Зеленский Владимир Михайлович Кормовые ресурсы Енисейского Севера и пути повышения их продуктивности

Вид материалаАвтореферат диссертации

Содержание


Глава 5. Биологическая рекультивация нарушенных земель при
Технология биологической рекультивации нарушенных земель при освоении газоконденсатных месторождений.
Подобный материал:
1   2   3   4   5
Глава 4. Многолетние травы на Енисейском Севере

Технология возделывания многолетних трав. По данным В.В. Тимофеева (1969), для получения высоких и устойчивых урожаев многолетних трав на Енисейском Севере необходима высокая культура земледелия. На слабо окультуренных почвах резко снижается урожайность трав (уже на 2-й год пользования) и они быстро выпадают из травостоя.

В 1973 г. в зоне северной тайги, на хорошо окультуренной почве, был заложен полевой опыт по изучению сроков посева инорайонных сортов многолетних трав: лисохвоста лугового Дединовского, костреца безостого Дединовского-3, овсяницы луговой Дединовской-8, мятлика лугового Приекульского-129. Обработка почвы перед посевом трав состояла из дискования в 2-а следа с последующим боронованием. Удобрения вносили перед боронованием в дозе N60P60K60. Предшественник капуста и картофель. Смена многолетних трав высевали рядовым способом с междурядьями 15 см; нормой высева – 10 млн. шт. всхожих семян на 1 га.

По скорости роста трав первого года жизни выделялся лисохвост луговой первого срока посева. Во второй половине лета лидером стал костер безостый. Его линейный рост в отдельные периоды достигал 3 см в сутки, при 1,6 см в среднем за период вегетации. Медленным темпом роста отличался мятлик луговой, у него среднесуточный прирост составил 0,4-0,7 см. В третьей декаде августа травостой по двум первым срокам посева достигал: у лисохвоста лугового высоты 32-25 см, у овсяницы луговой – 45-24, костреца безостого – 75-53, мятлика лугового – 19-18 см.

Максимальную урожайность сухой массы в первый год жизни трав обеспечили ранние сроки посева. Причем кострец безостый и овсяница луговая, при 1 сроке посева сформировали урожай сухой массы достоверно выше, чем при 2 сроке посева и достоверно выше, чем лисохвост луговой и мятлик луговой при 1 сроке посева. При более поздних сроках посева у всех изучаемых культур урожай сухой массы сформирован не был.

Во второй год жизни или первый год пользования травостоями (1974 г.), по всем культурам, за счет сильной засухи, урожай сухой массы достоверно снижался от ранних сроков посева к поздним. Причем на всех вариантах при 6 и 7 сроках посева урожай сухой массы не сформировался.

Во второй год пользования (1975 г.) на всех вариантах опыта, в сумме за два укоса, растения сформировали высокий урожай сухой массы. У лисохвоста лугового максимальную урожайность получили при 2 и 5 сроках посева (34,8 и 46,2 ц/га), костреца безостого – при 1 и 3 (53,2 и 49,6 ц/га), овсяницы луговой – 4, 5 и 6 (60,6, 63,9 и 56,4 ц/га) и у мятлика лугового – при 1, 4 и 5 сроках (48,2, 48,2 и 50,3 ц/га). На пятый год пользования урожайность сухой массы между сроками посевов стала выравниваться (табл.10).

В среднем за 7 лет пользования сеяными травами максимальную урожайность сформировал лисохвост луговой при 1 и 5 сроках посева (44,4 и 44,0 ц-га), кострец безостый – при 1 и 4 (46,4 и 44,6), овсяница луговая – при 5 и мятлик луговой при 1 сроке посева многолетних трав.

