CC BY
42
3. Виноградова В.М. Семейство толстянковые (Crassulaceae) // Жизнь растений. Т 5. Цветковые растения. - М.: Просвещение, 1981. - С. 163-166.
4. Гончарова С.Б., Абанькина М.Н. Особенности строения и прорастания семян некоторых дальневосточных видов рода Sedum L. // Растительные ресурсы. - 1999. - Т. 35. - Вып. 1. - С. 46-52.
5. Гончарова С.Б. Очитковые (Sedoideae, Crassulaceae) флоры российского Дальнего Востока. - Владивосток: Дальнаука, 2006. - 222 с.
6. Интродукция и селекция цветочно-декоративных растений / под ред. Н.В. Цицина. - М.: Наука, 1978. -158 с.
7. Клюйков Е.В., Госсе Д.Д. Очитки и очитники. - М., 2006. - 48 с.
8. Колдаева М.Н., Гончарова С.Б. Морфолого-анатомическая характеристика семян представителей подсемейства Sedoideae (Crassulaceae) флоры российского Дальнего Востока // Ботанический журнал.
- 2005. - Т. 90. - № 11. - С. 1733-1744.
9. Коновалова Т.Ю., Шевырева Н.А. Очитки и другие толстянковые. - М.: Кладезь-Букс, 2006. - 95 с.
10. Прокопьев А.С. Биологические особенности видов рода Sedum в природе и в условиях интродукции в
лесной зоне Западной Сибири: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Томск: Изд-во ТГУ, 2008. - 22 с.
11. Березкна В.і Особливості насіння та насінневого розмноження очитків // Охорона, вивчення і збагачення рослин. світу. - 1992. - Вип.19. - С. 39-43.
12. Genera of Crassulaceae subfam. Sedoideae / United States Department of Agriculture. Germplasm Resources Information Network (GRIN). - 2007. - Режим доступа: http: //www. ars-grin.g ov/cg i-bin/npg s/h tml/gnlist.pl?1764.
УДК 633.4 Г.А. Демиденко, Е.В. Котенева
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕКРЕАЦИОННЫХ ЗОН г. КРАСНОЯРСКА
В статье рассматриваются вопросы развития альтернативных систем земледелия для улучшения экологического состояния рекреационных зон г. Красноярска. Исследованы научные подходы создания искуственно созданных почвогрунтов на основе органо-минеральных добавок (торф, птичий помет, вермикулит) и гумусово-аккумулятивных горизонтов почв.
Ключевые слова: альтернативная система земледелия, рекреационная зона, почвогрунт, органоминеральные добавки.
G.A. Demidenko, Ye.V. Koteneva
AGRICULTURE ALTERNATIVE SYSTEM FOR THE RECREATIONAL ZONE ECOLOGICAL CONDITION
PERFECTION IN KRASNOYARSK
The issues of the agriculture alternative system development for the recreational zone ecological condition perfection in Krasnoyarsk are considered in the article. Scientific approaches for creation of the artificially created soils on the basis of the organic and mineral additives (peat, bird dung, vermiculite) and humus-accumulative soil horizons are researched.
Key words: agriculture alternative system, recreational zone, soil, organic and mineral additives.
В настоящее время обозначилась тенденция экологизации сельскохозяйственного производства, которая востребовала освоение альтернативных систем земледелия с минимально возможным уровнем техногенного загрязнения окружающей среды. Метод органического земледелия среди биологических методов становится все более актуальным.
Не менее важной остается проблема качественных и количественных оценок техногенной трансформации отдельных природных компонентов с выходом на почвенно-растительный покров, выполняющий в городе важнейшие санитарно-гигиенические функции.
Структурно-функциональные свойства природных комплексов города во многом зависят от характера и силы антропогенного воздействия. Они определяются количеством техногенных источников, находящихся на территории города, их расположением, мощностью и качественным составом выбросов загрязняющих веществ.
Почва, как заключительное звено малого биологического круговорота и резервный фонд экосистемы, принимает основную химическую нагрузку, создаваемую производственной деятельностью, и ее состав отражает суммарный эффект многолетнего воздействия источников загрязнения. Растительность же, как наиболее динамичный компонент, служит хорошим индикатором устойчивости природного комплекса в урбанизированной среде, средством оценки его критического состояния. Зеленая зона города выполняет санитарно-гигиенические, рекреационные и средозащитные функции, а также оказывает эстетическое влияние на человека. Однако наиболее полное проявление этих функций зеленой зоны следует ожидать только от здоровых насаждений с нормальным ростом и развитием.
