Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 10
1.1. Опыт применения лесной и сельскохозяйственной рекультивации отвалов угольных разрезов 10
1.2. Обзор методов ускоренной рекультивации нарушенных угледобычей земель 15
1.3. Особенности формирования микробных ценозов техногенно нарушенных земель в результате угледобычи 24
ГЛАВА 2. Характеристика района исследования 28
2.3. Характеристика техногенных элювиев породного отвала «Южный» 28
2.1. Физико-географическая характеристика, климатические условия Кемеровской области и места проведения исследований 29
2.2. Метеорологические условия в годы исследований (г. Кемерово) 37
ГЛАВА 3. Объект и методы исследований 39
3.1. Описание эксперимента и схема проведения опыта 39
3.2. Методы исследований 43
ГЛАВА 4. Оценка влияния инокулята микроорганизмов на некоторые показатели, участвующие в формировании плодородия техногенных элювиев 47
4.1. Динамика эколого-трофических групп микроорганизмов в элювиях отвалов в условиях эксперимента 47
4. 2. Физико-химические свойства техногенных элювиев 52
ГЛАВА 5. Особенности ростовых и продукционных процессов avena sativa l. при инокуляции отвалов почвенными микроорганизмами 62
5.1. Оценка всхожести семян и наступления основных фаз развития овса .62
5.2. Фотосинтетическая способность листьев овса 64
5.3. Динамика ростовых и продукционных процессов овса 67
ГЛАВА 6. Оценка накопления азота, фосфора и калия органами растений avena sativa l. 84
Выводы 88
Практические предложения 90
Список литературы 92
- Обзор методов ускоренной рекультивации нарушенных угледобычей земель
- Физико-географическая характеристика, климатические условия Кемеровской области и места проведения исследований
- Физико-химические свойства техногенных элювиев
- Фотосинтетическая способность листьев овса
Обзор методов ускоренной рекультивации нарушенных угледобычей земель
Первая попытка наметить общие закономерности формирования естественной растительности на отвалах при открытом способе добычи каменного угля в Кузбассе была сделана В. В. Тарчевским и Т. С. Чибрик, [1970]. Е. Р. Кандрашин [1979] изучал естественную растительность на различных стадиях сингенеза и полукультурфитоценозов на неспланированных отвалах угольных разрезов Кузбасса в степной зоне (Моховский разрез), лесостепной зоне (Байдаевский разрез) и горно-таежной зоне (Междуреченский разрез). А. В. Каракулов [2003] в соавторстве с Т. Г. Ламановой [2001] исследовал структурно-динамическую организацию регенерационных фитоценозов на спланированных отвалах юга Кузнецкой котловины. Большой вклад в разработку комплекса теоретических и прикладных проблем рекультивации нарушенных земель внесли сотрудники лаборатории рекультивации почв Института почвоведения и агрохимии СО РАН. Главное внимание они уделяли изучению процессов восстановления утраченных почвой хозяйственных и экологических функций, поиску путей, ускоряющих их восстановление [Трофимов и др., 1977; Трорфимов, Таранов, 1987; Курачев, 1993]. Е. Р. Кандрашиным [1981] разработаны рекомендации и экспериментальные технологические схемы, необходимые для составления проектов биологической рекультивации земель, нарушенных при открытой добыче каменных углей в зонах степи, лесостепи и подтайги Сибири. Перед началом рекультивации он рекомендует выполнять все мероприятия по оптимизации, выравниванию и планировке поверхности породных отвалов, созданию на них потенциально плодородного корнеобитаемого горизонта. Общая мощность такого корнеобитаемого слоя должна быть не менее 0,8 – 1 м, в том числе мощность гумусированного почвенного насыпного горизонта не менее 20 – 35 см. Л. П. Баранником, А. Н. Куприяновым, Ю. А. Манаковым [2008] разработаны основные критерии и интегральный показатель пригодности нарушенных земель к рекультивации.
