CC BY
38
Опыт экологического изучения территорий
Оригинальное исследование
DOI: 10.31862/2500-2961-2021-11-2-215-229
Н.А. Соколова1, В.Е. Костин1, И.И. Васенев2, В.И. Ерошенко3
1 Волжский политехнический институт (филиал) Волгоградского государственного технического университета, 404121 г. Волжский, Волгоградская обл., Российская Федерация
2 Российский государственный аграрный университет -МСХА имени К.А. Тимирязева,
127550 г. Москва, Российская Федерация
3 Московский педагогический государственный университет, 119435 г. Москва, Российская Федерация
Экологически обоснованное управление биомассой тростника южного на территории Волго-Ахтубинской поймы
Тростниковые заросли являются проблемой на территории Волго-Ахту-бинской поймы, поскольку часто занимают земли сельскохозяйственного назначения, а также повышают опасность возникновения пожаров, особенно в весенне-летний период. Из-за своих биологических особенностей Phragmites australis (Cav.) (тростник южный) является трудноискоренимым сорняком. В то же время заросли тростника являются местом обитания и кормовой базой многих обитателей поймы. Оптимальное решение проблемы состоит не в том, чтобы избавиться от тростниковых зарослей там, где они существуют, а в том, чтобы управлять быстро возобновляемой биомассой тростника, получая при этом товарную продукцию. Переработанный зеленый тростник можно использовать в качестве корма для сельскохозяйственных животных; сухую листостебельную массу - как твердое биотопливо, сорбент, строительный материал. Обоснование экономически выгодного использования биомассы требует оценки возможных эксплуатационных запасов растительного сырья. Определение зарослей и возможных
© Соколова Н.А., Костин В.Е., Васенев И.И., Ерошенко В.И., 2021
215
Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License The content is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
_
ISSN 2500-2961 Environment and Human: Ecological Studies. 2021. Vol. 11. No. 2
эксплуатационных запасов тростника на территории Волго-Ахтубин-ской поймы проводилось методом учетных площадок с использованием ГИС-технологий. На контрольных площадках на протяжении нескольких лет реализуются мониторинговые исследования по возобновлению выкошенной биомассы. Выявлено 10 тыс. га промысловых площадей тростниковых зарослей. При анализе контрольных выкосов установлено, что средняя ожидаемая урожайность тростника составит от 4,55 до 7,5 т/га. Такой урожайности достаточно для переработки биомассы в товарную продукцию, например, для производства топливных гранул. Ключевые слова: тростник южный, листостебельная биомасса, метод учетных площадок, управление биомассой, Волго-Ахтубинская пойма
ССЫЛКА НА СТАТЬЮ: Соколова Н.А., Костин В.Е., Васенев И.И., Ерошенко В.И. Экологически обоснованное управление биомассой тростника южного на территории Волго-Ахтубинской поймы // Социально-экологические технологии. 2021. Т. 11. № 2. С. 215-229. DOI: 10.31862/2500-2961-202111-2-215-229
Original research
DOI: 10.31862/2500-2961-2021-11-2-215-229
N.A. Sokolova1, V.E. Kostin1, I.I. Vasenev2, V.I. Eroshenko3
1 Volzhsky Polytechnic Institute (branch) of Volgograd State Technical University, Volzhsky, 404121, Russian Federation
2 Russian State Agrarian University -Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Moscow, 127550, Russian Federation
3 Moscow Pedagogical State University, Moscow, 119435, Russian Federation
Environmentally sound management of common reed biomass in the Volga-Akhtuba floodplain
Reed beds are a problem in the Volga-Akhtuba floodplain as they often occupy agricultural land and also increase the risk of fires, especially in the spring and summer. Due to its biological characteristics Phragmites
ой
I
E ^
о £ лт
о к ки эн t ¥ с ^
o S 216
australis (Cav.) (common reed) is a hard-to-root weed. At the same time, reed beds provide habitat and food for many fLoodpLain dwellers. The optimal solution is not to get rid of reed beds where they exist but to manage the fast-growing reed biomass while obtaining marketable products. Recycled green cane can be used as fodder for farm animals; dry leaf pulp can be used as solid biofuel, sorbent, or building material. Justification of economically viable use of biomass requires assessment of possible exploitable reserves of plant material. Determination of reed beds and possible exploitable reserves on the territory of the Volga-Akhtuba floodplain was carried out by the method of survey plots using GIS-technologies. For several years monitoring surveys on renewal of cut biomass have been carried out at the control sites. Ten thousand hectares of commercial reed areas have been identified. When analyzing the control cuttings, it has been established that the average expected yield of reed is 4.55 to 7.5 t/ha. This yield is sufficient to process the biomass into marketable products such as fuel pellets. Key words: Southern reed, leaf biomass, survey site method, biomass management, Volga-Akhtuba floodplain
