Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 17
1.1 Развитие методов защиты от растительности железнодорожного пути и других объектов производственной инфраструктуры железных дорог
2 Условия и методика исследований 27
2.1 Методологическая основа исследований 27
2.2 Проведение опытов на балластной призме железнодорожного пути, на земельных участках технической полосы отвода и в снегозадерживающих лесонасаждениях
3 Теоретические и практические исследования фактора вредоносности растительности на производственных объектах инфраструктуры железных дорог
3.1 Вредоносность растительности, как отражение потерь определенного вида для инфраструктуры железных дорог
3.2 Биологический фактор засорения балласта железнодорожного пути
3.2.1 Роль растений в засорении балласта железнодорожного пути
3.2.2 Баланс биологического фактора в общем засорении балласта железнодорожного пути
3.2.3 Связь биологического засорения с обводнением балласта из щебня
3.2.4 Влияние биологического засорения на качество очистки балласта из щебня
3.2.5 Необходимость учета биологического засорения при комплексной оценке фактического состояния участка железнодорожного пути
4 Теоретические и практические исследования формирования растительности на железнодорожном пути и других объектах производсвенной инфраструктуры железных дорог
4.1 Общее положение 88
4.2 Исследование формирования растительности на балластной призме железнодорожного пути
4.3 Характерные типы биологического засорения балластной призмы железнодорожного пути
4.4 Результаты ботанико-культуртехнических исследований на 114
полосах отвода железных дорог
5 Разработка системы защиты от растительности железнодорожного пути с использованием гербицидов нового (4-го) поколения
5.1 Предпосылки испытания гербицидов нового (4-го) поколения 126
5.2 Техническая эффективность гербицидов нового (4-го) поколения на балластной призме железнодорожного пути
5.2.1 Гербициды на основе пиклорама, хлорсульфурона, сульфометурон-метила
5.2.2 Гербициды на основе глифосата и имазапира 138
5.3 Разработка баковых смесей гербицидов нового (4-го) поколения 147
6 Разработка системы защиты от растительности пути и других объектов производственной инфраструктуры железных дорог технологиями культуртехнической мелиорации
6.1 Предпосылки и алгоритмы культуртехнической мелиорации на землях железнодорожного транспорта
6.2 Результаты исследований эффективности гербицидов нового (4- 171 го) поколения при своде древесно-кустарниковой растительности на полосах отвода железных дорог
6.3 Разработка новой мульчерной технологии для очистки полос отвода от вторичного зарастания древесно-кустарниковой растительностью
6.3.1 Сущность использования мульчерных технологий в условиях железных дорог
6.3.2 Технологические процессы новой мульчерной технологии 198
7 Основные направления совершенствования защиты от растительности железнодорожного пути и других объектов производственной инфраструктуры железных дорог
7.1 Системный подход к организации работ по защите от растительности железнодорожного пути и других объектов производственной инфраструктуры железных дорог
7.2 Методологический подход к изучению растительных сообществ в условиях железнодорожного транспорта
7.3 Направление совершенствования оборота гербицидов в новых условиях хозяйствования инфраструктуры железных дорог
7.3.1 Направление совершенствования централизованных поставок гербицидов нового (4-го) поколения в путевом хозяйстве железных дорог
7.3.2 Совершенствование технологии применения гербицидов нового (4-го) поколения в путевом хозяйстве железных дорог
7.4 Совершенствование мульчерной технологии при очистке полосы 247
отвода и снегозадерживающих лесонасаждений от древесно-кустарниковой растительности
8 Экономическая оценка системы защиты от растительности железнодорожного пути и других объектов производственной инфраструктуры железных дорог
8.1 Экономическая эффективность гербицидов нового (4-го) поколения для защиты пути от биологического засорения
8.2 Экономическая оценка культуртехнических работ на земельных участках полос отвода и снегозадерживающих лесонасаждений
Заключение 262
Предложения производству 266
Литература
- Проведение опытов на балластной призме железнодорожного пути, на земельных участках технической полосы отвода и в снегозадерживающих лесонасаждениях
- Биологический фактор засорения балласта железнодорожного пути
- Характерные типы биологического засорения балластной призмы железнодорожного пути
- Гербициды на основе пиклорама, хлорсульфурона, сульфометурон-метила
Проведение опытов на балластной призме железнодорожного пути, на земельных участках технической полосы отвода и в снегозадерживающих лесонасаждениях
На территории России обнаруживается от 1030 до 2000 видов дикорастущей растительности. Среди них отмечены вредные и ядовитые по числу от 150 до 405 видов, а также паразитные (более 120 видов), полупаразитные (220 видов) и карантинные (45 видов) растения [139, 218, 430, 490]. Но есть и другая категория растений, которая не имеет четких дефиниций. Термины «сорняки», «сорная растительность», «нежелательная древесно-кустарниковая растительность», «чужеродная растительность», «дикорастущая растительность» трактуются в различных отраслях применительно к месту проявления отдельных видов растений, их вредоносности по отношению к жизнедеятельности человека и его безопасности, по их воздействию на средства и предметы труда [56, 94, 201, 218, 283, 325, 460 и другие].