Первые практические результаты по биологической рекультивации под пашню получены сотрудниками Днепропетровского сельскохозяйственного института Украины. Они включают агрономическую оценку вскрышных пород, определение оптимальной мощности наносимого на поверхность чернозема при создании пашни, испытание различных видов и доз удобрений под сельскохозяйственные культуры на вскрышных породах, разработку севооборотов и подбор трав для освоения рекультивируемых участков. Аналогичные исследования проводились в Никопольском марганцево-рудном бассейне, на Курской магнитной аномалии, на шахтах Донбасса, Кузбасса и Подмосковном угольном бассейне [Костенков, Ознобихин, 2007]. Определены виды травянистых растений, наиболее успешно произрастающие на отвалах различного типа и состава [Сокольников, 1975; Рева, Бакланов, 1975; Katzur, Lorenz, 1976].
Достаточно большой комплекс работ по изучению возможности создания агрофитоценозов на свежих спланированных вскрышных отвалах разрезов юга Кузбасса проведен Т.Г. Ламановой с сотрудниками ЦСБС СО РАН [Ламанова, 1994; 1998; 2005; Ламанова, Доронькина, 2003; Ламанова, Шеремет, 2003; 2006; Ламанова и др., 2008]. Учеными ЦСБС СО РАН в результате многолетних стационарных исследований доказана возможность создания на производственных площадях высокопродуктивных агрофитоценозов, используемых в качестве сенокосов, непосредственно на свежих спланированных вскрышных отвалах Листвянского и Моховского разрезов разного геологического возраста. Искусственные агрофитоценозы включают значительное число видов местной флоры и интродуцентов, прошедших испытание на участках ЦСБС СО РАН.
Созданием луговых агроценозов занимались также ученые КемСХИ. В частности М. Т. Логуа и Т. В. Ивановой [2006] испытана и предложена к применению злаково-бобовая смесь на вскрышных породах с нанесением плодородного слоя (10 – 50 см) разреза Кедровский. На опытных участках Колмогоровского разреза исследована возможность применения в качестве фитомелиорантов комплекса трав, ранее не использующихся для этих целей: люпина, фацелии, редьки масличной, рапса ярового, вико-гороховой смеси, суданки, кукурузы, полыни и щирицы [Захаров, 2006].
Исследования по лесной рекультивации затрагивают весь комплекс проблем формирования, динамики и оптимизации техногенных ландшафтов [Гусаченко, 1987, 1990; Гусаченко, Салдобашев, 1989]. Опыт показал, что лесовосстановление на промышленных отвалах представляет собой сложную задачу, которая не может быть решена без серьезного научного обоснования [Эскин, 1975]. Основные направления лесной рекультивации до 60-х годов XX века охарактеризованы в работе Л. В. Моториной и Н. М. Забелиной [1968]. Большое значение придается подбору видов древесных и кустарниковых растений, наиболее устойчивых к различным экологическим условиям и производительных [Candill, 1970; Hellerick, 1970; Hill, 1971; Sopper, Kardes, 1972; Thirgood, Matthews, 1971; Cornwell, 1973; Nicholso, Westmacott, 1971; Гладкова, 1972, 1973]. Установлены оптимальные параметры посадочного материала, схемы посадки, приемы выращивания и система ухода за лесонасаждениями на отвалах разного типа [Зайцев и др., 1977]. Достаточно хорошо разработаны вопросы создания лесных насаждений на разных типах отвалов в Украинской ССР [Данько, 1975а; Данько, 1975б].
Основное внимание при проведении работ по рекультивации земель, нарушенных при открытом способе добычи угля в Кузбассе уделялось лесотехническому направлению [Баранник, 1970, 1988; Логуа, 1985; Баранник, Шмонов, 1988, 2005]. Л.П. Баранником с соавторами [2005] сформулированы рекомендации по лесной рекультивации нарушенных угледобычей земель в Кузбассе, основные положения которой включают оценку лесопригодности рекультивируемых территорий (анализируется информация о природных и техногенных факторах), подбор древесных и кустарниковых пород для лесоразведения (на основе показателей приживаемости и роста), правила агротехники создания лесных насаждений на рекультивируемых землях. Автором также детально рассматриваются особенности лесной рекультивации в различных угледобывающих районах Кузбасса. Следует отметить, что, несмотря на широкий спектр древесных и кустарниковых пород, предложенный Л. П. Баранником (10 видов древесных растений и 16 видов кустарников), для целей рекультивации нарушенных угледобычей земель в основном используется сосна обыкновенная. Однако, как показывает опыт, эффективность лесной рекультивации с использованием сосны низкая по причине неустойчивости искусственных посадок и их гибели в результате частых пожаров, которые провоцирует опад хвои в условиях низкой влагообеспеченности грунтов. Кроме того сосна обыкновенная на породных отвалах угольных разрезов характеризуется крайне медленным ростом и низкой скоростью формирования почвенного покрова из-за агрессивности гумусовых кислот, образующихся под хвойными культурами по отношению к вторичным минералам [Батурина, 2009].