CITATION: Sokolova N.A., Kostin V.E., Vasenev I.I., Eroshenko V.I. Environmentally sound management of common reed biomass in the Volga-Akhtuba floodplain Environment and Human: Ecological Studies. 2021. Vol. 11. No. 2. Pp. 215-229. (In Rus.) DOI: 10.31862/2500-2961-2021-11-2-215-229
Введение
Обширные тростниковые заросли во многих регионах России представляют собой значительную проблему. В Нижнем Поволжье заросли тростника становятся источником таких проблем, как ландшафтные пожары, сложность выращивания сельскохозяйственных культур на местах произрастания тростника из-за практической невозможности избавиться от него. На территории Волго-Ахтубинской поймы проблема тростниковых палов является одной из основных.
Волго-Ахтубинская пойма является одним из уникальнейших мест на Земле. Пойма образована рекой Волгой и ее рукавом - рекой Ахту-ба, на всем протяжении от Волгограда до Астрахани изрезана много- Ё '1 численными протоками, ериками и озерами, которые образуют водный S ¡5 лабиринт из островов. Площадь поймы - 7,56 тыс. км2, вместе с дель- | о. той и подстепными ильменями - около 20 тыс. км2. Пойма расположена о ^ на территориях Волгоградской, Астраханской областей и Республики ° х Калмыкия [Волго-Ахтубинская пойма..., 2016]. t
Основная ценность поймы - это водно-болотные угодья с ключевы- (!= ^ ми орнитологическими территориями, где находятся места гнездований
и отдыха птиц, высокопродуктивные заливные луга, плодородные поименные земли, нерестилища рыбы и других гидробионтов. В последние годы происходит остепнение поймы и замещение естественной и культурной растительности сорной, особенно РЬгадтПв Баш^аИв (Cav.) Тип. ех Steud. (тростник южный). Все чаще стали происходить травяные и тростниковые палы, которые таят в себе огромную опасность для флоры и фауны, для всей экосистемы поймы, а также для людей, живущих и работающих на этой территории.
Для охраны этого уникального экологического комплекса в условиях рекреационного использования территории постановлением главы администрации Волгоградской обл. в 2000 г. создана особо охраняемая территория - Государственное бюджетное учреждение Волгоградской области «Природный парк "Волго-Ахтубинская пойма"». Его площадь составляет 153 855,16 га [Волго-Ахтубинская пойма..., 2016]. В границах территории природного парка выделены следующие функциональные зоны: природоохранная, рекреационная (зона отдыха), зона агроландшафтов (земли сельскохозяйственного использования), зона экстенсивного природопользования (селитебные территории) и буферная (Постановление Главы Администрации Волгоградской области № 404 от 5 июня 2000 года «О создании государственного учреждения «Природный парк "Волго-Ахтубинская пойма" (с изменениями на 18.05.2017)).
Тростник южный представляет собой крупный (высота стеблей до 4 м и более) корневищный злак, предпочитающий сильно увлажненные места произрастания или территории с близким выходом грунтовых вод. Длинные ползучие корневища располагаются на глубине 50-150 см в слое грунта, иногда корневая система может достигать 10 м глубины. Тростник южный является сорняком, засоряющим все сельскохозяйственные культуры на орошаемых землях Волго-Ахтубинской поймы, вследствие чего наносит ощутимый вред. Попытки избавиться от тростниковых зарослей самыми разнообразными методами предпринимались неоднократно, однако они так и не привели к желаемому результату. Тростник - космополит, растение неприхотливое, и создать ему условия, чтобы он прекра-о тил естественное существование, довольно сложно ^ЬшКоШ: et а1., 2006]. | С другой стороны, тростник южный способен продуцировать значи-
? ^ тельную биомассу, что позволяет говорить о потенциале его хозяйствен-
¡5 ного использования. При этом следует найти такие способы управления
§ § биомассой тростника, чтобы не ухудшились условия обитания видов,
т I
ш существующих с ним на одних и тех же территориях. Иными словами, ^ г? использование биомассы тростника не должно нарушать естественных ландшафтов и снижать биоразнообразие.
