CC BY
18
4,34%, изопинокамфон - 7,77%, метилэвгенол - 2,25%, элемол - 10,39%, маноол - 21,7%, виридифлорол - 7,51% и другие.
Выраженный полихимизм и слабая сопряженность содержания отдельных компонентов эфирного масла раскрывает широкие возможности индивидуального отбора растений из семенной популяции H. officinalis. Для иссопа характерна высокая степень гетерогенности популяции растений. Такой тип изменчивости и взаимозависимости процессов биосинтеза отдельных терпеноидов сохраняется в семенном потомстве, что свидетельствует о генетической устойчивости вида и правомерности выделения его в качестве самостоятельной таксономической единицы рода Hissopus.
Выводы
Изучен компонентный состав эфирного масла H. officinalis, в составе которого обнаружено 60 терпеновых соединений, из которых идентифицировано 41. В семенной популяции выделено 4 хемотипа: пинокамфонный (60,48%), изопинокамфонный (61,12%), метилэвгенольный (51,32 %), линалоольный (34,88%).
Список литературы
1. Борисова А.Г. Род Иссоп - Hissopus L. // Флора СССР. - М.-Л.: Наука, 1954. - Т. 21. -С.448 -462.
2. Гинзберг А.С. Упрощенный способ определения количества эфирного масла в эфироносах // Химико-фармацевтическая промышленность. - 1932. - № 8-9. - С. 326-329.
3. Дудченко Л.Г., Козьяков А.С., Кривенко В.В. Пряно-ароматические и пряно-вкусовые растения. - К.: Наук. думка, 1989. - С 95-98.
4. Зайцев Г.Н. Методика биометрических расчетов. - М.: Наука, 1973. - 256 с.
5. Эфиромасличные и пряно-ароматические растения. Фито-, арома- и ароматотерапия / О.К. Либусь, В.Д. Работягов, С.П. Кутько, Л.А. Хлыпенко. - Симферополь, 2004. - С. 106113.
6. Пряно-ароматические растения СССР и их использование в пищевой промышленности. - М.: Пищепромиздат, 1963. - С. 95.
7. Изучение рода Hyssopus L. в условиях Южного берега Крыма / Л.А. Хлыпенко, Н.Н. Бакова, В.Д. Работягов, Ю.П. Щербакова, Б.А. Виноградов // Бюл. Никит. ботан. сада. -2004. - Вып. 90. - С. 59-63.
8. Jennings W., Shibamoto T. Qualitative analysis of flavor and fragrance volatiles by glass capillary gas chromatography. - Academic Press. - 1980. - № 4. - 380 р.
Рекомендовано к печати д.б.н., проф. Корженевским В.В.
АГРОЭКОЛОГИЯ
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЕЛКОЗЕМА СУЛЬФИДНОЙ ГОРНОЙ ПОРОДЫ И ТЕХНОГЕННЫХ СУБСТРАТОВ ШАХТНЫХ ОТВАЛОВ
М.Л.НОВИЦКИЙ Никитский ботанический сад - Национальный научный центр
Введение
На 11 шахтах Западного Донбасса в плоских и конусных отвалах накоплено более 70 млн т фитотоксичных серосодержащих углистых и глинистых сланцев,
аргиллитов с высоким содержанием минералов пирита (FeS2), троилита (FeS), халькопирита (FeCuS) и др. После перемещения таких отложений каменноугольного периода из недр на дневную поверхность в них под влиянием биотических и абиотических факторов активизируются физическое выветривание, окисление, растворение, гидролиз, гидратация, освобождение большого запаса химической энергии, горение и пыление отвалов [1, 4, 6-9].
В Украине и за рубежом наиболее распространена модель рекультивации сульфидных пород способом засыпки («захоронения») их суглинками, глиной, песком слоем 1-1,5 м с последующим нанесением на эти экраны 0,6-0,8 м плодородной почвы. Это предполагает перемещение и отсыпку до 18 тысяч м3/га почвы, что очень дорого и трудоемко [1, 4, 6].
В связи со сложившейся экономической ситуацией в угольной промышленности был разработан альтернативный, менее затратный способ рекультивации таких пород. Это научно обоснованное комплексными исследованиями ученых Никитского сада направление воплотилось в малозатратный физико-химический способ рекультивации сульфидных пород. Он внедрен на плоских шахтных отвалах на площади более 5 га, где высажено свыше 20 видов декоративных деревьев и кустарников [7-10].
