CC BY
11
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ЗАПАСОВ ВОДЫ В СНЕЖНОМ ПОКРОВЕ НА ЗЕМЛЯХ _РЯЗАНСКОЙ МЕЩЕРЫ_
DOI: 10.31618^^2413-9335.2019.2.68.442 Евсенкин Константин Николаевич
кандидат технических наук, ФГБНУ «ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова», Мещерский филиал, г. Рязань Ильинский Андрей Валерьевич кандидат с/х наук, доцент, ФГБНУ «ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова», Мещерский филиал, г. Рязань
RESULTS OF THE STUDY OF WATER RESERVES IN THE SNOW COVER ON THE LANDS OF
THE RYAZAN MESHCHERA
Evsenkin Konstantin
candidate of technical Sciences Federal State Scientific Institution «All-Russian research institute for hydraulic engineering and reclamation of A.N. Kostyakov», Meshchersky branch, Ryazan Ilinskiy Andrey
candidate of agricultural sciences, associate professor Federal State Scientific Institution «All-Russian research institute for hydraulic engineering and reclamation of A.N. Kostyakov», Meshchersky branch, Ryazan
АННОТАЦИЯ
Проведены многолетние снегомерные наблюдения на мелиоративном участке «Тинки-2» и лесном массиве в п. Солотча. Снегомерная съемка включала в себя определение в контрольных точках вдоль промерной линии высоты снежного покрова при помощи переносной снегомерной рейки и плотности снега при помощи весового снегомера, а также расчет запасов воды в снежном покрове. На основании результатов натурных исследований дана сравнительная оценка запасов воды в снежном покрове для различных участков мелиорированных земель.
ABSTRACT
Long-term snow-measuring observations were carried out on the reclamation site "tinki-2" and the forest in the village of Solotcha. Snow measuring survey included determination of snow cover height at control points along the measuring line with the help of a portable snow measuring rack and snow density with the help of a weight snow meter, as well as calculation of water reserves in the snow cover. Based on the results of field studies, a comparative assessment of water reserves in the snow cover for different areas of reclaimed land is given.
Ключевые слова: атмосферные осадки, запас воды, мелиорированные земли, продуктивность, сельское хозяйство, снежный покров, экологическая безопасность.
Keywords: precipitation, water supply, reclaimed land, productivity, agriculture, snow cover, environmental safety.
Водные ресурсы являются одним из ключевых компонентов биосферы, оказывающим
существенное влияние на среду обитания человека [5, 10]. В целях обеспечения высокой продуктивности сельскохозяйственных культур посредством поддержания влажности почвы в необходимых пределах на протяжении всего вегетационного периода необходима вода. При помощи мелиоративных мероприятий
осуществляется регулирование естественной влажности почвы [10]. При проведении увлажнительно-осушительной мелиорации,
направленной на повышения впитывания воды в почву важно изучение объема влаги на поле, поступающей с атмосферными осадками (жидкими
и твердыми) [6]. Большое влияние в Нечерноземной зоне при формировании водных режимов мелиорированных земель оказывает снежный покров. Распределение снежного покрова на водосборе и типах рельефа зависит от ряда постоянно действующих как природных, так и антропогенных факторов [8]. В процессе антропогенного воздействия на агроландшафт, при ухудшении качественного состава воды снижается и экологическая устойчивость биогеоценоза [1, 2, 3, 4]. Для определения среднего запаса воды в снежном покрове на определенной площади осуществляется снегомерная съемка, включающая натурные замеры высоты и плотности снежного покрова в контрольных точках вдоль промерной
линии [9]. Актуально подобные наблюдения выполнять применительно к различным угодьям, покрывающим водосбор (лес, пашня, болотам, залежи и др.) [7]. Сведения об атмосферных осадках представляются в виде данных об их количестве, выпадающем в виде дождя и снега. Количество атмосферных осадков измеряется высотой слоя воды (в м3/га), образующегося в результате их выпадения за отдельный дождь (снегопад) или за какой-либо период времени на водонепроницаемой поверхности [9].
Цель исследований заключалась в изучении высоты и плотности снега, определении запасов воды в снежном покрове для различных участков
мелиорированных земель. Для изучения и оценки запасов воды в снежном покрове были проведены снегомерные съемки в течение пяти лет на мелиоративном объекте «Тинки-2» и участке лесного массива пос. Солотча. Наблюдения по определению запасов воды в снеге выполнены в момент наибольшей высоты снежного покрова (приблизительно перед началом весеннего таяния снега). Снегомерная съемка включала в себя определение в контрольных точках вдоль промерной линии: высоты снежного покрова при помощи переносной снегомерной рейки (рисунок 1) и плотности снега при помощи весового снегомера (рисунок 2).
