| Аннотация |
Интенсификация сельскохозяйственного производства основывается на внедрении новых экономически выгодных ресурсосберегающих технологий и приемов, обеспечивающих, в числе прочих, повышение плодородия почв. В настоящее время активно исследуются агроприемы, позволяющие, с одной стороны, поддерживать высокий уровень почвенного плодородия, а с другой – снизить себестоимость сельхозпродукции. Одним из эффективных методов повышения урожайности выращиваемых сельскохозяйственных культур является широкое использование минеральных удобрений, однако для их производства расходуются не возобновляемые природные запасы, энергетические и водные ресурсы. Кроме того, при высоких дозах применения агрохимикатов не теряют своей актуальности вопросы загрязнения окружающих ландшафтов, включающих наряду с другими компонентами агросреды и воду.
В качестве частичной замены минеральных удобрений рассматривается и изучается широкий спектр веществ, но вопрос о возможности использования в растениеводстве богатых органическими веществами донных осадков, накапливающихся в районах функционирования рыбоводных ферм, остается пока открытым.
Практически все северные территории нашей страны, включая Республику Карелия, входят в зону рискованного земледелия, что связано с экстремальным и неустойчивым климатом, а также низким естественным плодородием почв. В условиях северного земледелия повышение уровня почвенного плодородия сопряжено с существенными затратами финансовых, энергетических и прочих ресурсов. На фоне снижения объемов заготовки и внесения органических удобрений представляет интерес широкое применение донных отложений, богатых органоминеральными соединениями.
В Карелии большое количество водоемов предоставляет возможность их активного использования для деятельности, связанной с культивированием основных объектов аквакультуры – рыбы. В настоящее время в республике зарегистрировано свыше 60 форелевых хозяйств, большинство из которых занимаются производством рыбы уже более 15 лет. Развитие искусственного рыбоводного комплекса, как фарватерного направления сельского хозяйства Карелии, экономически целесообразно и вносит свой вклад в решение вопросов продовольственной безопасности страны. Наряду с этим, загрязнение отходами жизнедеятельности рыб и остатками кормов, приводящее к заилению и накоплению донных отложений, связано с высокой экологической нагрузкой на пресные водоемы. Для очистки последних используют метод откачки донных отложений с последующим их обезвоживанием и утилизацией твердого осадка, чаще всего путем размещения на полигонах ТБО. Откачка донных отложения в водоемах аквакультуры стала особа актуальна в последние годы из-за массовой гибели и болезней рыб, основная причина которых видится в накоплении больших объемов отходов на дне и их активным разложением с высвобождением токсичных газов. Мы предполагаем, что богатые органическим материалом и минеральными элементами отложения водоемов форелевых хозяйств, могут быть использованы в качестве органоминеральных удобрений или «улучшителей» свойств почв посредством повышения емкости катионного обмена, стабильности почвенных агрегатов, изменением структуры, плотности, водоудерживающей способности и прочих свойств почв, способствуя, тем самым, повышению ее плодородия. Улучшение почвенных свойств под действием внесенных донных отложений, как ожидается, положительно отразится на росте, развитии растений и урожайности выращиваемых культур.
Целью данного проекта является оценка влияния донных отложений водоемов аквакультуры на агрохимические и агрофизические свойства почв, а также урожайность культурных видов открытого и защищенного грунта.
Известно, что наряду с химическими свойствами почвы, в первую очередь с содержанием в ней элементов минерального питания, физические свойства почвы (структура, плотность, пористость аэрации, водопроницаемость, водоудерживающая способность, теплопроводность и прочее) во многом определяют ее плодородие. В связи с этим, актуально исследование не только агрохимических, но и агрофизических показателей при внесении в нее донных отложений водоемов аквакультуры.
Поскольку урожайность сельскохозяйственных культур в значительной степени зависит от физиологической активности растений, в данном проекте большое внимание будет уделено изучению влияния донных осадков на их способность активизировать основные процессы растений, такие как рост, фотосинтез, дыхание, водный обмен. Таким образом, в ходе проекта впервые будет выявлена роль донных отложений водоемов форелевых хозяйств в оптимизации процессов роста и развития, а также формирования урожая культурных видов растений. К новизне проекта мы также относим решение вопроса о путях влияния органоминеральных отложений на растения – опосредованно через улучшение почвенных свойств, или напрямую через биостимулирование физиологических процессов.
Нестабильный температурный режим, частое или продолжительное понижение температуры, недостаток элементов минерального питания, неравномерное увлажнение, а также токсичное загрязнение почвы могут являться стрессовыми факторами, ограничивающими продуктивность сельскохозяйственных культур, культивируемых на территории Русского Севера. Научная новизна проекта будет заключаться, в том числе в оценке влияния донных отложений водоемов аквакультуры на способность растений поддерживать активность физиологических процессов при стрессе, и более того, активизировать специализированные адаптивные механизмы и/или формировать новые защитные системы, обеспечивающие жизнеспособность организма в экстремальных условиях. Для комплексного решения поставленных в проекте вопросов будут использованы методы и подходы почвоведения, агрономии, физиологии растений, которые применены как в ходе полевых опытов на экспериментальных площадях открытого и защищенного грунта, так и в вегетационных экспериментах, проводимых в контролируемых условиях среды. В рамках проекта будут впервые разработаны подходы к улучшению почвенных свойств под воздействием донных отложений, а также выявлены виды сельскохозяйственных культур с наиболее позитивным откликом. Актуальность и важность тематики проекта определяется тем, что научно обоснованная возможность улучшения агрохимических и агрофизических характеристик почв с использованием донных отложений водоемов аквакультуры позволит существенно расширить базу агропроизводства в регионах страны, где нестабильные климатические условия, низкое плодородие почвы и другие неблагоприятные факторы лимитируют продуктивность культур, не позволяя полностью реализовать их биологический потенциал. Использование результатов данного исследования внесет вклад в укрепление продовольственной безопасности Российской Федерации. Кроме того, что использование данного вида отложений в растениеводстве будет способствовать интенсификации агропроизводства страны, оно позволит, пусть частично, но сократить объемы их накопления в виде отходов и предоставить возможности реализации замкнутого цикла производства, предотвращая, таким образом, ухудшение экологической ситуации в районах с активной рыбоводной деятельностью, а также.
Приведенные гипотетические утверждения о позитивной роли донных отложений водоемов аквакультуры требуют подтверждения, которые будут получены или опровергнуты в ходе реализации данного проекта.
|