Цель и задачи исследования
Целью работы явилось выявление зарослей тростника южного на территории Волго-Ахтубинской поймы для дальнейшего определения биологических и эксплуатационных ресурсов, а также разработки технико-экономического обоснования рационального использования тростника южного. Задачи исследования:
- выявить ареал вида тростник южный на территории Волго-Ахтубин-ской поймы;
- оценить потенциал имеющихся биологических ресурсов тростника южного для его рационального использования;
- дать оценку способности возобновления тростника на исследуемых участках после его выкоса;
- обосновать возможные варианты использования биомассы тростника южного.
Материалы и методы
Исследования проводились на территории Среднеахтубинского, Ленинского, Светлоярского р-нов Волгоградской обл., Черноярского и Ахтубинского р-нов Астраханской обл., Природного парка «Волго-Ахтубинская пойма».
Эксплуатационный запас любого сырья растительного происхождения, можно определить несколькими способами. Для травянистых растений, к которым относится тростник, урожайность лучше всего определять на учетных площадках. Этот способ наиболее удобен и не требует дополнительных расчетов, которые могут снизить точность исследований.
Исследования по определению запасов тростника южного на территории Волго-Ахтубинской поймы были проведены в 2011-2016 гг.
Использовалась следующая методика определения растительных биоресурсов на учетных площадках. На исследуемом участке выбиралось случайным образом от 5 до 15 площадок размером 5 х 5 м. Тростник на этих площадках скашивался бензокосой (триммером). После о скашивания весь тростник собирался и взвешивался на электронных ° весах, подсчитывалось количество экземпляров и длина каждого деся- ^ ^ того экземпляра. Для многих видов товарной продукции, которую ^ щ-можно изготовить из биомассы тростника, необходимо знать влаж- о к ность заготавливаемого сырья, поэтому один образец с каждой площад- £ ш ки отбирался для исследований на влагосодержание в лабораторных условиях.
с
О
Для определения площади участка, покрытого зарослями тростника, применялась следующая методика: район исследования определялся на карте с помощью Интернет-ресурсов «Яндекс.Карты» (yandex.ru/ maps) или «Гугл.Карты» (www.google.com/maps), масштаб увеличивался до размеров, позволяющих определить на карте заросли тростника. Изображение с помощью функции сохранения экрана конвертировалось в графический редактор «Компас». В «Компасе» заросли тростника выделялись по периметру, а затем определялась площадь полученной плоской фигуры в мм2. Так как на экране электронной карты имеется масштабная шкала, то на этой шкале строился эталонный квадрат, площадь которого с помощью графического редактора «Компас» определялась в истинных (м2) и в относительных единицах. Расчет биологических и эксплуатационных запасов тростника на обследованных участках проводился с помощью редактора Microsoft Excel.
Экспедиционные исследования проводились в зимний период времени (декабрь 2015 г. - март 2016 г.). Проведение натурных исследований в указанный период года является наиболее целесообразным по следующим причинам:
- заросли тростника легко обнаружить;
- они наиболее доступны для изучения, особенно после продолжительного периода отрицательных суточных температур;
- наносится минимальный ущерб экосистемам, поскольку растительный и почвенный покров не повреждается автотранспортом и сопутствующей техникой;
- влажность тростниковой биомассы является минимальной, поэтому в зимнее время наиболее целесообразно проводить исследование эксплуатационных запасов тростника и анализ его состояния с точки зрения пригодности для производства из биомассы тростника таких видов продукции, как твердое биотопливо и сорбенты;
- промышленную заготовку тростника южного также целесообразно осуществлять в зимний период.
