Технологии защиты растений, озеленения и экологической реставрации территорий

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. 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. 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. 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.

 

Научная работа