Спосіб визначення біологічної придатності видів рослин до їх масштабного вирощування на поверхні протоґрунту

Спосіб визначення біологічної придатності видів рослин до їх масштабного вирощування на поверхні протоґрунту техногенного об'єкта, наприклад на горизонтальній поверхні ярусу відвалу розкривних порід кар'єру, що включає відбір проб природного ґрунту (ґрунтової культури) з розміщенням їх у посудинах, вирощування в цих посудинних пробах ґрунту в лабораторних умовах апріорі відібраних перспективних видів рослин, репродуктивних на цих ґрунтах у природних умовах, догляд та систематичне фенологічне спостереження за розвитком цих рослин, починаючи від дати року настання до дати року закінчення фаз і стадій їх розвитку, який відрізняється тим, що в умовах техногенного об'єкта на поверхні його протоґрунту створюють дві поруч розташовані ділянки однакової площі, наприклад із розмірами (2 10) м, перша з яких являє собою поверхню протоґрунту цього об'єкта, а другу ділянку виконують із покриття поверхні протоґрунту двома шарами штучного ґрунту, перший нижній шар якого є ґрунтоутворю ючою глиною або ж суглинком товщиною від 0,15 до 0,3 м, а другий верхній шар товщиною від 0,03 до 0,06 м - це знезаражені сухі мулові осади очисних споруд промислово-побутових стічних вод, потім на цих двох ділянках одночасно вирощують без догляду відібрані для дослідів перспективні види рослин, а їх біологічну придатність до вирощування на поверхні протоґрунту техногенного об'єкта визначають по коефіцієнту інтродукції i для кожного і-гo виду рослин, виходячи із співвідношення: Корисна модель належить до гірничовидобувної промисловості і може бути використана на відвалі м'яких та подрібнених скельних порід розкриву кар'єру, а конкретно, на пилоутворюючих поверхнях берм і укосів свіжовідсипаних ярусів відвалу на його кінцевому проектному контурі для створення на цих поверхнях біологічним шляхом ґрунтового шару дернини рослин, що протидіє вітровій і водній ерозії поверхні протоґрунтів відвалу. Запропонований спосіб з початку реалізують на дослідних ділянках техногенного об'єкту, а потім за результатами дослідного вирощування відібраних видів рослин по критерію їх коефіцієнту інтродукції визначають найбільш біологічно придатні види рослин до їх масштабного вирощування на поверхнях протоґрунтів ярусів відвалу. Відомий спосіб визначення біологічної придатності видів рослин до ґрунтових культур при їх вирощуванні в лабораторних умовах, що включає відбір проб природного ґрунту з його мікрофлорою і розміщення цих проб у декількох посудинах та вирощування в них апріорі відібраних перспективних видів рослин, догляд та систематичне фенологічне спостереження за розвитком цих рослин, починаючи від дати року настання до дати року закінчення фаз і стадій їх розвитку (див. Векірчик mг i mп та i 1, n k 1 mг - кумулятивні суми приi (19) UA (11) ростів надґрунтових біомас mп та mг кожного i i і-го виду рослин за k-ні декади у місяцях поточного року їх розвитку, впритул до останньої n-ої декади місяця року, у який закінчився їх розвиток, відповідно висаджених на дослідних ділянках у протоґрунті та у штучному ґрунті, а для масштабного вирощування на поверхні протоґрунту техногенного об'єкта вибирають тільки ті інтродуценти із дослідних видів рослин, в яких коефіцієнти інтродукції ( i ) мають найбільші значення, близькі до одиниці. U n k 1 mп i (13) де n k 1 n k 1 51395 i 3 51395 К.