На факультете почвоведения в той или иной форме  реализуются 4 направления инновационной деятельности:

1) проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР);

2) разработка инновационных образовательных продуктов и услуг;

3) оформление прав и использование РИД (патентование, приобретение лицензий, использование ноу-хау);

4) сертификация и стандартизация инновационных продуктов и изделий, необходимых для их изготовления.

 

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы

В большей степени работы этого направления на факультете почвоведения завершаются на научно-исследовательской стадии и поэтому скорее могут быть обозначены как НИР (научно-исследовательские работы), а не НИОКР. Многие научные исследования, имеющие потенциал внедрения, не доводятся до этапов технического решения этого внедрения, т.е. не доводятся собственно до технологий внедрения.

Все инновационно ориентированные НИОКР, проводимые на факультете почвоведения, относятся к 4-м основным направлениям:

1) инновационные методы  мониторинга, оценки, нормирования качества почв и сопредельных сред;

2) инновационные технологии защиты растений, озеленения и экологической реставрации территорий;

3) инновационные технологии рекультивации и ремедиации загрязненных и деградированных почв и земель;

4) инновационные технологии рационального землепользования.

Краткое описание: Система для унифицированного учета почвенных ресурсов города создает базу для осуществления эффективного экологического менеджмента почвенного покрова, как на отдельных участках землепользования, так и для всего города в целом. Систематическое изучение генетической сущности городских почв и их естественной и антропогенной эволюции позволяет выработать систему ухода за почвами отдельных земельных участков соответствующую природным закономерностям, отвечающую безопасности населения и экологическим нормам.

Необходимым этапом для проведения оценки почв города в рамках отдельных земельных участков является полевое обследование территории. Исследование и картографирование городских почв является весьма трудной задачей, поскольку они имеют достаточно сложное строение из-за горизонтальной и вертикальной вариабельности, поэтому к ним нельзя полностью применить методики картографирования природных почв.

Перечень свойств необходимый для изучения устанавливается в соответствии с особенностями экологического законодательства города и его географического положения, вида функционального использования и воздействия на почвенный покров. Оценка почв и воздействия послужит основой для дальнейших управленческих решений. Результаты обследования должны быть отражены в паспорте почв или акте обследования почв, сделанном по единому образцу.

Процедура проведения работ по обследованию почв состоит из следующих этапов: составление перечня основных источников антропогенного воздействия на почвы земельного участка и установление ареалов их влияния; оценка экологического качества почв (полевые работы; лабораторно-аналитические работы; составление картосхемы почв); определение соответствия показателей качества обследованных городских почв и воздействия на них установленным требованиям; составление акта обследования.

Степень готовности: идея, задел в виде научных публикаций, уже проведенных НИР.

Разработчики: д.б.н. Яковлев А.С., к.б.н. Прокофьева Т.В. (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.), Мартыненко И.А., к.б.н.М.В. Евдокимова (сотрудники каф. географии почв, земельных ресурсов и оценки почв)

Срок реализации: 9 месяцев

Ожидаемые результаты: Текст пошаговых методических рекомендаций по проведению крупномасштабного обследования для картографирования и экологической оценки почв земельного участка на городской территории с таблицами для расчета количества разрезов на единицу площади, системой условных обозначений (цветовые и штриховые решения) для карт почв, почвообразующих пород и картограмм качества, матричными таблицами для визуализации оценки качества почв по почвенным выделам.

Работа позволит эффективно и унифицировано проводить обследование почв для получения картографической и оценочно-экологической информации для реестров земельных и почвенных ресурсов, для разработки мероприятий по охране экологическому менеджменту и учету почв земельных участков.

Предложения по сотрудничествуВозможный заказчик: Департамент природопользования правительства крупного города или области.

Краткое описание. Экологические риски избыточного поступления соединений серы и тяжелых металлов в наземные экосистемы оцениваются на основе концепции критических нагрузок, разработанной в Европе и развитой авторами для применения на территории России. Современные риски избыточного поступления тяжелых металлов в экосистемы оцениваются путем сравнения реальных содержаний металлов в почвах с критическими, ожидаемые риски – путем сравнения реальных и ожидаемых нагрузок металлов с критическими. Критические содержания и концентрации металлов в почвах и растворах рассчитываются с помощью выведенных на основании токсикологических экспериментов зависимостей от основных свойств почв (pH и содержания органического вещества). В основе анализа лежат экспериментальные данные по составу и свойствам почв, растительности, атмосферных выпадений, водного стока, картографическая информация.

Степень готовности. Готовые технологии.

Разработчики. Коллектив авторов − сотрудников факультета почвоведения МГУ и физического факультета МГУ. Контактные данные: проф. Г.Н. Копцик, тел. +7 495 939 3573, факс +7 495 939 1716, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., koptsikg@ mail.ru, информация в Интернете http://eco.soil.msu.ru.

Срок реализации. 1-3 года в зависимости от конкретных задач.