Обследование территории на предмет наличия зарослей тростника о 'g проводилось по заранее спланированному маршруту. Обнаруженные ° g- заросли тростника отмечались на карте и фиксировались с помощью ? ^ фотоаппаратуры. Кроме этого, проводилась экспертная оценка каждого ¡5 расположения зарослей тростника южного с точки зрения транспортной g § доступности, удобства выкоса, а также оценка качества и количества
m I
ш биомассы тростника. Продуктивность т об урожайности тростника по сухому веществу, которые приводятся
i= Продуктивность тростника зависит от многих факторов. Данные
различными авторами, имеют достаточно большой разброс. В 2011 г. были проведены собственные исследования эксплуатационных запасов тростника на двух участках Волго-Ахтубинской поймы.
Было принято решение использовать типическую выборку учетных площадок внутри промыслового массива тростника. У зарослей тростника даже в пределах одного массива могут очень быстро меняться основные характеристики. Так, у площадок, отстоящих друг от друга на расстояние порядка 10 м, урожайность может изменяться в 10 и более раз. Поэтому выбор площадок для контрольных покосов осуществляли глазомерно и выявляли площадки с потенциально наибольшей, средней и низкой урожайностью, оценивая высоту и плотность зарослей. Число площадок внутри массива варьировалось от 5 до 7. Такой метод позволил рассмотреть участки без прокладки определенных маршрутов внутри зарослей, что весьма затруднительно при выполнении покосов.
Исследования проводились в следующем порядке: намечался массив тростника в районе, где предварительно обнаружены промысловые массивы зарослей тростника. В исследуемом массиве намечались учетные площадки размером 5 х 5 м. Выкос тростника осуществлялся бензоко-сой. Весь скошенный на площадке тростник собирался и взвешивался с помощью электронных весов. Результаты измерений записывались в журнал с фиксацией места и времени проведения измерений. Также отбиралась проба для определения влажности тростника в исследуемом массиве на момент исследований.
Местонахождение промысловых зарослей и массивов, как отмечалось ранее, устанавливается в ходе экспедиций на местности. Выявленные промысловые заросли наносят на топографические карты. Площадь заросли определяют, приравнивая ее очертания к какой-либо геометрической фигуре и измеряя параметры (длину, ширину, диаметр и т.д.), необходимые для расчета площади этой фигуры. Когда растения в заросли распределяются неравномерно, образуя отдельные пятна (куртины), вначале определяется площадь всей территории, где встречается данный вид, а затем процент площади, занятой этим видом [Дмитрук, Ивановский, 2013]. Определение границ зарослей и их нанесение на карту является сложной задачей, т.к. тростник часто произрастет в заболоченной ? ^ труднодоступной местности, а размеры промысловых массивов могут ¡5 ^ иметь значительные размеры (до нескольких тысяч га). Поэтому опре- § § деление границ методом пешего обхода или объезда на автомобильном £ | транспорте может потребовать значительных временных затрат или быть ^ ^ невозможным из-за особенностей рельефа местности. .
Более перспективным является использование спутниковых снимков (карт), на которых можно достаточно точно установить границы выявленных в ходе экспедиций зарослей тростника, после чего, конвертируя изображения в графические редакторы (например, «Компас»), - с высокой точностью установить общую площадь зарослей.
С целью отслеживания процесса восстановления биомассы тростника в вегетативный период на контрольных учетных площадках был организован мониторинг состояния тростниковой биомассы, который заключался в периодическом осмотре контрольных площадок и отборе проб тростниковой биомассы для проведения анализов.
Результаты и их обсуждение
В ходе проведенных экспедиций обследовано около 10 000 км2, на которых обнаружено более 16 000 га тростниковых зарослей (табл. 1).
Анализ данных, представленных в табл. 1, позволяет заключить, что наилучшим образом для расположения производственных мощностей по переработке сухой биомассы тростника южного подходят Светло-ярский р-н Волгоградской обл. и Черноярский р-н Астраханской обл., т.к. там расположены наибольшие промысловые массивы. В Светло-ярском р-не все промысловые массивы тростника расположены близко к транспортной инфраструктуре.
Рельеф местности в Светлоярском р-не Волгоградской обл. и Чер-ноярском р-не Астраханской обл. позволяет проводить выкос тростника специализированной техникой в зимний период. Потенциальный размер возможной заготовки только по этим районам составляет 50 тыс. т в год.
Данные о распределении средних значений урожайности тростника южного по некоторым районам исследования представлены на рис. 1.
