Научное студенческое общество КГУ по исследованию почв природных и антропогенных экосистем разрабатывает удобрение-сорбент для повышения экологической устойчивости и продуктивности газонных экосистем.
С 2015 года на кафедре биологии и экологии КГУ функционирует научное студенческое общество по исследованию почв природных и антропогенных экосистем, которое объединяет студентов направлений подготовки 06.03.01 Биология и 05.04.06 Экология и природопользование. Кураторами НСО являются профессор кафедры биологии и экологии, доктор сельскохозяйственных наук Проценко Елена Петровна и доцент кафедры биологии и экологии, кандидат биологических наук Неведров Николай Петрович. Основная тематическая направленность научных исследований – разработка и апробация материалов и технологий оптимизации экосистемных сервисов поврежденных почв.
В текущем учебном году члены НСО участвуют в реализации научно-исследовательского проекта «Разработка удобрения для оптимизации экологической устойчивости и повышения продуктивности газонных экосистем», поддержанного грантом Фонда содействия инновациям по программе «УМНИК». Руководитель проекта – студентка 2-го курса магистратуры направления подготовки 05.04.06 Экология и природопользование Попова Галина Игоревна. В команду проекта входят студенты 4-го курса направления подготовки 06.03.01 Биология: Кузнецова Екатерина Александровна, Байдак Елена Александровна, Довидович Елена Дмитриевна.
Объектом исследования является удобрение-сорбент на основе отходов горнодобывающей промышленности.
Цель исследования – разработка удобрения-сорбента для улучшения экологического состояния и эстетической привлекательности газонных экосистем, повышения экологической устойчивости и снижения токсичности почв и почвенных конструкций, загрязненных тяжелыми металлами.
В процессе выполнения исследования проводятся экспериментальные исследования адсорбционной и почвоудобрительной способности удобрения-сорбента на основе глины келловея в техногенно загрязненных почвах (урбаноземах собственно).
В результате исследования впервые подобраны и испытаны оптимальные дозы удобрения-сорбента, позволяющие адсорбировать из почвенного раствора до 39,5% ионов свинца при высоких дозах и до 82,9% при низких дозах загрязнения почв городских территорий, а также до 30,6% при загрязнении почв кадмием. Установлено, что обработка почв глиной келловея способствует повышению продукции фитомассы газонных трав на 31-36%, а также стимулировало рост растений до 8,9% и способствовало нормализации процесса образования устьиц на листовых пластинках, повышая их количество на 22,7 – 83,7% относительно контрольных вариантов, где обработка почв удобрением-сорбентом не проводилась. Выявлено, что внесение глины келловея в загрязненный свинцом урбанозема приводит к восстановлению микробиологической активности урбанозема и повышает интенсивность почвенного дыхания в 1,8 – 2,2 раза. Применение глины повышало водопрочность агрегатов на 17,1%. В ходе проведенных работ также разработаны эффективные способы внесения глины келловея в почвы, обеспечивающие детоксикацию свинца и кадмия в почвах городских территорий.
По результатам первого года реализации проекта получен патент на изобретение «Способ иммобилизации свинца в гумусово-аккумулятивном горизонте урбаноземов» и подана заявка на патент на изобретение «Способ снижения вертикальной внутрипочвенной миграции свинца и кадмия», а также опубликовано 7 научных статей в отечественных и зарубежных изданиях, индексируемых в наукометрических базах SCOPUS и РИНЦ (в том числе в рецензируемых научных изданиях рекомендованных ВАК РФ). Команда проекта апробировала результаты исследования на четырех международных и всероссийских научно-практических конференциях, проходивших в России (Москва, Курск, Белгород, Сыктывкар).
Практическая ценность исследования заключается в том, что его результаты будут применимы как для актуально-загрязненных почв, так и для почв территорий с потенциальным загрязнением тяжелыми металлами. Основные полученные результаты могут быть использованы в практике ремедиации и рекультивации загрязненных городских почв, а также в целях создания устойчивых конструктоземов и грунтов, позволяющих формировать экологически эффективные и эстетичные газонные экосистемы. В итоге будут предложены алгоритм и технология природоохранных, санационных и ремедиационных мероприятий почвенного покрова городов с сильной техногенной нагрузкой, которые можно будет применять в городах ЦЧР. В целом результаты исследования будут использованы человеком в процессе формирования качественной, экологичной и устойчивой городской среды и предотвращении экологических катастроф.
Информацию предоставил кандидат биологических наук, председатель Совета молодых ученых КГУ Неведров Николай Петрович.