Ожидаемые результаты. Оценка устойчивости наземных экосистем по отношению к кислотообразующим соединениям серы и тяжелых металлов (Pb, Cd, Cu, Ni, Zn и др.) и экологических рисков их избыточного поступления (рис. 4). Карты критических нагрузок соединений серы и тяжелых металлов и зон избыточного поступления поллютантов в наземные экосистемы. Сведения о соответствии фактического и прогнозируемого состояния окружающей среды установленным нормативам качества окружающей среды. Рекомендации по сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Заключение о необходимости ремедиации земель, нарушенных в результате техногенного загрязнения.

Предложения по сотрудничеству. Возможные заказчики: Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации, Федеральное агентство лесного хозяйства, региональные Министерства природных ресурсов, управления научно-технического развития и экологической безопасности промышленных предприятий.

 

Рис. 4. Зоны риска избыточного поступления серы в экосистемы Кольского полуострова.

Краткое описание. В результате аварии на Чернобыльской АЭС значительная часть территории Тульской (главным образом Плавского и Чернского районов) и Брянской (Новозыбковский район) подверглась загрязнению радиоактивными изотопами (рис. 6). Поскольку последние прочно сорбируются почвой и способны перемещаться вместе с ней, процессы эрозии почв должны быть определяющими в горизонтальном переносе радионуклидов (рис. 6). Интенсивность перераспределения радионуклидов на склонах определяется степенью загрязнения почвы и величиной смыва. Вклад смыва почвы в баланс радиоцезия на склоновых землях может показаться небольшим. С другой стороны, эта величина почти в 20 раз превышает отчуждение радиоцезия с урожаем сельскохозяйственных культур. Таким образом, на современном этапе фактор эрозии является, как минимум, вторым по значимости в расходной статье баланса радиоцезия на пахотных склонах.

Степень готовности. Метод готов для патентования.

Разработчики. Сотрудники кафедры эрозии и охраны почв факультета почвоведения МГУ: академик РАН, профессор М.С. Кузнецов (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.), профессор кафедры, доктор биологических наук В.В.Демидов.

Срок реализации. 2 года.

Ожидаемые результаты. Разработанный метод по оценке загрязнения радионуклидами дает возможность делать прогноз о миграции и аккумуляции радионуклидов (и других загрязняющих веществ) продуктами эрозии.

Рис. 6. Карта-схема районирования территории Плавского и Чернского районов по интенсивности отчуждения 137Cs с твердым поверхностным стоком.

 

Предложения по сотрудничеству. Возможные заказчики: Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации, региональные Министерства природных ресурсов, Министерство экологии и природопользования Правительства Московской области, управления научно-технического развития и экологической безопасности промышленных предприятий.

Краткое описание. Современное развитие химии органического вещества почв дает возможность для поиска индивидуальных маркеров (индикаторов), различных биохимических процессов, протекающих в биосфере не только в настоящем, но и в прошлом. Одним из самых устойчивых компонентов растительного опада в почвах являются лигниновые фенолы. В отличие от гуминовых кислот, формулы и химическое строение которых активно изучаются в течение последнего столетия и до сих пор остаются неизвестными, лигнин достоверно обнаружен в живых тканях растений, их опаде, в почве и выделенных из дневных и погребенных почв гуминовых кислот. Анализ существующих методов определения лигнина показал, что апробированный нами на большом объеме образцов метод мягкого щелочного окисления органического вещества оксидом меди (в азотной среде) оказался наиболее точным для определения фенолов лигнинового происхождения в растительных тканях, дневных и погребенных почвах, гранулометрических фракциях почв, конкреционных новообразованиях и в препаратах гуминовых кислот. Окисление и хроматографическое разделение биополимеров лигнина на простые фенолы позволяет получить информацию о типах растительных тканей. По величинам лигниновых параметров VSC (общее количество продуктов окисления лигнина), С/V (циннамилы/ванилины), S/V (сирингилы/ванилины), К/F (кумарилы/ферулы), кислоты/альдегиды можно выделять разные типы растительных тканей (хвойные и лиственные, древесные и недревесные, травянистые разнотравные и злаковые). При этом выявлено, что наибольшее содержание лигниновых фенолов свойственно не надземным, а подземным тканям растений.

Пропорции лигниновых фенолов в дневных и погребенных почвах благодаря их химической и физиологической специфичности, наряду с их высокой устойчивостью к разложению, предлагается использовать как молекулярные следы наземного органического вещества при реконструкции условий палеосреды. Получаемые результаты коррелируют с данными изотопного состава углерода, 13С-ЯМР-спектроскопии, магнитной восприимчивости и т.д.

Степень готовностиПроект находится на заключительной стадии научно-исследовательской работы. Подана заявка на патент.

Разработчики: Ковалева Н.О. – д.б.н., зав. Лабораторией экологического почвоведения факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.); Ковалев И.В. – д.с.-х..н., в.н.с. факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.).

Сроки реализации. 1 год

Ожидаемые результаты. Внедрение высокотехнологичного метода определения лигниновых фенолов позволит снять дискуссионные вопросы при реконструкции палеосреды.

