CC BY
30
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
УДК 631.461
DOI 10.24411/0235-2516-2018-10033
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО БИОЛОГИИ ПОЧВЫ
1Т.А. Дудкина, к.с.-х.н., 2И.В. Дудкин, д.с.-х.н.
1ВНИИземледелия и защиты почв от эрозии, e-mail: dt5dt@mail.ru.
2Курский НИИ агропромышленного производства, e-mail: dudkini1@mail.ru.
Плодородие почвы зависит от многих факторов и, в частности, от биологической активности, показателем которой служит целлюлозоразрушающая способность. Существующая методика ее определения основана на помещении в почву на период экспозиции льняного полотна. Аналогичным образом определяется протеолитическая активность почвы, только вместо ткани в почву помещают фотобумагу. По этим методикам исследуемый материал закладывают в почву с помощью лопаты. Этот способ недопустим в мелкоделяночных опытах и при изучении бесплужной основной обработки почвы. Проведен поиск инструмента, который в большей мере отвечал бы задачам исследования биологической активности почвы. Установлено, что для этого наиболее подходит меч Колесова, применяемый в лесоводстве, но и он требует усовершенствования. Это орудие создает щель с неровной вертикальной стенкой. Кроме того, легкое погружение в почву этого инструмента обеспечивается лишь на песчаных почвах. Рассмотрены также другие, современные орудия, но они тоже имеют недостатки. Поэтому предлагается инструмент, при проектировании и изготовлении которого эти недостатки были учтены. Он представляет собой меч Т-образного поперечного сечения и состоит из ручки и прикрепленной к ней прямоугольной пластины. На полотне по нижнему и боковым краям сделаны фаски, которые обеспечивают легкое заглубление стального полотна в почву на необходимую глубину. На пластине нанесены риски для контроля глубины погружения инструмента в почву. Инструмент вертикально ставится на поверхность почвы, при нажатии на ручку двумя руками он заглубляется до требуемого уровня. При этом одновременно выполняются движения вперед-назад, что облегчает погружение в грунт полотна и увеличивает размер щели, в которую помещается исследуемый образец ткани или фотобумаги. Данный инструмент упрощает и облегчает выполнение работы.
Ключевые слова, целлюлозоразрушающая способность почвы, протеолитическая активность, исследования, инструмент для закладки образцов почвы.
A TOOL FOR RESEARCH ON SOIL BIOLOGY
lPh.D. T.A. Dudkina, 2Dr.Sci. I.V. Dudkin
1 All-Russian Research Institute of Arable Farming and Soil Erosion Control, e-mail: dt5dt@mail.ru.
2Kursk Research Institute of Agro-Industrial Production, e-mail: dudkini1@mail.ru.
Soil fertility depends on many factors and, in particular, on biological activity, the indicator of which is cellulose-destroying ability. The existing methodology for its determination is based on placing a flax cloth into the soil for the period of exposure. Proteolytic activity of the soil is determined in a similar way, but photographic paper instead of cloth is placed into the soil. According to these methods the material under investigation is laid into the soil with the help of a shovel. This method is inadmissible in small-scale experiments and in the study of plowless primary tillage. A search for a tool more in line with the tasks of studying biological activity of the soil was carried out. It is considered that Kolesov's sword, used in forestry, is most suitable for this purpose. But it also requires improvement. This tool creates a slot with an uneven vertical wall. In addition, easy immersion of this tool into the soil is provided only on sandy soils. Other more modern tools are also considered. They also have drawbacks. Therefore, a tool is proposed, in the design and manufacturing of which these drawbacks were taken into account. The proposed tool is a sword of a T-shaped cross-section and consists of a handle and a rectangular plate attached to it. On the plate chamfers are made along the lower and lateral edges which ensure
easy penetration of the steel plate into the soil to the required depth. The plate carries marks to control the depth of the immersed tool in the soil. The tool is placed vertically on the surface of the soil. When you press the handle with both hands, it goes down to the desired level. At the same time, forward-backward movements are performed simultaneously, which facilitates the immersion of the plate into the soil and increases the size of the slot into which the sample of the cloth or photo paper under study is placed. This tool simplifies and facilitates the execution of the work. It is highly demanded, reliable and durable.
Keywords, cellulose-destroying ability of soil, proteolytic activity, tool, laying samples of cloth into the soil.
