Биологическая рекультивация нарушенных земель. Монография

Таблица 1 – Содержание солей в водной вытяжке степных целин и полос отчуждения Невинномысского

Таблица 3 – Полный Солевой анализ водных вытяжек почв с рекультивируемых территорий

Таблица 4 – Погодные условия места проведения опыта (многолетние данные метеостанции г. Невинномысска)

94

Климат места проведения опытов формируется в условиях Предкавказских равнин, получающих большое количество солнечного тепла (почти как в Крыму). За год суммарная солнечная радиация достигает здесь 128 ккал/кв.см., а радиационный баланс- 45-ккал/кв.см, причем более его половины тратится на нагревание воздуха и почвы (Н.А.

Щитова, 1996).

Зима заканчивается в конце первой декады марта, а начинается в первых числах декабря. Абсолютная минимальная температура - 34°С, а среднемесячная температура января - 4,2°С. Снежный покров в среднем составляет 10-12, максимально - 40-60 см. Весенние заморозки обычно прекращаются в конце второй декады апреля, но иногда 10-11 мая.

Лето жаркое, начинается во второй половине мая. Абсолютный максимум температур 41°С, а среднемесячная температура июля составляет 22,3°С. Сумма осадков за период активной вегетации близка к 400 мм. Число дней с суховеями - 60-70 в году.

Продолжительность безморозного периода 180-190 дней. Осенние заморозки в среднем наблюдаются в середине октября в отдельные годы и на месяц раньше.

Климат места проведения опытов формируется в условиях Предкавказских равнин, получающих большое количество солнечного тепла (почти как в Крыму). За год суммарная солнечная радиация достигает здесь 128 ккал/кв.см., а радиационный баланс- 45-ккал/кв.см, причем более его половины тратится на нагревание воздуха и почвы (Н.А.

Щитова, 1996).

За годы проведения исследований погодные условия не отличались какими-то кардинальными показателями.

95

В мае выпало значительно больше нормы, что способствовало интенсивному нарастанию вегетативной массы возделываемых трав. Это позволило по некоторым травам, в частности по пыреям, получить на первый год жизни сравнительно неплохой урожай зеленой массы. Вторая половина лета выдалась засушливой, травы практически перестали вегетировать и у большинства видов трава засохла.

В конце августа прошли обильные дожди. Температура воздуха снизилась, что и обусловило интенсивное отрастание трав. Теплая продолжительная осень способствовала нарастанию вегетативной массы растений, накоплению необходимого количества пластических веществ, что, безусловно, но, способствовало хорошей перезимовке трав. Весной выпало значительное количество осадков, что вызвало интенсивное нарастание вегетативной массы трав (в апреле 103 мм осадков) и получения сена при первом укосе. Летние осадки этого года способствовали росту трав, что обусловило получение второго укоса. Осень отличалась обильным количеством осадков. Растения ушли в зиму в хорошем состоянии. Малое количество осадков в весенний период, жаркое лето с небольшим количеством осадков позволили растениям сформировать один укос трав. Осенью этого года наблюдалось отрастание трав, но малое количество осадков в этот период не позволило растениям сформировать достаточное количество надземной массы.

Перед закладкой опытов проводили природно-хозяйственную характеристику места проведения опыта с включением: рельефа местности, климата, почвы, гидрологических условий, растительности, хозяйственного состояния, экологической оценки (по шкалам Л.Г. Раменского (Л.Г. Раменский, 1938; 1956). При выполнении этой части работы были использованы рекомендации следующих пособий:

96

Д.Браун,1957; Э.Клапп, 1961; Методика опытных работ на сенокосах и пастбищах, 1961; Методика паспортизации природных кормовых угодий, 1967; Методика опытов на сенокосах и пастбищах, 1971; Методические указания …, 1975; Ю.А. Дударь, 1976; Методические указания по проведению полевых …, 1983; А. А. Кутузова, 1978; 1983; Общесоюзная инструкция …, 1984; Б.А. Доспехов, 1989.

Опыт проводился в производственных условиях на нарушенных грунтах полосы отчуждения Невинномысского канала. Имеющиеся здесь вывернутые при строительстве и планировке почво-грунты представлены засоленными майкопскими глинами. Большая часть этих земель, где не проводят рекультивацию, покрыта редкой растительностью с преобладанием сорняков, повреждена эрозией, что приводит к заилению канала и распространению сорняков с поливной водой.

Перед закладкой полевых опытов нами выполнились исследования, связанные с получением почвенной и геоботанической характеристик места проведения опытов, затем проводились полевые эксперименты по сравнительному изучению одновидовых посевов многолетних трав.