Физико-географическая характеристика, климатические условия Кемеровской области и места проведения исследований
А.Г. Ахатов [1995] определяет техногенный элювий как полиминеральный и полидисперсный субстрат породных отвалов, прошедших первичную дезинтеграцию в процессе буровзрывных, экскавационных, транспортных и других технологических операций, подвергающийся выветриванию под влиянием абиотических и биотических агентов. Вещественный и минералогический состав техногенного элювия определяются степенью литологической неоднородности вскрышной толщи и технологией отвалообразования.
Техногенные элювии представляют собой раздробленные в результате буровзрывных и вскрышных работ и складированные в отвалы горные породы. Поскольку используется технология неселективного отвалообразования, то это приводит к хаотическому смешиванию пород, различающихся по минералогическому, петрографическому и гранулометрическому составам. Формирующиеся техногенные ландшафты приобретают неустойчивые в гипергенных условиях и постоянно преобразующиеся рельеф и породы. Наиболее распространенными вскрышными породами каменноугольных месторождений Сибири являются песчаники, алевролиты, аргиллиты и покровные рыхлые отложения [Рагим-Заде и др., 1992]. Породы отвала «Южный» представлены песчаником (60%), алевролитами (20%), аргиллитами (15%), суглинками и глинами (5%). Исследуемые элювии характеризуются щелочной реакцией (рН 7,8), низкой обеспеченностью подвижными формами фосфора и азота, содержание обменного калия чуть ниже нормы.
Агрегатный состав техногенных элювиев характеризуется следующими показателями: преобладающей фракцией являются крупные агрегаты (от 3 до 10 и более мм), их содержание составляет 56 % от веса воздушно сухой почвы, содержание мелких частиц снижено. Это приводит к тому, что техногенные элювии обладают слабыми свойствами удерживать влагу и легко размываются водой. По механическому составу техногенные элювии согласно классификации почв Н. А. Качинского [1965], основанной на соотношении количеств физического песка и физической глины в почве, являются суглинком средним. Суглинки по своим свойствам являются потенциально-плодородными горными породами. Средние суглинки отличаются структурностью, плодородием, относительно большой влагоемкостью, слабой воздухопроницаемостью, высокой волосностью и связностью. Они не засолены, имеют высокую емкость поглощения и степень насыщенности основаниями. Содержание тяжелых металлов не превышает ПДК.
Кемеровская область расположена на юго-востоке западной Сибири, имеет широтную протяженность, равную приблизительно 5 и примерно такую же протяженность по меридиану. Ее территория составляет 95,5 тыс. км2. Репрезентативная широта – 55 с. ш. Орографически область представляет собой две котловины, окаймленные с трех сторон горными массивами и соединяющиеся на севере с Западно-Сибирской низменностью. Большая из котловин прорезана с юга на север р. Томью и окружена с северо-востока Кузнецким Алатау, с юга – Горной Шорией и с юго-западной стороны – Салаирским кряжем. Меньшая котловина – вдоль р. Кии, ограниченная с северо-востока, юга и юго-запада отрогами Кузнецкого Алатау.
По геоморфологическим признакам это горно-равнинная местность, в пределах которой выделяется 8 районов. Кузнецкая котловина граничит на юго-западе с Салаирским кряжем, а на юго-востоке – с Горной Шорией. На северо-востоке она постепенно переходит в Притомскую южную возвышенную сильно расчлененную равнину и Среднетомскую расчлененную равнину, которые, в свою очередь, на востоке и на северо-востоке окаймлены Кузнецким Алатау. На севере и крайнем северо-востоке области находятся Притомская северная возвышенность и Чулымская равнина.
