ГАЗОННАЯ ТРАВОСМЕСЬ ДЛЯ ПРИДОРОЖНЫХ ЛАНДШАФТОВ Российский патент 2020 года по МПК A01G20/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для создания фитомелиоративного декоративного газонного покрытия, устойчивого к загрязнению придорожных ландшафтов свинцом.

Газоны представляют собой своеобразные культурфитоценозы в комплексе озеленения урболандшафтов, их часто используют при создании систем озеленения автодорог. Газоны придорожных полос поглощают металлы техногенного происхождения (Pb, Cu, Zn), депонируют значительное их количество в фитомассе и тем самым временно выводят из круговорота веществ в окружающей среде. Растения, используемые для извлечения тяжелых металлов (ТМ), должны отвечать ряду требований: производить большую биомассу, быть толерантными к высокой концентрации ТМ.

Известна смесь семян для выращивания травяного газона и способ его засева (патент RU 2099930, опубл. 27.12.1997). Такая смесь семян содержит мятлик луговой, полевицу белую, клевер белый при следующем соотношении компонентов в мас. %: райграс пастбищный - 32,4-30,9%, овсяница красная - 24,3-24,7%, овсяница луговая - 21,6-24,3%, мятлик луговой - 10,2-12,3%, полевица белая - 8,0-9,3%, клевер белый - 0,8-1,2%.

Недостаток вышеприведенного аналога заключается в том, что данная травосмесь слабоустойчива к антропогенным нагрузкам, а именно к загрязнению свинцом.

Известна смесь семян для выращивания мавританского газона (патент RU 2389174, опубл. 20.05.2010). Смесь семян для выращивания мавританского газона на любых типах почв содержит полевицу 50 мас. % и, по меньшей мере, два компонента в количестве от 1-49 мас. %. В состав может входить клевер ползучий, и/или клевер сомнительный, и/или маргаритка многолетняя, и/или вязель, и/или лапчатка ползучая, лапчатка гусиная, и/или жерардия, и/или горец птичий, и/или млечник приморский, и/или армерия приморская, и/или василек черный, и/или аистник цикутный, и/или аистник приморский, и/или подмаренник скальный, и/или герань мягкая, и/или черноголовка обыкновенная, и/или манжетка полевая, и/или мшанка лежачая, и/или вероника нитевидная, и/или вероника дубравная, и/или лядвенец рогатый, и/или люцерна хмелевидная.

Такая смесь позволяет укрепить дороги, насыпи, откосы и поверхности, склонные к осыпанию и разрушению, предотвратить эрозию почв и сформировать морозоустойчивый мавританский газон, но существенным недостатком является то, что в данном техническом решении не рассматривается биологическая устойчивость газонных трав, входящих в травосмесь, к загрязнению тяжелыми металлами.

Наиболее близким техническим решением является смесь семян для создания культурного газона (патент RU 2099928, опубл. 27.12.1997). Состав травосмеси для выращивания культурного газона, используемого в спортивных, декоративных, почвозащитных целях: мас. %: райграс пастбищный 5,0-50,0, овсяница красная 4,0-40,0, овсяница луговая 4,5-30,0 и дополнительно смесь семян содержит мятлик луговой 10,0-35,0, полевицу белую или полевицу побегообразующую 1,0-15,0, клевер белый ползучий 0,5-5,0.

Недостатком является то, что в данном техническом решении отсутствуют сведения об устойчивости смеси к антропогенным нагрузкам.

При создании высокоустойчивых газонов придорожных ландшафтов желательно использовать виды, которые при общей неприхотливости к условиям произрастания обладают быстрым прорастанием семян после посева, высокой конкурентной способностью и вегетативной продуктивностью (по числу побегов на единицу площади), приземистым ростом, равномерным распределением побегов по поверхности и высоким проективным покрытием почвы, хорошей зимостойкостью и засухоустойчивостью, не поражаемостью вредителями и болезнями, высокой декоративностью травяного ковра, хорошей семенной продуктивностью (для растений, у которых преобладает семенное размножение).