В ботаническом составе травостоя созданного на старопахотном хорошо окультуренном участке даже на восьмом году жизни доминировали сеяные травы. Особенно хорошо сохранились в травостоях кострец безостый и лисохвост луговой. При 1, 2, 3, 4, 5 сроках посева доля костреца безостого в травостое была выше 90%. У лисохвоста лугового высокое содержание сеяных трав отмечено при 2, 3 и 4 сроках посева. Раннелетние сроки посева обеспечивали высокое содержание в травостоя овсяницы луговой и мятлика лугового. При поздних сроках посева доля участия основной культуры заметно снижалась. Содержание дикорастущих злаковых трав (пырейник изменчивый, мятлик луговой местный и мятлик узколистный, поле-

вица белая) в основном не превышали 10%, исключение составил у костреца безостого 6-й срок посева, где дикорастущие злаки составили 24,7%. У овсяницы луговой при 2, 5, 6 и 7- сроках дикоросы составили 79,2; 20,5;45,9 и 21,8% и у мятлика лугового при 3, 4 и 6 сроках посева – 38,1; 27,0 и 40,6% соответственно. Доля разнотравья также колебалась от 0,2 до 11,0%.

Таблица 10. Урожайность многолетних трав на старопахотных землях

(ц/га, воздушно-сухой массы, опыт посева 1973 г.,)

Культура

Сроки и дата посева

Годы

Среднее за 1974-1980 гг.

1973

1974

1975

1977

1978

1979

1980

Лисохвост луговой

1/26.06

8,8

34,4

29,5

64,3

31,9

48,2

58,4

44,4

2/07.07

4,9

14,8

34,8

48,7

31,1

53,9

41,1

37,4

3/20.07

-

19,7

26,4

59,9

35,8

48,6

37,0

37,9

4/03.08

-

15,2

26,7

54,7

33,5

42,6

37,2

35,0

5/16.08

-

11,6

46,2

67,1

37,0

51,2

51,0

44,0

6/29.08

-

-

37,2

53,7

30,4

42,6

49,7

35,6

7/11.09

-

-

29,2

58,8

35,7

48,6

44,1

36,1

Кострец

безостый

1/26.06

36,4

18,9

53,2

64,7

40,4

52,7

48,7

46,4

2/07.07

10,2

19,4

40,6

36,9

29,1

37,5

54,8

36,3

3/20.07

-

13,0

49,6

47,3

32,1

39,1

48,3

38,2

4/03.08

-

10,2

47,3

67,8

33,7

50,0

59,5

44,6

5/16.08

-

5,9

41,2

59,2

39,0

46,2

55,2

41,1

6/29.08

-

-

41,4

47,5

27,9

42,9

52,5

35,4

7/11.09

-

-

47,9

60,6

35,9

46,4

55,0

41,0

Овсяница

луговая

1/26.06

26,8

31,3

46,7

40,0

22,4

31,2

29,6

33,6

2/07.07

8,6

18,3

33,0

34,6

24,4

35,3

37,6

30,5

3/20.07

-

19,4

48,2

41,3

25,9

30,7

23,9

31,6

4/03.08

-

9,3

60,6

39,6

28,0

37,8

38,6

35,6

5/16.08

-

11,4

63,9

42,8

32,2

44,0

40,0

39,0

6/29.08

-

-

56,4

39,1

35,1

40,0

38,6

34,8

7/11.09

-

-

48,2

34,7

30,9

43,0

48,3

34,2

Мятлик

луговой

1/26.06

7,8

6,4

48,2

46,5

34,5

47,7

43,6

37,8

2/07.07

-

4,9

42,9

39,8

28,2

39,1

49,4

34,0

3/20.07

-

4,9

45,2

47,3

24,5

44,3

42,3

34,8

4/03.08

-

4,8

48,2

29,6

33,2

36,0

38,5

31,7

5/16.08

-

4,1

50,3

49,1

27,4

36,2

39,6

34,5

6/29.08

-

-

34,8

32,2

23,5

30,6

33,4

25,8

7/11.09

-

-

39,9

32,7

25,9

28,1

28,2

25,8

НСР05 культуры

-

9,2

4,3

5,5

3,9

4,1

5,0

6,0

4,8

НСР05 сроки сева

-

7,6

9,6

7,4

6,0

6,8

8,4

10,1

8,3


На участках, где опыты закладывались по типу ускоренного залужения (опыт 1972 г.) и не обеспечивалась тщательная разделка дернины, дикорастущие кормовые и сорные растения интенсивно размножались вегетативно и из семян. Здесь, на четвертом году жизни, доля участия сеяных видов трав снизилась: максимальное содержание лисохвоста лугового отмечалось при 3, 5 и 1 сроках посева – 36; 33 и 30%, костреца безостого 4 и 3 сроков – 45 и 39% и овсяницы луговой при – 3, 5, 4 и 2 сроках посева – 41; 40; 37 и 32% соответственно.