На землях сельскохозяйственного пользования сорные растения традиционно являются объектом пристального внимания. Их вредоносности исследователи уделяют огромное внимание с разработкой соответствующих экономических порогов, созданы карты распространения их отдельных видов по территории страны [100, 236, 265, 422, 458, 459 и другие].
Имеется наше предположение, что по этой причине ГОСТ 21507–81 «Защита растений» ограничивает сферу применения термина «вредоносность» рамками сельскохозяйственного производства [135]. Однако это не исключает использование термина в других сферах производственной деятельности, поскольку практика выращивания сельскохозяйственных культур имела место на землях транспорта (служебные наделы) и практикуется на лесных землях [235, 295, 311]. В земельном праве имеется разъяснение, что в землях сельскохозяйственного назначения могут находиться земельные участки, имеющие режим специального, несельскохозяйственного назначения (дороги, земли под сооружениями энергетики, связи и др.), а в категории других земель – земли для сельскохозяйственного использования [163]. Таким образом, вышеизложенное позволяет сказать, что термин «вредоносность» приемлем для оценки актуальных (имеющих место) и потенциальных (вероятных в течение будущего времени) потерь (определенного вида) от появления и произрастания сорной травянистой и нежелательной древесно-кустарниковой растительности на железнодорожных путях и других производственных объектах инфраструктуры железных дорог. Тем более что понятие «потери (определенного вида)» используется на сети дорог общего пользования с введением от 28.04.2006 г. (№ 821р) стандарта отрасли: СТО РЖД 1.02.001-2006 «Безопасность железнодорожных перевозок. Термины и определения», а значимость принятия во внимание рисков железнодорожных перевозок от неблагоприятных проявлений окружающей среды отражена в ряде научных работ Института проблем транспорта АН РФ [60, 426 и другие].
На зарубежных железных дорогах тема вредоносности растений также актуальна. По высказыванию П. Гэмбла (2008), президента и генерального директора Железнодорожной корпорации Аляски США (ARRC): «Устойчивая растительность вдоль полотна и на самих путях продолжает представлять собой общепризнанную угрозу безопасности» [по 560].
Анализ литературных источников и нормативных документов МПС показал, что в придорожных защитных лесонасаждениях различного назначения (снегозадерживающие, ветропреломляющие, заградительные от скота) вредоносность сорных и нежелательных растений по отношению к главным породам проявляется многогранно, начиная с момента посадки до смыкания крон в рядах [79, 112, 114, 354, 419, 420, 450 и другие]. Результаты исследований отечественных и зарубежных лесоводов свидетельствуют о большой роли процесса межвидовой и видовой конкуренции за ресурсы во взаимоотношениях между растениями [197, 205, 494, 543 и другие].
В ходе натурных экспериментов на земельных участках технической полосы отвода выявлен эффект негативного актуального влияния древостоя на перевозочный процесс, заключающийся в том, что при падении крон деревьев на провода контактной сети и железнодорожный путь прерывается движение поездов. Потенциальной формой вредоносности является сама возможность ДКР повлиять на безопасность и бесперебойность перевозочного процесса, тем или иным образом повреждая технические устройства и обустройства на линии. Сравнительный анализ показал, что дной из форм вредоносности является способность нежелательной растительности увеличивать риск фитосанитарной обстановки.