Автотранспортное загрязнение является одним из наиболее опасных, оказывающих жесткое влияние на придорожные экосистемы. В выхлопных газах обнаружено более 200 различных веществ, из которых только 5 не являются токсичными. С работой автомобильного транспорта связано интенсивное загрязнение почв свинцом, кадмием и цинком.

Чувствительность растений к загрязнению свинцом проявляется, прежде всего, в угнетении роста, которое сопровождается накоплением тяжелых металлов в тканях растений.

При содержании Pb до 4 мг/кг в тканях корневой системы газонных трав не происходит угнетения роста корней. Свыше 4 мг/кг растения замедляют рост корневой системы и вырабатывают геохимические барьеры, препятствующие свободному транспорту свинца в вегетативные и генеративные органы растения.

Целью изобретения является создание устойчивой к загрязнению свинцом газонной травосмеси для придорожных ландшафтов.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - подбор видов и процентное соотношение масс в травосмеси для создания фитомелиоративного декоративного придорожного газонного покрытия, устойчивого к загрязнению свинцом.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в создании смеси семян газонных трав, устойчивых к загрязнению придорожных ландшафтов свинцом, с учетом антропогенных нагрузок (интенсивность движения автомобилей), эдафических условий (увлажнение и засоление почв) и инсоляционного режима местопроизрастания. Кроме того, предлагаемая смесь позволит снизить содержание свинца в почвах придорожных ландшафтов, за счет осаждения и поглощения элемента вегетативными органами трав.

Технический результат достигается за счет использования смеси семян для придорожных ландшафтов. Состав травосмеси для придорожных ландшафтов, расположенных в прикюветной части с небольшим затенением, но с достаточным увлажнением содержит мас. %: Festuca rubra - 50% и Lolium perenne - 50%; без избыточного увлажнения - мас. %: - 50% и Festuca rubra - 50%.

Ниже рассмотрены биологическая устойчивость и коэффициент биологического поглощения газонных трав в монокультурных и поликультурных фитоценозах, которые позволили определить видовое и процентное соотношение семян в травосмесях для создания устойчивых газонов придорожных ландшафтов.

При внесении небольших доз оксида свинца в почву наблюдается стимулирование роста газонных трав, где доминирующим видом является Festuca rubra L.

В газоносмесях, с долевым участием Lolium perenne L. более 50%, при загрязнении до 100 мг/кг оксидом свинца наблюдается стимулирование ростовых процессов наземной и подземной фитомассы, при концентрациях от 100 мг/кг - 300 мг/кг угнетение роста, а более 300 мг/кг у растений показатели роста незначительны.

За счет особенностей физиологических процессов и хода роста Роа pratensis L влияние оксида свинца в концентрациях более 10 мг/кг на рост и развитие наземной и подземной фитомассы не зафиксировано.

Газонные травы по устойчивости к оксиду свинца образуют следующий ряд в порядке снижения устойчивости: Festuca rubra L. > Lolium perenne L. > Poa pratensis L.

В условиях загрязнения почвы у поликультурных образцов глубина проникновения корневой системы в почву больше, чем у монокультурных образцов.

Реакция культурфитоценозов (с преобладанием Festuca rubra) даже при больших дозах загрязнения почвы ацетатом свинца происходит постепенно и не наблюдается скачков роста как наземной фитомассы, так и подземной.

Газонные травы по устойчивости к ацетату свинца образуют следующий ряд в порядке снижения устойчивости: Festuca rubra L. > Lolium perenne L. > Poa pratensis L.

При небольших антропогенных нагрузках райграс пастбищный больше, чем остальные исследуемые злаковые культуры, способен аккумулировать свинец в фитомассе (до 16 мг/кг) без угнетения динамики роста и развития.

При интенсивности движения автотранспорта более 1000 автомашин в час способность к аккумуляции свинца и динамик роста у райграса пастбищного сохраняются на одинаковом уровне (10 мг/кг свинца в сухой массе и 1,4 см прироста в сутки) даже при возрастании интенсивности движения свыше 1500 автомашин в час.