Многие ученые, изучая сульфидную горную породу, в большей степени обращали внимание на низкую кислотность и ее отрицательное влияние на растения при озеленении отвалов [1, 6]. Исследователями НБС-ННЦ установлен также целый ряд других негативных факторов: высокая концентрация легкорастворимых токсичных солей, солонцеватость, низкая поглотительная способность и водопроницаемость, высокая плотность сложения, незначительное содержание экстрагируемого углерода и азота [7-9].
При исследовании серусодержащих отвалов большее внимание уделялось изучению химических свойств породы, гораздо меньшее - изучению физических свойств, в частности определению гранулометрического состава. Гранулометрический состав является одним из важнейших показателей плодородия почв и субстратов. Он опре-деляет ряд агрономически важных свойств: водные и воздушные режимы, от него зависят сложение, порозность, влагоемкость, поглотительная способность и многие другие показатели [3, 11].
Цель нашего исследования: определить гранулометрический состав мелкозема сульфидной горной породы и техногенных субстратов на рекультивированном физико-химическим способом участке плоского шахтного отвала, установить и оценить его изменение при внесении и смешивании с породой карбонатного мелиоранта и плодородных ингредиентов.
Объекты и методы исследования
Объектом исследования служил рекультивированный в 1999 г. физико-химическим способом плоский отвал шахты «Павлоградская» на площади 0,25 га. На сульфидную породу для нейтрализации кислотности отсыпалось необходимое количество карбонатного суглинка (слоем 12-15 см) и осуществлялся 4-кратный плантаж на глубину 60 см. Затем на окарбоначенную породу слоем 7 см отсыпались: аллювиальная почва с мест просадки от подработки угольных пластов в долине реки Самара, осадки хозбытовых стоков, древесные опилки и припахивались на глубину до 22 см. В исследования были включены варианты: контроль (сульфидная горная порода); окарбоначенная карбонатным суглинком порода; окарбоначенная порода + осадки хозбытовых стоков; окарбоначенная порода + аллювиальная почва; окарбоначенная порода + древесные опилки.
За 10 лет на участке произошла усадка плантажного слоя на 10 -15 см, и его мощность составляла 45-50 см. Нами анализировался слой 0 - 40 см. Образцы породы и субстратов для анализов отбирались по слоям 0 - 20 и 20-40 см.
Гранулометрический состав мелкозема горной породы и техногенных субстратов определяли по Н.А.Качинскому с подготовкой почвы пирофосфатом натрия [2, 5]. Окарбоначенные субстраты на вариантах опытов с внесением осадков хозбытовых стоков и опилок заливались водой, неоднократно размешивались, тщательно отделялись от всплывающих на поверхность органических остатков. Затем осадок преимущественно минеральной массы высушивался и анализировался.
Результаты и обсуждение
Сульфидная горная порода на первом варианте опыта (контроль) характеризовалась тяжелосуглинистым крупнопылевато-песчаным гранулометрическим составом (табл.). Она содержала много пыли (53,4%), песчаных фракций (31,3%) и небольшое количество ила (15,3%). Вполне закономерно, что при таком соотношении песка, пыли, ила, отсутствии в породе кальция и незначительном количестве экстрагируемого углерода (0,1%) сульфидная порода была слабооструктурена, подвержена ветро -вой эрозии (пылению), сильно уплотнена, слабоводопроницаема, мало воздухо- и влагоемка.
В результате окарбоначивания суглинком сульфидной породы для нейтрализации образующейся во времени кислотности гранулометрический состав этого техногенного субстрата (табл., вариант 2) трансформировался в тяжелосуглинистый иловато-песчаный. Здесь количество пыли (33,5%) по сравнению с контролем уменьшилось на 20%, а содержание ила возросло на 10% и составило 25%. Очевидно, что увеличение илистой фракции произошло за счет внесения карбонатного мелиоранта, где содержалось 32% ила (табл.). При таком соотношении пыли и ила в окарбоначенной породе увеличение песчаных фракций на 10% (41,6%) оказывало положительное влияние на многие водно-физические показатели субстрата.
На варианте 3 окарбоначенной породы с внесением осадков хозбытовых стоков гранулометрический состав этого субстрата характеризовался как среднесуглинистый крупнопылевато-песчаный. Здесь преобладали песчаные (42,9%) и пылеватые (39,8%) фракции, а количество ила по сравнению с контролем увеличилось только на 2% (табл.). Вполне закономерно, что внесение осадков хозбытовых стоков с незначительным содержанием ила в этом плодородном ингредиенте (13,5%) не могло существенно пополнить количество ила в субстрате. В осадках преобладала пыль крупная (49%) и песчаная фракция (23,6%). Отметим, что внесением осадков преследовалась, главным образом, цель пополнения в субстрате запасов органического вещества и основных элементов питания Р, К).