М. Фізіологія рослин. (Практикум). К.: Видавниче об'єднання «Вища школа», 1984. - С.117-121). Однак цей спосіб реалізують тільки у природних ґрунтових культурах, у посудинних пробах та лабораторних умовах, і з належним доглядом за їх розвитком. Це не дозволяє дати об'єктивну оцінку біологічної придатності досліджуваних видів рослин для масштабного їх вирощування у жорстких природних умовах техногенного об'єкту, а саме на поверхні відвалу розкривних порід кар'єру. Запропонований спосіб усуває ці недоліки за рахунок того, що, по-перше, наближує умови дослідів до умов техногенного об'єкту, по-друге - реалізує цей спосіб не тільки у природних ґрунтових культурах, а й у протоґрунтах техногенного об'єкту з можливістю провести порівняльну оцінку біологічної придатності видів рослин при їх одночасному вирощуванні на двох дослідних ділянках: на першій ділянці - на ґрунтових культурах, на другій протоґрунтах техногенного об'єкту. Самі ці порівняльні оцінки дозволять здійснити оптимальний вибір видів рослин із досліджуваних для їх масштабного вирощування на поверхнях ярусів відвалу розкривних порід кар'єру. Поставлена технічна задача вирішується поновому за рахунок того, що у відомому способі визначення біологічної придатності видів рослин до їх масштабного вирощування на поверхні протоґрунту техногенного об'єкту, наприклад, на горизонтальній поверхні ярусу відвалу розкривних порід кар'єру, що включає відбір проб природного фунту (ґрунтової культури) з розміщенням їх у посудинах, вирощування в цих посудинних пробах ґрунту в лабораторних умовах апріорі відібраних перспективних видів рослин, репродуктивних на цих ґрунтах у природних умовах, догляд та систематичне фенологічне спостереження за розвитком цих рослин, починаючи від дати року настання до дати року закінчення фаз і стадій їх розвитку, а, згідно запропонованого технічного рішення - в умовах техногенного об'єкту на поверхні його протоґрунту створюють дві поруч розташовані ділянки однакової площі, наприклад із розмірами 2x10м, перша з яких являє собою поверхню протоґрунту цього об'єкту, а другу ділянку виконують із покриття поверхні протоґрунту двома шарами штучного ґрунту, перший нижній шар якого є ґрунтоутворюючою глиною або ж суглинком товщиною від 0,15 до 0,3м, а другий верхній шар товщиною від 0,03 до 0,06м - це знезаражені сухі мулові осади очисних споруд промислово-побутових стічних вод, потім на цих двох ділянках одночасно вирощують без догляду відібрані для дослідів перспективні види рослин, а їх біологічну придатність до вирощування на поверхні протоґрунту техногенного об'єкту визначають по коефіцієнту інтродукції i для кожного i -го виду рослин, виходячи із співвідношення i Де n k 1 n k 1 n k 1 mп i mг i 1, mп та i n k 1 mг - кумулятивні суми i приростів надґрунтових біомас mп та i mг кожi 4 ного i -го виду рослин за k-ні декади у місяцях поточного року їх розвитку, впритул до останньої n-ої декади місяця року, у який закінчився їх розвиток, відповідно висаджених на дослідних ділянках у протоґрунті та у штучному ґрунті, а для масштабного вирощування на поверхні протоґрунту техногенного об'єкту вибирають тільки ті інтродуценти із дослідних видів рослин, в яких коефіцієнти інтродукції ( i ) мають найбільші значення близькі до одиниці. Сутність запропонованого способу пояснюється на прикладі його реалізації. На бермі ярусу відвалу №2 (відмітка +130м) ВАТ «ІнГЗК» створили дві поруч розташовані дослідні ділянки однакової площі з розмірами 2x10м. Перша ділянка являє собою раніш сформовану горизонтальну поверхню протоґрунту на бермі ярусу відвалу. Склад протоґрунту представлений механічною сумішшю глини й каміння 1:1. Другу дослідну ділянку підготували шляхом покриття поверхні протоґрунту двома шарами штучного ґрунту, перший нижній шар якого складається з завезеної на об'єкт ґрунтоутворюючої глини або ж легкого суглинку розкриву кар'єру з товщиною шару від 0,15 до 0,3м, а