Представленные на рис. 1 районы проведения исследований географически расположены следующим образом: район населенных пунктов Новостройка и Царев находятся в Ахтубинском р-не Астраханской обл.; Гусиный Лиман, пос. Степана Разина, МТФ - в Ленинском р-не Волго-о 's градской обл.; остальные относятся к Среднеахтубинскому р-ну Волго-§ градской обл.
? ^ В результате контрольных выкосов установлено: о - средняя ожидаемая урожайность тростника составит от 4,55 до 7,5 т/га; ° х - прогнозируемая величина возможной заготовки по всем разведан-н ш ным промысловым массивам тростника составит от 75 до 85 тыс. т, >= что вполне достаточно для организации производства по переработке
тростниковой биомассы.
Таблица 1
Площади зарослей тростника на территории Волго-Ахтубинской поймы и прилегающих территориях [Areas of reed thickets on the territory of the Volga-Akhtuba floodplain and adjacent territories]
Район расположения зарослей тростника [Reed area] Площадь " 2 района, км [District area, km2] Площадь зарослей тростника, га [Reed thickets, ha] Ожидаемая (при 5 т/га) урожайность, т [Expected (at 5 t/ha) yield, t]
Волгоградская область [Volgograd region]
Среднеахтубинский район [Sredneakhtubinsky district] 2038,5 1478 7390
Ленинский район [Leninsinskiy district] 4000,0 903 4515
Светлоярский район [Svetloyarskiy district] 3185,0 7019 30 895
Всего по Волгоградской области [Total for Volgograd region] 9223,5 9400 42 800
Астраханская область [Astrakhan region]
Ахтубинский район [Akhtubinsky district] 7810,0 576 2880
Черноярский район [Chernoyarskiy district] 4200,0 6381 29 355
Всего по Астраханской области [Total for Astrakhan region] 12 010,0 6957 32 235
Всего [Total] 21 233,5 16 357 75 035
Результаты мониторинга состояния контрольных площадок в веге- о
тативный период позволяют сделать вывод, что в течение вегетативно- °
го периода биомасса тростника на контрольных площадках полностью ? ^
восстановится. о £
В настоящее время в различных видах хозяйственной деятельности £
используется всего около 1% тростниковой биомассы. н ш
Определены следующие главные направления в использовании ресурсов тростника: местные строительные материалы, малоэтажное
I
с
О
H
ï ^ E
о Ï лт
оя ки
m X t ^
пз
производственное и гражданское строительство, целлюлозно-картонно-бумажная и гидролизно-химическая промышленность, тарное производство, кормопроизводство в сельском хозяйстве, использование в качестве твердого биотоплива (топливные гранулы) и сорбентов.
1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0
3
8
10
И
Рис. 1. Средние значения урожайности тростника южного по районам
исследования, кг/м2:
Районы исследования: l - Большой Лиман; 2 - Новостройка и Царев;
3 - пос. Степана Разина; 4 - Гусиный лиман; 5 - МТФ; б - оз. Запорное;
7 - хутор Репина; 8 - оз. Жестково; 9 - хутор Таловый; l0 - хутор Суходол;
ll - зона г. Волжского
Fig. 1. Average values of the yield of southern reed in the study areas, kg/m2:
Study areas: l - Bolshoy Liman; 2 - Novostroyka, Tsarev; 3 - Stepana Razina;
4 - Gusinyy Liman; 5 - MTF; б - Zapornoe; 7 - Repina; 8 - Zhestkovo;
9 - Talovyy; l0 - Sukhodol; ll - Volzhskiy
Производство тростниковой кровли находит широкое применение в странах Европы. В южных регионах России, практически лишенных леса, из камышито-тростниковых блоков традиционно строили целые дома - теплые (теплопроводность наполненных тростником стен в 4 раза ниже, чем у деревянных, и в 7 раз ниже, чем у кирпичных), нетоксичные, вполне прочные и надежные, а главное - недорогие. Огнестойкость таких строений гораздо выше, чем у деревянных, поскольку стены обмазаны толстым слоем глины. Тростник применяют в отделочных и декоративных работах: в изготовлении мебели, оконных жалюзи, обоев, напольных покрытий, твердопрессованных и волокнистых звуко-и теплоизоляционные плит [Короткевич, 197О].