Главная задача растениеводства - повышение продуктивности и устойчивости агроэкосистем. Успешное ее решение зависит от состояния почв, в частности, сохранения и роста плодородия почвы. Различают потенциальное (естественное) и эффективное (приобретенное под влиянием удобрений, обработки, мелиоративного улучшения и т.п.) плодородие почв [1]. Уровень плодородия почвы в значительной мере находится в зависимости от ее биологических особенностей. Почву следует рассматривать как среду обитания различных организмов, образующую вместе с ними природную систему. Почвы различаются между собой по составу биоты, направленности биохимических и физиологических превращений в зависимости от сочетания разного рода факторов, обеспечивающих процесс почвообразования [2]. Общее биологическое состояние почвенной среды характеризует ее биологическая активность, которую определяют с помощью разных показателей, но чаще всего для этого используют целлюлозоразрушающую способность почвы. Применяемая в настоящее время методика установления целлюлозоразрушающей способности почвы была предложена И.С. Востро-вым и А.Н. Петровой [3]. Она предполагает закладку льняного полотна в почву на разные периоды экспозиции (7-10 дней, 30, на весь вегетационный период изучаемой культуры) в соответствии с целями, поставленными исследователем. Авторы предлагаемой методики доказали, что при использовании ткани возможно оценить весовым методом и визуально не только в целом интенсивность разложения целлюлозы, но и выделить зоны максимальной активности процесса разложения клетчатки в почве, подвергнутой различным воздействиям.
Во многом сходна с методикой определения целлюлазной активности методика установления протеолитической почвенной активности [4]. Только в данном случае в почву закладывают листы фотобумаги, по степени разложения желатинового слоя которой определяют активность почвенных ферментов [5]. Методики определения целлюлаз-ной и протеолитической почвенной активности достаточно просты и позволяют приблизится к определению интенсивности прохождения процессов непосредственно в природных условиях.
Цель данной работы - поиск инструмента, который упрощал и облегчал бы выполнение исследований по определению биологической активно-
сти почв разной плотности.
Методика и результаты исследований. Предложенные авторами методы заключаются в том, что в почву исследуемый образец (фотобумага, фотопленка, льняное полотно, хлопчатобумажная ткань) закладывается с применением лопаты. Лопатой формируется ямка (разрез) или создается щель на исследуемую глубину или глубже. В образовавшемся почвенном разрезе одна из сторон выравнивается ножом и исследуемый образец прикладывается к ней. Затем ямку засыпают, следя за тем, чтобы исследуемый образец был прижат к почвенной стенке. Для этого почву, насыпанную в ямку, уплотняют.
В мелкоделяночных опытах, а также при изучении основной обработки почвы без использования плуга данный способ закладки исследуемого материала недопустим, так как на планируемой площади, где проводят исследования на месте разреза, необходимо удалить произрастающие растения, в результате чего нарушается существующее сложение почвы опытной делянки.
Используя лопату, можно создать щель, глубина которой 20 см. Полотно лопаты имеет неровную форму, поэтому щель нужно выравнивать ножом. При выравнивании почва осыпается и глубина щели уменьшается, что можно выделить как недостаток данного способа, так как глубина изучаемого слоя в данном случае составит всего лишь 15-18 см.
В образовавшуюся щель опускается исследуемый образец и для плотного его прилегания к выравненной стенке повторно вводят лопату в землю на расстоянии 6-8 см от щели.
Для совершенствования методики определения целлюлозоразрушающей и ферментативной способности почвы и облегчения труда потребовалось найти или создать более удобный и совершенный инструмент, чем лопата. С этой целью был проведен литературный, патентный поиск. В лесоводческих работах до сих пор (более 135 лет) используют инструмент, предназначенный для высадки сеянцев, саженцев. Вначале он назывался лесопосадочной лопатой ЛПЛ-5,5, а затем сажальным мечом Колесова или мечом Колесова, который назван в честь автора разработки и изобретения - А.А. Колесова. Сажальный меч Колесова представляет собой узкую металлическую лопату, предназначенную для посадки саженцев и сеянцев. Он состоит из деревянной ручки, железного черенка с муфтой
и пластины. Размер пластины: длина - 38 см, ширина - 10-13 см, толщина вверху - 2,5-3 см. Боковые и нижняя части пластины заточены. Деревянная ручка, длина которой составляет 36 см, крепится с помощью муфты. Меч высотой 58 см и весом 4-5,4 кг легко пробивает щель в песчаной почве для посадки растений.
