ПРОБЛЕМНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ 
 
ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ


    Исследование методов комплексного мелиоративного регулирования на глубоких торфяных почвах было начато Проблемной лабораторией в 1966 г. по инициативе и под руководством академика ВАСХНИЛ Аверьянова С.Ф.
    Комплексные мелиорации выдвигают на первый план решение не отдельных задач или проведение тех или иных экспериментов, а разработку новой системы научных исследований с учётом множества связей и взаимодействующих факторов.

Методика исследований
1. Исследования на опытно-производственном участке "Лесное"
    Изучение оптимальных режимов осушения и орошения для различных сельскохозяйственных культур проводилось на экспериментальном участке "Лесное", расположенном в БССР в течение 1968-1991гг. В опытах оценивалось как изменяются урожайность культур и водный баланс зоны аэрации в зависимости от влажности корнеобитаемого слоя почвы и от глубины залегания грунтовых вод.
    Опыты по увлажнению картофеля, яровой пшеницы и многолетних трав проводились на опытных полях и в больших металлических лизиметрах диаметром 1м и глубиной 3м, заряженных монолитами торфа. В лизиметрах постоянно в течение вегетации уровень грунтовых вод автоматически поддерживался на глубине 0,5м; 1,0; 1,5 и 2,0м от поверхности почвы. Повторность опыта двукратная. Влажность почвы измерялась нейтронным влагомером.
    Целью исследований являлось регулирование сбалансированного водообмена при различной глубине залегания грунтовых вод. Для этого с помощью лизиметров ежедневно измерялся водообмен между почвенными и грунтовыми водами и поливы назначались таким образом, чтобы инфильтрация (после поливов или осадков) компенсировалась подпитыванием со стороны грунтовых вод. Полученные уникальные зависимости формирования водного, питательного и температурного режимов почвы и урожайности с/х культур в условиях сбалансированного водообмена позволяют в производственных условиях получать стабильные урожаи при сохранении почвенного плодородия и исключить негативное влияние на окружающую среду.
    Основой исследований по водному режиму почв служил анализ водного баланса зоны аэрации или части её в отдельные периоды вегетации. Измерения составляющих водного баланса велись в комплексе с наблюдениями за физиологией развития растений, а также за тепловым, пищевым и газовым режимами почв.
    В водобалансовых измерениях применяли стандартное метеорологическое оборудование. Влажность почвы измеряли нейтронным влагомером и гамма-влагомерами, а также термостатно-весовым методом. Применяли также радиоактивные индикаторы для измерения отдельных составляющих водного баланса и для определения поглощения воды корнями растений.
    Проводились измерения температуры воздуха и почвы, отражающей способности растительного покрова, суммарной радиации и радиационного баланса, теплообмена в почве, турбулентного теплообмена в воздухе и суммарного испарения. Суммарное испарение и турбулентный обмен рассчитывались на основе градиентных измерений методом теплового баланса. Для получения оперативной информации помимо обычно применяемых в сети гидрометслужбы приборов использовалась и новая нестандартная аппаратура, позволившая создать коплекс приборов по изучению теплового режима посевов с-х культур.
    С целью создания оптимальных условий для получения максимальных урожаев с-х растений в полевых условиях проводились исследования по регулированию температурного режима торфяной почвы с помощью различных мульчирующих укрытий: прозрачная и черная полиэтиленовая плёнка, солома, мел, а также пескование верхнего слоя. Исследования проводились на почве без растений, на посевах озимой ржи и на картофельном поле.
Биологический контроль мелиоративного регулирования
    Основные показатели продуктивности растений: густота стояния, площадь листьев, биомасса посевов, интенсивность и чистая продуктивность фотосинтеза в опытах определялись на протяжении всех лет исследований применительно к фенологическим фазам роста и развития растений. На заключительных этапах определялся урожай и его структура. За период наблюдений установлены определённые связи между биометрическими и фотосинтетическими характеристиками для различных сельскохозяйственных культур. В исследованиях по формированию урожая яровой пшеницы применялась также методика биологического контроля МГУ, определяющая этапы органогенеза, формирование элементов продуктивности на каждом этапе и их связь с конечным урожаем.
    Исследования интенсивности фотосинтезапроводились также с помощью автоматической установки, позволяющей осуществлять круглосуточную запись газообмена СО2 (фотосинтез и дыхание) по двенадцати точкам. Параллельно с регистрацией СО2 проводилась автоматическая запись суммарной и ФАР радиаций, что наряду с биометрическими измерениями позволяет осуществить практически полный контроль за ростом и развитием растений в различных условиях регулирования водного и пищевого режимов, формированием урожаев растений.
    На экспериментальном участке "Лесное" были испытаны 240 сортов яровых пшениц и 15 сортов тритикале, 27 видов многолетних трав, 10 сортов моркови, 17 сортов сахарной свеклы, 10 сортов кукурузы, 6 сортов картофеля из мировой коллекции Всероссийскрго института растениеводства, а также картофель сортов "Разваристый", "Огонёк", "Зорька" селекции Белорусского института овощей и картофеля в условиях комплексного мелиоративного регулирования.