Нашими исследованиями разработана методика создания искусственных почвогрунтов, которые рекомендуются к использованию в озеленении города Красноярска.
Целью исследований являлось создание искусственных почвогрунтов для улучшения экологического состояния рекреационных зон г. Красноярска.
При создании искусственных почвогрунтов использовались основные компоненты: вермикулит, торф, птичий помет.
Вермикулит - уникальный природный сорбент, активный биостимулятор растений. Он является экологически чистым и стерильным материалом, поэтому находит широкое применение в растениеводстве. Содержание доступных форм магния, калия, железа, кальция в вермикулите обогащает почву ценными микроэлементами. Растения в такой почве лучше развиваются, плодоносят на 1-2 недели раньше, устойчивы к заболеваниям. Урожайность повышается на 20-30% за счет улучшения водно-воздушных свойств почвы, оптимизации условий минерального питания растений [6].
Данные свойства вермикулита позволяют его рекомендовать для применения в открытом грунте с целью предохранения поверхностного слоя от иссушения (мульчирование) [6].
Использованный нами вспученный вермикулит - сыпучий, рыхлый, легкий, долговечный, обладающий высокой впитывающей способностью, гигроскопичен, биологически стоек, химически инертен, нетоксичный материал.
Торф - органическая порода, образующаяся в результате биохимического процесса разложения (отмирания и неполного распада) болотных растений. Внесение торфа - оптимальный способ улучшения характеристик почвы: пористости, плотности, воздухоемкости, влагоемкости, микробиологического и питательного состояния грунта. Торф оздоравливает почву, снижает содержание нитратов в выращиваемой продукции в 1,5-2 раза, предотвращает накопление в растениях тяжелых металлов и других вредных веществ, ослабляет воздействие попадающих в почву ядохимикатов.
Перегной, образующийся в почве при длительном внесении торфа, препятствует вымыванию легкорастворимых удобрений. Торф обогащает почву гумусом. Обладая большим запасом элементов минерального питания, постепенно освобождающихся при минерализации, обеспечивает растения фосфором, калием, азотом и микроэлементами.
За счет своего дернисто-комковатого сложения и небольшого объемного веса торф изменяет неблагоприятные водно-физические свойства почв, способствует их оструктуриванию.
Верховой торф используется в качестве мульчи. Применение низинного и переходного торфа в качестве органических удобрений оптимизирует почвенные условия для произрастания зеленых насаждений. Переходный и низинный торф в озеленении и благоустройстве рекомендуется применять в смеси с нижележащей или другой привозной почвой для устройства газонов, создания плотных дерновых покрытий склонов и откосов дорог [7].
Птичий помет - органическое удобрение с высоким содержанием питательных веществ. Куринный помет, как удобрение, превосходит навоз. Термически высушенный помет содержит питательных веществ почти в 3 раза больше, чем сырой. Высушенный помет превращается в гранулированное удобрение, 56 % которого представлено фракцией 1-5 мм и 35 % - фракцией более 5 мм. По действию на урожай термически высушенный помет почти не уступает минеральным удобрениям [7].
Объекты и методы исследований. Район исследований находился в юго-западной части Красноярского лесостепного округа [5].
Почвенный покров исследуемой территории представлен в основном различными черноземами и разными видами пойменных почв [3].
В пределах юго-западной части Красноярского лесостепного округа (ст. Минино - район мясокомбината (г. Красноярск) было выполнено пять почвенных разрезов.
Подбор участков осуществлялся с учетом мезо- и микрорельефа. Участки охватывали всю зону исследований, а значит достаточно полно отражали характер исследуемой территории.
Изучение почвенного покрова зоны исследований проводилось методом пробных площадей, на которых закладывались почвенные разрезы, проводилось морфологическое описание почвенного профиля и отбор образцов на физико-химический анализ, а также на содержание доступных элементов питания - азота, фосфора, калия [1].
Для исследований использовали гумусово-аккумулятивный горизонт (А) чернозема выщелоченного среднегумусового маломощного среднесуглинистого (разрез №3) - «чернозем 3» и чернозема обыкновенного тучного маломощного тяжелосуглинистого ( разрез № 5 ) - «чернозем 5».
На гумусово-аккумулятивных горизонтах почв этих разрезов с добавлением перегноя, птичьего помета, торфа, вермикулита и их смесей проводились вегетационные опыты по выращиванию газона.