Глава 5. Биологическая рекультивация нарушенных земель при

промышленном освоении территории Енисейского Севера

Основные техногенные нарушения растительного и почвенного покрова на Енисейском Севере. Интенсивное промышленное освоение природных ресурсов в настоящее время ведется в Таймырском Долгано-Ненецком муниципальном районе, который расположен за Полярным кругом. Согласно зональной классификации территории Российского Севера этот регион относится к абсолютно дискомфортной зоне для проживания населения. На суровые природно-климатические условия накладывается негативная деятельность предприятий, осваивающих природные ресурсы. Так, Заполярный филиал ОАО «ГМК «Норильский никель» ежегодно выбрасывает в атмосферу свыше 2 млн. тонн вредных для окружающей среды веществ и свыше 12 тыс. тонн вредной пыли. В результате, площадь погибших лесов в Таймырском муниципальном районе составляет около 7 млн. га. Большой урон это предприятие наносит флоре и фауне водоемов промышленными стоками. Общая площадь озер, потерявших рыбохозяйственное значение под воздействием сточных вод, составляет свыше 200 тыс. га.

В результате деятельности Заполярного филиала ОАО «ГМК «Норильский никель» из оборота исключено более 20 млн. га оленьих пастбищ. За последние 20 лет их оленеемкость снизилась на 52,5%. Под воздействием транспорта нарушен растительный покров, главным образом лишайники, на площади около 1 млн. га.

Проведенные нами авиамаршрутные наблюдения показали, что по трассе газопровода Северо-Соленинское–Пелятка–Норильск, отмечена непрерывная полоса шириной 25-50 м с полностью разрушенной дерниной; полоса тундровых земель шириной 30-70 м – с частичным разрушением моховой дернины и повреждением кустарниковой растительности; полоса шириной 40-100 м – со слабым повреждением моховой дернины и сохранением кустарниковой растительности. В результате разрушения дернины на склоновых участках повсеместно прослеживается развитие эрозионных процессов и в отдельных местах обнаружено провисание опор газопровода.

Технология биологической рекультивации нарушенных земель при освоении газоконденсатных месторождений. Многолетние стационарные опыты по разработке приемов биологической рекультивации нарушенных земель проводятся нами с 2001г. и по настоящее время.

В 2001-2005 гг. изучали биологическую рекультивацию земель с применением простой травосмеси из низовых злаковых трав – овсяницы красной и мятлика лугового. Подсев трав в дернину проводили в осенний и весенний периоды, с нормой высева семян – 200 кг/га (по 100 кг каждого компонента), согласно «Рекомендации по приемам создания и использования газонов в различных районах Крайнего Севера» (1972). Способ подсева семян применяли разбросной, поверхностный. Минеральные удобрения вносили ежегодно весной полной нормой (N60-120P60K90).

Под влиянием подсева трав и внесения минеральных удобрений плотность травостоя увеличивалась до 6403-10163 шт. побегов на 1 м2, против 1470-1563 шт./м2 на естественном лугу. В результате этого на поверхности нарушенного слоя почвы образовалась крепкая дернина способная противостоять ветровой и водной эрозии. Однако при этом образовался большой пересев семя.

