сотрудник
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина
Россия
Екатеринбург, Свердловская область, Россия
Аннотация. Цель – выделение из коллекционного фонда ботанического сада УрФУ однолетних и многолетних травянистых растений, перспективных для задач ускорения секвестрации атмосферного углерода, устойчивых к местным почвенно-климатическим условиям, и оценка их продуктивности. Методы. В статье представлены данные по продуктивности пяти видов травянистых растений: Amaranthus caudatus L., Amaranthus cruentus L., Amaranthus hypochondriacus L., Polygonum weyrichii F. Schmidt и Echinops sphaerocephalus L. Определены значения сырой и сухой надземной массы, а также содержание углерода. Результаты. Выявлено, что наиболее урожайным является Polygonum weyrichii F. Schmidt (горец Вейриха). Продуктивность трех исследованных видов амаранта обусловлена принадлежностью к группе растений с типом фотосинтеза С4. Мордовник шароголовый – малоизученный вид, требующий дальнейшего изучения. Рекомендовано выращивание горца Вейриха на увлажненной территории. Амаранты, являясь засухоустойчивыми растениями, высокопродуктивны в любые годы, даже в годы со значением гидротермического коэффициента (ГТК) менее 1,0. В относительно неблагоприятных климатических условиях 2022 г. потенциальная карбоновая ферма на основе монокультуры горца Вейриха может связывать до 9,54 т/га углерода, в пересчете на углекислый газ – 34,98 СО2/год на га, что значительно выше уровня секвестрации углекислоты большинства древесных культур. В лучших климатических условиях или при дополнительном поливе эти значения могут увеличиться в 1,5–2 раза. Научная новизна. Рассмотрены особенности выращивания исследованных культур не только в кормовых целях, но и с точки зрения депонирования атмосферного углерода и выращивания на потенциальных карбоновых фермах в условиях изменяющегося климата региона.
амарант, горец, мордовник, высокотравные растения, продуктивность, карбоновые фермы, секвестрация углекислоты
1. Okoneshnikova T. F., Stephanovich G. S., Valdayskikh V. V., Rymar V. P., Mikhalishchev R. V., Paltusova M. V. Introduction of new plant species for the practical uses in the Middle Urals // AIP Conference Proceedings. Ekaterinburg, 2022. Vol. 2390. Iss. 1. Article number 030068. DOI:https://doi.org/10.1063/5.0069400.
2. WFO (2022): World Flora Online [e-resource]. URL: http://www.worldfloraonline.org (date of reference: 05.11.2022).
3. Гасимова Г. А., Дегтярева И. А. Эколого-физиологические особенности фитомассы амаранта при интродукции в Республике Татарстан // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. 2020. Т. 241. № 1. С. 58-61. DOI:https://doi.org/10.31588/2413-4201-1883-241-1-58-61.
4. Paredes-López O. Amaranth biology, chemistry, and technology [e-resource]. CRC Press, 2018. 223 p. URL: http://www.tandfebooks.com/doi/book/10.1201/9781351069601. DOI:https://doi.org/10.1201/9781351069601 (date of reference: 05.11.2022).
5. Valdayskikh V. V., Artemyeva E. P., Karpukhin M. Yu., Mikhalishchev R. V. Comparative yield of large-herb plants when grown in the Middle Urals [e-resource] // Agrarian Bulletin of the Urals. 2021. 11 (214). Pp. 2-7. DOI:https://doi.org/10.32417/1997-4868-2021-214-11-2-7.
6. Dmitrieva O., Ivanov S. Comparative study of amaranth species (Amaranthus ssp.) in the temperate continental climate of Russian Federation // Acta agriculturae Slovenica. 2020. No. 115/1. Pp. 15-24. DOI:https://doi.org/10.14720/aas.2020.115.1.1281.
7. Li T. X., Zhang F., Jiao Y. Y., Zhang M. J., Chang Y. H., Matomela N. Study on carbon sequestration capacity of typical crops in Northern China // Journal of Plant Biology. 2019. No. 62 (3). Pp. 195-202. DOI:https://doi.org/10.1007/s12374-018-0401-3.
8. Valdayskikh V. V., Voronin P. Yu., Artemyeva E. P., Rymar V. P. Amaranth responses to experimental soil drought // AIP Conference Proceedings. 2019. Vol. 2063. Article number 030023. DOI:https://doi.org/10.1063/1.5087331.
9. Artemyeva E. P., Valdayskikh V. V., Radchenko T. A., Belyaeva P. A. Amaranthus phenology during its introduction in the Middle Urals // AIP Conference Proceedings. 2019. Vol. 2063. Article number 030002. DOI:https://doi.org/10.1063/1.5087310.
10. Assad R., Reshi Z. A., Jan S., Rashid I. Biology of Amaranths // Botanical Review. 2017. No. 83 (4). Pp. 382-436. DOI:https://doi.org/10.1007/s12229-017-9194-1.
11. Ефремов В. В. Продуктивность горца Вейриха в полевом кормопроизводстве // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. 2018. № 20. С. 30-32.
12. Chupina M. P., Stepanov A. F. Assessment of photosynthetic productivity of new perennial forage crops in forest-steppe conditions of Western Siberia // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 624. Article number 012121. DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/624/1/012121.
13. Kurhak V. H., Tkachenko M. A., Asanishvili N. M., Moisiienko V. V., Holodna A. V., Tkachenko A. M., Slyusar S. M., Ptashnik M. M., Kolomiiets L. P., Tsymbal Ya. S., Oksymets O. L., Kulyk R. M., Panchyshyn V. Z., Stotska S. V., Sladkovska T. A. Energy productivity of uncommon herbs for solid fuel manufacturing // Ukrainian Journal of Ecology. 2021. No. 11 (1). Pp. 299-305. DOI:https://doi.org/10.15421/2021_45.
14. Wang C., Tang Y. J., Li X. N., Zhang W. W., Zhao C. Q., Li C. Negative impacts of plant diversity loss on carbon sequestration exacerbate over time in grasslands // Environmental Research Letters. 2020. No. 15 (10). Article number 104055. DOI:https://doi.org/10.1088/1748-9326/abaf88.
15. Wang Y. N., Chang Q., Li X. Y. Promoting sustainable carbon sequestration of plants in urban greenspace by planting design: A case study in parks of Beijing // Urban Forestry & Urban Greening. 2021. Vol. 64. Article number 127291. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ufug.2021.127291.
16. Korres N. E., Dayan F. Effects of climate change on crops and weeds: The need for climate-smart adaptation paradigm // Outlooks on Pest Management. 2020. Vol. 31 (5). Pp. 210-215. DOI:https://doi.org/10.1564/v31_oct_04.