Смеси готовились по равному объему. Повторность - четырехкратная
Смеси засевались газонной смесью «коттедж», в состав которой входит овсянница красная жесткая (15%), овсянница красная (25%), мятлик луговой (20%), райграс пастбищный (15%), овсянница овечья (25%). Норма высева составляла 4 г/1 м2.
После посева осуществлялся регулярный полив газонных смесей водой. Поливной вес сосудов (ПВ) и норма высева (НВ) определялись лабораторным методом Н.Н. Николаева в кольцах Качинского (И - 100 мм, Ш - 80 мм) со съемными крышками и сетчатым дном [1]. Было организовано искусственное освещение. Через 1,5 месяца проведен первый укос на двух повторностях, следующий - через 3 месяца с начала отрастания трав; в сосудах первого укоса проверялось отрастание трав. Опыт проводился по следующей схеме (табл. 1).
Таблица 1
Схема вариантов лабораторного опыта создания почвогрунтов
№ п!п Вариант опыта Нумерация сосудов Масса а.с. грунта, г Поливной вес сосудов, г
1 Торф-вермикулит - 6:4 1-4 240 470
2 Торф-вермикулит - 8:2 5-8 280 470
3 Торф-вермикулит - 9:1 9-12 200 470
4 Торф - 1 13-16 250 490
5 Торф-помет-вермикулит - 4:2:4 17-20 250 475
6 Торф-помет-вермикулит - 5:3:2 21-24 220 480
7 Торф-помет-вермикулит - 6:3:1 25-28 200 470
В Торф-помет - 2:1 29-32 250 480
9 Чернозем выщелоченный, с. Придорожное (контроль) 33-36 500 700
10 Тепличная смесь (контроль) 37-40 370 620
11 Чернозем 3 41-44 400 610
12 Чернозем 3-вермикулит - 4:1 45-48 350 640
13 Чернозем 3-помет - 4:1 49-52 290 660
14 Чернозем 3-вермикулит-помет - 3:1:1 57-60 350 650
15 Чернозем 5 65-68 420 615
16 Чернозем 5-вермикулит - 4:1 73-76 330 630
17 Чернозем 5-помет - 4:1 77-80 390 650
1В Чернозем 5-вермикулит-помет - 3:1:1 85-88 330 640
В исследуемых смесях определялись рН водный, валовой азот, фосфор, калий из одной навески -по ГОСТ 27894.5 88; подвижный фосфор калий - по ГОСТ 26-204-91; нитратный и аммиачный азот -по ГОСТ 26-488-85 [2-3].
Учет продуктивности газонных смесей был разделен на 2 этапа - через 1,5 и 3 месяца.
Результаты исследований и их обсуждение. В опытах был использован вспученный вермикулит Татарского месторождения, среднезольный среднеразложившийся торф Тартатского месторождения, перегной птичьего помета Бархатовской птицефабрики, тепличная смесь, в состав которой входят торф, помет, опилки. Химические свойства основных компонентов почвогрунтов представлены в табл. 2.
Таблица 2
Химический состав органических компонентов (ГОСТ 27894.5 - 88)
Наименование компонента Влажность, % Содержание, % на сырое вещество
Орг. вещество Зола Азот Фосфор Калий
Птичий помет сухой 14 80 6 4,10 3,90 2,00
Торф низинный 30 31 9 1,06 0,10 0,06
Вермикулит 2,3 - - - 0,09 3,9
Данные табл. 2 показывают, что химический состав птичьего помета и торфа незначительно отличаются друг от друга в отличие от вермикулита. В его составе отсутствуют органическое вещество, зола и азот, но наблюдается высокое содержание калия. Данные органо-минеральные добавки применяли в одинаковых качествах, так как по химическому составу и физическим показателям они обладают свойствами, способными повышать почвенное плодородие.