Рисунок 1. Определение высоты снежного покрова при помощи переносной снегомерной рейки (земли АО «Московское» Рязанская область, 2019 год)
Рисунок 2. Определение плотности снега при помощи весового снегомера (земли АО «Московское» Рязанская область, 2019 год)
Наблюдение за снежным покровом и запасов воды в снеге, полученные по данным
снегомерная съемка выполнены в соответствии с снегомерной съемки на мелиоративном объекте
«Методическими указаниями по проведению «Тинки-2» и участке лесного массива пос. Солотча,
наблюдений за мелиоративным состоянием представлены в таблице 1. осушенных земель, 1972». Результаты определения
Таблица 1
Результаты расчета запаса воды в снеге обследованных территорий Рязанской области_
Годы Запас воды в снеге, м3/га
мелиоративный объект «Тинки-2» лесной массив п. Солотча
2012 989,5 785,1
2013 1098,2 991,3
2014 1125,4 1009,5
2019 1315,0 1090,0
Среднее 1132,0 969,0
Анализ усредненных многолетних запасов воды в снеге обследованных участков Рязанской области показал, что на территории мелиоративного объекта «Тинки-2» содержание воды в снеге на 17 % выше, чем на территории участка лесного массива пос. Солотча. При этом наибольшие запасы воды в снеге обследованных территорий зафиксированы в 2019 году: 1315 м3/га - для территории мелиоративного объекта «Тинки-2» и 1090 м3/га для территории лесного массива пос. Солотча. Наименьшие запасы воды в снеге обследованных территорий были зафиксированы в 2012 году: 989,5 м3/га - для территории мелиоративного объекта «Тинки-2» и 785,1 м3/га для территории лесного массива пос. Солотча.
Таким образом, основываясь на результатах снегомерной съемки, было установлено, что для мелиорированных земель объекта «Тинки-2» и участка лесного массива пос. Солотча характерно различие по плотности и высоте снежного покрова и, как следствие - по запасам воды в снеге. Средний запас воды в снеге мелиоративного объекта «Тинки-2» на 163 м3/га больше, чем в снеге фонового участка лесного массива пос. Солотча. Данное обстоятельство можно объяснить тем, что территория мелиоративного объекта «Тинки-2» защищена лесным массивом, который в свою очередь, выступает в качестве снегозадержания и способствует уменьшению скорости ветровых потоков, что благоприятно сказалось на мощности снежного покрова и, как следствие, на увеличении запасов воды в снеге.
Список литературы
1. Евсенкин К.Н., Нефедов А.В., Иванникова Н.А. Технология восстановления плодородия сработанных торфяных почв // Основные результаты научных исследований института за 2017 год. Сборник научных трудов. - М.: Изд. ВНИИГиМ, 2018. - С. 148-158.
2. Захарова О.А., Евсенкин К.Н. Характеристика грунтовых вод на
мелиорированном агроландшафте // Вестник Рязанского государственного
агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2016. - № 2 (30). - С. 18-22.
3. Ильинский А.В., Побединская Г.В. Результаты агрохимического обследования длительно используемых почв осушенных земель // Проблемы рационального использования природохозяйственных комплексов засушливых территорий / сб. науч. тр. / науч. Ред. Зволинский В.П. - ФГБНУ «ПНИИАЗ», 2015. - С. 57-60.
4. Ильинский А.В., Игнатенок В.А. Результаты мониторинга сбросных и коллекторно-дренажных вод длительно используемых осушенных земель на примере мелиоративной системы «Тинки-2» Рязанской области // Проблемы рационального использования природохозяйственных комплексов засушливых территорий сб. науч. тр. науч. Ред. Зволинский В.П. - ФГБНУ «ПНИИАЗ», 2015. - С. 74-77.
5. Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф., Ильинский А.В., Гусева Т.М. Мониторинг тяжелых металлов в поверхностных и груновых водах ландшафта Окского бассейна // Интеграл. - 2008. -№ 6(44) . - С. 19.
6. Маслов Б.С. Мелиорация вод и земель. - М., 2004. - 278 с.
7. Никитин И.С., Панов Е.П., Родин К.И. Мелиорация земель Мещерской низменности // М.: Моск. рабочий, Рязан. отделение, 1986. - 208 с.
8. Никитин И.С., Плехов Л.Н., Томин Ю.А. Определение испарения со снежного покрова // Мелиорация земель Мещерской низменности. -Рязань: Мещерская ЗОМС, 1974. С. 21-25.