Биологический фактор засорения балласта железнодорожного пути
Как факт следует отметить, что в период 1986-2004 г.г. геоботаники не доводили до руководства центрального аппарата путевого хозяйства информацию о появлении на железнодорожных путях растительности категории «заносные виды», адвентивные виды», а равно не общались с исследователями ВНИИЖТ, разрабатывающими меры борьбы с сорняками. Также анализ литературных источников по теме показал, что отдельные геоботаники для описания в условиях железных дорог мест находок новых растений не «утруждали» себя вникать в специфику хозяйственной деятельности инфраструктуры или пользоваться железнодорожной терминологией. В их характеристиках мест находок растений фигурируют «железнодорожные узлы» (при обозначении малодеятельных станций одного–двух направлений), «грузовые, пассажирские колеи», «щебнистый настил с железобетонными шпалами» [70-72, 415, 515 и другие]. Как результат их последователям по науке будет затруднительно убедиться в достоверности фактов по таким адресным ориентирам как: «на лугу возле железной дороги», «на склонах к железнодорожному полотну», «возле железной дороги на опушке березового леска» или «в лесном поясе на железнодорожной насыпи» [146, 147, 523].
Также работникам и специалистам инфраструктуры сложно принимать решения по искоренению карантинного растения по местоуказанию от геоботаников, что не исключается.
Классификации типов местообитания растений на землях нарушенных в результате производственной деятельности известны из отдельных работ геоботаников страны [175, 192, 393 и другие]. Однако они не подходят к условиям железнодорожного транспорта, поскольку более адаптированы для селитебных (заселенных человеком) территорий.
В такой ситуации, когда на факты появления, закрепления и вредоносности растительности на производственных объектах инфраструктуры обращают внимание не только железнодорожники, но и научная общественность, требуется упорядочение подхода к изучению мест её там появления, закрепления, распространения и вредоносности на основе классификации типов местообитания.
Исходя из представления, что инфраструктура железных дорог позиционируется как отдельный вид деятельности железнодорожного транспорта, а ее элементы имеют свой правовой режим [180, 360], нами предлагается линейная классификация типов среды местообитания растительности. Классификация основана на различиях по условиям строительства железнодорожного пути и географического положения возле него объектов производственной инфраструктуры: балластная призма земляного полотна железнодорожного пути; земельный участок технической полосы отвода; земельный участок под защитными лесонасаждениями. Их принадлежность к линейным объектам определятся по федеральным законам от 21.12. 2004 г. № 172-ФЗ «О переводе земельных участков из одной категории в другую», от 30.12. 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и классическому пониманию по Г.М. Шахунянцу (1961). При определении понятия «линейный объект» В.И. Попов (2011) разъяснял следующее (читирую): «Первая характеристика линейного объекта заключена в самом термине «линейные», поскольку длина (протяженность) объекта намного превышает его ширину. Вторая характеристика – ЛО является сооружением. Третья и самая особенная характеристика – ЛО свойственна связь с землей, с земельными участками. Четвертая особенность – в их состав могут входить площадные объекты, технологически связанные с линейным объектом».
Отсюда позволительно сказать, что по совокупности своей объекты подсистем инфраструктуры могут классифицироваться как «линейные железнодорожные экотопы». Отметим, что термин «экотоп» (от греч. oikos – жилище, местообитание и topos – место) широко используется в научных кругах [482, 487 и другие]. Таким образом, научным понятием «линейный железнодорожный экотоп» предлагается обозначать «место появления, закрепления, распространения и вредоносности растительности на линейном эксплуатационном объекте инфраструктуры железной дороги».
Наши исследования показали, а практикой подтвердилось, что линейный подход позволяет отобразить качественно однородную в хозяйственном отношении информацию, позволяющую системно и дифференцированно прогнозировать, планировать и проводить на различных объектах производственной инфраструктуры борьбу растительностью, а значит защищать их от нее [213]. Это поспособствует «наполнению» ряда прикладных информационных систем (УРРАН, КАСАНТ, ИКСАР СЦ), актуализированных в 2013 году в части оценки влияния элементов внешней среды на состояние безопасности и надежности перевозочного процесса. Рассмотрим сходство и различия между существующими линейными железнодорожными экотопами.
Базовым (объединяющим) земельным участком для всех является полоса отвода. В ее границах расположена площадь земельных участков под земляным полотном с элементами верхнего строения железнодорожного пути. По обеим сторонам (справа + слева) железнодорожного пути находятся земельные участки под защитными лесными насаждениями различного назначения (снегозадерживающие, ветропреломляющие и другие виды), а где их нет – под естественным лесом, который оказался в полосе отвода при государственном размежевании земель.