Таблица 3
Основные агрохимические свойства почвогрунтов
№ п/п Вариант опыта рН водное Валовые формы, мг/100 г почвы Подвижные формы, мг/100 г почвы
N Р2О5 к>о N^3 N-N44 Р2О5 К2О
1 Торф-вермикулит - 6:4 7,8 0,51 0,97 0,16 3,0 4,2 14,0 18,0
2 Торф-вермикулит - 8:2 7,2 0,63 0,48 0,08 4.5 3,4 45,0 17.0
3 Торф-вермикулит - 9:1 7,0 0,61 0,48 0,10 5,4 5,5 30,0 14,0
4 Торф - 1 7,4 0,81 0,24 0,06 18,3 1,4 23,0 51,0
5 Торф-помет-вермикулит-4:2:4 7,2 0,61 0.11 0,06 15,2 4,5 343,9 82,0
6 Торф-помет-вермикулит -5:3:2 7,4 0,61 0,16 0,20 6,0 5,2 362,0 680,0
7 Торф-помет-вермикулит -6:3:1 7,3 0,66 0,15 0,06 6,0 1,4 289,6 300,0
8 Торф-помет - 2:1 7,5 0.71 0,14 0,14 3,7 3,8 4,0 7,0
9 Чернозем выщелоченный, с. Придорожное 6,7 0,15 0,09 0,10 5,0 3,4 39,0 13,0
10 Тепличная смесь 7,0 0,45 0,21 0,12 4,4 2,0 73,0 200,0
11 Чернозем разрез № 3 7,2 0,20 0,07 0,26 0,0 2,5 9,5 27,0
12 Чернозем 3-вермикулит - 4:1 8,3 0,18 0,06 0,20 0,7 3,7 9,0 39,0
13 Чернозем 3-помет - 4:1 8,1 0,40 0,73 0,26 2,8 4,2 8,0 35,0
14 Чернозем 3-вермикулит-помет - 3:1:1 8,0 0,48 0,58 0,28 4,4 4,0 6,2 31,0
15 Чернозем разрез № 5 7,7 0,23 0,02 0,35 4,7 3,7 26,0 32,0
16 Чернозем 5-вермикулит - 4:1 6,9 0,28 0,07 0,26 8,7 5,0 20,0 32,0
17 Чернозем 5-помет - 4:1 7,5 0,30 0,06 0,28 7,0 3,7 23,5 30,0
18 Чернозем 5-вермикулит-помет - 3:1:1 7,7 0,35 0,08 0,16 7,3 4,02 25,0 32,0
Таблица 4
Влияние почвогрунтов на продуктивность газонных смесей
Контроль Вариант опыта Вегетация 1,5 месяца Вегетация 3 месяца
Биомасса, г/сосуд Биомасса, г/сосуд
Тепличная смесь Тепличная смесь-контроль 4,25 5,29
Торф-вермикулит - 6:4 3,96 6,87
Торф-вермикулит - 8:2 3,02 5,20
Торф-вермикулит - 9:1 4,66 6,38
Торф - 1 5,21 5,65
Торф-помет-вермикулит - 4:2:4 5,59 7,59
Торф-помет-вермикулит - 5:3:2 5,68 9,01
Торф-помет-вермикулит - 6:3:1 6,5 6 СО 8,
Торф-помет - 2:1 4,8 5,28
Чернозем выщелоченный, с. Придорожное Чернозем выщелоченный- 5,56 5,59
Чернозем разрез № 3 4,46 6,29
Чернозем 3-вермикулит - 4:1 3,67 4,01
Чернозем 3-помет - 4:1 3,36 6,19
Чернозем 3-вермикулит 2,53 5,2
Чернозем разрез № 5 1,96 2,09
Чернозем 5-ве рмикулит - 4:1 1,14 1,48
Чернозем 5-помет - 4:1 4,50 2,83
Чернозем 5-вермикулит-помет - 3:1:1 2,22 1,51
Искусственно созданные почвогрунты представлены 18-ю вариантами (табл. 3). По составу их можно разделить на две основные группы:
1) черноземная смесь;
2) торфо-пометно-вермикулитовая смесь.
К первой группе относятся искусственно созданные почвогрунты (11-18) на основе гумусовоаккумулятивных горизонтов разрезов № 3 и 5. На основе гумусово-аккумулятивного горизонта чернозема выщелоченного разреза №3 созданы черноземные смеси: чернозем 3-вермикулит - 4:1; чернозем 3-помет - 4:1; чернозем 3-вермикулит-помет - 3:1:1). На основе гумусово-аккумулятивного горизонта чернозема обыкновенного разреза №5 созданы следующие черноземные смеси: чернозем 5-вермикулит - 4:1; чернозем 5-помет - 4:1; чернозем 5-вермикулит-помет - 3:1:1. Контрольным вариантом являлся чернозем выщелоченный тучный среднемощный среднесуглинистый (разрез близ с. Придорожное). Для данных почвогрунтов характерны следующие агрохимические свойства (табл. 3):
- реакция почвенного раствора варьирует от 6,7 до 7,8;
- валовые формы ИРК варьируют в следующих пределах: азот - от 0,15 до 0,48 % в 100 г; фосфор -от 0,02 до 0,58; калий - от 0,10 до 0,35 % в 100 г;
- содержание подвижных форм ИРК составляют аммонийный азот - от 2,5 до 5,0 мг в 100 г; нитратный азот - от 0,2 до 8,7; фосфор - от 6,2 до 39,0; калий - от 13,0 до 39,0 мг в 100 г.
