IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Пойменные луга – важный источник дешевого и биологически полноценного корма.

Изучением пойменного луга занимались многие ученые (Л.Н. Алексеенко, В.Р. Вильямс, Т.А. Гурова, А.М. Дмитриев, С.Е. Bailey, R.G. Millar, E.J. Hickin и мн. др.). Однако недостаточно исследований по контролю качества и экологической безопасности почвы и почвенного покрова, находящегося под растительным, преимущественно травяным, покровом на территории водозащитной полосы прибрежного ландшафта малых рек.

В связи с этим актуальным становится изучение влияния прибрежного рельефа на питательные вещества луговой почвы.

Объект исследования – прибрежный рельеф р. Пез около д. Чодраял Волжского района РМЭ.

Предметом исследования являются показатели почвы и закономерности их изменения от параметров прибрежного рельефа.

Цель исследования.Повышение продуктивности пойменного луга на основе выявления закономерностей влияния прибрежного рельефа на питательные вещества луговой почвы для разработки мероприятий.

Для достижения этой цели были решены следующие задачи:

1) обзор научно-технической и патентной литературы;

2) изучение объекта и разработка методики исследования;

3) проведение полевых экспериментов;

4) камеральные работы по геодезическим измерениям;

5) проведение агрохимического анализа;

5) обработка данных эксперимента в среде Curve Expert – 1.4;

6) анализ закономерностей влияния прибрежного рельефа на питательные вещества луговой почвы.

Методика исследования. Для изучения прибрежного рельефа были взяты три створа перпендикулярно р. Пез (с левой стороны берега) (рис. 1), на котором после водоохраной зоны располагается пашня. По рельефу было выбраны створы так, что они расположены в 350-400 метрах друг от друга. Длина каждого створа равна 90 м.

Рисунок 1. Расположение створов

Начиная со стороны реки, через каждые 10 м створа убираем растительный покров и в слое 0-5 см берем пробы почвы более 100 г. Для взвешивания применяли небольшие пружинные весы. Затем укладывали пробу почвы в полиэтиленовый пакет. Из одного створа измерений брали 10 проб, а всего на площадке 30 по всей координатной сетке. После все пробы почв прошли агрохимический анализ (прежде всего на показатели подвижного азота, подвижного калия и фосфора, а также водной кислотности) в ФГБУ Станции агрохимической службы «Марийская» Минсельхоза РФ. Измерены высоты всех пробных точек нивелиром.

Результаты (часть) агрохимического анализа и полевых измерений представлены в таблице 1. Из данных таблицы 1 видно, что из-за кривой линии уреза воды расстояние вдоль реки на втором и третьем створах измерений изменяются по разным точкам взятия проб почвы. Первая точка располагается на расстоянии 1.4, 3.8 и 1.5 м по номерам створов измерений от линии уреза воды. При этом она располагается на высоте 1.10, 3.20 и 2.32 м от уреза воды.

Полученные данные обработаны в программной среде Curve Expert – 1.4. Также построены пространственные графики в TableCurve 3D v4.0. Сделан анализ закономерностей влияния прибрежного рельефа на питательные вещества луговой почвы.

Таблица 1

Результаты агрохимического анализа и полевых измерений проб почвы на прибрежном рельефе

№ пробы почвы	Рассто- яние вдоль реки Lp, м	Рассто-яние вдоль створа L, м	Высота от уреза воды h, м	Массовая доля, мг/кг			Кислотность pH (ГОСТ 26212-91)
				нитратного азота NH3(ГОСТ 26951-86)	фосфора P2O5 (ГОСТ 54650-2011)	калия K2O (ГОСТ 54650-2011)
I-1	0	1.4	1.10	3.80	135.3	325.0	6.9
I-2	0	11.4	1.18	1.70	136.9	148.0	6.9
I-3	0	21.4	0.52	2.60	99.0	127.0	6.8
I-4	0	31.4	0.64	1.55	48.2	108.0	6.4
I-5	0	41.4	2.15	1.75	34.6	158.0	6.3
I-6	0	51.4	3.59	1.25	14.8	128.7	4.9
I-7	0	61.4	4.31	1.10	20.0	142.0	5.3
I-8	0	71.4	5.20	2.00	33.6	160.0	5.6
I-9	0	81.4	6.11	1.00	19.9	179.0	4.8
I-10	0	91.4	6.68	1.00	37.1	154.5	5.0
II-1	390	3.8	3.20	3.80	50.4	85.0	6.7
II-2	393	13.8	5.51	2.25	13.9	237.0	4.8
…	…	…	…	…	…	…	…
III-9	787	81.5	11.34	1.70	29.9	163.4	5.1
III-10	790	91.5	12.13	1.35	75.8	160.3	5.6

Научная новизна.По уравнению волновой функции определяется содержание химических веществ в зависимости от расстояний вдоль реки и поперек до равномерно расположенных вдоль створов точек взятия проб почвы. Кроме того, выявлено сильное влияние высоты пробной площадки на параметры почвы. Предлагаемые технические решения обладают существенными отличительными признаками, новизной и положительным эффектом.

Выводы. Проведен факторный анализ питательных веществ и кислотности, выявлены лучшие факторные связи и закономерности влияния высоты пробной площадки. После моделирования получаются высокоточные статистические модели распределения биохимических веществ и кислотности почвы по координатной сетке. Оказалось, что прибрежный рельеф оказывает большое влияние на агрохимический состав почвы. Бинарные отношения получаются во многих формулах с коэффициентом корреляции более 0,7.

Оказалось, что коэффициенты влияния высоты от уреза воды на питательные вещества и кислотность очень высоки. Коэффициент влияния на нитратный азот равен 0,9574, на фосфор 0,9775, на калий 0,9621, на кислотность 0,9542.

При постоянстве прибрежного рельефа выведенные закономерности дадут возможность изучения влияния параметров предлагаемой нелинейной координатной сетки на изменение свойств почвы и травяной растительности на ней. А сами расстояния можно измерять дистанционно методами аэрофотосъемки. Биотехнические закономерности питательных веществ луговой почвы является перспективным направлением экологических исследований, которые ставят задачу выявить содержание питательных веществ и кислотности в зависимости от прибрежного рельефа малых рек.

Техническое решение применимо при экологическом и технологическом мониторинге прибрежных сельхозугодий.

Список использованной литературы

1. Гурова, Т.А. Оценка природных кормовых угодий пойм реки Оки и Угры в целях рационального использования / Т.А. Гурова, Н.А. Семенов // Матер. Междунар. науч.-пр. конф. «Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем». Часть I. – М.: МГУП, 2006. – С. 69-75.

2. Иванов, А.А. Экологическая оценка водосборов малых рек (на примере Республики Марий Эл): Научное издание / А.А. Иванов, П.М. Мазуркин. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2007. - 108 с.

3. Мазуркин, П.М. Биотехническая оценка пойменного луга / П.М. Ма-зуркин, С.И. Михайлова. - М.: Изд-во «Академия естествознания», 2009. - 279 с.

4. Скоблин, Г.С. Луговое и полевое кормопроизводство. – 2-е изд., перераб. и доп. / Г.С. Скоблин, В.И. Скоблина. – М.: Агропроиздат, 1988. – 271с.

5. Степановских, А.С. Прикладная экология: охрана окружающей среды: Учебник / А.С. Степановских. – Мэ: Юнити-Дана, 2005. – 751 с.

6. Фадеев, А.Н. Моделирование биотехнических явлений: Учеб. Пос. / А.Н. Фадеев. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. – 51 с.

Код для цитирования: Скопировать