В весенне-летний период тростник южный очень быстро восстанавливает биомассу, особенно на участках, освобожденных от прошлогодних
зарослей. Молодые побеги тростника являются прекрасным компонентом для приготовления кормов, которые могут использоваться для кормления различных сельскохозяйственных животных, птицы, рыбы и раков. В период цветения стебли грубеют и кормовое значение их снижается [Кормовое значение высших водных растений... , 2015].
Сотрудниками Волжского политехнического института (филиала) Волгоградского государственного технического университета (ВПИ (филиал) ВолгГТУ) совместно с сотрудниками лаборатории анализа кормов и продуктов животноводства Волгоградского государственного аграрного университета разработаны рецептуры полнорационных комбикормов на основе тростника с использованием шротов, жмыхов и измельченного моллюска дрейссены [Использование нетрадиционных возобновляемых биоресурсов... , 2012]. Предложенные рецептуры являются полнорационными и их можно использовать в кормлении таких животных, как домашняя птица (куры, утки, перепела, гуси и др.), рыбы карповых пород, раки, грызуны и др. В лаборатории экологических технологий кафедры «Химическая технология полимеров и промышленной экологии» ВПИ (филиал) ВолгГТУ была изготовлена и апробирована опытная партия кормов на основе зеленых побегов тростника, отрубей и жмыхов. В течение двух месяцев данными кормами производилось кормление аквариумных золотых рыбок и раков на аквариумной базе лаборатории экологических технологий.
Одним из перспективных направлений использования тростника является создание сорбента. Сухой тростник может использоваться для производства сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов непосредственно на месте ликвидации аварийных разливов. Стебель тростника имеет губчатую пространственно-каркасную структуру, определяющую высокую сорбционную способность. Отработанные гранулы можно использовать в качестве топлива для котлов [Функциональное использование..., 2020]. Для повышения эффективности сорбцион-ных свойств нефтепоглотителя на основе тростника в ВПИ (филиале) ВолгГТУ разработана технология и мобильный комплекс для производства эффективного сорбента на основе частично пиродизованного о =х тростника непосредственно на месте аварийного разлива. В качестве | сорбента может использоваться и непиролизованный тростник в виде ? ^
щепы или гранул1. ¡5 ш'
^ н
о К
--^ X
т I
н ^
1 Патент 2625107 Российская Федерация, МПКВ0Ш0/24, В0Ш0/30. Способ получения гранулированного сорбента на основе тростника обыкновенного / В.Ф. Каблов, В.Е. Костин, И.Н. Хлобжева, Н.А. Соколова, В.Г. Кочетков, А.С. Сторожева; заявитель и патентообладатель ВолгГТУ. 2017.
Все более широкое использование биомассы растительного происхождения для производства твердого биотоплива также является одним из современных трендов. В качестве сырья для производства топливных гранул обычно рассматривается сырье древесного происхождения. Для промышленных котлов можно использовать растительные топливные гранулы, которые производятся из сельскохозяйственных отходов (лузга подсолнечника, гречихи и солома) [Kask et al., 2007].
К растительным топливным гранулам относятся и тростниковые топливные гранулы. Оптимальная влажность воздушно-сухого тростникового материала для их производства колеблется в пределах 7-12%. Влажность тростника очень сильно зависит от сезона его покоса. Так, в весенний период влажность зеленых побегов тростника может достигать 80% и более, в конце лета влажность листостебельной биомассы тростника снижается до 50-55%, а в зимний период содержание влаги в тростнике достигает минимальных значений. Поэтому для производства тростниковых топливных гранул применяется тростник зимней заготовки, низкая влажность его биомассы позволяет исключить из технологического процесса такую энергетически затратную технологическую операцию, как сушка [Kostin et al., 2020].
Авторами были проведены исследования на соответствие топливных гранул из тростника южного европейским и российским стандартам качества. Оценку параметров качества топливных гранул из тростника проводили по следующим показателям: влажность, зольность, теплотворная способность, содержание микро- и макроэлементов, согласно требований, предъявляемых европейским стандартом ISO 17225-6:2014 и ГОСТ 33103.1-2017 (ISO 17225-1:2014). Производство опытных партий топливных гранул осуществлялось в ВПИ (филиале) ВолгГТУ. Проведенные лабораторные исследования показывают, что основные параметры твердого биотоплива из тростника южного вполне соответствуют параметрам биотоплива из других видов растительной биомассы, следовательно, тростник южный может использоваться в промышленных теплогенерационных установках.
