Технология томских ученых сохранит плодородие почв на сельхозугодьях
Полимеры защитят плодородный слой почвы от выветривания
Учёные Биологического института Томского государственного университета нашли на сельхозугодьях. Они предлагают обрабатывать землю раствором полимера. Такой способ, по мнению биологов, позволит не только защитить почву от разрушения, но и повысить продуктивность пахотных земель.
В технологии используется на основе из .
Теперь биологи решили применить его на практике. Они провели опыты с использованием нового раствора на территории научной базы ТГУ «Колодезный». В мае 2015 года учёные обработали раствором полимера несколько участков, которые подвергаются дефляции - разрушению рыхлых горных пород и почв под действием ветра. Затем экспериментальные площадки засеяли травяной смесью и высадили саженцы кедра.
«Работы выполнялись при минусовой температуре, поскольку нужная структура криогеля образуется после цикла замораживания-оттаивания, - объясняет Олег Мерзляков, и.о. заведующего кафедрой почвоведения и экологии почв БИ ТГУ. - Будучи нанесённым на верхний слой, криогель связывает дисперсные частицы почвы в матрицу. Созданная таким образом структура обладает достаточной механической прочностью, чтобы противостоять эрозионным процессам и упругостью, но не препятствовать прорастанию семян растений».
Кроме того, такая технология безопасна для почвы. Это подтверждает и заключение экологической комиссии, рассказал в интервью «» Мерзляков.
По мнению учёного, такая технология безвредна для микроорганизмов, обитающих в почве. «Уже по первым результатам мы видим увеличение активности почвенных микроорганизмов за счёт улучшения водно-воздушных свойств почв. "Дыхание" почвы улучшается, - говорит он. - Какого-то спада активности по сравнению с необработанными почвами не наблюдается, а в некоторых случаях она даже увеличивается».
Пока неизвестно, сколько лет такой полимер будет «помогать» почве. «Сколько именно свойства полимера будут держаться в почве, мы пока затрудняемся сказать. Для этого нужны ещё исследования», - добавляет заведующего кафедрой.
Зато исследователи уже выявили устойчивость полимера к различным техногенным воздействиям. «У нас пожары были в Хакасии, мы думали, что он (полимер) выгорит весь, но он оказался достаточно устойчив к техногенным нагрузкам. Поэтому трудно сказать, как внешние условия повлияют на него. Мы будем за этим следить», - отмечает Мерзляков.
Добавим, что решение исследователи искали именно для земель юга Сибири. Весной и осенью местные сильные ветры уносят верхний, самый плодородный слой почвы. Среднегодовые потери гумуса на пахотных землях здесь достигают полутора тонн на один гектар, отмечают учёные. Как результат земля становится менее плодородной и всё это сказывается на продуктивности пашни.
По словам одного из разработчиков технологии, магистранта кафедры почвоведения БИ ТГУ Александра Самойлова, наиболее действенный способ защиты полей в этих регионах всегда были лесополосы, но сейчас . Поэтому на помощь может прийти новая технология.
«Быстрое восстановление лесополос в условиях недостатка воды можно осуществить при помощи криогеля. Его экологическая безопасность научно доказана. Первые опыты, проведённые нами в степной зоне Хакасии, дали положительный результат, поэтому исследования будут продолжены», - говорит российский исследователь.
Кроме того, такой метод будет полезен и для озеленения северных районов, а также для укрепления почвы подверженной водной эрозии, то есть для предотвращения обвала берегов водоёмов.
Напомню о ранее проведенных испытаниях криогеля Томским Институтом химии нефти:
Томский криогель выдержал эксперимент по «» на Ямале
- Томский криогель выдержал эксперимент по «сложному озеленению» на Ямале
На Ямале успешно завершился эксперимент по использованию криогеля, разработанного в томском Институте химии нефти (ИХН), для озеленения территорий со сложнымипочвенно-климатическимиусловиями, сообщаетпресс-службаИнновационных организаций Томской области.
