Авторы:
Сидорова М.А., Чернова А.Д.
Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
Введение
В настоящее время научный интерес к такому агромелиоративному приему, как мульчирование получил новый импульс в связи с возникающими проблемами в функционировании городских ландшафтов и их элементов. За последние пять лет площадь цветников в г.Москва увеличилась более, чем в 3 раза, внешний вид столицы преобразился, но обнаружились некоторые тревожные тенденции в озеленении города. Используются, главным образом, однолетние культуры, требующие значительного расхода денежных средств на закупку рассады, уход и содержание цветников, работы по замене отцветающих растений другими видами в соответствии со сроками цветения. Экономия очевидна при переходе на многолетние культуры и широком использовании декоративного мульчирования. Композиции многолетников с применением современных декоративных мульчирующих материалов актуальны не только как для озеленения городов, но и частных садов.
ФАКТ
Отвечает ландшафтный дизайнер Ольга Кириллова (danika-ld.ru)
Сосновые и еловые шишки превосходно подходят для мульчирования поверхностей цветников, приствольных кругов или дорожек. Для мульчирования подойдут как цельные, так и измельченные шишки. Также шишки являются превосходным удобрением, если использовать этот материал для присыпки вокруг растений.
Эффект мульчи из шишек аналогичен обыкновенной древесной мульче: удобряет почву при перегнивании, защищает почву возле растения от слишком быстрого пересыхания, дренирует ее, предотвращая подгнивание корней, а также, согревает корни растения в холодный период, что помогает при неожиданных осенних или ранних весенних заморозках. Щепой из шишек можно отсыпать дорожки, предварительно застелив поверхность геотканью. В то же время, шишки становятся отличным барьером от роста сорняков. Если перед зимой, то есть как раз сейчас, укрыть приствольные круги деревьев, землю под кустарниками и прочие места мульчей из шишек, то вполне вероятно, что большая часть сорняков, так и не увидев свет весной, не сможет пробиться на поверхность.
Необходим системный анализ поведения декоративной мульчи в почвенной среде с выявлением как позитивных (снижение потерь почвенной влаги на испарение, уменьшение активности сорной растительности и т.п.), так и возможных негативных эффектов (нарушение инфильтрационных свойств почвы и воздухопроницаемости ее верхнего слоя), а также для разработки методик по конструированию почв и цветников с заданными характеристиками [7,5]. Важна оценка роли мульчи (в том числе, и почвопокровных многолетников, которые также могут использоваться в этом качестве) в формировании физического состояния почв для создания научно-обоснованных технологий и минимизации затрат по уходу за экологически адаптированными многолетними декоративно-лиственными и цветочными композициями. В связи с этим проведена сравнительная количественная оценка поведения в почве некоторых видов органических мульчирующих материалов. Оценена степень их влияния на процесс испарения влаги из почвы. Исследовалось также влияние толщины мульчирующего покрытия на испарение (Е), относительное испарение (Е/Е0) и влажность (W) почвы.
Объекты и методы исследований
Приведены результаты модельного опыта в сосудах с окультуренной дерново-подзолистой суглинистой почвой (гор. Апах), поверхность которой укрывали мульчей (древесная щепа, перегной дубовых листьев, кора сосны, дробленые шишки ели) слоем 2 и 5 см.
Слои воздушно-сухой мульчи укладывались как непосредственно на почву, увлажненную до состояния близкого к полной влагоемкости, так и на нетканый материал «Агроспан» (в легенде к рисункам условное обозначение: «+агр»), который помещался на поверхность почвы в отдельных вариантах опыта. В качестве контроля использовалась обнаженная почва (без мульчи). Далее почва иссушалась. Сосуды регулярно взвешивали на весах с точностью 0,001 г, рассчитывали физическое испарение (Е), влажность почвы (W) и испаряемость (Е0) (в сосудах с водой). Модельный опыт осуществлялся в 2-х- кратной повторности в течение 76 суток. Физические и водные свойства исследуемой почвы были опубликованы ранее [6].
Результаты модельного опыта показали, что весь период наблюдений во всех вариантах можно условно разделить на два этапа.
Первый этап, когда интенсивность испарения с поверхности почвы под мульчирующим покрытием оказывается более низкой, чем с обнаженной почвы;
второй этап характеризуется обратной закономерностью. Мульча - это крупнопористая среда, препятствующая капиллярному подтоку влаги к испаряющей поверхности, поэтому снижение испарения от действия мульчи происходит лишь при довольно высокой влажности почвы.
Эффективность мульчирования как агромелиоративного мероприятия для сохранения влаги показана многими исследователями исключительно для влажных почв [1,2,4,7]. В наших опытах исследовалось влияние вида мульчи и толщины ее слоя на Е и W почвы. Сравним полученные результаты, оценивая величину относительного испарения - Е/Е0.
Испарение из насыщенной влагой почвы в начале опыта было равно испаряемости и величина Е/Е0 была близка к единице, в отдельных вариантах наблюдалось даже некоторое превышение испарения над испаряемостью, что объясняется шероховатой поверхностью почвы. По мере иссушения почвы испарение заметно снижалось и величина
Е/Е0 начинала стремительно падать. А еще через некоторое время снижалась до 0,1 и асимптотически приближалась к оси времени.