9. Чеботарев А.И. Гидрологический словарь. -Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1964. -224 с.
10. Шумаков Б.Б. Научные основы ресурсосбережения и охраны природы в мелиорации и водном хозяйстве. - М.:НР, 1998. -312 с.
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭФФЛЮЕНТА НА ДЕГРАДИРОВАННЫХ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ _ПОЧВАХ_
DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2019.2.68.468 Ильинский Андрей Валерьевич
кандидат с/х наук, доцент, ФГБНУ «ВНИИГиМим. А.Н. Костякова», Мещерский филиал, г. Рязань
RESULTS OF EFFLUENT APPLICATION ON DEGRADED ALLUVIAL SOILS
Ilinskiy Andrey
candidate of agricultural sciences, associate professor Federal State Scientific Institution «All-Russian research institute for hydraulic engineering and reclamation of A.N. Kostyakov», Meshchersky branch, Ryazan
АННОТАЦИЯ
Проведенный Мещерским филиалом ВНИИГиМ мониторинг агрохимических свойств аллювиальной луговой среднесуглинистой почвы стационарного участка, расположенного в пойме р. Оки, показал снижение качества почвы, которое выразилось в уменьшении количества подвижного фосфора на 74 мг/кг, подвижного калия на 64 мг/кг, убыли органического вещества на 0,33 % и увеличении кислотности почвы на 0,6 ед. рН [5]. Одним из перспективных направлений восстановления плодородия деградированных аллювиальных почв мелиорированных земель является применение современных мелиорантов полученных путем ускоренной переработки органических отходов сельского и коммунального хозяйства. Экспериментальные исследования показали, что применение эффлюента в испытуемых дозах улучшило агрохимические свойства деградированной аллювиальной луговой среднесуглинистой почвы, тем самым повысив её экологическую устойчивость.
ABSTRACT
Held Meshchersky branch of VNIIG monitoring of agrochemical properties of the alluvial meadow soils of stationary plots located in the floodplain of the Oka, showed a decrease in soil quality, which has resulted in reducing the amount of mobile phosphorus by 74 mg / kg, mobile potassium by 64 mg/kg, loss of organic matter by 0,33 % and increase in soil acidity of 0,6 pH units [5]. One of the perspective directions of restoration of fertility of the degraded alluvial soils of the reclaimed lands is application of modern meliorants received by accelerated processing of organic waste of agriculture and municipal services. Experimental studies have shown that the use of effluent in test doses improved the agrochemical properties of degraded alluvial meadow medium loamy soil, thereby increasing its environmental sustainability.
Ключевые слова: агрохимические свойства; аллювиальные почвы; вегетационный эксперимент; восстановление плодородия; деградация; мелиорант; сельское хозяйство; экология; эффлюент.
Keywords: agrochemical properties; alluvial soils; vegetation experiment; soil restoration; degradation; meliorant; agriculture; ecology; effluent.
Для выполнения определенных Доктриной продовольственной безопасности ориентиров по производству отечественной
сельскохозяйственной продукции необходимо постоянно улучшать состояние плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. От состояния плодородия почв зависит урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции [4, 6]. В условиях острого дефицита органических удобрений для восстановления плодородия деградированных и техногенно загрязненных почв мелиорированных земель для условий южной части Нечерноземной зоны России возникает необходимость научной проработки проблемы более полного использования в сельском хозяйстве всех возможных ресурсов органических веществ, включая отходы функционирования животноводческих ферм и птицефабрик, солому и другие растительные остатки, отходы овощеводства, коммунального хозяйства, промышленные органосодержащие отходы,
которые к тому же часто являются источниками загрязнения окружающей среды [2, 3, 7, 9 10]. Эффлюент - органическое удобрение, полученное в результате анаэробной переработки органических отходов в ферментерах-метатенках [1].
Цель исследований заключалась в изучении эффективности применения эффлюента для восстановления плодородия деградированных аллювиальной почвы. Методологической основой работы является вегетационный опыт на аллювиальной луговой среднесуглинистой почве, отобранной в 2019 году в Рязанской области на землях стационарного участка пойменных мелиорированных землях АО «Московское», глубина взятия почвы 0-20 см. Агрохимические показатели отобранной аллювиальной луговой среднесуглинистой почвы.