Предложения по сотрудничеству для инвесторов (заказчиков). Проект направлен на развитие и внедрение технологии молекулярных биомаркеров в практической археологии и палеонтологии и биостратиграфии. Разработка может быть использована компаниями, занимающимися вопросами исторического и природного наследия.

Краткое описание технологии. Предлагаемая система почвенно-экологического мониторинга включает наблюдение, оценку и прогноз герметичности объектов подземного хранения природного газа, эксплуатация которых, как правило, сопровождается некоторыми потерями газа в пласте. Выбор почвенного покрова в качестве объекта мониторинга обусловлен преимущественным окислением метана в нем над возникающими ореолами рассеяния. Система включает следующие мероприятия: анализ геологических структур и выявление зон вертикальной и горизонтальной трещиноватости; проведение газо-геохимической съемки почв и установление степени загазованности вторичных скоплений газообразных углеводородов; оценка активности бактериального образования, окисления метана и эмиссии метана в атмосферу в почвах различных геохимических зон, литолого-геоморфологических и гидротермических условий. Необходимая корректность исследований газового состава, активности бактериального окисления и других параметров контролируется фоновым мониторингом. Годовое суммарное количество окисленного и эмиссионного метана представляют потери этого газа при хранении. Прогноз потерь газа осуществляется с помощью составления прогнозных карт. Заключительным и поверочным этапом мониторинга является анализ твердофазных геохимических признаков трансформации почв под влиянием природного газа.

Степень готовности. Завершена НИР, результаты апробированы на двух подземных хранилищах газа.

Разработчики. К.б.н., с.н.с. Кулачкова С.А. (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.), кафедра географии почв ф-та почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова.

Срок реализации. Для адаптации системы мониторинга на новом газохранилище необходимы предварительные исследования в течение 1 года

Ожидаемые результаты. Предлагаемая система нововведений в области мониторинга герметичности подземных газохранилищ позволит выявить источники, пути диффузионно-конвективного переноса, ореолы рассеяния, бактериального окисления, утилизации, эмиссии в атмосферу неучтенного природного газа и модифицированных газов, твердофазных геохимических признаков трансформации почв под влиянием флюидов, на основе чего можно делать выводы о герметичности подземных резервуаров и оценивать естественные потери природного газа.

Предложения по сотрудничеству. Система мониторинга предназначена для использования на подземных газохранилищах и разрабатываемых нефтегазовых месторождениях.

Краткое описание технологии. Опасность загрязнения окружающей среды факторами, влияющими на генетический аппарат, постоянно возрастает. В настоящее время одним из широко используемых токсикогенетических методов является так называемый Allium-test, основанный на анализе хромосомных аберраций в меристематической ткани лука репчатого Allium cepa. Преимущества растительной тест-системы Allium cepa состоят в том, что данный метод не требует знания кариотипа и идентификации типов повреждений хромосом, является простым, экономичным и достаточно чувствительным для определения «мутаген» или «не мутаген» фактор.

Метод позволяет регистрировать хромосомные мутации типа делеций и транслокаций, следствием которых является наличие мостов и фрагментов в ана- и телофазе. Метод позволяет выявлять изменение поведения хромосом на веретене деления. Allium-test идеально подходит для проведения микроядерного теста.

Allium-test рекомендован для тестирования образцов различных наноматериалов. Исследование мутагенных свойств наночастиц диоксида титана на корневых меристемах Allium cepa (рис. 1) и лимфоцитах человека показало, что оба теста проявляют сходную чувствительность к данному веществу. При изучении генотоксического потенциала соединений никеля было показано, что Allium-test также высокочувствителен к ним, как лимфоциты и фибробласты человека.

Allium-test получил рекомендацию экспертов ВОЗ как стандарт для цитогенетического мониторинга окружающей среды. Allium cepa хорошо изучен генетически, его использование дает возможность фиксировать влияние изучаемого фактора по мутагенному, митотоксическому и общетоксическому действию. Число объектов тестирования постоянно увеличивается, при этом Allium cepa в настоящее время продолжает оставаться одним из наиболее используемых биотестеров. Allium-test рекомендован для исследования генотоксичности химических, физических и биологических факторов. Allium cepa в качестве тест объекта широко применяется для оценки генетического потенциала химических соединений, природных и сточных вод. Использование же данного метода для тестирования нерастворимых веществ и твердых субстратов, в том числе почв представляет значительную методическую проблему.

Рис. 1. Демонстрация проведения Allium-test

На кафедре радиоэкологии и экотоксикологии факультета почвоведения МГУ классическая схема теста модифицирована для тестирования непосредственно почв.

Система визуализации для объективной регистрации результатов биотестов (рис. 2) представляет собой оборудование, позволяющее фиксировать и передавать микроизображения в блок компьютера, который обрабатывает его по определенной программе. В работе используется система на основе отечественного светооптического микроскопа Микмед-6 с тринокулярной насадкой (ОАО «ЛОМО», Россия), оптико-механического адаптера («НПК «Зенит», Россия) и цифрового фотоаппарата Canon EOS 1100 («Canon Inc.», Япония). Применение данной системы формализует процедуру учета и позволяет приблизиться к решению проблемы стандартизации методов оценки генотоксичности почв.