По уклонам местности территория области делится на 5 районов. Из них наибольший район с преобладанием уклонов более 12 (21%). Значительные площади характеризуются уклонами до 1 – 3 (2 – 5%), до 5 (9%) и до 5 – 9 (9 – 16%). В пределах области есть участки с распространением карстов, с лавиноопасностью, просадочностью, подверженные оползневым процессам; район 7 – 6-балльной сейсмичности. По природно-ландшафтным признакам область подразделяется на четыре зоны. Большая часть территории представляет собой предгорную и горную зоны, почти сплошь покрытые черневой тайгой, значительные площади заняты лесостепью и степью. Имеются территории под равнинной тайгой.
Различиями в подстилающей поверхности объясняется неоднородность природно-климатических факторов. Сложный рельеф горных районов нарушает зональное распределение климатических явлений и связанного с ними почвенно-растительного покрова, которые сменяются зональным вертикальным распределением в зависимости от высоты, направления и расположения горных хребтов, экспозиции отдельных склонов. Различия отдельных склонов усугубляются еще и тем, что многие горные хребты расположены перпендикулярно господствующим ветрам и являются климатическими границами разных физико-географических районов.
По геоботаническому районированию А. В. Куминовой [1950] г. Кемерово расположен в Центральном лесостепном районе Кузнецкой котловины. По лесорастительному районированию [Вдовин, 1988] Кузбасс относится к Салаиро-Западнокузнецкой котловинно-горной провинции пихтовых лесов, включающей Кузнецкий округ островных лесостепных сосново-лиственных лесов и Салаиро-Западнокузнецкий округ черневых пихтовых и осиновых лесов.
Географическое положение г. Кемерово обусловливает значительные изменения во времени восхода и захода солнца, длительности светового дня. В течение года продолжительность дня изменяется от 17 часов 26 минут в период летнего (22 июня) до 7 часов 06 минут – в период зимнего (22 декабря) солнцестояний.
В условиях Кемерова максимальная расчетная для безоблачного неба продолжительность солнечного сияния за год могла бы составить около 4500 часов с закономерным, но далеко неравномерным распределением по месяцам – от 224 часов в декабре до 521 часов в июле. Фактически в среднем за год солнце светит в Кемерове в течение 1923 часов, что составляет всего 43 % возможной расчетной продолжительности солнечного сияния. Наиболее неблагоприятные погодные условия в городе создаются с ноября по январь. В это время сумма часов фактического сияния за месяц оказывается около 50 часов и не превышает в среднем 21 % возможной суммы. Резкое сокращение продолжительности солнечного сияния в конце осени и в первые зимние месяцы связано с особенностями режима облачности. В среднем около 80 дней в году небосвод в зоне города полностью закрыт плотными облаками. Из них почти 60 % приходится на ноябрь - январь.
Потенциальные ресурсы светового дня в окрестностях Кемерова по суммарной УФ радиации при высокой прозрачности атмосферы неравномерны по сезонам года и существенно ограничены зимой. На широте Кемерова доля коротковолновой составляющей в общем потоке УФ радиации в максимуме при безоблачном небе и высоком солнце достигает 6 %. При других условиях за счет интенсивного рассеяния и поглощения она будет еще меньше. Следовательно, естественная УФ радиация солнца и неба, достигающая земли в Кемерове, в основном представлена длинноволновым излучением (А, 320 нм) так называемой области А.
Физико-химические свойства техногенных элювиев
Образцы техногенного элювия для микробиологического, агрохимического и гранулометрического анализов брали с каждой пробной площадки на глубине 0 – 5 см методом «конверта» [ГОСТ 17.4.4.02-84]. Определение механического и гранулометрического состава, содержания тяжелых металлов и агрохимический анализ (определение подвижных форм азота, калия и фосфора) в элювиальных образцах проведены на базе аккредитованного испытательного центра агрохимической службы «Кемеровский».