Для проведения исследований по изучению агрохимических свойств и содержания токсичных элементов был использован эффлюент -органическое удобрение, полученное в результате
метангенерации навоза, произведенный в биогазовой установке «БИОКОМ-100» [2] и предоставленный ООО «Гильдия М». Комплексные химико-аналитические испытания эффлюента выполнены аккредитованной лабораторией ФГБУ «Станция агрохимической службы «Рязанская» с использованием
Анализ результатов химико-аналитических исследований эффлюента и их сопоставление с параметрами стандарта показали, что массовая доля влаги составила около 61 %; величина активности водородных ионов - 6,8 ед. рН (при норме 6,0 - 8,0 ед. рН); массовая доля органического вещества - 74,8 %. Содержание в эффлюенте общего фосфора составило 0,39 % (при норме не менее 0,1 %); общего калия - 0,29 % (при норме не менее 0,2 %); общего азота - 1,17 % (при норме не менее 0,2 %).
При использовании эффлюента особое внимание следует уделять изучению степени положительного влияния на восстановление плодородия деградированной мелиорированной почвы, повышение урожайности и экологической безопасности растениеводческой продукции, определению оптимальных доз применения мелиорантов.
Варианты закладки и выполнения вегетационного эксперимента: 1) почва без внесения удобрений и мелиорантов (контроль); 2) почва с внесением эффлюента в дозе 5 т/га (Э 5,0 т/га); 3) почва с внесением эффлюента в дозе 10 т/га (Э 10,0 т/га); 4) почва с внесением эффлюента в дозе 20 т/га (Э 20,0 т/га). Нормы внесения
Анализ результатов химико-аналитических исследований аллювиальной почвы показал, что:
стандартных методик определения агрохимических характеристик.
Результаты комплексных химико-аналитических исследований эффлюента, произведенного в биогазовой установке «БИ0К0М-100», представлены в таблице 1.
Таблица 1
мелиорантов приведены из расчета на сухое вещество. Минимальная доза внесения эффлюента и органоминерального мелиоранта на его основе для восстановления плодородия деградированных почв установлена с учетом рекомендаций, изложенных с ГОСТ 33380-2015.
После внесения мелиоранта почва тщательно перемешивалась, затем помещалась в вегетационный сосуд, где производилось увлажнение её до 65 % 1111В с последующим посевом семян ячменя. В качестве тестовой культуры использована яровая зерновая (ячмень сорта «Кати», репродукции элита), продолжительность эксперимента 4 месяца. В конце вегетационного сезона был выполнен отбор почвенных образцов из вегетационных сосудов с целью определения основных агрохимических характеристик в аккредитованной аналитической лаборатории ФГБУ «Станция агрохимической службы «Рязанская» с использованием стандартных методик определения.
Влияние различных доз эффлюента на агрохимические свойства деградированной аллювиальной луговой среднесуглинистой почвы представлены в таблице 2.
Таблица 2
- на контрольном варианте почва по кислотности нейтральная (величина рНка
Агрохимические характеристики эффлюента, 2019
Определяемый компонент Единица измерения Результат измерений Норматив содержания для растениеводства, мг/кг
традиц. органич.
массовая доля влаги % 60,72 -
рН(кс1) ед. рН 6,8 6,0-8,0
массовая доля:
органич. вещ-во (сух. в-во) % 74,8 -
общий фосфор % 0,39 0,1
общий калий % 0,29 0,2
общий азот % 1,17 0,2
Влияние эффлюента на агрохимические свойства аллювиальной почвы
Показатели Единица измерения Номер варианта опыта
1 2 3 4
гидролитическая кислотность ммоль/100г 1,03 0,97 0,89 0,87
сумма поглощенных оснований ммоль/100г 16,6 17,0 17,8 17,9
органическое вещество % 3,68 3,85 3,93 3,99
рН(кс1) ед. рН 6,5 6,6 6,7 6,7
подвижный фосфор мг/кг 112 117 121 140
подвижный калий мг/кг 58 66 78 97
составила 6,5); гидролитическая кислотность составила 1,03 ммоль/100г; сумма поглощенных оснований - 16,6 ммоль/100г (повышенная); степень насыщенности почвы основаниями - 94,2 % (высокая); массовая доля органического вещества - 3,68 %; содержание подвижного фосфора - 112 мг/кг (повышенное); содержание подвижного калия - 58 мг/кг (низкое);
- на варианте с внесением эффлюента в дозе 5 т/га почва по кислотности нейтральная (величина рНт составила 6,6); гидролитическая кислотность составила 0,97 ммоль/100г; сумма поглощенных оснований - 17,0 ммоль/100г (повышенная); степень насыщенности почвы основаниями - 94,6 % (высокая); массовая доля органического вещества - 3,85 %; содержание подвижного фосфора - 117 мг/кг (повышенное); содержание подвижного калия - 66 мг/кг (низкое);
- на варианте с внесением эффлюента в дозе 10 т/га почва по кислотности нейтральная (величина рНт составила 6,7); гидролитическая кислотность составила 0,89 ммоль/100г; сумма поглощенных оснований - 17,8 ммоль/100г (повышенная); степень насыщенности почвы основаниями - 95,2 % (высокая); массовая доля органического вещества - 3,93 %; содержание подвижного фосфора - 121 мг/кг (повышенное); содержание подвижного калия - 78 мг/кг (низкое);
- на варианте с внесением эффлюента в дозе 20 т/га почва по кислотности нейтральная (величина рНт составила 6,7); гидролитическая кислотность составила 0,87 ммоль/100г; сумма поглощенных оснований - 17,9 ммоль/100г (повышенная); степень насыщенности почвы основаниями - 95,4 % (высокая); массовая доля органического вещества - 3,99 %; содержание подвижного фосфора - 140 мг/кг (повышенное); содержание подвижного калия - 97 мг/кг (среднее).