Рис. 2. Система визуализации для регистрации результатов Allium-test

Одним из примеров конкретного применения данной методики может служить разработанная к настоящему моменту модификация, которая адаптирована для оценки уровня генотоксичности нефтезагрязненных почв. Методика апробирована для почв, содержащих группу стойких органических загрязнителей (СОЗ), полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и техногенных и естественных радионуклидов. Кроме того, показана чувствительность модифицированного теста для почв с фоновыми уровнями загрязнения мутагенами химической и радиационной природы. Анализ фазных индексов и спектра хромосомных аберраций позволяет охарактеризовать особенности генотоксического действия для сложного по составу комплекса загрязнителей. При тестировании почв фиксируются основные типы структурных мутаций, описанные для ана-телофазного метода анализа (рис. 3).

Поскольку почва депонирует множество поллютантов, то оценка ее генотоксичности чрезвычайно важна с точки зрения риска транслокационных процессов.

Рис. 3. Некоторые виды хромосомных аберраций и нарушений процесса митоза, выявляемые при тестировании почв (авторские микрофотоснимки)

 

Степень готовности. Проект находится на стадии научно-исследовательской работы. Для реализации разработки необходимо финансирование

Разработчики. Столбова В.В., к.б.н., ст. преп. кафедры радиоэкологии и экотоксикологии ф-та почвоведения МГУ, (495)939-25-08, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Сроки реализации. 1 - 2 года

Ожидаемые результаты. Авторское свидетельство.

Предложения по сотрудничеству. Возможными потребителями технологии являются экологические и почвенно-агрохимические фирмы и компании.

Краткое описание. В современном градостроительстве широко используются насыпные грунты, содержащие строительный и бытовой мусор, заторфованные грунты, иловые осадки сточных вод полей фильтрации, представляющие опасность в связи со способностью генерировать биогаз, содержащий метан (55-65%), углекислый газ (35-45%), примеси азота, водорода, кислорода и сероводорода. Наличие углеводородных газов в зоне строительства влияет на пожаро-взрывоопасность жилых домов. В этой связи в своде правил по инженерно-экологическим изысканиям для строительства рекомендовано проведение газогеохимических исследований на участках преобладания названных выше грунтов. Эти работы включают проведение шпуровых газовых и эмиссионных съемок с целью выявить пожароопасные грунты по содержанию метана и углекислого газа (рис. 7). Но, помимо пожароопасных свойств подобные грунты несут и экологическую опасность, особенно существенную при строительстве жилых домов и социальных объектов, и которую нужно учитывать при разработке новых нормативных документов по инженерно-экологическим изысканиям. Она связана с негативным влиянием повышенных концентраций газов на здоровье человека.

Существующая методика газогеохимических исследований усовершенствована путем:

1) разработки экологических норм содержания названных газов;

 

Рис. 7. Пример прогнозной карты изменения содержания СО2 в почвенно-грунтовом воздухе на одном из объектов строительства на насыпных грунтах

2) разработки методов прогноза сезонных изменений газовых характеристик (ранее временной аспект не учитывался, но показатели содержания метана и диоксида углерода существенно меняются в зависимости от сезонных флуктуаций, и необходимой мерой улучшения качества работ является введение строгих экологических регламентов на время проведения работ и установление закономерностей, отражающих динамику показателей в течение всего года);

3) разработки методики определения и оценочных критериев для активности бактериального окисления метана, дополняющей преставления об общем содержании метана в газогенерирующем теле, а также характеризующей способность грунтов утилизировать метан, что снижает пожароопасность грунтов, но приводит к появлению в почвах и приповерхностных слоях атмосферы значительных концентраций углекислого газа.

Степень готовности. Методика апробирована на множестве объектов в г.Москве и Московской области.

Разработчики. Коллектив газогеохимической лаборатории факультета почвоведения МГУ: к.б.н., с.н.с. Кулачкова С.А. (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.) (каф. географии почв), Лебедь-Шарлевич Я.И.

Сроки реализации. Обследование объекта в среднем занимает две недели-месяц.

Предложения по сотрудничеству. Методика может использоваться организациями, осуществляющими инженерно-экологические изыскания и экологический контроль.

Краткое описание. Комплексные системы экстенсивных и интенсивных наблюдений (рис. 5), оценки и прогноза изменений состояния экосистем под воздействием природных и техногенных факторов. Экстенсивный мониторинг включает периодическую оценку пространственной и временной изменчивости состояния природных экосистем (растительности и почв). Интенсивный мониторинг включает систематические регулярные наблюдения, оценку и прогноз состояния природных экосистем (почв, древостоя, напочвенного покрова, атмосферных выпадений, почвенных вод, метеоусловий и др.) на стационарных участках, оборудованных на уровне мировых стандартов.

Степень готовности. Готовые технологии.