Территориально между «подошвой» земляного полотна и защитными лесонасаждениями, а где их нет – границей лесного фонда, расположены земельные участки технической полосы отвода [320].
Характерные типы биологического засорения балластной призмы железнодорожного пути
Земельные участки полосы отвода железных дорог общего пользования, как линейный обект инфраструктуры, граничат на 2/3 своего протяжения (свыше 87 тыс. км) с землями лесного фонда. Другой своей частью соседствуют с сельскохозяйственными угодьями и землями других категорий. Как показали результаты ботанико-культуртехнических исследований (см. раздел 4.4), в границах с другими категориями земель техническая полоса отвода повторно зарастает древостоем, становясь объектом мелиорации.
Процесс вторичного зарастания лесной растительностью земельных участков инфраструктуры железных дорог является упущением в работе по их текущему содержанию. Вторичное зарастание полос отвода активизировалось в середине 80-х годов прошлого столетия, когда в угоду так называемому «белорусскому методу» хозяйствования были сокращены обслуживающие лесонасаждения и полосу отвода отдельные дистанции защитных лесонасаждений МПС или сокращен штат работников зеленого хозяйства в других подразделениях железных дорог. Своего пика вторичное зарастание площадей достигло в середине первого десятилетия текущего века. К этому времени из поросли 80-х годов образовался древостой категории мелколесье и лес [по 280], обусловив специальное распоряжение ОАО «РЖД» и перевод всех видов работ, связанных с защитным лесоразведением, содержанием земельных участков и борьбе с растительностью на аутсорсинг – внешний подряд [373].
Вторичное зарастание растительностью технической полосы отврода с расположенными на ней охранными зонами воздушных высоковольтных линий электропередачи, связи и автоблокировки обуславливает потери (риски) определенного вида для инфраструктуры железных дорог. Они являются основной предпосылкой проведения культуртехнических работ – комплекса мелиоративных мероприятий по удалению с поверхности и из обрабатываемого слоя почвы древесной растительности [280, 530].
В системе железных дорог ОАО «РЖД» культуртехнические мелиоративные работы включены в Техническое задание (п. 4.1 характеристика работ/услуг) к договорам в рамках централизованной программы ОАО «РЖД» [373]. Они включают в себя виды работ по срезке надземных частей растений, корчевания корневых систем, утилизации неликвидной древесины и порубочных остатков, а также применения гербицидов для искоренения и предотвращения появления растительности на мелиорируемых площадях.
Особенностью культуртехнических мелиоративных работ на земельных участках полос отвода железных дорог являются не только трудоемкость, они требуют творческого подхода к использованию различных технологий, технологических процессов, приемов и операций механического и химического методов борьбы с растительностью как раздельно, так и в комплексном сочетании. Это обуславливается линейностью железнодорожных экотопов, при ширине места производства работ в среднем 20 м. В таких условиях крайне затруднительно локализовать комплексные бригады и использовать новые технические средстава, как будет сказано далее. Но как показывает практика, только технологии культуртехнических мелиоративных работ способны обеспечить очистку площадей полос отвода от нежелательного и «опасного» для перевозочного процесса древостоя.
Рассмотрим как на железных дорогах общего пользования произвольное появление нежелательной древесно-кустарниковой растительности в охранных зонах (на просеках) воздушных высоковольтных линий электропередачи, связи и автоблокировки обуславливает трудности в эксплуатационной работе инфраструктуры.
По данным Департамента электрификации и электроснабжения в период с 1991/2009 г.г. (за 19 лет) отмечено 1738 случаев повреждения кронами деревьев высоковольтных проводов контактной сети и автоблокировки (рисунок 6.1). Такая достоверная статистика показывает, что в среднем «опасные деревья» ежегодно обуславливают свыше 69 случаев повреждения контактной сети и около 27 случаев повреждения автоблокировки. Трендовый анализ показывает, что без принятия мер по искоренению, тенденция роста случаев падения ДКР на технические средства описывается уравнением линейного прогноза: y = 3,2476x + 28,836 (рисунок 6.2).
Гербициды на основе пиклорама, хлорсульфурона, сульфометурон-метила
По поводу того приобретать оригинальный препарат или его аналог по ДВ или дженейрик постоянно ведутся диалоги среди специалистов химических средств защиты растений. Одни выступают «за», другие – «против». Открытость и либерализация российского рынка средств защиты растений привела к тому, что основная конкурентная борьба за предпочтения потребителя ведется, в первую очередь, среди дженериков, как отечественного, так и зарубежного производства.