Гранулометрический состав грунта определяли по весовому содержанию в нем частиц различной крупности, выраженному в процентах по отношению к весу сухой пробы грунта, взятой для анализа. Определение механического состава проводили методом Н. А. Качинского на основании содержания физической глины с учётом доминирующей фракции и типа почвообразования [ГОСТ 12536-79].
Содержание подвижного азота в элювии проводили ионометрическим методом [ГОСТ 26951-86]. Сущность метода заключается в извлечении нитратов раствором сернокислого калия и последующем определении нитратов в вытяжке с помощью ионоселективного электрода.
Определение подвижных соединений фосфора и калия проводили по методу Чирикова в модификации ЦИНАО [ГОСТ 26204-91]. Метод основан на извлечении подвижных соединений фосфора и калия из почвы раствором уксусной кислоты и последующем определении фосфора в виде синего фосфорно-молибденового комплекса на фотоэлектроколориметре и калия – на пламенном фотометре.
Определение тяжелых металлов в элювиях проводили атомно-адсорбционным методом на спектрофотометре AAS-30 (Германия) в пламени ацетилен-воздух [Методические указания…, 1992]. Учет численности микроорганизмов основных эколого-трофических групп проводили три раза за период вегетации 2008 – 2010 гг. методом посева почвенной суспензии на агаризованные среды в трехкратной повторности с каждой пробной площадки: Александрова – Зака (для определения микроорганизмов, разлагающих силикаты), крахмало аммиачный агар (КАА) (для определения микроорганизмов, использующих минеральный азот), среду Сабуро (для определения микроскопических грибов). По числу колоний рассчитывали наиболее вероятное количество микроорганизмов в 1 г сухой почвы при уровне достоверности 95% (Р0,95) [Егоров,1976]. Идентификацию микроорганизмов проводили по морфологическим и культуральным признакам [Теппер и др., 1993; Определитель бактерий…, 1997]. В течение вегетации проводили оценку всхожести и сроков наступления основных фаз развития овса по общепринятым методам [Синякова и др., 1984]. Отбор растительных образцов проводили каждые 10 дней в течение вегетации по 10 растений с пробной площадки. Оценку фотосинтетической способности листьев проводили по уровню восстановленных ассимилятов бескамерным методом, разработанным О. Д. Быковым [1974]. Метод основан на определении относительного изменения в удельном содержании восстановленных веществ за единицу времени. Изучение ростовых и продукционных процессов на уровне целого растения проведено по методике И. В. Кармановой [1976] на основе определения массы растений и площади листьев. Площадь листьев определяли по формуле: Aл = N aл, где N – число листьев растения, aл – средняя площадь листа; aл = В Б, где В – ширина листа у основания, Б – длина листа. Оценку продуктивности растений проводили по показателям величины нетто-ассимиляции (NAR) и производительности работы листового аппарата (LAR) в течение вегетации. Величина нетто-ассимиляции (NAR) – скорость накопления органического вещества в растительных тканях на единицу площади листьев за изучаемый период – рассчитывалась по формуле:
Анализ структуры урожая проведен по следующим показателям: количество стеблей на 1 растении, количество зерен с 1 растения, масса 1000 зерен, масса зерен с 1 растения [Никитенко, 1982; ГОСТ 12042-80].
Определение содержание азота в растительном материале определяли ускоренным методом с использованием реактива Несслера [Плешков, 1976]. Принцип метода заключается в озолении растительного материала серной кислотой, для ускорения минерализации используют перекись водорода. Раствор нейтрализуют щелочью и окрашивают реактивом Несслера. По интенсивности окраски определяют содержание азота в исследуемом образце.
Количество фосфора определяли колориметрическим методом по Фиске-Суббароу в модификации с применением аскорбиновой кислоты [Плешков, 1976]. Метод заключается в том, что фосфор переводится в раствор путем сжигания материала серной кислотой. При обработке раствора, содержащего фосфор, молибденовокислым аммонием в кислой среде образуется фосфорно-молибденовый комплекс желтого цвета, который восстанавливается аскорбиновой кислотой. Окраска переходит в голубой цвет. Интенсивность синей окраски пропорциональна количеству фосфора в растворе и измеряется фотоэлектроколориметром. Метод обладает высокой чувствительностью.