Ко второй группе относятся искусственно созданные почвогрунты торфо-пометно-вермикулитовых смесей (1-8) (табл. ): торф - 1; торф-помет-вермикулит - 4:2:4; торф-помет-вермикулит - 5:3:2; торф-
помет-вермикулит - 6:3:1; торф-помет - 2:1; торф-вермикулит - 6:4; торф-вермикулит - 8:2; торф-вермикулит - 9:1. Контрольным вариантом являлась тепличная смесь.
Для данных почвогрунтов характерны следующие агрохимические свойства (табл.3). Реакция почвенного раствора варьирует от 7,0 до 7,8. Валовые формы NPK варьируют в следующих пределах: азот - от
0.45.до 0,81 % в 100 г; фосфор - от 0,11 до 0,97; калий - от 0,06 до 0,20 % в 100 г. Содержание подвижных форм NPK составляют амонийный азот - от 1,4 до 5,2 мг в 100 г; нитратный азот - от 3,0 до 18,3; фосфор -от 4,0 до 73,0; калий - от 7,0 до 82,0 мг в 100 г.
Результаты вегетации через 1,5 и 3 месяца почвогрунтов первой и второй групп искусственно созданных почвогрунтов (табл. 4) показывают влияние почвогрунтов на продуктивность газонных смесей.
В группе черноземных смесей (первой) наибольшая продуктивность наблюдается в варианте чернозем 5-помет (4:1) в 1,5 месяца вегетации газонной смеси. Высокая продуктивность наблюдается также в вариантах чернозем 3-вермикулит (4:1); чернозем 3-помет (4:1); чернозем 3-вермикулит-помет (3:1:1) в 3-й месяц вегетации.
В группе торфо-пометно-вермикулитовых смесей (второй) наибольшая продуктивность наблюдается в варианте торф-помет-вермикулит (6:3:1) в 1,5 месяца вегетации газонной смеси. Высокая продуктивность наблюдается также в вариантах торф-помет-вермикулит (6:3:1) и торф-помет-вермикулит (6:3:1) в 3-й месяц вегетации, что в 2 раза превышает контроль.
Выводы
1. Использование биологических систем земледелия позволяет создавать искусственные почвогрунты для выращивания газонной смеси «Коттедж», улучшающей рекреационные территории города.
2. Перспективный метод создания искусственных почвогрунтов на основе органо-минеральных добавок (торф, птичий помет, вермикулит) и гумусово-аккумулятивных горизонтов позволяет выращивать высокопродуктивные газоны до 3-х и более месяцев вегетации.
3. При создании искусственно созданных почвогрунтов целесообразно использовать наиболее продуктивные варианты в первой группе в виде черноземной смеси и второй группе - торфо-пометно-вермикулитовой смеси.
4. Полученные показатели биомассы (г/сосуд) позволяют нам рекомендовать черноземные и торфо-помето-вермикулитовые искусственные почвогрунты для выращивания газонных смесей и их использования в озеленении городов.
Литература
1. Агрофизические методы исследования почв. - М.: Наука, 1966. - 259 с.
2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. - М.: Изд-во МГУ, 1975. - 488 с.
3. Бугаков П.С., Чупрова В.В. Агрономическая характеристика почв земледельческой зоны Красноярского края. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 1995. - 176 с.
4. Горышина Т.К. Растения в городе. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1991. - 148 с.
5. Крупкин П.И., Пахтаев Г.П., Топтыгин В.В. Природное районирование Красноярского края. - Красноярск, 2002.
6. Протопопова Е.Н. Рекомендации по озеленению городов и рабочих поселков Средней Сибири. -Красноярск, 1972. - 147 с.
7. Строганова М.Н., Очарова М.Г. Городские почвы: опыт изучения и систематики // Почвоведение. -1992. - № 7. - С. 16-24.
