Несмотря на относительно большое количество публикаций по биорекультивации тундровых земель, остаѐтся открытым вопрос о нормах высева семян,дозах внесения минеральных удобрений, сроках посева[2, 3, 4, 5]. С целью обоснования необходимой нормы высева семян многолетних трав и оптимальной дозы внесения минеральных удобрений в 2010 и 2011 годах заложены полевые опыты в тундровой зоне Ненецкого АО.

Опыты заложены на возвышенной форме рельефа – песчаном бугре (обнажении), подверженном ветровой эрозии, расположенном в бассейне р.Северная, имеющем крайне суровые условия для произрастания растительности. Площадь песчаного бугра составляет ориентировочно 1 га. Мощность сезонно-талого слоя почвы на опытных участках составляет более 2 метров. Отмечается отсутствие профильной элювиально-иллювиальной дифференциации. По почвенному разрезу встречаются слои песка, обогащенные окислами железа. На поверхности грунта находятся камни величиной до 7 см (гранит, кварц, песчаники). Содержание физической глины на опытном участке по данным агрохимического анализа изменяется от 6,5 до 14,1%, что говорит о песчаном и супесчаном гранулометрическом составе грунта. Промывной водный режим почв и легкий гранулометрический состав обуславливают их бедность питательными веществами. Реакция среды кислая (pH – 4,2). Содержание подвижного фосфора по Кирсанову изменяется от 43 до 119 мг/кг, обменного калия – от 34 до 50 мг/кг. Содержание органического вещества в среднем составляет 0,15%.

По своим свойствам грунты буровых площадок, расположенных на литостратах, являются более благоприятным субстратом для выращивания растений по сравнению с почвогрунтами, на которых заложены. Соответственно агротехнические приѐмы, положительно показавшие себя в экспериментальных работах, могут быть применены в производственных условиях при проведении работ по рекультивации нарушенных земель.

Для восстановления растительного покрова в НАО используются семена злаковых трав, привезенных из других регионов, так как в регионе нет организаций, занимающихся семеноводством. Мы испытывали семена злаковых трав, относительно адаптированных к  произрастанию в условиях Крайнего Севера, которые встречаются в естественных условиях на территории НАО на пойменных участках и злаковых сообществах южных тундр: овсяница луговая (Festucapratensis), овсяница красная (Festucarubra), тимофеевка луговая (Phleumpretense).

Для каждого вида трав изучались 2 нормы высева, скорректированные с учетом лабораторной всхожести семян. Для создания плотного растительного покрова на нарушенных землях использовался не только одновидовой посев, но и посев смеси семян трав, то есть проводилось испытание травосмесей. Для испытания были составлены две травосмеси из указанных видов трав. Норма высева семян определялось по их количеству в штуках на единицу площади: 4000 шт/м2 и 6000 шт/м2, что при пересчете на кг/га в среднем составляет 40 и 60 кг/га соответственно.

В тундровой зоне Ненецкого АО при рекультивации земель не практикуется внесение плодородного слоя и органических удобрений. Упор в биологической рекультивации делается на минеральные удобрения, внесение которых изучалось в двух вариантах опыта и на контроле (без внесения удобрений) для каждого вида трав и каждой травосмеси. Дозы внесения удобрений N20P20K20 и N40P40K40, что составляет в пересчѐте на комплексное минеральное удобрение «Азофоска» (N16P16K16) 125 и 250 кг/га соответственно.

Количество вариантов – 60 (Табл.1). Экспериментальные работы предусматривали два срока посева, поэтому было решено сформировать два опытных участка, расположенных рядом. На каждом из участков количество вариантов равно 30. Опыт заложен в четырехкратной повторности для весеннего и для осеннего посевов.

Таблица 1  

Факторы, изучаемые в опыте.

Факторы

Количество вариантов

Варианты

Сроки посева	2	Сентябрь 2010
		Июнь 2011
Виды трав / травосмеси	5	Овсяница красная
		Овсяница луговая
		Тимофеевка луговая
		1 травосмесь
		2 травосмесь
Нормы высева	2	4000 шт. семян/м2
		6000 шт. семян/м2
Дозы внесения минеральных удобрений	3	Контроль
		N20P20K20
		N40P40K40

 

При закладке опытов было соблюдено соответствие условий проведения исследований агротехническим и производственным требованиям при выполнении работ по биологической рекультивации нарушенных земель на буровых площадках Ненецкого АО. Так как современные геологоразведочные площадки строятся на насыпном минеральном грунте, доставленном с месторождений песчано-гравийных смесей (ПГС), а также при проведении работ по рекультивации земель геологоразведочных площадок плодородный грунт и торф не используются, поэтому и опыты заложены на минеральных грунтах.

