinao 1 0 KARAKTERISTIKE PODRUČJA ISTRAŽIVANJA Područje iatraživanja pripada opštinama Vlasenica i Srebrenica. To je pretežno brdski i planinski reljef. Ogled je zasnovan na po- dručju Šumarnica, na nad. visini od 750 m• lele Geološke karakteristike U odnosu na geološke karakteristike tzv. krovinu boksita predstav- ljaju tercijerni sedimenti 0 To je petrološki heterogena sedimentna serija, gdje alternirajus pjeskovi 1 ilovače• glinoviti pjeskovi 1 pjeskovite gline i gline 1 Debljina ove krovine je od 5 do 180 mo Padinu i obod boksitnog ležišta čine srednje trijaski masivni kar- stifikovani i sprudni krečnjaci, kojill.l bili izloženi intenzivnoj karstifikacijio Na oglednom polju u Šumarnici odložen je uglavnom pjeskovito-ilov- asti i ilovasti materijal, žuckasto•crvenkaste boje, dosta plasti- čane Ovo odlagalište • deponija je odlagana stihijno, bez separatne ot- krivke, kako površinskih slojeva tla 1 tako i poledinih geoloških slojevao Danas u svom najvecem dijelu ove deponije nisu sredjene. Samo na jednom dijelu ovih deponija je izvršena rekultivacija, i zaanovani ogledi 1 Ovi ogledi au u JMCOj godini istraživanjao 1.2. Vodni bilans i klimatske prilike Na bazi analize vodnog bilansa (za Vlasenicu, 20"godišnji period), gdfe au uzetis padavine, potencijalna evapotranapiracija i rezerva lako pristupačne vode (uzeta za 100 mm), došlo ae do kvantificira• nja viškova i manjkova vode, ted> procjene stvarne evapotranspira• cije i aušnih efekatao Srednja godišnja suma padavina je 1101 mm, gdje je maksimalna 1J55 mm, a minimalna 90J mm. Srednja godišnja potencijalna evapotranapiracija (PET) iznosi 641 mm, makaimalna 664 mm, a minimalna 600 mmo Kumulativna frekvencija godišnje PET sa rangom pojava 1/10 iznoai 670 mm, 2/10 R 60J mm, a 5/10 - 470 mm. 216 Srednji mje•ečni viikovi su-pri•utni u •vim mje•ecima, pa čak i ~ onim ljetnime Jedino •e u julu1 avgustu i septembru ne javljaju viškovi ranga 5/101 ali •u vrlo izraženo pri•utni i u tim mjeaeci• ma ranga pojave 2/10 i 1/lOe To ukazuje da je problem odvodnjava• nja na ovim pro•torima aktuelan kod •vih onih zemljiita koja ne ID• sjeduju auto•drena!u. Posebno ce ovaj problem doci do izražaja na površinama koje su u toku rekultivacije, usljed proce•a zbijanja i •tvrdnjavanja, te ce biti potrebno predvidjeti drenažu kao jedan od ualovnih zahvata. Srednji godišnji manjkovi vode iznose 29 mm, maksimalni 224 mm, a minimalni O mm• Klimatske frekvencije godišnjih manjkova sa rang- om pojave 1/10 izno•e 150 mm, 2/10 • 56 mm, 5/10 • O mme Analiza manjkova vode ukazuje da navodnjavanje u ovim uslovima ne bi trebalo tretirati kao posebno aktuelan problem 0 Utoku ovih istraživanja klimatske prilike su se kretale u okviru srednjih• 1.3. Način izvodjenja rekultivacije Na površinama odabranim za rekultivaciju izvršena je najprije te" hnička rekultivacija, tje nasipanje i ravnanje. Nakon toga sura• sturena mineralna djubriva (meliorativno djubrenje), koja su zatim uoranae Tada se pristupilo sjetvi oglednih kultura, koje je vršeno ručno, a zatim .il\1 udrljana. Količine sjemena. su bile za 50% vece od normalno korištenih količina. 