Разработчики. Коллектив авторов под руководством проф. Г.Н. Копцик, имеющих многолетний опыт организации и проведения экологического мониторинга в России (государственный природный заказник «Звенигородская биостанция МГУ и карьер «Сима», НП «Русский Север», НП «Смоленское Поозерье» и др.) и за рубежом (Норвегия, Финляндия, Нидерланды, Великобритания, Германия и др.). Контактные данные: +7 495 939 3573, факс +7 495 939 1716, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., информация в Интернете http://eco.soil.msu.ru.

Срок реализации. 1-3 года в зависимости от конкретных задач.

Ожидаемые результаты (в зависимости от конкретных задач). Получение объективных данных о состоянии окружающей среды для обоснования экологически сбалансированного природопользования в целях устойчивого развития и улучшения состояния окружающей среды. Сведения о соответствии фактического и прогнозируемого состояния окружающей среды установленным нормативам качества окружающей среды. Заключение о необходимости рекультивации и ремедиации земель, нарушенных в результате техногенного воздействия. Оценка эффективности проводимых природоохранных мероприятий. Материалы комплексного экологического обследования территорий для последующего придания им правового статуса особо охраняемых природных территорий. Наблюдения, оценка и прогноз воздействия техногенных и естественных факторов на состояние лесных экосистем особо охраняемых природных территорий.

Предложения по сотрудничеству. Возможные заказчики: Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации, Федеральное агентство лесного хозяйства, региональные Министерства природных ресурсов, управления научно-технического развития и экологической безопасности промышленных предприятий.

Рис. 5. Осадкосборники и опадоуловители на участке интенсивного экологического мониторинга

Краткое описание. Разрабатывается препарат для предпосевной обработки семян зерновых культур (пшеницы, ячменя, ржи). Препарат ускоряет прорастание семян и начальную стадию роста, способствует быстрому формированию корневой системы при еще достаточном увлажнении почвы, максимальному кущению при оптимальных для этого температурах, что является необходимым условием высокой урожайности. Кроме того растения становятся устойчивыми к негативным факторам среды, в частности, их активное развитие позволяет снизить негативное влияние сорняков. Сам препарат нетоксичен для окружающей среды, а его действие основано на обеспечении ускоренного размножения эндофитной микрофлоры семян, предшествующего развитию семян и стимулирующего их прорастание.

Степень готовности. Готовая технология; необходима адаптация к специфике партий конкретных семян и применяемых фунгицидов. Получен патент РФ на изобретение «Способ предпосевной обработки семян» (№ 2517860, дата приоритета 30.05.2012).

Разработчики. Коллектив авторов под руководством д.б.н. Г.Н. Федотова, малого инновационного предприятия, созданного в рамках 217-ФЗ, одним из учредителей которого выступил МГУ, и факультета почвоведения МГУ. Разработка препарата велась при финансовой поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере в рамках программы СТАРТ (проект "Супрамолекулярные стимуляторы роста семян", контракты № 10213р/17335 от 28.04.2012 и №12304р/17335 от 18.10.2013). Контактные данные: e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., информация в Интернете www.ecoterramsu.ru.

Срок реализации. 1-2 года (после тестирования на посевных площадях агрохозяйств).

Результаты исследований. Лабораторные испытания, проводимые путем проращивания обработанных семян на чашках Петри, оценки активности биохимических процессов на начальной стадии прорастания обработанных семян и выращивания растений в фитотронах выявили эффективность препарата для разных культур и сортов на уровне 20-45%.

В мелкоделяночных опытах (рис. 13) с яровой пшеницей значимое улучшение характеристик обработанных растений наблюдалось у одного сорта из четырех опробованных (повышение веса зеленой массы на 37-47% по сравнению с контролем); с яровым ячменем хорошие результаты получены для двух сортов из четырех (повышение веса зеленой массы обработанных растений на 5-28%, иногда на 87%).

Полевые испытания препарата показали: повышение урожайности 2-х сортов яровой пшеницы на разных почвах на 16-67%; повышение урожайности 2-х сортов ярового ячменя на черноземах на 15%, 1-го сорта на 50-100%. При этом стоит отметить, что повышение урожайности зерновых при использовании препаратов конкурентов возможно не более чем на 12-30%.

Рис. 13. Мелкоделяночный эксперимент по исследованию разработанного препарата стимулятора роста растений на зерновых культурах

 

Предложения по сотрудничеству. Использование нашего препарата для предпосевной обработки семян будет интересно агропредприятиям по выращиванию зерновых культур и индивидуальным фермерским хозяйствам.

Краткое описание. В рамках современной концепции создания зеленого каркаса Московского региона особое значение имеют парковые и особо охраняемые территории, которые всегда являлись основой зеленого строительства Москвы. Однако, в настоящее время, в связи с усилением антропогенного пресса на природные компоненты городских ландшафтов парковые зоны приобретают новые, несвойственные им ранее и очень важные экологические функции, такие как: эколого-просветительские, сохранение биологического разнообразия, природоохранные, функции оптимизации экологических условий окружающей среды и т.д. Реализация решений правительства Москвы по проведению масштабного благоустройства парковых территорий города также определяет необходимость корректировки существующих методик оценки состояния парковых зон, разработки новых подходов к созданию ландшафтных проектов данных объектов, составления рекомендаций по оптимизации управления и рациональному использованию парковых территорий.

