Interfax-Russia.ru – Биоудобрение для восстановления лесов после рубок и пожаров разработали в Сибири. Также в округе создают "умный" агродрон для точечного внесения полезных веществ в почву.
Ученые Красноярского научного центра СО РАН разработали удобрение на основе опилочно-почвенных субстратов, которое увеличивает активность микроорганизмов в темно-серой почве и тем самым ускоряет процесс восстановления сосновых лесов после селективных рубок или пожаров. Результаты исследования опубликованы в журнале Eurasian Soil Science.
"В составе используемого нами биоудобрения представлены два компонента: опилки хвойных пород, подвергнутые компостированию в смеси с темно-серой почвой и микродозами азотных удобрений, и опилки, частично деструктурированные культурой дереворазрушающего гриба. При внесении в лесную экосистему такой субстрат не только обеспечивает дополнительный запас питательных веществ для почвенных микробов и развивающихся растений, но и, из-за сходства с естественно разлагающейся древесиной, стимулирует физиологическую активность почвенного микробного сообщества", — цитирует издание СО РАН "Наука в Сибири" заведующую лабораторией Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН Ирину Гродницкую.
Свою разработку специалисты протестировали в Погорельском сосновом бору (Красноярский край), где в 2017 году проводили выборочные рубки.
"В 2020 году в почву в Погорельском сосновом бору были добавлены удобрения на основе опилочно-почвенных субстратов. Их использование привело к увеличению численности микроорганизмов в почве. На второй год после внесения удобрения ученые отметили его положительное влияние на прорастание и сохранность всходов сосны, численность которых возросла в 4-6 раз", — говорится в публикации.
Однако в начале мая прошлого года в бору произошел низовой лесной пожар: сгорела вся подстилка с удобрением, а также погиб весь сосновый подрост.
Через неделю после пожара ученые создали на том же месте новые опытные участки и повторно обработали их удобрением для восстановления леса и почвы. В итоге вещество смягчило пирогенный эффект, а также увеличило биологическую активность почвы — в ней стали вновь активно развиваться микроорганизмы, и появились всходы сосны.
"Мы установили, что внесение биологического удобрения в почву в течение трех лет после вырубки вызывает увеличение всех показателей биологической активности по сравнению с вариантами без удобрения. При этом внесение нашего удобрения на гари способствовало возобновлению лесов, в частности, стимулировало рост самосева сосны, который количественно был значительно выше, чем на контрольных участках без удобрений", - сказала Гродницкая.
В свою очередь исследователи Курганской государственной сельскохозяйственной академии (филиала Курганского государственного университета) разработали удобрение на основе донных отложений озер — сапропеля, которое подходит для самых разных видов растений.
"Сапропелем можно удобрять любые растения — полевые культуры, лесные, декоративные. Нами разработан состав органоминерального удобрения из него: мы оптимизировали состав удобрения на основе сапропеля, добавив к нему минеральные удобрения и полезные микроорганизмы. В состав удобрения добавлен биофунгицид широкого спектра действия, основой которого стала споровая культура бактерий "Bacillus subtilis", — сообщил заведующий кафедрой землеустройства, земледелия, агрохимии и почвоведения Курганской сельхозакадемии Алексей Плотников.
По его словам, в таком виде растения получат более сбалансированное питание, а микроорганизмы дополнительно улучшат свойства почвы. Благодаря составу удобрения раскисляются кислые и слабокислые почвы, а также увеличивается устойчивость растений к болезням, улучшается биологическая активность почвы.
"Отмечается усиление функции питания растений на 20%, прибавка урожайности культуры от каждого компонента 10-15%, а от комплексного сочетания на 20-25%", — пояснил Плотников.
Он считает, что разработанное удобрение позволит аграриям шире использовать природные ресурсы страны, экономить средства на закупке минеральных удобрений, повышать плодородие почвы.
В то же время, как полагают эксперты, для повышения урожайности почвы или же восстановления ее биологических свойств после каких-то катаклизмов важен не только правильно подобранный состав удобрений, но и способ их "доставки" "адресату". Так, ученые Томского государственного университета (ТГУ) решили создать первый в мире агродрон, который будет сканировать землю и на основании полученных данных точечно вносить в нее необходимые полезные вещества. По данным вуза, над проектом работают специалисты самого разного профиля: почвоведы, метеорологи, радиофизики, айтишники и другие специалисты. Реализуется он на базе передовой инженерной школы (ПИШ) "Агробиотек" ТГУ.
"В такой области, как "умное" земледелие, беспилотники не просто применяются, они играют особую роль. В первую очередь, они используются для определения агрохимических и агрофизических показателей почвы. Наряду с этим есть беспилотный транспорт, который можно использовать для дозированного (то есть точечного) внесения удобрений и препаратов для борьбы с вредителями, но существующие беспилотники пока не способны решать эти задачи одномоментно", — рассказал доцент кафедры почвоведения и экологии почв Биологического института (БИ) ТГУ Олег Мерзляков.
По его словам, чтобы дрон мог не просто сканировать почву, но и сразу же доставлять в нее удобрения, он должен обладать большой грузоподъемностью, ведь ему предстоит нести на себе не только бортовой компьютер, выполняющий все расчеты в режиме реального времени, но и десятки килограммов жидких и сыпучих минеральных удобрений. При этом, поскольку площадь сельхозугодий обычно довольно обширная, важно, чтобы беспилотник мог работать в течение довольно продолжительного времени.
"Чтобы ускорить обработку аэрофотоснимков, будут применяться специальные алгоритмы — нейронные сети или искусственный интеллект, разработанные учеными факультета инновационных технологий", — пояснил руководитель проекта, декан факультета инновационных технологий ТГУ Станислав Шидловский.
Он также отметил, что при разработке агродрона будут использованы наработки партнеров ПИШ ТГУ.
"Предполагается задействовать Томский научный центр (ТНЦ) СО РАН с их сенсорными сетями и Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий (СФНЦА) РАН, у которого накоплены очень большие исторические данные о почвах в разных регионах Сибири, растительности, внесении разных типов удобрений и их эффективности", — уточнил он.
По данным пресс-службы вуза, на беспилотнике также установят специальные камеры, снимающие в инфракрасном, ультрафиолетовом и других диапазонах. Эти данные ученые Биологического института и геолого-географического факультета ТГУ смогут использовать для оценки индекса вегетации растений и их состояния, что как раз необходимо учитывать при дифференцированном внесении удобрений.
Протестировать свою разработку ученые намерены в этом году. Предполагается, что на первом этапе агродрон будет заниматься только зондированием почвы, на втором— исследователи опробуют его способности по точечному внесению удобрений.
