Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка биотехнологии восстановления флороценотического разнообразия и биологической продуктивности опустыненных агроландшафтов в аридных областях России

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Шамсутдинов Зебри Шамсутдинович

Этапы проекта

1
05.10.2009 - 01.12.2009
В результате реализации 1 этапа научных исследований согласно Технического задания и Календарного плана получены следующие научные знания и виды научной продукции:
• Разработаны индикаторы опустынивания и на основе этих индикаторов определены площади опустыненных земель в аридных районах РФ;
• Проведены работы по маршрутно-экспедиционному обследованию аридных территорий Северо-Западного Прикаспия, выбраны ключевые участки для закладки полевых опытов и выявлены целинные участки с сохранившейся естественной растительностью в качестве генофонда экономически и экологически значимых кормовых кустарников, полукустарников и трав; организован и проведен сбор семян кормовых растений, дана оценка их лабораторной и полевой всхожести.
• Созданы коллекционные питомники кормовых кустарников джузгуна безлистного (Calligonum aphyllum), полукустарников прутняка простертого (Kochia prostrata), солянки восточной (Salsola orientalis), терескена серого (Eurotia ceratoides), камфоросмы Лессинга (Camphorosma lessingii), солянки малолистной (Halothamnus subaphylla), многолетних трав (Glycyrrhiza glabra, Agropyron sibiricum), осуществлено изучение их эколого-биологических свойств и хозяйственно-ценных признаков.
• На основе знания эколого-биологических свойств, отобраны перспективные образцы перечисленных выше доминантных видов кормовых растений природной флоры Северо-Западного Прикаспия. Используя ранее созданный селекционный задел и данные по экологическому испытанию перспективных образцов джузгуна безлистного, отобрана перспективная форма этого кустарника, отличающаяся повышенной засухоустойчивостью и толерантностью к солевому стрессу Цаг. Это перспективная форма джузгуна безлистного передана в Государственную комиссию по сортоиспытанию РФ на предмет экспертной оценки и включения в Государственный реестр селекционных достижений РФ.
• Организован и проведен научный семинар в Калмыцком научно-исследовательском институте сельского хозяйства на тему: "Теория и современные методы борьбы с опустыниванием. Мировой опыт".
Развернуть
2
01.01.2010 - 15.05.2010
В результате реализации 2 этапа научных исследований согласно Технического задания и Календарного плана получены следующие научные знания и виды научной продукции:
• Разработаны агротехнические приемы выращивания перспективных кустарников, полукустарников и трав - представителей природной флоры для обоснования технологического регламента биотехнологии восстановления флороценотического разнообразия и продуктивности опустыненных агроландшафтов в аридных областях России;
• Проведены исследования и получены экспериментальные результаты по определению лабораторной и полевой всхожести семян, сроков, норм, способов посева, глубины заделки семян, установлению оптимальной площади питания отобранных перспективных доминантных видов кормовых растений: саксаула (Haloxylon aphyllum), терескена серого (Eurotia ceratoides), прутняка стелющегося (Kochia prostrata), солянки восточной (Salsola orientalis), камфоросмы Лессинга (Camphorosma lessingii), тетыра (Salsola gemmascens), житняка пустынного (Agropyron desertorum) для использования в системе биотехнологии восстановления флороценотического разнообразия и продуктивности опустыненных земель в аридных областях России.
По результатам интеллектуальной деятельности коллектива исследователей проекта подготовлена заявка на изобретения "Способ биогеоценотехнологического восстановления продуктивности деградированных земель", подготовлено 5 статей, из них две опубликованы, 3 - приняты к опубликованию. Полученные новые знания, созданный технологический регламент, отобранный набор зонально и экологически типичных видов кормовых кустарников, полукустарников и многолетних трав предопределяет реальную возможность завершения разработки к концу 2010 г. экономически выгодных, экологически оправданных, социально ориентированных наукоемких биотехнологий восстановления биоразнообразия и продуктивности опустыненных агроландшафтов в аридных областях России.
Развернуть
3
16.05.2010 - 30.08.2010
Выполнение программы исследований по проекту обеспечило получение следующих результатов:
• Разработаны индикаторы опустынивания и на основе этих индикаторов определены площади опустыненных земель в аридных районах РФ;
• Выявлены целинные участки с сохранившейся естественной растительностью в качестве генофонда кормовых кустарников, полукустарников и трав; проведен сбор их семян (180 образцов);
• Созданы коллекционные питомники кормового кустарника джузгуна безлистного (Calligonum aphyllum), полукустарников: прутняка простертого (Kochia prostrata), солянки восточной (Salsola orientalis), терескена серого (Eurotia ceratoides), камфоросмы Лессинга (Camphorosma less-ingii), солянки малолистной (Halothamnus subaphylla), многолетних трав (Glycyrrhiza glabra, Agropyron sibiricum), включающие 180 образцов различного эколого-географического происхождения, осуществлено изучение их эколого-биологических свойств и хозяйственно-ценных признаков.
• Отобрана перспективная форма джузгуна безлистного (Calligonum aphyllum), отличающаяся повышенной засухоустойчивостью и толерантностью к солевому стрессу, на её основе создан новый сорт Цаг, который включен в Государственный реестр селекционных достижений РФ (М., 2010, рег. № 9253 Б 21);
