Введение к работе
Актуальность темы. Почва - важный природный компонент. Она служит не только как основа для ведения сельского хозяйства, но и как огромный природный аккумулятор, удерживающий в себе углерод, азот, калий, фосфор и другие важнейшие химические элементы.
В настоящее время существуют территории с высокой антропогенной и эксплуатационной нагрузкой. К ним можно без сомнения отнести территории лесных питомников, а также все городские территории. Интенсивная эксплуатация приводит к постепенной деградации почв и, как следствие - к снижению эксплуатационных свойств и качества продукции. Развитие сети лесных питомников и получение в них высококачественного посадочного материала - одна из основных задач лесного хозяйства. Однако в настоящее время в ряде регионов России наблюдается снижение их числа, а в действующих питомниках не всегда удается обеспечить плановый выход стандартных сеянцев и саженцев с единицы площади. Одна из главных причин создавшегося положения - слабая окультуренность и деградация почв, а также загрязнение их тяжелыми металлами.
Деградация городских почв под влиянием техногенной среды обуславливает слабое развитие как древесно-кустарниковых, так и травянистых растений. Это приводит к резкому снижению устойчивости и ослаблению санитарно-гигиенических функций городских насаждений.
Выходом из создавшейся ситуации может служить реабилитация деградированных почв путем переработки органических отходов в нетрадиционные удобрения и питательные субстраты, их использование в лесных питомниках и на урбанизированных территориях. Это позволит ежегодно переводить десятки тысяч тонн органических отходов из категории загрязнителей окружающей среды в питательные субстраты и удобрения, а также получить при этом экономический эффект.
Исследования выполнялись в рамках государственных контрактов: «Разработка способов получения удобрений и субстратов методом биодеградации биологически разлагаемой части твердых коммунальных отходов для использования в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве» ГК № 02.515.11.5020 от 26.04.2007 г. (2008 г.), «Разработка новых способов и технических систем для переработки органических отходов, получения экологически чистых энергоносителей, удобрений и рекультивации нарушенных земель» ГК № П208 от 22 июля 2009 г. (2009 г), «Проведение поисковых научно-исследовательских работ в области лесной экологии, биотехнологии и іфоцессов получения альтернативных источников энергии в центре коллективного пользования «ЦКП ЭБЭЭ» научным оборудованием» ГК № 02.552.11.7086 от 18.11.
2009 г. (2009 - 2011 гг.), ГК № 7054Р/9596 от 01.07.2009 года по программе "У.М.Н.И.К." Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере «Способ получения дернины для создания газонов с использованием органических отходов» (2009 - 2011 гг.).
Цель и задачи исследования. Цель исследований заключалась в решении проблемы реабилитации деградированных и загрязненных тяжелыми металлами почв лесных питомников и урбанизированных территорий с использованием удобрений из органических отходов и газонных трав.
В соответствии с поставленной целью в задачи исследований входило:
изучить возможность очистки дерново-подзолистых среднесуг-линистых почв лесных питомников от тяжелых металлов с помощью газонных трав.
разработать технологию биологической очистки дерново-подзолистых среднесуглинистых почв лесных питомников от тяжелых металлов с помощью газонных трав.
исследовать влияние компостов на основе органических отходов на рост и развитие различных видов газонных трав;
разработать технологию создания декоративных газонов с использованием компостов на основе органических отходов;
разработать технологию выращивания дернины для создания газонов с использованием органических отходов и питательных субстратов на их основе;
обосновать экономическую эффективность применения органических отходов и субстратов на их основе при создании и выращивании газонов.
Научная новизна работы. Исследована возможность выращивания дернины для создания газонов с применением органических отходов и питательных субстратов на их основе и обоснована ее экономическая эффективность. Доказана возможность использования компостов из органических отходов в качестве удобрений или технических грунтов при создании декоративных газонов. Определен уровень потребления тяжелых металлов различными видами газонных трав и обоснована возможность их применения для биологической очистки дерново-подзолистых среднесуглинистых почв лесных питомников от тяжелых металлов.
Практическая ценность полученных результатов. Разработан проект технических условий «Дернина для газонов полученная с использованием органических отходов». Составлены рекомендации по очистке почв лесных питомников от тяжелых металлов с использованием газонных трав. Созданы опытно-производственные объекты озеле-
нения на территории г. Йошкар-Олы с использованием компостов на основе органических отходов.
Апробация. Материалы исследований докладывались и обсуждались на Всероссийской научной студенческой конференции по естественнонаучным и техническим дисциплинам «Научному прогрессу -творчество молодых» (г. Йошкар-Ола, 2007), Международной научной студенческой конференции по естественным и техническим дисциплинам «Научному прогрессу - творчество молодых» (г. Йошкар-Ола, 2008, 2009, 2010), научной конференции профессорско-препода-вательского состава, докторантов, аспирантов, сотрудников МарГТУ (Йошкар-Ола, 2008, 2009, 2010, 2011), Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения М.Д. Данилова «Современные проблемы теории и практики лесного хозяйства» (Йошкар-Ола, 2008), международной научной конференции «Антропогенная трансформация природной среды» (Пермь, 2010), научной конференции «Инновации в ландшафтной архитектуре», (Нижний Новгород, 2010), Международной научно-практической конференции «Наука и молодежь: новые идеи и решения», (Волгоград, 2010), II Российском форуме «Российским инновациям - российский капитал», (Саранск, 2009), Всероссийском молодежном образовательном форуме «Селигер - 2009», (Селигер, 2009), Молодежном инновационном форуме (Ульяновск, 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в т.ч. З в реферируемых журналах: «Вестник МарГТУ», «Экология урбанизированных территорий» и «Аграрный вестник Урала». Получены два патента РФ на изобретение.
Личный вклад автора заключается в анализе литературных данных, разработке программы и методики исследований, закладке опытно-производственных площадей, сборе и обработке экспериментального материала, формулировании выводов и рекомендаций производству.
Научные положения и рекомендации, составляющие предмет защиты:
-
Обоснование возможности биологической очистки дерново-подзолистых среднесуглинистых почв лесных питомников от тяжелых металлов с помощью газонных трав;
-
Целесообразность и эффективность создания декоративных газонов с использованием компостов на основе органических отходов;
-
Способ получения дернины для создания газонов с применением органических отходов и питательных субстратов на их основе.
Обоснованность и достоверность результатов исследований основаны на достаточном объеме экспериментального материала и его обработке методами математической статистики, а также воспроизводимости результатов. Для определения биометрических показателей было измерено 3498 травянистых растений, выполнен агрохимический
и атомно-адсорбционный анализ 90 почвенных образцов, произведен анализ 50 растительных образцов, проанализировано 202 образца газонного дерна.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, списка литературы и приложений. Объем работы составляет 110 страниц машинописного текста, в том числе 27 таблиц и 14 рисунков. Список литературы включает 145 наименований, в том числе 36 иностранных авторов.
Похожие диссертации на Реабилитация почв лесных питомников и урбанизированных территорий с использованием газонных трав и удобрений из органических отходов