другий верхній шар товщиною від 0,03 до 0,06м є завезені на об'єкт знезаражені сухі мулові осади очисних споруд стічних вод районної станції аерації, яка розташована неподалік від цього об'єкту. Попередньо для дослідів апріорі вибрано перспективні види рослин, які повинні відповідати таким ознакам та властивостям як мінімальна ціна на одиницю ваги насіння рослин, недефіцитність, посухо- та морозостійкість, невибагливість до якості ґрунтів, стійкість до шкідників та хвороб, вони не повинні виснажувати ґрунт, а найголовніше повинні створювати на поверхні протоґрунтів надійний шар дернини, що ефективно протидіє вітровій та водній ерозії протоґрунтів техногенного об'єкту. Відповідно таких вимог для експериментів відібрані два види рослин: жито (1) і рапс (2). Експеримент почався після одночасного висівання насіння вище перелічених видів рослин на двох дослідних ділянках. Відомості спостереження за фазами і стадіями їх розвитку (подекадно) заносили до спеціальної таблиці. Для цього щодекадно з цих двох ділянок зрізали по 10 шт. надґрунтових стеблин рослин і на вагах визначали приріст їх надземної біомаси в протоґрунті та в штучному ґрунті відповідно: n k 1 mг і i n k 1 n k 1 mп і i n k 1 mп , а також 2 mп та коефіцієнти інтродукції 2 i. Ці поточні коефіцієнти інтродукції ( i ) для дослідних рослин також наведено в таблиці. Крім того, в таблицю також занесені середньодекадні погодні показники (температура повітря, °С; вологість повітря, %; швидкість вітру, м/с; кількість опадів, мм). З даних таблиці видно, що найбільше значення коефіцієнта інтродукції має жито. Проте це попередній висновок, тому що експеримент буде продовжуватися. Остаточні висновки будуть зроблені в кінці стадії розвитку дослідних рослин, тобто перед самим збором урожаю насіння дослідних рослин. 5 51395 6 Таблиця Дослідні дані фаз і стадій вирощування жита і рапсу у протоґрунті та у штучному ґрунті Коефіцієнти інтродукції i чисельник - Погодні показники, отримані усередненням кумулятивна сума надґрунтового приросту метеоданих за декади біомаси i-го виду рослин у протоґрунті; знаменник - те саме у штучному ґрунті) Дати дослідні види рослин номера декад рік, місяць місяців вологість кількість температура швидкість повітря, опадів, повітря, °С вітру, м/с % мм рапс жито 2009, X 2009, XI 2009, XII 2010, І* 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 5,83 / 6,27 = 0,93 7,91/8,89 = 0,89 9,08/10,73 = 0,85 10,22/11,88 = 0,86 11,13/13,27 = 0,84 11,74/13,55=0,87 11,92/13,87 = 0,86 11,84/14,28 = 0,83 12,10/14,96 = 0,81 2,18/2,75 = 0,79 3,22/4,51 = 0,71 3,81/5,63 = 0,68 4,35 / 6,49 = 0,67 4,90 / 6,76 = 0,73 5,41/7,73 = 0,70 5,70 / 8,92 = 0,64 5,64/9,00 = 0,63 5,98 / 8,94 = 0,67 12,6 11,6 8,1 3,2 6,0 5,9 2,9 -8,0 -0,1 -2,7 -3,8 -12,9 69,7 83,1 85,6 89,2 90,9 94,6 92,8 86,1 89,7 92,4 88,0 84,7 3,7 4,7 3,2 4,9 3,6 2,9 4,5 5,9 5,7 4,9 6,6 4,9 6,7 57,0 8,8 8,0 18,9 0,2 5,8 37,5 40,0 17,8 23,8 32,9 *) розвиток рослин припинився через постійно низькі температури. Запропонований спосіб у порівнянні з прототипом дозволяє за рахунок максимального наближення умов дослідів до умов поверхонь протоґрунтів техногенного об'єкту здійснити об'єктивний експериментально обґрунтований вибір рослин інтродуцентів, які успішно пристосувалися до умов техногенного об'єкту. Цей спосіб дозволяє за міні Комп’ютерна верстка А. Крулевський мальних витрат коштів за 1-2 роки закріпити пилоутворюючі поверхні ярусів відвалу надійною та стійкою дерниною рослин, що протидіє вітровій та водній ерозії цих поверхонь і у такий спосіб поліпшити екологічний стан довкілля навколо техногенного об'єкту. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601