• Разработаны агротехнические приемы выращивания перспективных кустарников, полукустарников и трав - представителей природной флоры для обоснования технологического регламента биотехнологии восстановления флороценотического разнообразия и продуктивности опустыненных земель. На основе использования совокупности полученных знаний по биологии и экологии перспективных зонально типичных кустарников, полукустарников и многолетних трав и агротехнических приемов их выращивания разработаны эффективные биотехнологии восстановления флороценотического разнообразия и продуктивности опустыненных агроландшафтов в аридных областях России;
• Создана натурная модель опытно-производственного полигона с применением предла-гаемой биотехнологии восстановления флороценотического разнообразия и продуктивности опустыненных агроландшафтов на Черных землях в полупустынной зоне Республики Калмыкия. На базе этой натурной модели организованы три варианта пастбищных агрофитоценозов с участием отобранных зонально-типичных кормовых полукустарников: кохии простертой (Kochia prostrata), терескена серого (Eurotia ceratoides), камфоросмы Лессинга (Camphorosma lessingii), полыни белой (Artemisia lerchiana) и полыни черной (Artemisia pauciflora). Наиболее продуктивным вариантом оказался прутняково-бело-чернополынный пастбищный агрофитоценоз, сформировавший 18,5 ц/га сухой кормовой массы, что в 5 раз превышает продуктивность природных пастбищных экосистем Северо-Западного Прикаспия.
Показаны экономические, энергетические и экологические преимущества разработанной биотехнологии восстановления флороценотического разнообразия и продуктивности опустыненных земель по сравнению с существующими агротехнологиями в сельском хозяйстве России.
Созданная биотехнология - это прикладная биогеоценология, ориентированная на целенаправленный запуск сукцессионного процесса на предсказуемое формирование высокопродуктивных флористически и ценотически полночленных самовозобновляющихся пастбищных экосистем на опустыненных землях в аридных областях России. Предлагаемая биотехнология экономически эффективна: обеспечивает получение высокой прибыли (2471,6 руб./га), рентабельность производства (121%), окупаемость 1 руб. затрат (2,21 руб.).
Предлагаемые биотехнологии восстановления флороценотического разнообразия и продуктивности опустыненных агроландшафтов в аридных зонах страны характеризуются принципиальной новизной в сравнении с существующими агротехнологиями в пастбищном хозяйстве России.
Её новизна основана на использовании основных научных постулатов биогеоценологии и экологии – принципа соответствия эколого-ценотической конструкции восстанавливаемых опустыненных земель зональным типам фитоценотических структур и принципа использования зонально-типичных доминантных видов растений с виолентными и патиентными типами стратегий, способных обеспечить формирование флористически и ценотически полночленных, многовидовых пастбищных экосистем на опустыненных землях. Еще одна существенная новизна биотехнологии формирования полукустарниково-травяных экосистем на месте опустыненных земель – это их самовозобновляемость, обеспечивающая неограниченно долгое функционирование во времени.
Данная биотехнология является альтернативой существующим агротехнологиям и поэтому она является принципиально новой и не уступает по своему технико-экономическому и научно-методическому уровню работам, проведенным в США (Университет штата Аризона) и проводимым в настоящее время в Австралии, Израиле, Индии и Мексике.
По результатам интеллектуальной деятельности коллектива исследователей проекта подготовлена заявка на изобретения «Способ посева кормовых полукустарников физиологически проросшими семенами», опубликовано 5 статей, сделано 6 научных докладов на международных конференциях и симпозиумах, подготовлены две диссертации на соискание ученой степени кандидата наук. Разработана программа внедрения результатов НИР в образовательный процесс – спецкурс "Опустынивание засушливых земель России: природные и антропогенные факторы, методы восстановления биоразнообразия и продуктивности" для студентов агрономического факультета Калмыцкого государственного университета.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.5 Проведение научных исследований коллективами под руководством приглашенных исследователей
Продолжительность работ
2009 - 2011, 25 мес.
Бюджетные средства
12,6 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2009 - 2011, 25 мес.
Бюджетные средства
2,4 млн
Организация
ПИН РАН
профинансировано
Тема
Разработка молекулярно-генетических, клеточных и морфо-физиологических основ технологии инвентаризации и рационального использования биологического разнообразия.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка методов и технологий мониторинга, управления и сохранения биологического разнообразия для обеспечения экологической безопасности
Продолжительность работ
2014 - 2016, 26 мес.
Бюджетные средства
62 млн
Количество заявок
4
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения Международной конференции с элементами научной школы для молодежи «Лесные экосистемы в меняющемся климате: биологическая продуктивность, мониторинг и адаптационные технологии».
Продолжительность работ
2010, 8 мес.
Бюджетные средства
0,8 млн
Количество заявок
1
Тема
Научно-методическое обеспечение создания в Российской Федерации биоресурсных центров, как элементов инфраструктуры развития биотехнологии на основе ведущих биологических коллекций
Продолжительность работ
2013, 2 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Количество заявок
8
Тема
Анализ закономерностей миграции приоритетных загрязнителей природной среды (тяжелые металлы, радионуклиды) в агроландшафтах и оценка их воздействия на компоненты агроэкосистемы.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
2