У мятлика лугового нет барьеров, ограничивающих поступление свинца в фитомассу при возрастании концентраций в окружающей среде. При содержании более 10 мг/кг свинца в фитомассе начинается процесс гибели злаковой культуры;

Festuca rubra наиболее устойчива к антропогенным нагрузкам и незначительно снижает динамику роста при увеличении интенсивности движения.

Согласно национальному стандарту Российской Федерации (Гост Р ИСО 22030.2009), оценка степени загрязнения почв и способность растений извлекать химические элементы можно охарактеризовать с помощью коэффициента биологического поглощения (coefficient of biological absorption, КБП).

Так у райграса пастбищного КБП снижается от 0,9 до 0,1, при содержании в почве более 300 мг/кг оксида свинца.

При содержании в почве более 10 мг/кг оксида свинца, КБП у овсяницы красной и мятлика лугового составляет менее 0,1.

В вариантах опыта, где высевались смеси травянистых растений с наибольшим видовым разнообразием и преобладающим видом являлся Festuca rubra L., коэффициент биологического поглощения при различных дозах Pb стабильно высокий (0,4-0,5).

Максимальный КБП (0,9) установлен в варианте опыта с преобладанием Lolium perenne L., при дозе внесения Pb 10 мг/кг.

С увеличением содержания свинца в почве КБП уменьшается, что говорит о пороговых значениях поглощения Pb растениями.

При сравнении КБП монокультур с КБП поликультурных посевов, установлено, что газонные смеси в условиях загрязнения почвы оксидом свинца лучше сохраняют способность к поглощению ТМ.

При внесении ацетата свинца в почву КБП газонных трав барьерной дозой является 100 мг/кг ацетата свинца в почве.

При загрязнении почвы более 100 мг/кг Pb, у овсяницы красной наблюдается уменьшение КБП (ниже 0,1), что говорит о геохимическом барьере поглощения ТМ фитомассой.

Мятлик луговой проявляет толерантность к загрязнению почв ТМ, даже при высоких концентрациях ацетата свинца в почве.

Коэффициент биологического поглощения при минимальных дозах внесения ацетата свинца равен 0,7-0,9 в вариантах опыта, где преобладающим видом являлся Festuca rubra L.

В вариантах опыта, где высевались смеси травянистых растений с наибольшим видовым разнообразием или в травосмесях, где увеличивается процентное содержание Lolium perenne L., максимальный КБП наблюдается при загрязнении от 500-1000 мг/кг.

При произрастании на пробных площадях с интенсивностью более 1000 автомашин в час только овсяница красная сохраняет способность к поглощению свинца фитомассой.

Газонные смеси с небольшим видовым разнообразием, теряют способность к поглащению свинца при интенсивность движения более 500 автомашин в час.

В придорожных ландшафтах с интенсивностью более 1000 автомашин в час по снижению КБП газонные травы образуют следующий ряд: Роа pratensis (0,3) > Lolium perenne = Festuca rubra (0,2).

При снижении интенсивности движения на автодороге данный ряд приобретает следующий вид: Lolium perenne = Роа pratensis (0,6-0,7) > Festuca rubra (0,4).

Преимуществом изобретения является его высокая устойчивость к загрязнению придорожных ландшафтов свинцом.

Исследование выполнено при поддержке НШ-3464.2018.11.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для создания фитомелиоративного декоративного газонного покрытия, устойчивого к загрязнению придорожных ландшафтов свинцом. Состав травосмеси для придорожных ландшафтов, расположенных в прикюветной части с небольшим затенением, но с достаточным увлажнением, содержит, мас. %: Festuca rubra - 50% и Lolium perenne - 50%; без избыточного увлажнения, мас. %: Роа pratensis - 50% и Festuca rubra - 50%. Преимуществом изобретения является высокая устойчивость газонной травосмеси к загрязнению придорожных ландшафтов свинцом.

Газонная травосмесь, отличающаяся тем, что состав травосмеси для придорожных ландшафтов, расположенных в прикюветной части с небольшим затенением, но с достаточным увлажнением, содержит, мас. %: Festuca rubra - 50% и Lolium perenne - 50%; без избыточного увлажнения, мас. %: Роа pratensis - 50% и Festuca rubra - 50%.