2e METODIKA ISTRAŽIVANJA Ogled je zasnovan na lokalitetu Šumarnica (opšsina Srebrenica). Uzorci supstrata su uzeti na početku zasnivanja ogleda, i na kra• ju 2„ge godine rekultivacije. Uzorci 11 tla11 prije po•tavljanja og- leda uzeti su sa dubine O - 20 cm, a nakon druge godine •a dubine O - 5 i 5 • 10 cm. Na uzoroima su odredjena sljedeca svojstvas reakcija, humusa, pris- tupačnog fosfora, kalijuma, te tekaturni sastav i stabilnost stru- kture. Veličina oglednih parcela je bila 5x20•100 m2 • U ogled su bile uk• ljučene sljedece kulture: travne smjese1 esparzeta (Onobrychis francuski ljulj (Avena elatior) i žeživioa (Dactylis glomorata), te djetelinsko-travne smjese: lucerka (Medicago sativa), stoklasa (Bromus inermis) francuski ljulj 1 te ra! sa grahoricom (Secale cerecalex Vicia vilosa). Kao posebne kulture u ogled su uzete sli~ jedece: stoklasa, francuski ljulj, ježivioa, e•perzeta, lucerka, crvena djetelina (Trifolium pratense), smiljkita (Lotas corniculatu~, uljana repica (Brasica napa oleifera), pivarski ječam, lupina, i hibridsirka sa sudankom. Djubrenje je izvršeno sa udarnim dozama mineralnih djubriva, gdje su dodane sljedece količine hraniva: azota (K) - 200 kg/ha, fos- fora (P 2o5 ) - 400 kg/ha, i kalijuma (K2o) "600 kg/ha. Utoku ogleda vršena su fenološka opažanja, gdje je brižljivo pra• cen razvoj poljoprivrednih kultura.Utoku ovog ogleda vršena su mjerenja i količine zelene mase pojedinih oglednih kultura. 217 '3• REZULTATI JSTRAŽIVANJA I NJIHOVO TUMAČENJE U ovom poglavlju obradi6emo slijede6e: karakteristike jalovinskog materijala prije i nakon rekulti- vacije, - adaptivnost pojedinih oglednih kultura i - neki procesi na rekultivisanim površinama• 3olo Karakteristike jalovinskog materijala prije i nakon rekultivacije 3.1.1 0 Reakcija "tla" Iz tabele 1 se vidi da je za 2-godišnji period došlo do izvjesne acidifikacije materijala. Od početne pH-vrijednosti uvodi 7,40, ova rldkon 2.godišnje rekultivacije The chemical properties of "soil" before and after 2-year reclamation Dubina-Depth cm O - 20 O - 20 o - 5 5 - 10 Starost "tla" Age of "soil" svježa-fresh svježa-fresh 2.godine-2-years 2.godine-2.years - E,H H20 nKCl Humus % 7,40 6,40 o,oo 7,40 6,40 o·,oo 6,80 6,05 0,07 6,80 5,90 0,07 Teksturni sastav i stabilnost strukture Soil Texture and Stability of Structure Dubina-Depth Starost "tla:: Pije sak-Sand Prah - Silt cm Age of "soil Pristupačni u mg/100 g Tla Available in mg/100 g of soil P205 K 20 1,00 5,30 0,70 5,00 - 3,20 11,80 4,oo 9,25 Tabl.2 Glina-Clay Stability o~ 2-0,06 mm 0,06 -0,002 mm 4'0,002 mm Strucure O - 20 Svježa-fresh 63,35 23,23 13,42 6 O - 20 Svježa-fresh 37,30 35,97 26,73 6 o - 5 2.god.-2.years 65,89 18,00 16,00 6 5 • 10 2.god.-2.years 54,38 32,31 13,31 6 ·Kao što se je moglo i očekivati •tabilnost strukture je vrlo ne- povoljnae Ona je imala vrijednosti po Sekeri oznaku 11 6 11 , što zna„ či veoma veliku nestabilnosto Ni nakon 2•godišnjeg perioda nije došlo do izmjene ovog važnog svojstv••• Kao jedna od osnovnih mjera na poboljšanju ovog • vojstva ce biti povecanje •adržaja organske materije. Nestabilna struktura dovodi do mnogih neželjenih pojava na ovom mladom tlu0 To se u prvom redu manifestuje na veoma izraženoj erodibilnosti 1 ts procesima stvrd~ njavanjao J.2 0 Adaptivnost pojedinih oglednih kultura U odnosu na uzgajanu kulturu u 2-godišnjem periodu smo konstatovali da su neke kulture veoma adaptivne,za razliku od drugih,koje to nisu. Sve ispitane kulture podijelili srno u četiri klase,i to: ~ klasa - veoma adaptivne II klasa - srednje adaptivne III klasa~ malo adaptivne IV klasa - neadaptivne. U I klasu uključili smo slijedece:ježivica,stoklasa,uljana repica, raž,pivarski ječam; U II klasu dolaze:crvena djetelina,smiljkita,francuski ljulj; U III klasu dolaze:lucerka,maljava grahorica,obična grahorica,i u U IV glasu dolaze:esparzeta,slatka lupina,h•brid sirka i sudanke. J.J.Neki procesi na rekultivisanim površinama Specifični procesi koji se odigravaju na rekultivisanim površinama su slijedeci: vodna erozija pojava vodoležina proces stvrdnjavanja,i proces