Техногенный субстрат в 4 варианте, где на окарбоначенную породу вносилась аллювиальная почва с долины реки Самара, характеризовался тяжелосуглинистым крупнопесчано-илистым грансоставом. В этом случае содержалось 30,2% ила, 43% пыли и 27% всех песчаных фракций (табл.). Такое соотношение песка, пыли и ила свидетельствовало о весьма благоприятной сбалансированности в этом субстрате гранулометрических фракций. Бесспорно, что увеличение ила на этом варианте опыта произошло как за счет внесения суглинка, так и при отсыпке аллювиальной почвы с содержанием в ней более 42% ила.
Вариант 5 - окарбоначенной породы с внесением древесных опилок по гран-составу - мало отличался от предыдущего (табл.). Изменение гранулометрического состава субстрата произошло только за счет окарбоначивания сульфидной породы.
Таблица
Гранулометрический состав мелкозёма сульфидной горной породы, техногенных субстратов и мелиорантов на опытном участке 0,25 га на ПСП "Шахта "Павлоградская". Слой 0-40 см. Апрель 2010 г._
Вариант опыта 1 Содержание фракций, мм, % на абсолютно сухую навеску Гранулометрический состав
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001 <0,01 (физическая глина)
1 (контроль) п*=4 3,55 27,75 20,90 13,03 19,51 15,26 47,80 тяжелосуглинистый крупнопылевато-песчаный
2 п=4 6,79 34,82 14,82 5,75 12,95 24,87 44,98 тяжелосуглинистый иловато-песчаный
3 п=3 11,23 31,66 23,62 4,78 11,45 17,26 33,49 треднесуглинистый крупнопылевато-песчаный
4 п=4 3,81 23,08 23,79 6,58 12,50 30,24 49,23 тяжелосуглинистый крупнопесчано-иловатый
5 п=4 3,99 27,07 19,27 8,39 13,19 28,09 49,67 тяжелосуглинистый песчано-иловатый
Мелиоранты
карбонатный суглинок п=4 0,10 24,02 22,50 15,60 5,75 32,03 53,38 тяжелосуглинистый песчано-илистый
аллювиальная почва п=2 2,73 25,10 14,56 6,54 8,72 42,35 57,61 легкоглинистый песчано-илистый
осадки хозбытовых стоков п=2 11,20 12,38 48,94 5,12 8,88 13,48 27,48 легкосуглинистый иловато-крупнопылеватый
* Примечание, п - число определений
В субстрате содержалось: 31% песка, 43% пыли и 28% ила, что также указывало на хорошую сбалансированность в нем гранулометрических фракций.
При сравнении с контролем других вариантов опыта отмечалось не только накопление илистой фракции (как основы для структурообразования, накопления вторичных минералов, увеличения поглотительной способности и так далее), лучшая сбалансированность гранулометрических фракций песка, пыли и ила, но и уменьшение средней пыли как наиболее дефляционно опасной при ветровой эрозии.
Выводы
Внесение и смешивание с сульфидной породой на глубину плантажного слоя карбонатного суглинка и плодородных ингредиентов повышало илистость техногенных субстратов, улучшало сбалансированность всех гранулометрических фракций мелкозема и уменьшало количество пылеватых фракций, в том числе и дефляционно-опасной средней пыли.
Наиболее доступными и пригодными для улучшения гранулометрического состава техногенных субстратов при рекультивации сульфидных горных пород для их озеленения являются четвертичные лессовидные карбонатные суглинки и аллювиальная почва с мест просадки от подработки угольных пластов по долине реки Самара.
Список литературы
1. Экологические устойчивые модели рекультивированных земель для степной зоны Украины / Бекаревич Н.Е., Масюк Н.Т., Чабан И.П., Забалуев В.А., Мыцик А.А. // Биологическая рекультивация нарушенных земель: Матер. Междунар. совещания. Екатеринбург, 3-7 июня 2002 г. - Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - С. 16-22.
2. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов в поле и лаборатории. - М.: Высшая школа, 1961. - 346 с.
3. Докучаев В.В Разбор главнейших почвенных классификаций // Избр. соч. в 3 т. -М.: Госиздат сельхоз. лит-ры, 1948 - 1949. - Т. 3. - Картография, генезис и классификация почв. - 1949. - С. 163-239.