Методы и подходы. Предлагается новый комплексный подход оценки состояния парков учитывающий структурно-функциональную организацию парковых территорий. Базовым элементом является получение комплексной информации о парковых биогеоценозах, где основное внимание уделяется таким компонентам как растительность, подстилка и почвы. Оценка экологического состояния данных компонентов проводится с использованием широкого набора показателей, в том числе интегральных характеристик (характеристика постилки, биологические показатели почв, эмиссия газов и др.). Количественно оценивается антропогенное влияние на природные компоненты парковых биогеоценозов, включая рекреационную нагрузку и систематический уход за парковой территорией (удаление опада и подстилки). Для целей организации и проведения экологического мониторинга определяются особенности  пространственной и временной изменчивости свойств почв и их функционирования в связи с принадлежностью к структурно-планировочным компонентам парковой территории (древесные массивы, газоны, дорожки). Методика предполагает зонирование парковой территории на основе ее структурно-функциональной организации с учетом степени антропогенного влияния и сохранности парковых биогеоценозов.

Степень готовности: Многолетние исследования парковых территорий различного назначения, научные публикации.

Разработчики: сотрудники кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ: к.б.н. Семенюк О.В., д.б.н. Рыжова И.М.,  к.б.н. Стома Г.В. , к.б.н. Богатырев Л.Г., к.б.н. Гончарова О.Ю., к.б.н. Матышак Г.В., к.б.н. Ильяшенко М.А.

Срок реализации:  2 года

Ожидаемые результаты: Результаты комплексных исследований являются основой для разработки проектов реконструкции и благоустройства парков (рис. 9), перспективных планов развития, а также для составления рекомендаций по их рациональному использованию. На основании полученных материалов предполагается уточнение технологий систематического ухода за парковыми объектами. Разработка методических рекомендации по оценке состояния и организации экологического мониторинга парковых территорий.

Предложения к сотрудничеству: Департамент охраны окружающей среды и природопользования г. Москвы, парковые хозяйства.

Рис. 9. Благоустройство парков

Краткое описание. Применение семян с улучшенными посевными качествами при соблюдении других требований агротехники способствует оптимальному развитию и росту растений, более полному выявлению потенциальных возможностей сорта. Одной из важнейших проблем при выборе семян для посева, препаратов-стимуляторов прорастания семян или фунгицидов для обработки семян являлось отсутствие высокопроизводительной экспресс-методики, позволяющей получать воспроизводимые результаты. Связано это, прежде всего, с матриакальной разнокачественностью семян, так как семена средней части колосьев и на колосьях первого порядка обладают лучшими посевными качествами. Поэтому для получения воспроизводимых результатов количество семян в испытаниях должно составлять 1000-1500 штук. Как следствие, методики, основанные на подсчете и сравнении характеристик отдельных проростков или выросших из семян растений, являются непригодными из-за низкой производительности при использовании в испытаниях требуемого для снижения ошибки до 5% количества семян.

Разработанная методика определения посевных качеств семян, определения качества препаратов-стимуляторов и фунгицидов в различных условиях (включая недостаток влаги, засоление и т. д.) основана на потреблении энергии семенами при их прорастании. Чем больше энергии потребляется, тем активнее в семенах проходят биохимические процессы. Побочным продуктом потребления энергии семенами является выделение углекислоты. Это дает возможность, измеряя изменение концентрации углекислоты в замкнутых емкостях с прорастающими семенами, определять их посевные качества. При этом количество семян в опыте уже не является фактором, лимитирующим производительность методики. В результате, используя в опыте 1000-1500 семян, удается проводить сравнительную оценку их посевных качеств с ошибкой, не превышающей 5%, за 1 сутки. Данная ошибка метода позволяет уверенно выбрать вид семян, которые в производственных условиях способны обеспечить повышение урожайности уже на 10%.

Степень готовности. Готовая технология.

Разработчики. Общество с ограниченной ответственностью «Почвенно-экологический центр МГУ имени М.В. Ломоносова» (ООО «Экотерра МГУ») совместно с факультетом почвоведения МГУ. Коллектив авторов под руководством д.б.н. Г.Н. Федотова. Контактные данные: e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..

Срок реализации. Обследование проводится в течении нескольких суток.

Ожидаемые результаты. Методика позволяет исследовать посевные качества семян, и на их основе выдавать рекомендации по выбору посевного материала, способного дать максимальный урожай в прогнозируемых метеорологами для соответствующих регионов погодных условиях. Это позволяет также рекомендовать для предпосевной обработки семян препараты-стимуляторы, повышающие их посевные качества и как следствие урожайность.

Предложения по сотрудничеству. Использование нашей методики определения качества семян будет интересно агропредприятиям по выращиванию зерновых культур и индивидуальным фермерским хозяйствам.