Меч заглубляют в почву на всю длину штыка. Образуется щель. Затем его раскачивают вперед-назад, формируя лунку, ширина которой достигает 10 см. Осторожно извлекают меч из почвы, стараясь не обрушить стенки подготовленной щели, в которую вставляют сеянец или саженец. Повторное заглубление в землю меча на расстоянии 8-10 см от щели и раскачивание его вперед и назад способствуют плотному прилеганию корневой системы к почве.
Для выполнения работы по определению биологической активности почвы в лесном и сельском хозяйстве, в частности, для закладки в почву образцов ткани и фотобумаги, меч Колесова не является совершенным орудием, он имеет конструктивные недостатки. С целью придания жесткости пластина меча литая и профиль - сег-ментообразный в поперечном сечении, а в нижней части она выполнена округлой формы и в связи с этим
Инструмент для закладки в почву образцов ткани и фотобумаги
создается щель, которая имеет неровную вертикальную стенку. Кроме того, форма пластины не обеспечивает легкого погружения в почву (за исключением песчаных) и работа с мечом требует больших физических усилий.
Совершенствование уже существующих, изобретение новых разнообразных инструментов, которые используют для поделки щелей, лунок с целью посадки растений в лесном и сельском хозяйстве идет постоянно. Известен ряд современных инструментов, выполняющих эти задачи [6-8]. Принцип у них остается такой же - сформировать посадочное место. Создается щель-лунка или лунка необходимой формы, приближенной к кому земли высаживаемого растения. Недостатком их является то, что, так как они изначально предназначены для посадки растений, то они формируют отверстия в почве, которые не обеспечивают легкую и качественную, с плотным и ровным прилеганием к сформировавшейся стенке почвенного разреза, закладку в почву исследуемых образцов ткани и фотобумаги.
Предложен инструмент, который решает эти проблемы [9]. Прототипом для него послужил меч Колесова. Данный инструмент предназначен для создания щели определенной длины и глубины, которые определяются размером закладываемого образца. Образец предварительно готовят. Например, если образец (ткань или фотобумага) имеет размер 5 х 30 см, то он пришивается синтетической ниткой к плотному полиэтилену размером 6 х 35 см. После такой подготовки его легче заложить в почву, а после периода экспозиции извлечь. Инструмент выполнен из стали в виде меча Т-образного поперечного сечения (рисунок) и состоит из ручки и прикрепленной к ней прямоугольной пластины. Для удобства исследователя в работе ручку можно сделать из дерева или на металлическую основу насадить прорезиненные наконечники. По нижнему и боковым краям полотна сделаны фаски, которые позволяют осуществить более легкое заглубление пластины данного инструмента на нужную глубину. Нанесенные на пластине риски дают возможность контролировать глубину погружения. После закладки исследуемых образцов выступающая над поверхностью почвы полоска полиэтилена выполняет роль маячка. К полиэтилену в верхней части можно еще прикрепить яркий кусочек ткани, который позволит легко найти исследуемые образцы в посевах изучаемых культур.
Инструмент применяют следующим образом. Место, где непосредственно будут делать щель, очищают от камешков и растительных остатков. Инструмент устанавливают вертикально на поверхность почвы и нажатием на ручку погружают на необходимую для исследований глубину. Одновременно при нажатии на ручку и заглублении инструмента совершаем движения вперед-назад. Это позволяет увеличить щель и обеспечить погружение в грунт полотна устройства на почвах с высокой плотностью.
Инструмент позволяет создать узкую щель (от 1,0 до 2,0 см), в которой размещается исследуемый образец. Гладкая поверхность щели обеспечивает плотное прилегание образца к одной из стенок почвенного разреза. В условиях повышенной влажности возможно налипание почвы на рабочую поверхность пластины. В таком случае почва счищается ножом. Для более плотного прижатия образца необходимо повторно заглубить инструмент, отступив от щели на 3-4 см. Вновь образовавшаяся щель засыпается почвой.
Таким образом, применение предлагаемого устройства дает возможность осуществить закладку исследуемых образцов в междурядьях, а также в рядках в посевах культурных растений таким образом, что растения не повреждаются или их повреждение будет минимальным. При этом не нарушается сложение пахотного слоя, что очень важно при работе на фонах с безотвальной обработкой почвы. Данный инструмент упрощает и облегчает выполнение производимой работы. Практика его применения показала, что это орудие надежное и долговечное.
Литература
1. Сигов В.И., Шурыгина Т.Д. Словарь по земледелию. - М.: Россельхозиздат, 1987. - 222 с.