о ü Выводы
Й р
S ^ 1. На исследуемой территории Волго-Ахтубинской поймы выявлено
о 10 тыс. га промысловых площадей зарослей тростника южного, распо-
° § ложенных на землях сельскохозяйственного, рекреационного, природо-
m I г
н ш охранного и селитебного назначения.
(!= I? 2. Прогнозируемый потенциал имеющихся биологических ресурсов тростника южного на территории Волго-Ахтубинской поймы при
средней ожидаемой урожайности от 4,55 до 7,5 т/га по всем разведанным промысловым массивам в совокупности составляет от 75 до 85 тыс. т ежегодно.
3. Трехлетний мониторинг возобновления ежегодно скашиваемых участков показал, что в течение вегетативного периода биомасса тростника южного на контрольных площадках полностью восстанавливается.
4. На территории Волго-Ахтубинской поймы наиболее целесообразно использование скошенной биомассы тростника южного для изготовления строительных материалов, производства топливных гранул и сорбента для очистки водоемов.
Заключение
Проблема сохранения и устойчивого использования биологических ресурсов признана в числе приоритетных для фундаментальных и прикладных исследований на международном и национальном уровнях. Грамотное научно-обоснованное управление биомассой тростника южного на территории Волго-Ахтубинской поймы может значительно снизить риск возникновения ландшафтных пожаров и принести экономическую выгоду за счет производства товарной продукции.
Библиографический список / Reference
Волго-Ахтубинская пойма. Экологическая ситуация: проблемы и решения по ее улучшению / Каблов В.Ф., Костин В.Е., Соколова Н.А. и др.; Под ред. В.Ф. Каблова. Изд. 2-е, доп. Волгоград, 2016. [Kablov V.F., Kostin V.E., Sokolova N.A. et al. Volgo-Ahtubinskaya pojma. Ekologicheskaya situaciya: problemy i resheniya po eе uluchsheniyu [Volga-Akhtuba floodplain. Environmental situation: problems and solutions for its improvement]. V.F. Kablov (ed.). Volgograd, 2016.]
Дмитрук Л.Б., Ивановский В.В. Рациональное использование и охрана растительных ресурсов: Учебно-методический комплекс. Витебск, 2013. [Dmitruk L.B., Ivanovsky V.V. Ratsionalnoe ispolzovanie i okhrana rastitelnykh resursov [Rational use and protection of plant resources]. Vitebsk, 2013.]
Использование нетрадиционных возобновляемых биоресурсов для производства полнорационных комбикормов / Костин В.Е., Соколова Н.А., Каблов И.Ф. и др. // Научные труды SWorld. 2012. Т. 45. № 4. С. 79-84. [Kostin V.E.,
Sokolova N.A., Kablov V.F et al. The use of unconventional renewable bioresources _ -
S ^
for the production of full-fledged compound feeds. Nauchnye trudy SWorld. 2012. и о Vol. 45. No. 4. Pp. 79-84. (In Rus.)]
Кормовое значение высших водных растений (тростника) для сельскохозяйственных животных / Ахауова Г.К., Апбасова А., Кошанова А., Батырбе-
о j
oi
Е ^
о £ о к
кова Б. URL: http://www.rusnauka.com/9_SNP_2015/Agricole/5_190289.doc.htm m I (дата обращения: 14.02.2021). [Akhauova G.K., Apbasova A., Koshanova A., Batyrbekova B. Forage value of higher aquatic plants (reeds) for farm animals. URL: http://www.rusnauka.com/9_SNP_2015/Agricole/5_190289.doc.htm (In Rus.)]
Ol
_
ISSN 2500-2961 Environment and Human: Ecological Studies. 2021. Vol. 11. No. 2
Короткевич П.Г. Биолого-экологические свойства и народно-хозяйственное использование тростника обыкновенного Phragmites communis Trin: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Киев, 1970. [Korotkevich P.G. Biologo-ekologicheskie svoystva i narodno-khozyaystvennoe ispolzovanie trostnika obyknovennogo Phragmites communis Trin [Biological and ecological properties and national economic use of common reed Phragmites communis Trin]. Dr. Biol. Hab. theses. Kiev, 1970.]