Краткое описание. В настоящее время в мелиоративной практике имеется большое количество технических решений, направленных на повышение эффективности конструкций дренажных систем и других дренажных элементов. Однако, часто фиксируется выход дренажа из строя или различная степень снижения его функционирования. Для устранения возможных негативных последствий, связанных с изменением гидрологического режима территорий при строительстве сооружений, малых архитектурных форм, ландшафтном озеленении обязательно должен быть выполнен предпроектный анализ территории, который базируется на предварительных инженерно-геологических, почвенно-мелиоративных и гидрологических изысканиях, на специальной почвенной карте для целей благоустройства и озеленения территории. Ландшафтное обустройство участков также предъявляет особые требования к строительству дренажа.

Наличие древесных насаждений на расстоянии менее 20 м от дренажных линий способствует проникновению корней в дрены и выходу дренажа из строя.

Для предотвращения проникновения корней растений в гончарные и пластмассовые дрены возможна герметизация дрен в зоне действия корневой системы,  обработка антисептиком (карболиниеум), засыпка дрен шлаком, содержащим серный колчедан, закладка дрен на глубину >1,2 м и более и др.  Однако, такие технологические мероприятия затратны и часто не выполняют свою функцию. Поэтому нами разработана и апробирована технология при ландшафтном строительстве: повышенный уклон дрен – 0,008-0,01 и характерная траншейная засыпка с дополнительным фильтром (геотекстилем) (рис. 8).

Рис. 8. Схема устройства дренажа

Здесь, во-первых, сама дрена имеет защитный фильтр, выполненный из геотекстиля, кокосового волокна, стекловолокнистого холста типа ВВ-АМ, ВВ-Г, ВВ-Т, выполняющих двоякую функцию, как против заиливания, так и против проникновения корней растений.

Дрена с фильтром имеет гравийную обсыпку, диаметр гравия 20-40 мм. На поворотах уклоны достигают 0,02-0,03. Высокие значения уклона на изгибах позволят обойтись без строительства дополнительных ревизионных вертикальных колодцев.

Материалы, применяемые для дренажных работ, должны быть устойчивы к колебаниям температуры воздуха и механическому давлению почвогрунта, а также к воздействию почвенно-грунтовых вод, корневой системы растений и микроорганизмов. Более высокой прочностью, чем стеклохолст, обладает нетканое иглопробивное полотно (Стабиленка – Германия; Бидим – Франция;  Дорнит – Россия;  Тайпар – США;  Террам – Англия; Фибертекс – Бельгия и др.). В качестве фильтрующих материалов в зависимости от почвообразующих пород необходимо использовать крупнозернистый песок, гравий, щебень, гальку, волокнистый торф, дерн, мох, солому, еловые ветки, вереск и древесные опилки, которые создают гидравлическую связь поверхностного слоя с дреной. Также апробированы в качестве фильтрующих материалов и дренажно-изоляционные материалы: из отечественных – дренажно-изоляционный материал “Дрениз“. Его конструкция выполнена из ПВХ листа ячеистого профиля и скрепленного с ним нетканого материала (ТУ 2246-00117707235-2001). Альтернативой отечественным дренажно-изоляционным материалам могут быть и другие: «Дельта» – производитель DORKEN; «Delta EQ-Drain», «Тефонд», «Enkodrain».

В лесопарковой зоне, зоне сплошного газона и цветников апробирована траншейная обратная засыпка, которая может заполняться предварительно вынутым и обогащенным органическим веществом мелкоземом с влажностью менее наименьшей влагоемкости.

Степень готовности разработки. Технологии апробированы на многочисленных объектах малоэтажного строительства (более 100 объектов) в Московской, Тверской, Тульской областях и возможен повышенный спрос на технологию.

Разработчики. Ковалев И.В. – д.с.-х..н., в.н.с. факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)Ковалева Н.О. – д.б.н., зав. Лабораторией  экологического почвоведения факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.).

Сроки реализации. 1 год.

Предполагаемые заказчики: ландшафтно-строительные кампании, агрофирмы.

Краткое описание. Предлагается новый способ повышения пассивного иммунитета растений за счет фолиарной обработки бором и салициловой кислотой одновременно с корневым внесением бактериального препарата в условиях защищенного грунта.

Степень готовности. Готовая апробированная технология.

Разработчики. Сотрудники кафедры агрохимии и биохимии растений факультета почвоведения МГУ д.б.н., профессор Н.В.Верховцева и д.б.н., с.н.с. Е.Б. Пашкевич

Срок реализации. 1-2 года.

Ожидаемые результаты. В результате проведенных исследований (вегетационные опыты, рис. 11) в совхозе декоративного садоводства Ульяновский показано, что:

  • происходит оптимизация микроэлементного состава растения;
  • отмечено увеличение суммы сахаридов в листьях и доли в них моносахаридов, доли белкового азота в общем, что улучшает биохимический статус растения;
  • увеличивается в растении количество органических кислот, повышается каталазная активность;
  • увеличивается вес корней и т.д.