На железные дороги гербициды поставляются централизованным порядком, поскольку относятся к материалам группы «А» (рисунок 7.11).
Существующая система при отсутствии у Заказчика, Покупателя и Потребителя специалистов в области защиты растений (агрономы, лесоводы), приводит к диспропорциям поставки в регионы железных дорог (примечание: бывшие отделения железных дорог) потребных препаратов. Покупателем не принимаются во внимание просьбы Заказчика и Потребителя на поставку конкретных оригинальных препаратов и их рекламация дженейриков. Так в 2011 году на железные дороги было поставлено гербицидов дженейриков. Среди них на основе глифосата 2 препарата (Глидер, Глифид), имазапира - 3 (Арбонал, Ас, Империал), Сульфометурон– метила 1 препарат (Атрон). Все они завезены из Китая.
В этой части проблемы дело доходит до парадоксальных ситуаций. Так в заявках на 2006 г. и 2007 г. от Северо – Кавказской ж.д. значился Арсенал оригинального производства ф. БАСФ. Вместо него в 2006 году на дорогу направлен Анкор- 85 (1,71 тыс. кг) и дженейрик на основе Глифосата (40 тыс. л). В своем телеграммном обращении к руководству центрального аппарата ОАО «РЖД» первый заместитель начальника Северо–Кавказской ж.д. (Жуков) написал (цитата): «Эксперименты с доселе неизвестными препаратами при крайне недостаточном финансировании губительны для дела. Эффективность новых препаратов для их использования в дальнейшем дорога согласна определять опытным путем за счет производителя» [88].
Также в письме от 03.10.2007 № 27/17 Департамента пути и сооружений ОАО «РЖД» в адрес «Росжелдорснаб» ОАО «РЖД» имеется просьба (выписка из письма): «Учитывая отрицательные отзывы железных дорог о низкой эффективности гербицида «Ас», приобретенного в 2007 году, Департамент пути и сооружений просит при проведении конкурсных торгов давать предпочтение гербицидам, которые уже прошли апробацию на железных дорогах. Из гербицидов на основе имазапира желательно приобрести гербицид «Арсенал», из глифосатсодержащих – гербициды Раунд, Раундап, Алаз». Как «результат», в 2011 году на железные дороги был поставлен препарат «Ас» в объеме 63 тыс. л.
Как показывает практика, наплыв дженейриков не остановить, это в своем образе «веление времени». С каждым годом количество участников в конкурсных торгах ОАО «РЖД» увеличивается, но не всегда побеждает принцип «высокая цена – высокое качество»…
Низкая эффективность обработки обусловлена еще следующими причинами: нарушение оптимальных сроков обработки, использование не сертифицированной опрыскивающей техники, неквалифицированные кадры. В ходе работы установлено, что нарушение оптимальных сроков обработки происходит из–за поздней поставки гербицидов на железные дороги и не предоставления технологических «окон» для путевых опрыскивателей. Так в 2006 году технологические «окна» для проведения опрыскивания путей предоставлялись от заявленных на уровне 97% (по данным с 8 дорог: заявлено 3155,2 ч; предоставлено 3057,8 ч), в 2007 году – 85,8% (14 дорог: 2078,8 ч/ 1783,4 ч), в 2008 году – 44,5% (10 дорог: 5174,9 ч/2301 ч).
Не предоставление технологичеких «окон» одна из причин осеннего применения глифосат – и сульфометурон–метилсодержащих препартов на путях. Хозяйственный анализ показал, что в 2006 году за период с 15 по 22 сентября были обработаны главные пути на 600 километрах (300 га) Дальневосточной ж.д., 536 километрах (268 га) Куйбышевской ж.д., 230 километрах (115 га) Южно–Уральской ж.д. В 2007 году обработка в период с 238 21 по 27 сентября была проведена на всей сети железных дорог в объеме 1357 км (678,5 га), соответственно за период с 01 по 15 сентября 2008 г – 6803,4 км (3401,7 га). В тоже время известно, что в осенний период однолетняя растительность сама естественным образом отмирает. Это позволяет сказать, что одной из мер совершенствования оборота гербицидов является их поставка не позднее первой декады апреля текущего года.