4. Зверковский В.Н., Тупика Н.П. Биоэкологическое обоснование лесной рекультивации нарушенных земель // Биологическая рекультивация нарушенных земель: Матер. Междунар. совещания. Екатеринбург, 3-7 июня 2002 г. - Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - С. 112-124.
5. Качинский Н.А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения. - М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 192 с.
6. Келеберда Т.Н., Зубова Л.Г. Пригодность отвалов угольных шахт для биологического освоения // Экологические проблемы аграрного производства. -Днепропетровск, 1992. - Симпозиум 1. - С. 136.
7. Опанасенко Н.Е., Халимедник Ю.М., Костенко И.В. О сульфидных горных породах шахтных отвалов Западного Донбасса // Промислова боташка: стан та перспективи розвитку: Матер. IV Мiжнар. наук. конф. Донецьк, вересень 2003. -Донецьк: ТОВ «Лебщь», 2003. - С. 47-49.
8. Теория и практика рекультивации и озеленения породных отвалов в Западном Донбассе / Опанасенко Н.Е., Корженевский В.В., Халимедник Ю.М., Оболонский А.Е., Кононенко Н.А. // Уголь Украины. - 2000. - Вып. 7. - С. 29-32.
9. Итоги изучения и рекультивации сульфидных пород шахтных отвалов Западного Донбасса / Н.Е. Опанасенко, Ю.М. Халимедник, И.В. Костенко, О.А. Кайданович // Современные проблемы загрязнения почв: Тез. Междунар. науч. конф. Москва, МГУ, 24-28 мая 2004 г. - М., 2004. - С. 329-331.
10. Опанасенко Н.Е., Бабич И.В. Проблемы, концепция, теоретические основы и пути рекультивации сульфидных шахтных пород Западного Донбасса // Современные проблемы загрязнения почв: Тез. Междунар. науч. конф. Москва, МГУ, 24-28 мая 2004 г. - М., 2004. - С. 293-296.
11. Роль гранулометричного складу в параметризацп грунтоутворення та його мюце в класификаци грушив / Полупан М.1., Соловей В.Б., Величко В.А. та ш. // Вюник аграрно'1 науки. - 1999. - № 12. - С. 17-22.
Рекомендовано к печати д.с.-х.н. Опанасенко Н.Е.
ПИТАТЕЛЬНОСТЬ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ, ПОЛУЧЕННОЙ В РЕЗУЛЬТАТЕ СОВМЕСТНОГО ВЫСЕВА СОРГОВЫХ
КУЛЬТУР И СОИ
П.С.ОСТАПЧУК, кандидат сельскохозяйственных наук; Л.Н.РЕЙНШТЕЙН Крымский институт агропромышленного производства НААН Украины, с. Клепинино, Красногвардейский р-н, АР Крым
Введение
Наряду с кукурузой важным источником пополнения сочных, грубых и концентрированных кормов в Крыму являются сорговые культуры. Уникальная биологическая пластичность и устойчивость к засухе сорговых культур дает реальное основание выращивания их на больших площадях [1, 5].
Важнейшей задачей, стоящей перед отраслью кормопроизводства, является повышение содержания протеина в кормосмеси. В зимних рационах животных, по мнению В.А. Кубарева [7], более чем на 20% наблюдается недостаток переваримого протеина. Основная причина - обработка низкобелковых культур и использование на корм животным большего количества соломы и зернофуража.
Один из основных приемов интенсификации производства кормов - широкое распространение смешанных посевов кормовых культур, что предоставляет возможность оптимального балансирования питательных веществ и получения высококачественных кормов. Наибольшее распространение получили бинарные смеси, в которых злаковый компонент обычно бывает доминирующим, а бобовый - дополнительным, обогащающим зеленую массу белком [8].
Перспективным, но малоизученным в кормопроизводстве является вопрос использования сорго-суданского гибрида и суданской травы. Приготовление кормов из этих растений позволяет получить более чем 8,0 тыс. корм. ед. и 0,8-0,9 т переваримого протеина с 1 га площади [3].
Нашими предварительными исследованиями в течение пяти лет была доказана эффективность высева сорговых культур с соей: наивысшая урожайность зеленой массы среди смесей наблюдается у сорго-суданского гибрида, высеянного с соей, а наименьшая - у суданской травы с соей - разница в среднем составляет 65,6 и 17,7% соответственно в сравнении с кукурузой одновидового высева [9-11].
Силосование сочных кормов дает возможность сохранять их в течение продолжительного времени. При силосовании происходят сложные биохимические процессы, в результате которых часть питательных веществ сбраживается в органические кислоты. Этим кислотам и принадлежит главная роль в консервировании
