ДЕКОРАТИВНОЕ МУЛЬЧИРОВАНИЕ КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР ФИЗИЧЕСКОГО ИСПАРЕНИЯ ВЛАГИ ИЗ ПОЧВЫ

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 …

 

Печать
E-mail