Определение подвижного калия проводили на пламенном фотометре в аккредитованном испытательном центре агрохимической службы «Кемеровский». Метод основан на измерении светового излучения атомов калия при возбуждении их электронных оболочек в пламени ацетилена [Методические указания…, 1992]. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена с использованием статистического пакета Statistica 6.0.
Фотосинтетическая способность листьев овса
В начале периода вегетации (15 – 25 июня) отмечены минимальные отличия массы опытных растений от контрольных. Максимальная масса наблюдалась 15 июня при внесении микроскопических грибов, и составляет 19 % (P 0,001). 25 июня достоверных отличий от контроля не отмечено.
5 июля сухая масса опытных растений изменяется в пределах от 0,143 до 0,189 г (в контроле 0,122 г). Максимальные отличия наблюдаются на ПП 3, 7 и 8 и составляют 50 – 55 % (P 0,001). В последующие периоды исследования наибольшая масса овса наблюдалась на ПП 7 и 8, превышая контроль в 2,3 – 2,9 раз. При этом отличия от контроля для данных ПП являются достоверными (P 0,001).
Отмечены некоторые отличия в накоплении сухой массы овса в разные годы. В начале периода вегетации (15 – 25 июня) 2010 г. масса овса, в среднем, выше, чем в 2009 г. Однако, 25 июня 2010 г. масса опытных растений не превышает контроль, тогда как в 2099 г. масса опытных растений выше контроля во все исследуемые периоды.
С 5 июля по 5 августа 2009 г. наблюдается более интенсивное накопление сухой массы овса по сравнению с 2010 г. Кроме того в 2009 г. на протяжении всего периода исследования максимальные отличия от контроля отмечались преимущественно на ПП 3, 7 и 8; в 2010 г. – на ПП 7 и 8 в период с 15 июня по 5 августа.
Анализ полученных данных показал, что существенно выше прирост сухой массы у овса при внесении комплекса «микроорганизмы, разлагающие силикаты + микроорганизмы, использующие минеральный азот» (ПП 7), а также смеси всех эколого-трофических групп микроорганизмов (ПП 8), причем отличия более выражены в период максимального роста растений.
К важным показателям, определяющим урожайность растений, относится величина площади листьев и динамика ее формирования. Формирование наибольшей биомассы листьев является результатом высокой фотосинтетической активности. Ее учет на протяжении вегетации позволяет прогнозировать урожай растений [Карманова, 1976]. Площадь листовой поверхности является одним из показателей достаточно полно отражающим условия развития растений. Оптимальное развитие листовой поверхности зависит от условий влагообеспеченности и комплекса агротехнических мероприятий. Известно, что высокие урожаи сельскохозяйственных культур можно получить только в посевах, динамично формирующих оптимальную площадь листьев, способную к активной работе в течение длительного времени вегетации.
По данным А. А. Ничипоровича [1977] посевами, обладающими оптимальной структурой, а так же оптимальным ходом развития и формирования следует считать такие, в которых относительная площадь листьев быстро достигает размеров примерно 4,0 – 4,5 м2/м2 и как можно дольше сохраняются в активном состоянии на этом уровне и, потом, значительно уменьшается или полностью отмирает, отдавая пластические вещества на формирование репродуктивных органов.
N=30. А – внесение отдельных групп микроорганизмов: 1 – Контроль; 2 – Грибы; 3 – Микроорганизмы, разлагающие силикаты; 4 – Микроорганизмы, использующие минеральные формы азота; Б – внесение смесей микроорганизмов: 1 – Контроль; 5 – Грибы + микроорганизмы, разлагающие силикаты; 6 – Грибы + микроорганизмы, использующие минеральные формы азота; 7 – Микроорганизмы, разлагающие силикаты + Микроорганизмы, использующие минеральные формы азота; 8 – Микроорганизмы, разлагающие силикаты + грибы + микроорганизмы, использующие минеральные формы азота. (2009 – 2010 гг.) Доказано, что внесение бактериальных препаратов способствует увеличению площади листьев сельскохозяйственных культур [Никитин, 2002б; Дерека, 2009; Сеитова, 2009].