2. Кольцова О.М. Биологическая диагностика состояния чернозема выщелоченного типичной лесостепи // Вестник Воронежского государственного аграрного университета, 2012, № 1(32). - С. 7-11.
3. Востров И.С., Петрова А.Н. Определение биологической активности почвы различными методами // Микробиология, 1961, Т. 30, Вып. 4. - С. 665-672.
4. Мишустин Е.Н., Никитин Д.И., Востров И.С. Прямой метод определения суммарной протеазной активности почвы / Сборник докладов по ферментативной активности почвы. - Минск: Наука и техника, 1968. - С. 144-150.
5. Кураков А.В., Прохоров И.С. Грибной гидролиз растительных полимеров и азотфиксация в почвах / Почвы -национальное достояние России: материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 9-13 августа 2004), кн. 1. - Новосибирск: Наука-центр, 2004. - С. 639.
6. Романов Е.М., Самосудов А.Е., Ушурцев А.В. и др. Ручное устройство для образования лунок под посадку контейнеризированных сеянцев. Патент на изобретение, № 2202871, 2003, Бюл. № 12.
7. Казаков В.И., Галанов В.Н., Бельчатов Г.Ф. и др. Меч для посадки лесных культур. Патент на изобретение, № 2145780, 2000, Бюл. № 6.
8. Гизатуллин В.Н. Ручной инструмент для посадки сеянцев и саженцев с закрытой корневой системой «меч Сабинский». Патент на полезную модель, № 154976, 2015, Бюл. № 26.
9. Дудкина Т.А., Масютенко Н.П., Дудкин И.В. и др. Инструмент для закладки в почву образцов ткани и фотобумаги. Патент на полезную модель, № 172920, 2016, Бюл. № 122.
ОБЩЕСТВЕННЫЕ СЛУШАНИЯ
19 сентября 2018 г. в 15:00 в здании администрации городского округа Серебряные Пруды: 142970, Московская обл., р.п. Серебряные Пруды, ул. Первомайская, д. 11 состоятся общественные обсуждения (в форме слушаний), с гражданами и общественными организациями объектов Государственной экологической экспертизы (ГЭЭ) - материалов проектно-технической документации (ПТД), включая ТЗ и проекты материалов ОВОС на пестициды: Ампир, ВР (360 г/л глифосата кислота (изопропиламинная соль)), Ампир Экстра, ВР (540 г/л глифосата кислоты) (калиевая соль)), регистрант ООО «ХИМ-СНАБ» (Россия); БисолбиСан, Ж (титр не менее 100 млн. КОЕ/мл Bacillus subtilis, штамм Ч-13), регистрант ООО «Бисолби-Интер» (Россия); Дикамин-Д, ВР (600 г/л 2,4-Д кислоты (диметиламинная соль)), регистрант ПЕТЕРС & БУРГ Кфт. (Венгрия); Спад Ник Гранулы, Г (1000 г/кг хлорпрофама), регистрант Ацето Эгрикалчерал Кемикалз Корпорейшн (США), агрохимикаты: Хайгло, Юдуо, регистрант РОТАМ Л.Т.Д. (КНР).
Общественные обсуждения (в форме слушаний) материалов ПТД указанных пестицидов и агрохимика-тов проводятся с целью прохождения в течение четырех месяцев Государственной экологической экспертизы и последующей Государственной регистрации пестицидов и агрохимикатов, которые будут использоваться на всей территории Российской Федерации.
Объекты ГЭЭ материалов ПТД пестицидов и агрохимикатов рекомендуются к применению на территории России. Материалы ПТД объектов Государственной экологической экспертизы, пестицидов и агрохимикатов, представляет «ООО НПО Агрохимсоюз»: г. Москва, ул. Большая Академическая, д. 44, корп. 2. Копии материалов ПТД объектов Государственной экологической экспертизы на пестициды и агрохимикаты доступны для рассмотрения с 20 августа 2018 г. по 19 октября 2018 г. с 10.00 до 15.00 в ООО «Сельхозхимия», 142970, Московская обл., р.п. Серебряные Пруды, ул. Мичурина д. 1. Тел.: 8 496 673 14 45. Письменные предложения направлять в ООО «Сельхозхимия». Приглашаются все желающие. При себе иметь паспорт. Проведение общественных обсуждений обеспечивает вышеуказанная организация совместно с Администрацией городского округа Серебряные Пруды Московской области.