Таким образом, на вариантах с внесением испытуемых доз эффлюента (варианты 2-4) улучшились агрохимические показатели почвы: сумма поглощенных оснований увеличилась на 0,41,3 ммоль/100г; содержание органического вещества возросло на 0,17-0,31 %; содержание подвижного фосфора увеличилось на 5-28 мг/кг; содержание подвижного калия увеличилось на 8-39 мг/кг; гидролитическая кислотность понизилась на 0,06-0,16 ммоль/100г соответственно. Наилучший результат был получен на варианте 4, при использовании 20 т/га эффлюента.
Список литературы
1. ГОСТ 33380-2015 Удобрения органические. Эффлюент. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2016. - 15 с.
2. Данчеев Д.В., Ильинский А.В. К проблеме использования органических отходов урбанизированных территорий при решении вопросов рационального природопользования // Экологические аспекты мелиорации, гидротехники и водного хозяйства АПК. Материалы
международной научно-практической
конференции. - М.: Изд-во ВНИИГиМ, 2017. - С. 184-187.
3. Данчеев Д.В., Ильинский А.В. Некоторые аспекты применения органических отходов урбанизированных территорий для решения вопросов восстановления плодородия деградированных почв и улучшения экологической ситуации // Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. III Международная научно-практическая Интернет-конференция / Составление Н.А. Щербакова / ФГБНУ «Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия». с. Соленое Займище. - 2018. - С. 97101.
4. Доклад о состоянии и использовании земель сельскохозяйственного назначения. - М.: МСХ РФ, 2011. - 162 с.
5. Ильинский А.В., Нефедов А.В., Евсенкин К.Н. Обоснование необходимости повышения плодородия мелиорированных аллювиальных почв АО «Московское» // Мелиорация и водное хозяйство. - 2019. - № 5. - С. 44-48.
6. Коломийцев Н.В., Корженевский Б.И., Ильина Т.А. Загрязнение тяжёлыми металлами и мышьяком донных отложений Иваньковского водохранилища // Вода: химия и экология. - 2017. -№ 2. - С. 20-28.
7. Мерзлая Г.Е. Использование органических отходов в сельском хозяйстве // Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева. -2005. - т. XLIX. - № 3. - С. 48-54.
8. Патент на изобретение 2536988, Российская Федерация, МПК С 02 F 09/14. Реактор анаэробной переработки биомассы, авторы: Попов Александр Ильин (ЯЦ), Щеклеин Сергей Евгеньевич (Яи), Бурдин Игорь Анатольевич (Яи), Горелый Константин Александрович (ЯЦ). Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью «Центр новых энергетических технологий» (ООО «ЦНЭТ») (Яи), Общество с ограниченной ответственностью «Гильдия М» (ООО «Гильдия М») (ЯЩ - № 2013107920/05; заявл. 21.02.13; опубл. 27.12.14, Бюл. № 36. - 8 с. : ил.
9. Сельмен В.Н., Ильинский А.В. Перспективы использования органоминеральных удобрений, полученных на основе осадков сточных вод // Экологические аспекты мелиорации, гидротехники и водного хозяйства АПК. Материалы международной научно-практической конференции. - М.: Изд-во ВНИИГиМ, 2017. - С. 225-228.
10. Сычев В.Г., Мерзлая Г.Е., Петрова Г.В., Филиппова А.В., Попов В.И., Мищенко В.Н. Эколого-агрохимические свойства и эффективность верми- и биокомпостов. - М.: ВНИИА, 2007. - 276 с.
