Если вы думали, что в педагогическом университете занимаются только педагогикой, вы были неправы, посмотрите, что у нас тут есть!
В ОмГПУ все это время проводили масштабные исследования на стыке биологии и химии, которые могут изменить сельское хозяйство всего региона.
Учёные-биологи Омского государственного педагогического университета продолжают важный эксперимент в рамках гранта Российского научного фонда (РНФ), целью которого является изучение влияния дождевых червей на почву и её засоление. Засоленность почвы является одной из главных проблем для сельского хозяйства и негативно влияет на экосистему. Омская область, как и Тюменская, и Новосибирская, входит в пояс засоления почв.
Ученые нашего университета работают с почвами, которые называются лугово-черноземные солнцеватые солончковые, они являются в меру засоленными и пригодны для сельского хозяйства. Черви должны снизить содержание в почве водорастворимых форм, которые участвуют в процессе засоления, и перевести их в другие – так уровень плодородия растительности будет улучшаться, что очень полезно для сельского хозяйства.
Руководитель проекта, научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории систематики и экологии беспозвоночных ОмГПУ Бабий Кирилл Анатольевич подробнее расскажет нам о ходе исследования и достигнутых результатах.
Кирилл Анатольевич, могли бы вы представить свою команду научного проекта?
Команда состоит из уже достаточно опытных исследователей в области почвенной экологии.
Станислав Юрьевич Князев – научный сотрудник лаборатории, специалист по почвенной мезофауне и исследованиям с дождевыми червями в частности.
Елена Васильевна Голованова– ведущий научный сотрудник, специалист по систематике и экологии дождевых червей.
Анна Сергеевна Абраменко – младший научный сотрудник, специалист по химическому анализу.
Владислав Щербаков – лаборант, уже участвовавший в работе с экспериментами.
И, наконец, я – Кирилл Бабий, руководитель проекта, также специализируюсь по химическому анализу и по модельным экспериментам с дождевыми червями.
У всей команды уже имеется большой багаж опыта в проведении экспериментов в почвенных мезокосмах.
Каким образом проходит эксперимент? В чем он заключается?
Эксперимент основан на почвенных мезокосмах – специально подготовленных установках, интегрированных в естественную среду.
Данные установки располагаются на четырëх локациях в Омской области, почвы которых характеризуются как "лугово-чернозëмные солонцеватые и солончаковатые". Установки закопаны и заполнены почвой с площадки исследования. В эти мезокосмы помещены дождевые черви по видам отдельно и совместно. Всего в эксперименте участвуют два вида, обитающих в Омской области. Важно выяснить, какое влияние на почву оказывает каждый из видов.
Также есть мезокосмы без червей – для контроля. Верх и дно установок заклеены ситовым материалом для исключения влияния хищников на дождевых червей при сохранении контакта со средой. В таких "санаториях" черви живут несколько месяцев. Затем мы их выкапываем, оцениваем состояние видов, отбираем почвы на анализ и, соответственно, анализируем. Как в целом, так и на уровне отдельных размерных фракций после просеивания.
Разные локации мы используем для того, чтобы корректнее оценивать влияние на этот тип почв. По итогу, статистически анализируя разницу между вариантами в структуре состава почв, мы можем вычленить вклад дождевых червей в рассоление.
Проект уже был в большей части реализован, и прошла уже апробация научных трудов на стыке химии и биологии, что показывает ваш мультидисциплинарный подход к решению задач. Хотелось бы узнать, что вы могли бы назвать самым важным результатом в решении проблем регуляции засоленности почвы?
Собственно, всë верно. Мы уже исследовали влияние разных видов дождевых червей на содержание водорастворимых ионов в почвах. Однако ранее мы использовали более благоприятные по составу почвы. В этом же проекте мы исследуем эффекты от обитания червей на засоленных почвах. Нужно пояснить, что используются почвы не сильнозасоленные, в которых ничего не выживет, а имеющие умеренное засоление, пригодные и для сельского хозяйства.
Суть в том, что снижение степени засоления почв позволит повысить их продуктивность. При этом почвенная фауна, в частности дождевые черви, способна существовать в этих условиях, хоть и не самых благоприятных. Важным результатом было бы увидеть и зафиксировать значимый эффект снижения содержания водорастворимых форм ионов, хотя бы некоторых из исследуемых, при воздействии обитающих в нашем регионе видов дождевых червей на наши же почвы с повышенным уровнем засоления. Так как ремедиация с помощью живых организмов является довольно мягким, естественным и экологичным способом.
Исходя из опыта зарубежных коллег ожидаем получить положительные результаты. Тут нужно понимать, что не ожидается снижение засоления до уровня максимально благоприятных почв за время эксперимента. Важно уловить эффект, который можно было бы применить в долгой перспективе.
Ваше исследование носит практическое применение, планируется ли внедрение разработок в реальные процессы?
И вот как раз про практическое применение. Действительно, если результаты будут соответствовать ожиданиям, которые основаны на теории и опыте зарубежных коллег, а не потому что мы так придумали, применение дождевых червей для снижения уровня засоления можно использовать как технологию.
Но предварительно следует проверить эффект в более длительных временных рамках, а также на почвах, используемых в сельском хозяйстве. Возможно, в сотрудничестве со специалистами в этой области.
Готовы ли вы и дальше развивать свою тему? Какие вы бы могли запланировать на сегодня цели и возможные результаты на будущее?
Текущий год – второй и завершающий год гранта. На него запланировано много химического анализа, а также физико-механического. Последние необходимы для лучшего понимания механизмов изменения химии в процессе эксперимента. По результатам этого года уже можно будет планировать, как развивать тему дальше. В какую сторону еë вести.
Какова конечная цель вашего исследования? Какую проблему для сельского хозяйства и экосистемы региона оно решает?
Конечная цель – предложить агропромышленному комплексу экономически доступный и экологически безопасный метод восстановления почв, подверженных вторичному засолению. Традиционные методы (промывка почв, гипсование) требуют огромных объемов воды или химических мелиорантов.
Наш подход с использованием дождевых червей – это своего рода биологическая мелиорация. Мы решаем проблему не «хирургически», а восстанавливая естественный «метаболизм» почвы.
Что бы вы могли пожелать молодым биологам? С чего начать глубокое исследование и как не потерять научный энтузиазм?
Я бы пожелал не бояться «грязи» в прямом и переносном смысле. Часто молодые специалисты хотят сразу работать на высокоточном оборудовании, получать красивые графики, но фундамент биолога закладывается в поле и в простых, длительных экспериментах.
Глубокое исследование начинается с вопроса «почему?», который возникает именно тогда, когда вы имеете непосредственный контакт с объектом. Чтобы не потерять энтузиазм, важно видеть промежуточные результаты. И, конечно, ищите команду. В одиночку в современной науке очень легко выгореть. Напомним, что засоленность почвы является одной из главных проблем для сельского хозяйства и негативно влияет на экосистему. Мы очень рады, что сотрудники ОмГПУ проводят такие важные для нашего и других регионов исследования.