zbijanja. J.J.l.Vodna erozija Na rekultivi • anim površinama smo uočili da dolazi do veoma izra- ženih procesa erozije,gdje se formiraju brazde,a one mjestimično poprimaju i karakter jaružne erozije.Ovi procesi se manifestuju i pri malim padovima.Uzroci ovakvih pojava,iako se Dadi o tlu sa povoljnim teksturnim sastavom (pjeskovita ilovača) usljed po- manjkanja povoljne strukture,te pojava stvrdnjavanja,doprinose ovoj pojavi. Ovaj problem ce i dalje biti pr±sutan,a posebno ce se stvarati teškoce radi toga što ce biti potrebno formirati odredjene padove radi radi sprečavanja stagnacije vode,a s druge strane na ovim padinama ce dolaziti do izraženih eroaionih procesa.~ao proto- erozione mjere bice potrebno obratiti pažnju da padovi budu ve- oma mali,i da se ove površine održavaju što je moguce češce i duže pod travnim pokrivačem.Naime u prvim fazama rekultivacije 220 ovih površina,bice nužno uključiti trajni pokrivač(travni) koji ima najefikasnije djelovanje u zaštiti tla.Tek kada se bude u tlu akumuliralo dovoljno organske materije i stvori stabilna struktura,moci ce se preci i na uzgoj drugih kultura. J.J.2.Pojava vodoležina Na oglednem polju Šumarnica usljed neravne površine,te pojava stvdnjavanja dolazi do stvaranja vodoležina u manjim udubljenji- ma.Logično,ovakva mjesta su bez vegetacije,i stvaraju probleme u obradi.Ako se torne dodaju veoma izraženi viškovi vode,onda ce ovaj procesu ovakvim uslovima biti stalno prisutano Do njihovog stvaranja može doci čak i na prvi pogled izvšenog potpunog ravnanja terena,uslje sekundarnih pojava slijeganja tla, koja se vrše u kasnijem periodu."aime ovi jalovinski materijali koji su ovde donešeni vještački,još nisu stabilizovani,te dolazi do njihovog slijcgccnja,koje se odigrava naravnomjerno,što sve dovodi do pojava fprmiranja ovakvih depresija. J.J.J.Procesi stvrdnjnvanja Na rekultivisanim površinama,konstatovali smo dasta izražene pro- cese stvrdnjavanja.Ti se procesi manifestuju utorne da se cijela zemljišna masa povezuje u monolitnu cjelinu,koja postaje veoma tvrda kada se isuši.Do ove pojave dolazi usljed slijedecih uzroka: malog sadržaja organske materije i nestabilne strukture.U ovakvim uslovima svaki teksturni element se ponaša kao zasebni element. U suhoj fazi dolazi do medjusobnog privlačenja pojedinih tekstur- nih elemenata 1 usljed izraženih kohezionih sila,tako da se cijela ova masa pretvara u veoma tvrdi sistem.Ovaj proce; je reverzibilan, jer se ponovnim kvašenjem čestice razdvajaju,i tada tlo prelaai u drugo nepovoljno stanje,u Kašastu rnasu,koja ima izražena svoj- stva ljepljivosti i pl~stičnosti.Mjerama okulturnjcnja ovog tla, posebno stvaranjcm stabilne strukture dočice u znatnoj mjeri do smanjenja ovih ncpovoljnih pojava. J.J.4.Procesi zbijanja tla Na ovim površinama koje su u procesu rekultivacije dolazi do još jedne pojave,do zbijanja tla.o prvom periodu kada je izvršeno formiranje deponije 1 tj.nasipanje i ravnanjc,uslovi zbijenosti su manje izraženi 1 i cijela ova masa je raszresita.Medjutim ovo sta- nje se ne zadržava,nego usljed slijeganja materijala dolazi do sve veceg njegovog zbijanja,i prema torne do smanjenja poroznosti, i povecanja zapreminske težine.Na ovaj momenat se mora računati, jer on može da dovede do neželjenih posljedica,naročito kod više- godišnjih kultura. Svi gore navedeni procesi sa aspekta korijenovog sistema biljke su nepovoljni.Pred nama se postavlja da se ovi procesi svedu na što je moguce krači vremenski period,čemu ce pol!fl!bno doprinijeti što ef kasniji način na povecanju organske materije. 