Дробленые шишки и сосновая кора в слое 5 см показали наиболее глубокий (снижение Е/Е0 на 75,3; 76,4; 57,6 и 6,6% по сравнению с обнаженной почвой соответственно на 6-е, 13, 23 и 32 сутки опыта) и длительный (до 32 сут) мульчирующий эффект в сравнении с другими материалами.
Влажность почвы под этими видами мульчи снизилась к 32 сут с 35,0 до 28,1%, тогда как наименьшая влагоемкость (НВ) составляла 29,1% .
Следует, однако отметить, что при толщине мульчирующего слоя 5 см вид мульчи не оказывал столь существенного влияния на Е/Е0, как при слое 2 см. Поэтому все исследуемые виды мульчирующих покрытий толщиной слоя 5 см можно рекомендовать для растений очень требовательных к увлажнению. Сосновая кора слоем 2 см, интенсивнее и продолжительнее (на протяжении 23 сут опыта), чем другие виды мульчирующих материалов той же мощности снижала Е/Е0 (на 62, 43, 15% по отношению к обнаженной почве, соответственно10-е, 20 и 23 сут) т.е. наиболее эффективно справлялась с задачей снижения непродуктивного расхода влаги на испарение. Влажность почвы (W) под корой была выше, чем в обнаженной почве на 22-45% (10 -24 сутки опыта) и достигла на 24 сут 25,0%, а в течение 66 сутки оставалась выше уровня влаги завядания (ВЗ=11,1%).
Вероятно, при небольшой мощности мульчирующего слоя (2см) существенное влияние на снижение физического испарения почвы оказывала плотная структура ткани коры сосны и слоистый характер настила по поверхности почвы. Этот вид и слой мульчи можно использовать для выращивания растений, предъявляющих довольно высокие требования к увлажнению, размещая композиции не на открытом солнце, а в затененных местах. Таким образом, при условии правильного подбора вида и мощности органического мульчирующего покрытия высока вероятность длительного и стабильного функционирования экологически адаптированных многолетних декоративных композиций. С целью получения достоверных и надежных результатов, конечно, необходимо продолжить исследования не только в лабораторных, но в естественных полевых условиях.
Выводы
1. На широко распространенных почвах Московской области (окультуренных дерново-подзолистых суглинистых) исследовано влияние современных декоративных органических мульчирующих материалов (сосновая кора, дробленые еловые шишки, перегной листьев дуба, древесная щепа) на испарение влаги из почвы, относительное испарение и влажность почвы. Исследуемые мульчирующие материалы являются перспективными для использования в современных технологиях конструирования почв и цветников.
2. Эффективность мульчирования как агромелиоративного мероприятия, направленного на сохранение почвенной влаги и снижение физического испарения с поверхности почвы, проявлялась при довольно высокой влажности почвы (19 – 35%). В зоне избыточного увлажнения, в частности Московской области, влажность исследуемой почвы в естественном состоянии поддерживается на достаточно высоком уровне и снижается до состояния влаги завядания лишь в отдельные короткие периоды [3,6], поэтому и в полевых условиях велика вероятность высокой эффективности мульчирования.
3. На фоне высокой влажности почвы (19-35%) органическое мульчирующее покрытие толщиной 5 см закономерно снижает относительное испарение на 31-84% , а слой 2 см – на 31-71%, поэтому целесообразно использовать 5-см слой мульчи под цветочные и декоративно-лиственные растения более требовательные к увлажнению.
4. Вид мульчи при толщине слоя 2 см оказывал существенное влияние на интенсивность относительного испарения и влажность почвы. Из всех видов органической мульчи сосновая кора наиболее эффективно справлялась с задачей снижения непродуктивного расхода влаги на испарение (слой 2 см снижал Е/Е0 на 62, 43, 15% по отношению к обнаженной почве на 10-е, 20 и 23 сутки модельного опыта) что, вероятно, связано с плотной структурой ткани коры и слоистым характером настила по поверхности почвы. При толщине покрытия в 5 см вид мульчи не имел столь существенного влияния.
ЕСТЬ МНЕНИЕ
Анна Андреева, г. Москва, ландшафтный дизайнер
В наши клумбы любят сыпать разноцветные деревянные стружки. На мой взгляд, это просто дурной вкус. Или белую мраморную крошку, как в Италии. В Италии, под ярким солнцем и лазурным небом, это смотрится органично, а на нашем ландшафте — вульгарно. Лучше сыпать кору: её почти не видно, она сливается с землёй, а потом перегнивает и удобряет почву.
Литература
1. Братсберг У.Х. Испарение в атмосферу. Теория, история, приложения. Л.: Гидрометеоиздат, 1985
2. Будаговский А.И. Испарение почвенных вод. В сб. «Физика почвенных вод». - М.: Наука, 1981. С.13-95.
3. Зайдельман Ф.Р. Генезис и экологические основы мелиорации почв и ландшафтов: Учебник.- М.: КДУ, 2009. – 720 с.
4. Роде А.А. Вопросы водного режима почв. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. -213 с.
5. Смагин А.В., Шоба С.А., Макаров О.А. Экологическая оценка почвенных ресурсов и технологии их воспроизводства (на примере г.Москвы).- М.: Изд-во МГУ, 2008. -360 с.
6. Оптимизация водного и азотного режимов почвы/Под ред. Судницына И.И., Умарова М.М./. - М.: Изд-во МГУ, 1988. - 173 с.
7. Шеин Е.В. Курс физики.: Учебник. – М.: Изд-во МГУ, 2005. - 432 с. Глава 6. Современные технологии подготовки кадров …