              

Рис. 11. Вегетационные опыт

 

Все вышеперечисленное повышает пассивный иммунитет растений, и, как следствие, товарный вид роз (рис. 12). Данный способ предлагается как экологически безопасный, альтернативный применению не безвредных для людей обработок растений фунгицидами.

Предложения по сотрудничеству. Сельхозпроизводители, работающие в условиях защищенного грунта.

 

Рис. 12. Внешний вид обработанных растений

Краткое описание. Многолетние лабораторные исследования показали, что гуминовые препараты (ГП) нового поколения, разработанные на кафедре химии почв факультета почвоведения МГУ, действуют как сильный активатор почвообразования и способны за 6-8 месяцев превращать неплодородные грунты в оструктуренные почвоподобные тела. На основе ГП планируется создать технологию превращения котлованных грунтов тяжелого и среднего гранулометрического состава в плодородные почвосмеси. Ключевые преимущества решения: грунты не нужно вывозить с объекта строительства и платить за складирование, нет потребности в покупке и завозе почвогрунтов для последующего озеленения, качество созданного грунта превосходит конкурентов.

Степень готовности. Проведены лабораторные эксперименты, модельные вегетационные и полевые опыты. Разработаны и прошли ряд полевых испытаний основные положения новой технологии. Необходимо завершение аналитических и опытных работ, проведение промышленного испытания.

Разработчики. Степанов Андрей Анатольевич, к.б.н., с.н.с. кафедры химии почв факультета почвоведения МГУ.

Срок реализации. 1-2 года

Ожидаемые результаты. Серия 4-х летних экспериментов по апробации почвогрунтов с использованием ГП показала, что добавка препарата к стандартным компонентам почвогрунтов (песок, торф, глина) позволяет получить продукт, превосходящий существующие аналоги по плодородию, водно-физическим свойствам, и, что особенно важно, по сроку службы. В отличие от существующих аналогов создаваемые почвогрунты более долговечны (за 2 года экспериментов ключевые характеристики созданных почвогрунтов не ухудшились, в то время как стандартные почвогрунты потеряли 45% плодородия). Кроме того, модификация ГП позволяет создавать почвогрунты с заданными свойствами, усиливая ключевые свойства – способность иммобилизировать загрязняющие вещества, увеличивать плодородие, прочность, влагоудерживающие свойства и др. Предлагаемое решение: компоненты почвогрунтов обрабатываются модифицированными ГП (они подбираются в зависимости от назначения почвогрунта (автомагистрали, парки, селитебные территории). Ключевые преимущества решения: в 5 раз больший срок эксплуатации, создание почвогрунтов «под задачу».

Предложения по сотрудничеству. Государственные и частные компании, занимающиеся благоустройством и озеленением городских территорий; предприятия нефтегазового комплекса для рекультивации нефтезагрязненных земель; предприятия, занимающиеся очисткой сточных вод от нефтяного загрязнения и др.

Краткое описание. В качестве «мягкой» технологии обработки загрязненных почв на месте, без значительных нарушений почвенного покрова, предложена щадящая технология хемо-фитостабилизации, направленная на снижение мобильности и биологической доступности тяжелых металлов с помощью процессов адсорбции, ионного обмена и осаждения (рис. 14). Хемо-фитостабилизация нацелена не на очистку загрязненной почвы, а на инактивацию металлов-загрязнителей; связывание металлов усилено с помощью различных мелиорантов, способствующих сорбции и осаждению поллютантов. Преимуществами хемо-фитостабилизации по сравнению с другими технологиями ремедиации являются относительная дешевизна, легкость в применении и эстетичность. Технология полезна при больших масштабах загрязнения.


Рис. 14. Результаты полевого модельного эксперимента по ремедиации почв техногенных пустошей вблизи комбината «Североникель» на Кольском полуострове.

 

Степень готовности. Готовая технология; необходима адаптация к специфике металлов-загрязнителей и конкретным почвенно-биоклиматическим условиям (подбор мелиорантов и доз их внесения в зависимости от свойств почв, типа, степени и локализации загрязнения, гидрологических условий).

Разработчики. Коллектив авторов под руководством проф. Г.Н. Копцик, имеющих многолетний опыт полевых и аналитических работ в области ремедиации загрязненных почв в России и за рубежом (Канада, Норвегия, Нидерланды и др.). Контактные данные: +7 495 939 3573, факс +7 495 939 1716, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., информация в Интернете http://eco.soil.msu.ru.

Срок реализации. 3-5 лет в зависимости от конкретных задач.

Ожидаемые результаты. Ремедиация загрязненных тяжелыми металлами почв различных функциональных зон города, техногенных территорий в окрестностях предприятий цветной и черной металлургии. Восстановление экологических функций загрязненных почв, снижение концентраций биологически доступных соединений поллютантов в почвах до целевых критических значений. Предотвращение распространения загрязняющих веществ с эрозией, загрязнения поверхностных и грунтовых вод.

Предложения по сотрудничеству. Министерства, комитеты, управления, департаменты федеральных и региональных и городских структур природно-ресурсного и природоохранного блоков; предприятия металлургической, химической и др. отраслей промышленности.

 

Научная работа