Анализ полученных результатов за 2009 – 2010 гг. показал, что площадь листьев овса в начале вегетации (15 – 25 июня) при инокуляции микроорганизмами существенно не отличается от контроля (рисунок 10, приложение Ж). Наибольшие различия отмечены в середине вегетационного периода. Максимальная площадь листьев 15 июня наблюдалась при внесении микроскопических грибов (ПП 2) и смеси всех микроорганизмов (ПП 8); выше контроля на 11,7 и 15,2 %, соответственно (P 0,001).
К 25 июня площадь листьев на всех ПП увеличивается и изменяется в пределах от 6,21 (контроль) до 7,29 см2. Наибольшие значения данного показателя отмечены на ПП 5 и 7 и превышает контроль на 14 и 17,4 %, соответственно. 5 июля максимальные значения площади листьев наблюдались на ПП 7 (внесение комплекса «микроорганизмы, разлагающие силикаты + микроорганизмы, использующие минеральный азот») и составляли 20,66±1,56 см2, что выше контроля в 2,4 раза. Достаточно высокие значения отмечены так же при внесении микроорганизмов, разлагающих силикаты (выше контроля 1,9 раз) и комплекса всех микроорганизмов (выше контроля в 2 раза).
Максимальная площадь листьев за вегетацию наблюдалась 15 июля. В данный период исследования наибольшие показатели отмечены на тех же пробных площадках: на ПП 3 – выше контроля в 2,4 раза, на ПП 7 – в 2,1 раз, на ПП 8 – 2,3 раза. К 25 июля площадь листьев начинает уменьшаться. Наибольшая площадь листьев, как и в прошлые периоды, наблюдается на ПП 3, 7 и 8 (выше контроля в 2, 2,1 и 2,7 раз, соответственно). Кроме того, высокие значения отмечены при внесении комплекса «грибы + микроорганизмы, разлагающие силикаты» (ПП 5) – выше контроля в 2 раза.
В конце периода исследования площадь листьев существенно снижается. Это происходит за счет отмирания нижних листьев. Максимальные значения данного показателя отмечены на ПП 7 и 8. Отличия от контроля на данных ПП составляют 170 и 128 %, соответственно (P 0,001). Минимальные – при внесении микроскопических грибов (ПП 2) – 41 %.
Динамика площади листьев овса в разные годы существенно не отличается, но имеются некоторые особенности. Площадь листьев, как и сухая масса овса, в начале вегетации 2010 г. выше, чем в 2009 г. Однако 5 июля 2009 г. данный показатель резко возрастает, а в 2010 г. происходит лишь незначительное его увеличение, в результате чего площадь листьев в 2009 г. с 5 июля больше, чем в 2010 г. В течение двух лет наибольшая площадь листьев (по сравнению с контролем) наблюдалась на ПП 7 и 8. В 2009 г. высокие показатели были так же отмечены на ПП 3, в 2010 г. в данном варианте достоверные отличия наблюдались только с 15 июля до 5 августа, а максимальные значения – на ПП 5 (15 и 25 июля).
Таким образом, проведенные исследования за 2009 – 2010 гг. показали, что внесение микроорганизмов, разлагающих силикаты как отдельно (ПП 3), так и в комплексе с микроорганизмами, использующими минеральный азот (ПП 7) и композиции из всех микроорганизмов (ПП 8) в большей степени способствует увеличению площади листьев овса. Достоверные отличия от контроля наблюдались во всех вариантах опыта с 25 июля по 4 августа.
Для характеристики продукционных процессов на уровне целого растения можно использовать величину нетто-ассимиляции (NAR), которая отражает скорость накопления органического вещества в растительных тканях на единицу площади листьев, за вычетом того органического вещества, которое использовалось при дыхании растений. Максимальные величины нетто-ассимиляции наблюдаются в период наибольшего роста растений, в начале периода вегетации, а к концу вегетации данная величина снижается