Экологическая оценка растительности, произрастающей в ходе формирования первичных сукцессий на полосах отчуждения канала, дана по шкалам Л.Г. Раменского (1956) с целью прогнозирования направления интродукции кормовых растений для биологического этапа рекультивации.

Проводились следующие учеты, наблюдения и анализы:

- фенологические наблюдения по рекомендации ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса;

97

-продуктивность травостоя определялась укосным методом согласно рекомендации ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса. Учитывали зеленую и воздушно-сухую массу сена;

-содержание протеина, клетчатки, БЭВ, жира, Са и Р по общепринятым методикам в лаборатории массовых анализов СНИИСХ. Рассчитывали выход кормовых единиц и переваримого протеина;

-высота травостоя определялась в десятикратной повторности в период учета травостоя; густота стояния травостоя определялась на площадках размером 0,50 х 0,50 в четырехкратной повторности;

-покрытие почвы растениями устанавливалось по десятибалльной шкале и выражалось в процентах;

-зимостойкость определяли по данным густоты травостоя в осенний

ивесенний периоды;

-противоэрозионное свойство дернины оценивали по шкале C.С. Шанина (число побегов на один м2): отличное – более 5000, хорошее – 3000-5000, удовлетворительное – 1500-3000, плохое – менее 1500 штук.

Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась методом дисперсионного анализа в вычислительном центре Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии.

Анализы почвенных образцов выполнялись на кафедре почвоведения Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии, используя следующие методы: гумус – по Тюрин ув модификации Симаковой, фосфор (РО.) - по Мачигину, калий – по Мачигину в углеаммонийной вытяжке на пламенном фотометре, PH – в водной вытяжке, азот (нитратный) – по Грандваль-Ляжу дисульфофеноловым методом.

98

Азот, фосфор и калий, в растительных образцах, определяли в одной навеске по Куркаеву, жир – по Руковскому, золу – озолением высокой температурой (500-600°C), кальций – трилонометрически с индикацией флюфорексином, клетчатку – по Гинсбургу и Штоману.

Экономическая эффективность рассчитана по технологическим картам с использованием действующих ныне нормативных затрат и цен. Биоэнергетическая эффективность производства сена многолетних трав на полосах отчуждения канала проводилась по методике ВАСХНИЛ, 1983.

Уход за участком заключался в борьбе с сорняками путем их подкашивания.

Мы также пользовались рядом общеизвестных разработок по методике проведения опытных работ на солончаках и пастбищах (И. В. Ларин, 1930; Агротехника многолетних трав, 1959; Методик опытных работ на сенокосах и пастбищах, 1961; Методик паспортизации природных кормовых угодий, 1967; Общесоюзная инструкции по проведению геоботанического обследования природных кормовых угодий и составлению крупномасштабных геоботанических карт,1984).

Опыт 1. Флористический состав, жизненные формы и экологическая оценка растительности полос канала.

Выявлен видовой состав растений, произрастающих в ходе формирования первичных сукцессий на полосах отчуждения Невинномысского канала и дана экологическая оценка по шкале Л.Г.Раменского (Л.Г. Раменский, 1956) с целью определения возможного направления интродукции кормовых растений для биологического этапа рекультивации.

На основании проведенных исследований установлен видовой состав растительности полос, отчуждения, проведена их классификация

99

по принадлежности к жизненной форме, дана оценка вредоносности и полезности видов флоры, определена экологическая роль флоры полос с целью использования наиболее эффективных видов для осуществления биологического этапа рекультивации.

Опыт 2. Сравнительная оценка многолетних кормовых трав по степени их пригодности для биологического этапа рекультивации.

В результате многолетних исследований установлены виды и сорта трав, наиболее пригодные для осуществления биологического этапа рекультивации полос отчуждения Невинномысского канала.

Мы исходили из положения, что плодородие – «не атрибутивное» свойство почв (А. А. Берман, С. С. Трофимов, 1974), его надо рассматривать всего лишь как конкретный субстрат к конкретному автотрофу. Как скала является вполне «плодородной» для лишайника, так и вывернутые майкопские глины со всем их комплексом негативных свойств могут оказаться благоприятным субстратом для ряда кормовых трав. Особое значение здесь, также приобретают особенности конкурентных взаимоотношений растений. Укажем только один пример, связанный с возделыванием лядвенца рогатого. В травостоях он более продуктивен и долговечен на бедных почвах (Кормовые растения сенокосов и пастбищ СССР, 1951; Клапп,1961), а на богатых менее конкурентен. Всё это подчеркивает возможность и необходимость интродукционных испытаний растений в ходе разработки биологического этапа рекультивации.

Схема исследований.

Опыт проводился в 3-х кратной повторности при последовательном однорядном размещении вариантов. Однорядное размещение вариантов вызвано необходимостью избежать влияния почвенной пестроты участка.

100