Функциональное использование биомассы тростника (Phragmites australis) зимней заготовки в регионах Нижнего Поволжья / Соколова Н.А., Костин В.Е., Хлобжева И.Н. и др. // Проблемы региональной экологии. 2020. № 5. C. 25-30. [Sokolova N.A., Kostin V.E., Khlobzheva I.N. et al. Functional use of reed biomass (Phragmites australis) of winter harvesting in the regions of the Lower Volga region. Problems of Regional Ecology. 2020. No. 5. Pp. 25-30.]
Kask U., Paist A., Kask L. Composition of reed mineral matter and its behavior at combustion. 15th European Biomass Conference & Exhibition 2007. From research to market deployment. Biomass for energy, industry and climate protection: Proceedings of the International Conference, held in Berlin, 7-11 May 2007. Berlin, 2007. Pp. 1666-1669.
Kostin V., Kochetkov V., Sokolova N., Vasenev I. Common reed as a renewable energy resource for pellet production. E3S Web of Conferences 193, 01037 International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment 2020 (ICMTMTE 2020). DOI: 10.1051/e3sconf/202019301037.
Shaltout K.H., Al-Sodany Y.M., Eid E.M. Biology of common reed Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.: Review and inquiry. Overview Series, Assiut University Center for Environmental Studies (AUCES), 2006.
Статья поступила в редакцию 21.11.2020, принята к публикации 14.01.2021 The article was received on 21.11.2020, accepted for publication 14.01.2021
Сведения об авторах / About the authors
Соколова Наталья Александровна - старший преподаватель кафедры «Химическая технология полимеров и промышленная экология», Волжский политехнический институт (филиал) Волгоградского государственного технического университета
Natalya A. Sokolova - Senior Lecturer at the Department of Chemical Technology of Polymers and Industrial Ecology, Volzhsky Polytechnic Institute (branch) of Volgograd State Technical University, Russian Federation
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2304-405X E-mail: natalissa_72@list.ru
Костин Василий Евгеньевич - кандидат технических наук, доцент; декан автомеханического факультета, Волжский политехнический институт (филиал) Волгоградского государственного технического университета
Vasiliy E. Kostin - PhD in Technical; Dean at the Faculty of Automotive Mechanics, Volzhsky Polytechnic Institute (branch) of Volgograd State Technical University, Russian Federation
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4959-5039 E-mail: ursuliusmagnus@yandex.ru
§1
I ^
E ср
о £
О К
^ X
m x
t ?
JE CO
Васенев Иван Иванович - доктор биологических наук, профессор; заведующий кафедрой экологии, Российский государственный аграрный университет -МСХА имени К.А. Тимирязева, г. Москва
Ivan I. Vasenev - Dr. Biol. Hab.; Head at the Department of Ecology, Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Russian Federation
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9127-9569 E-mail: vasenev@rgau-msha.ru
Ерошенко Василий Иванович - кандидат педагогических наук; заведующий кафедрой экологии и природопользования Института биологии и химии, Московский педагогический государственный университет
Vasily I. Eroshenko - PhD in Pedagogy; Head at the Department of Ecology and Natural Resources Management, Moscow Pedagogical State University, Russian Federation
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8262-5060 E-mail: ve07@yandex.ru
Заявленный вклад авторов
H.А. Соколова - планирование исследования, проведение полевых исследований, обработка и анализ результатов исследования, формулирование выводов, подготовка текста статьи
В.Е. Костин - планирование исследования, проведение полевых исследований, обработка и анализ результатов исследования, формулирование выводов, подготовка текста статьи
И.И. Васенев - осуществление общего руководства, анализ результатов исследования.
В.И. Ерошенко - анализ результатов исследования, формулирование выводов, подготовка текста статьи
Contribution of the authors
N.A. Sokolova - planning of the research, conducting field research, processing and analyzing research results, making conclusions, preparing the text of the article
V.E. Kostin - planning of the research, conducting field research, processing and analyzing research results, making conclusions, preparing the text of the article
I.I. Vasenev - general coordination of the research, analysis of research results
V.I. Eroshenko - analysis of research results, making conclusions, preparation о =x
of the text of the article °
и ¡2
¥ * g ^
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи ¡^ щ-
All authors have read and approved the final manuscript g ¡^
x m x
t ¥ £ ^ О x