Эксперимент начался в сентябре 2014 года. Испытания проходили на откосах пешеходного бульвара на улице Дзержинского в городе Лабытнанги. В период весеннего таяния снега крутые откосы разрушаются, многолетние растения на них не приживаются, и городские службы каждый год вынуждены засаживать эти участки однолетниками.
«Сотрудники муниципального предприятия "Городское хозяйство" под контролем специалистов нашего института и окружного технопарка "Ямал" обработали откосыторфо-песчанойсмесью и криогелеобразующим раствором, а затем высадили семена. В этом году там удалось сохранить и почву, и растительность», - говорит директор ИХН Любовь Алтунина.
Эксперимент проводился на трех участках. Для каждого использовался свой композиционный состав и методика нанесения полимеров, чтобы по результатам выбрать оптимальный вариант. Криогель укрепил грунт, задержал влагу, создал благоприятные биологические условия для развития корневой системы растений - в результате земляные откосы практически не осыпались, и на них выросла трава.
«На контрольном участке, где мы просто посеяли те же семена, все разрушено, а на опытных трава уже порядка двадцати сантиметров, плотная и хорошо закрепленная, - рассказала сотрудник ИХН Мария Фуфаева. - После микробиологических исследований земли и биометрического анализа взошедших растений можно будет делать окончательные выводы об эффективности методики».
В настоящее время обсуждается вопрос о создании в городе Лабытнанги питомника для выращивания культур с применением криогеля. Кедры, пихты, ягодные растения из питомника будут использоваться для озеленения города и продаваться дачникам и садоводам.
С помощью криогеля, разработанного в ИХН, под руководством томских специалистов благоустроили территорию научного института в Чите, укрепили откосы на участке Транссибирской железной дороги и за два года вырастили в Монголии деревья высотой в метр. В пустыне Гоби криогель помог взойти клеверу на голом песке. Совместно с Московским институтом экологического проектирования и изысканий изучается возможность использования томского криогеля в районах арктической добычи нефти и газа.
Созданный в Томске криогель позволит
- Созданный в Томске криогель позволит вырастить кедры на Полярном круге
Более 70 саженцев кедра, канадской и голубой ели, шиповника и барбариса высадили в городе Салехард, расположенном на Полярном круге; прижиться нетипичным для этой местности растениям поможет криогель, созданный томскими учеными, сообщается в пятницу на сайте муниципального образования «Салехард».
Уточняется, что в рамках научного эксперимента саженцы высадили с использованием криогелеобразующего раствора во дворе средней школы № 1 Салехарда. Два года назад на территории школы № 2 томские ученые посадили более 50 саженцев кедра, пихты и ели. Опыт показал, что с использованием криогеля выживаемость культур повысилась. Криогель разработали в Институте химии нефти СО РАН Томска
«Выкапывается ямка, растение окунается в криогель, который необходим, чтобы сохранить корневую систему в суровых условиях Севера. Криогель понижает процент теплопроводности почвы и сохраняет корневую систему растения. Кроме того в почву добавляются разные бактерии и тем самым защищают растения от вымораживания», - приводятся на сайте слова сотрудницы института Марии Фуфаевой.
Отмечается, что для каждого типа грунта подбирается своя композиция из полимера и удобрений. Для Ямала характерны песчаные почвы с повышенной кислотностью, требующие подпитки не только минерально-органическими, но и нейтральными веществами, такими как торфяная смесь. Заморозки не помеха, а наоборот благоприятны для криогеля, так как это вязкий раствор, который становится гелем при цикле замораживания-размораживания.
«Все эти растения нетипичны для этой местности, но адаптированы для северных условий, особенно с применением технологии криогеля. Так что мы ждем 100% приживаемости саженцев», - цитируют на сайте слова сотрудницы томского института Варвары Овсянниковой.
В свою очередь заведующий сектором экологии департамента городского хозяйства Салехарда Александр Свирь отметил, что такой опыт власти города будут распространять и дальше. Если эксперимент окажется удачным, специалисты по благоустройству возьмут криогель на вооружение в работе по озеленению города.