Наблюдения за ростом и развитием трав проводили два раза в месяц. Описание растительного покрова проводили с фиксацией общего проективного покрытия, высоты растений, визуального состояния травостоя, определения фенофазы и видов апофитов – аборигенных растений, перешедших из естественных местообитаний на территории опытных площадок. Проективное покрытие определяли глазомерно, в процентах. Для определения высоты травостоя делали не менее 10 измерений, взятых в произвольных точках по диагонали делянки. Изучение процессов роста и развития растений и подземной биомассы проводили в лабораторных и полевых опытах в соответствии с методикой Б.А. Доспехова [1].

Результаты наблюдений показали, что в первый год жизни трав положительно зарекомендовал себя осенний посев, который позволяет на 10-15 дней ускорить появление всходов весной, по сравнению с весенними посевами. В последующие годы развития трав преимущество осенних посевов перед весенними нивелируется.

Необходимым условием создания устойчивого растительного покрова, особенно на начальных этапах, является ежегодное внесение в весенний период удобрений в качестве подкормок в дозе минимум N20P20K20. Внесение комплексных минеральных удобрений положительно сказывается на увеличении общего проективного покрытия. К концу третьего года проективное покрытие травами на делянках, где была подкормка минеральными удобрениями, составляет 100% (Рисунки 1, 2).

Различные нормы высева семян оказали незначительное влияние на развитие растительного покрова. Большее влияние оказывает стартовое внесение минеральных удобрений, последующая минеральная подкормка. Подсев семян без внесения минеральных удобрений не даѐт эффекта. Травы остаются в фазе «всходы» и в дальнейшем погибают.

В год посева лучше растет и развивается тимофеевка луговая, на второй и третий год – овсяница красная, которая в последующем даѐт основную биомассу на нарушенных землях. Она обладает наибольшей устойчивостью среди испытанных видов трав и вытесняет другие травы в многовидовом  посеве. Овсяница луговая не приспособлена для задернения песчаных почвогрунтов в условиях тундровой зоны НАО. За три вегетационных периода еѐ проективное покрытие составило не более 10%.

При проведении биологической рекультивации нарушенных земель рекомендуется включать в травосмесь семена местных многолетних трав, произрастающих в естественных условиях тундровой зоны, как более приспособленных к экстремальным условиям среды Субарктики. На опытных участках наблюдается поселение видов растений, произрастающих вблизи – овсяницы овечьей, синюхи северной, тонконога сизого и др.

Осенний срок посева является предпочтительнее, так как семена начинают прорастать в самом начале вегетационного периода следующего года, что позволяет пройти весь фенологический цикл за короткое субарктическое лето первого сезона. К третьему вегетационному периоду различия между участками с различными сроками посева (осенний и весенний) становятся несущественными.

Многолетние травы закрепляют перевиваемые пески. Происходит своеобразный эффект «окучивания», в результате которого создаются благоприятные почвенные условия для развития дополнительной корневой системы растений и улучшения роста травы.

 

Список литературы

1.     Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). – 5-е изд., доп. и перераб. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.

2.     Медко В.В. Рекультивация карьеров и защита грунтов от эрозии на Крайнем Севере: Дис. ... канд. биол. наук. Москва, 2004. – 217 с.

3.     Рекультивация земель на Севере. Вып. 1. Рекомендации по рекультивации земель на Крайнем Севере. Изд. второе (дополнительное) / Отв. за вып. И.Б. Арчегова. – Сыктывкар, 1997. – 34 с.

4.     Система биологической рекультвации нарушенных земель при строительстве газопроводов и восстановления растительности деградированных пастбищ в тундровой и лесотунровой зонах Крайнего Севера: Методические рекомендации / РАСХН. Сиб. Отделение ГНУ НИИСХ Крайнего Севера. – Норильск, 2006. – 24 с.

5.     Тихановский А.Н. Восстановление нарушенных экосистем Ямальского Севера // Экологические проблемы северных регионов и пути их решения. Материалы III-ей Всероссийской научной конференции с международным участием. Часть 2. – Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН. 2010. – с. 47-49.