221 ZAKLJUČCI Na deponijama stvorenim pri površinskoj eksploataciji boksita, na kojima su nakon rckultivacije zasnovani ogledi sa više kultu- raeNakon 2-godišnjih istrriživ;\nju mogu se izvu~i slijedeti za- ključci: l,Na rekultivisanim površinama,u sloju od O - 10 cm došlo je do smnnjenja pll-vrijednosti,gdje je pH u H 0 ,0 s" 7,40 pao na 6,80, odnosno smanjio se za 0,6u pll,Sndržaj pristupačnog fosfora je u navedenoM periodu narastno za J do 4 puta,gdje on danas iznosi J,20 do 4,oo mg.S 0 držaj pristupačnog kalijuma je narastao za dvaputa,gdje njegov sadržaj danas iznosi 9 - 10 mg,Scdržaj hu- musa je narastao za 0,07%. · 2.u odnosu na adaptivnost oglednih kultura izdvojene su četiri klase:I klasa(veoma adaptivne) obuhvata slijedece kulture:~eži- vica,stoklasa,uljana repica,raž,pivarski ječam;u II klasu (osre- dnje adaptivne)dolaze:crvena djetelina,smiljkita,francuski ljulj; u mnr klasu(slabo adaptivne) dolaze:lucerka,maljava grahorica, obična grahorica;u IV klasu(neadaptivne)dolaze:esparzeta,slatka lupina,hibrid sirka i sudanke, J.U toku 2-godišnjeg perioda konstatovali smo da na rekultivisa- nim površinama dolazi do slijedecih procesa:vodne erozije,vodm- ležina,stvrdnjavanja izbijanja. 4.za uspješan razvoj kultura,naročito u prvim godinama rekultiva- cije,potrebno je primjeniti tzv.udarne doze mineralnih djubriva, a količina upotrebljenog sjemena se mora povecati za najmanje 50% od normalne količine. LITERATURA Brad s ha w,A.D.,C ha d w i c k,M.J.(1980):The Restoration of Land.Blackwell,London, Pate j da 1,c.(1974):Agricultural Reclamation of Spoil and Areas Disturbed by Industrial Activities.Scientific monographs,No 5,Zbraslav,ČSSR. Res u 1 o vi c,H,(1978):Uticaj tehnološkog progresa na proces oštecenja i potrošnje zemljišta.Zemljište i biljka, Vol.27,No 1-J,Beograd. Res u 1 o vi c,H.(1980):Neke specifičnosti procesa pedodinami- ke i pedogeneze u deposolima.VI Kongres JDZPZ,Novi Sad, T r o m f i m o v,s.s. (1979)Počvoobrazovanie tehnogenih Landšaš- tah,N,;.uka ,Novosibirsk. 222 SOMI': EXPJ!:RIENCES IN m~CLAMATION OF BAUXITE MINESOILS H.Resulovi6,M.Vlahini6,0.Petijevi6 Faculty of Agriculture - Sarajevo S u m m a r y On the heaps formed by surface mining of bauxite after their re- clamation it was designed the experiments with several agricul- tural crops.After 2-yearx investigation we can conclude the next: 1.0n the reclamed surfaces in the layer O - 10 cm(sandy loam and loam) pH-value is decreased from 7,40 to 6,80(pH in H20),i.e. for o,60 pH,The content of available phosphorous is increased for 3 to 4 times,where it contents from 3,20 to 4,oo mg.The content of available potassium is increased for twice,where its content:a: is increased is today 9 - 10 mg.Humus content is increased for 0,07%. 2.In the relation to the adaptability we have divided the crops in four classes:I class (very adaptcble) comprises the next: Dactylis glomerata,Bromus inermis,Brasica n~pus oleifera,Secale cereale,Hordeum sativa;in II class(medium adaptable) come:Trifolim ~ pratense,Lotus corniculatus,Arrhenatherum elatius; in III class (poor adaptable) come:Medicago sativa,Vicia villosa,Vicia sativa; in IV class(unadaptable) come:Onobrychis sativa,Lupinus albus 1 Sorghum vulgare. J.During 2oyear period of investigation we have found that on reclamed surfaces take place the next processes:water erosion, forming of waterlogging,hardening and compaction. 4.For successfull growth of experimental crops,especially in the first years after reclam,,.tion it is necessary to apply very high doses of fertilizers,and the amount of seed must be increased at least for 50% from the normbl amaount. 223