В 2006-2008 гг. ассортимент видов многолетних трав нами был расширен и продолжено изучение травосмесей и оптимальных норм их высева. Было составлено четыре травосмеси: первая – из низовых злаков – овсяницы красной сорт Татьяна + мятлик луговой сорт Балин, в соотношении 50:50; вторая – из верховых злаков – кострец безостый Кенонский + пырейник сибирский Гуран, соотношение 50:50; третья – кострец безостый + пырейник сибирский + овсяница красная + мятлик луговой, соотношение 20:20:30:30; четвертая травосмесь – кострец безостый + пырейник сибирский + овсяница красная + мятлик луговой, 35:35:15:15. Соотношение норм высева семян между компонентами в травосмесях устанавливали по их количеству в млн. шт. на 1 гектар. Нормы минеральных удобрений вносили ежегодно в дозе N60P60K90.

Наиболее интенсивно повышалась плотность травостоя по годам наблюдения в первой и третьей травосмесях при средних и высоких нормах высева. В среднем за 3 года наиболее плотный травостой образовался на делянках, засеянных первой травосмесью из низовых злаков (3900-4800 шт./м2). В третьей травосмеси наблюдалось вытеснение верховых злаков низовыми и травосмесь постепенно стала превращаться в двухвидовую. (табл 11).


Таблица 11. Плотность травостоя и урожайность сухой массы травосмесей

при биологической рекультивации нарушенных земель

Травосмеси

Норма высева семян млн.

шт./га

Плотность травостоя, шт./м2

Урожайность, ц/га

Годы

В

среднем за

3 года

Годы

В

среднем за

2 года

2006

2007

2008

2006

2007

Первая

травосмесь

30

1800

2100

1900

1930

8,0

5,0

6,5

48

3200

4100

4300

3900

14,8

13,9

14,4

65

4200

5000

5200

4800

15,8

14,7

15,3

Вторая

травосмесь

14

700

1000

700

800

10,7

5,1

7,9

22

1300

2000

1800

1700

14,4

10,0

12,2

29

1700

2500

2400

2200

14,9

10,4

12,7

Третья

травосмесь

24

1600

1700

1200

1500

9,5

7,0

8,3

38

3000

2700

3750

3150

15,2

14,3

14,8

52

4000

3500

4300

3900

15,0

14,1

14,6

Четвертая

травосмесь

20

1000

1150

850

1000

9,8

5,4

7,6

30

1800

2300

2200

2100

16,5

14,3

15,4

40

2400

2700

2800

2600

16,3

14,0

15,2

НСР 05

-

-

-

-

-

3,1

2,0

2,7


Остальные травосмеси уступали первой и третьей травосмеси по плотности побегов. Урожайность сухой массы трав со средними и высокими нормами высева семян, в первые два года пользования травостоями, была практически одинаковой. Разница в урожайности между ними была не существенной.

Это говорит о том, что растения со средними нормами высева оказались более развитыми, чем с высокими и интенсивнее использовали площади питания. Пересева семян при этом не наблюдалось.

Практическое внедрение наших разработок на нарушенных землях Пеляткинского газоконденсатного месторождения началось в 2002 году. Осенью на трассе газопровода на площади 10 га была подсеяна травосмесь из мятлика лугового и овсяницы красной, с нормой высева 200 кг/га семян в физическом весе, с лабораторной всхожестью 93% и полевой всхожестью 60%. Перед подсевом семян внесли удобрения из расчета N60P60K60. Весной 2003 г. участок подсеяли из расчета 10% от нормы высева семян и подкормили минеральными удобрениями в вышеуказанной дозе. К концу вегетационного сезона на рекультивированном участке образовался плотный травостой с прочной дерниной. Сеяные травы находились в фазе кущения.

В среднем за три года исследований плотность травостоя на участке биологической рекультивации составила 11376 побегов на 1 м2, против 1142 шт./м2 в естественном травостое.

Начиная с 2002 года и по настоящее время сотрудниками ГНУ НИИСХ Крайнего Севера рекультивировано более 100 га нарушенных оленьих пастбищ вдоль построенных линейных сооружений. Рабочая межведомственная комиссия по рекультивации земель по Таймырскому (Долгано-Ненецкому) автономному округу на основании актов приемки-сдачи от 13.10.2002 г. (10 га), от 06.12.2004 г. (20 га) и 25.09.2005 г.(32 га) приняла эти участки и рекомендовала их использовать в качестве оленьих пастбищ и охотничьих угодий.