    Опыты по сортоиспытаниям и выращивание с/х культур на опытных делянках (не менее 300 м2) и опытных полях (около 1га) показали, что при комплексном мелиоративном регулировании реализуется потенциальная продуктивность сорта, однако при этом не снижается ряд отрицательных факторов, не поддающихся регулированию (болезни, низкий уровень фотосинтетической активной радиации и др.).
    В сортоиспытаниях были получены следующие урожаи в ц/га: картофель - 725, яровая пшеница - от 72 до 105, тритикале - 122, травы (сено) - 178, кукуруза -1130, сахарная свекла - 1630, морковь - 810 ц/га.
    Проблемной лабораторией проведены исследования и разработана методика типизации низинных торфяников, позволяющая с большой достоверностью переносить результаты опытов на всю центральную зону Беларуси (около 20 тыс. га), в значительной степени сократить объёмы работ изыскательских работ и унифицировать проектные работы.
    Результаты научных исследований были внедрены на опытно-производственном участке "Лесное" площадью 500 га с автоматизированной системой управления поливами, что позволило в условиях комплексного мелиоративного регулирования получить урожаи с/х культур в 1,5-2,0 раза превышающие урожаи хозяйства (пшеница 60-90 ц/га, картофель 550 ц/га, многолетние травы (сено) 100-120 ц/га).
    В полевых исследованиях на ОПУ "Лесное" принимали участие: д.т.н. Никольский Ю.Н. (отв. исполнитель раздела - водный режим), к.б.н. Лавриченко В.М. (отв. исполнитель раздела - пищевой режим), к.т.н. Шелгунова В.А. (отв. исполнитель раздела - тепловой режим), к.б.н. Пушкарёва Т.В. (отв. исполнитель раздела - микробиологический режим), исполнители: к.т.н. Бунина Н.П., к.т.н. Узунян А.И., к.т.н. Кожанов Е.С., к.т.н. Маркин В.Н., к.т.н. Зверков Ю.В., к.т.н. Нестерова И.М. и др. сотрудники.
    Научное руководство осуществлялось до 1973г. академиком С.Ф.Аверьяновым, а в последующие годы - профессором, д.т.н. Шабановым В.В.
    Исследования ряда специальных вопросов по теме (биология, микробиология, измерительная техника и др.) проводились совместно с институтом экспериментальной ботаники, кафедрой микробиологии Тимирязевской с/х академии, отделом микробиологии АН БССР, кафедрой теплофизики Калининского политехнического института и др.
2. Методика комплексных исследований территории музея-заповедника "Михайловское"
    В 1998 году, перед юбилейным пушкинским годом, Проблемной лабораторией были проведены исследования по теме "Экологическое исследование территории Государственного мемориального историко-литературного и природно-ландшафтного музея-заповедника А.С. Пушкина "Михайловское" с участием Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова (МГУ) и Научно-исследовательского Института культурного и природного наследия.
    В качестве основного метода исследования принят системный подход, что позволяет принять в качестве объекта антропогенного воздействия элемент биосферы в виде ландшафта - генетически однородного пpиpодно-теppитоpиального комплекса, хаpактеpизующегося относительным единством pельефа с обpазующими его поpодами, а также геологических, почвенных, климатических, биотических и гидpологических компонентов. Ландшафтный подход пpедставляет собой методический пpием, позволяющий выделить из биосфеpы ее часть - ландшафт и, оценив его состояние, наметить комплекс меpопpиятий по его оптимизации. Последнее пpедусматpивает его инженеpно-техническое и пpиpодное обустpойство с целью повышения качества жизни - создание культуpного ландшафта пpи обязательном обеспечении устойчивости окpужающей сpеды.
    Методика исследований предусматривает рассмотрение общего потенциала территории МЗ, который можно представить состоящим из трёх основных функциональных блоков: культурологического, природно-ландшафтного и социально-экологического.
    В целях наращивания потенциала природно-ландшафтного блока необходимы следующие мероприятия:
· Разработка системы оптимального природопользования;
· Комплекс природообустроительных мероприятий;
· Организация экологического мониторинга.
    Система оптимального природопользования должна отвечать следующим четырем критериям, расположенным по своей значимости в следующей иерархической последовательности:
1. Сохранение музееобразующего ландшафта и обеспечение его экологической устойчивости;
2. Максимально возможное обеспечение занятости населения территории музея-заповедника и его охранный зоны;
3. Максимально возможное обеспечение населения территории музея-заповедника и его охранной зоны сельскохозяйственной продукцией;
4. Максимум дохода от лицензирования охоты и рыбной ловли и реализации деловой древесины и остатков сельскохозяйственной продукции.
    Первый из перечисленных критериев должен быть приоритетным и обязательным для выполнения и должен накладывать ограничения на действие остальных трех критериев.
    В связи с вышесказанным методика исследований включает:
· оценку ландшафтной структуры землепользования, структуры с-х угодий и экологического разнообразия территории музея-заповедника;
· оценку состояния сельскохозяйственных угодий на территории МЗ;
· анализ состояния лесной части ландшафта;
· оценку качества поверхностных вод;
· анализ состояния воздушной среды в бассейне;
· биоиндикационные исследования.
 
 
назад