Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологические аспекты возделывания яровой пшеницы на техногенно загрязненных почвах лесостепи Среднего Поволжья
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологические аспекты возделывания яровой пшеницы на техногенно загрязненных почвах лесостепи Среднего Поволжья"

На правах рукописи

Юскаева Гульсем Искандяровна

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА ТЕХНОГЕННО ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВАХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук.

Саратов -2004

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» на кафедре экологии и биологии.

Научный руководитель:

доктор биологических наук

Официальные оппоненты:

Надежкина Елена Валентиновна доктор биологических наук,

профессор, Заслуженный деятель науки Российской Федерации

Шляхтин Геннадий Викторович

Ведущая организация:

кандидат биологических наук Шаркова Сания Юнусовна ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова

Защита состоится «Пдекабря 2004г. В 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220. 061. 06 при ФГОУ ВПО «Саратовского государственного аграрного университета имени Н.В. Вавилова» по адресу 410600, г. Саратов, Театральная пл., д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.В. Вавилова»

Автореферат разослан «17» ноября 2004 года Учёный секретарь

диссертационного совета

А.Н. Данилов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время острота экологических проблем, начавшихся с локальных загрязнений, выросла до угрозы глобальных катастроф. Человечество к началу XXI века вошло в экологический кризис, когда состояние окружающей среды уже угрожает дальнейшему его существованию (Ягодин, Жуков, Кобзаренко, 2002). Техногенная нагрузка на биогеоценозы Среднего Поволжья в отдельных районах превышает среднероссийские показатели (Государственный доклад, 1996, 1997; Панкратов, Мишанин, 1999; Ушаков, Кац, 2002).

Одним из наиболее опасных факторов воздействия на биосферу и особенно почву являются химические соединения, выделяющиеся при работе транспорта, а также технологически необоснованных приемах уничтожения химического оружия. Почвы медленно накапливают загрязняющие вещества, выполняя при этом протекторные функции в отношении других природных образований. Но, играя барьерную роль, они постепенно сами подвергаются загрязнению, и на каком-то этапе оно может достичь таких уровней, когда почвенный покров становится мало пригодным для сельскохозяйственного использования. На таких почвах для получения экологически чистой продукции растениеводства необходимы приемы, ограничивающие подвижность загрязняющих веществ и ведущие к снижению токсического действия на растения. Многие из этих приемов изучены в разных регионах страны (Добровольский, 1980, Ильин, 1986,1991; Алексеев, 1987; Минеев, 1994; Черных и др, 1995; Кирейче-ва, Глазунова, 1995; Овчаренко и др., 1997; Помазкина и др., 1999).

Вместе с тем в условиях лесостепного Среднего Поволжья, где основной продовольственной культурой является яровая пшеница, количественный учет изменений показателей плодородия необходим как для понимания процессов, происходящих в загрязненных тяжелыми металлами почвах, так и для разработки практических мероприятий, направленных на оптимизацию условий питания культуры с учетом региональных особенностей. При этом решается двуединая задача повышения продуктивности пшеницы и сохранения экологически безопасной среды обитания.

Цель и задачи исследований. Целью работы явилась оценка функционирования агроценоза яровой пшеницы и разработка приемов по улучшению его состояния в условиях техногенного воздействия.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- оценить уровень загрязнения почв тяжелыми металлами в районе исследования;

- изучить влияние удобрений и химической мелиорации на микробиологическую активность почвы и азотный режим;

- провести количественный учет агрохимических показателей почв и закономерности их изменений при известковании, применении органических и минеральных удобрений;

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

- исследовать действие абиотических и антропогенных факторов на продуктивность яровой пшеницы и качество ее зерна;

- дать энергетическую оценку изучаемым приемам.

Научная новизна. Проведен учет фоновых значений валовых и подвижных форм тяжелых металлов в серой лесной почве и их изменений под воздействием техногенного фактора.

Разработаны приемы снижения подвижности тяжелых металлов и мышьяка и поступления их в растения яровой пшеницы.

Выявлено положительное влияние известкования и вермикомпоста (биогумуса) на физико-химические свойства, азотный режим, микробиологическую и экзиматическую активность серой лесной почвы.

Установлена эффективность применения разных доз вермикомпоста, известкования и минеральных удобрений на формирование урожайности и качество зерна разных сортов яровой пшеницы в условиях лесостепного Среднего Поволжья.

Теоретическое и практическое значение. Количественные и качественные характеристики тяжелых металлов и мышьяка, полученные в исследованиях, могут служить основой для мониторинга экологического состояния почв данного района. Для индикации воздействия на почву техногенных факторов предлагается использовать показатели ферментативной и микробиологической активности серой лесной почвы. Разработаны рекомендации по применению вермикомпоста, известкования и минеральных удобрений в условиях техногенного воздействия, позволяющие повысить урожайность и оптимизировать качество зерна яровой пшеницы.

Декларация личного участия автора. Соискатель принимал участие в планировании и проведении экспедиций, полевых опытов, а также анализе основных агрохимических показателей почв и растений. Доля личного участия составляет более 80%.

Основные положения, выносимые на защиту:

- в результате технологически необоснованных приемов прежнего уничтожения химического оружия наблюдаются изменения содержания мышьяка и тяжелых металлов в почве по сравнению с фоновыми значениями;

- использование доломитовой муки, биогумуса уменьшает подвижность тяжелых металлов и токсичность для пшеницы, усиливает микробиологическую и ферментативную активность, мобилизует элементы питания и тем самым оптимизирует питательный режим, способствует закреплению в почве гумуса, положительно влияет на реакцию почвенной среды, улучшает экологическую обстановку в целом;

- сорта яровой пшеницы по разчому адаптированы к условиям техногенного воздействия к применению известкования, органических и минеральных удобрений.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и специглистов сельского хозяйства «Современные проблемы науки в АПК» (Пенза J)99); „Всероссийской конференции «Почва, жизнь, благосос-

тояние» (Пенза, 2000), 39-ой научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов агрономического факультета (Пенза, 2000); 40-ой научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов агрономического факультета «Агрономическая наука в начале XXI века» (Пенза, 2001); научно- практической конференции, посвященной 50-летию кафедры почвоведения и агрохимии «Проблемы плодородия почв на современном этапе развития» (Пенза, 2002); Международной научной конференции «Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур» (Москва, 2002); научно-практической конференции «Проблемы АПК и пути их решения» (Пенза, 2003).

Публикации. Основные положения работы изложены в семи научных статьях.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста, включает 34 таблицы,6 рисунков. Состоит из введения, 6 глав, выводов, приложения. Список используемой литературы содержит 244 наименований, в том числе 14 зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрываются актуальность и новизна работы, определяются цель и задачи исследований, обосновывается теоретическое и практическое значение.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ И ПРИЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ПРОДУКЦИИ НА ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВАХ (обзор литературы).

В главе представлен обзор отечественной и зарубежной литературы по проблеме загрязнения почв тяжелыми металлами и другими поллютантами (Ильин, 1985; Алексеев, 1987; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

Почва - мощный и активный поглотитель тяжелых металлов, которые активно инактивируют соединения металлов, минеральные и органические компоненты почвы. Количественные выражения их действия зависят от типа почв, их буферных свойств, гранулометрического и минералогического состава. Одним из факторов, усиливающих токсичность тяжелых металлов и вероятность их накопления в растениеводческой продукции, является реакция почвенной среды (Большаков и др., 1978; Ильин, 1987, 1991; Горбатов, Обухов, 1989; Минеев, Ремпе, 1990; Ильин, Конарбаева, 1992; Громов, 1996; Небольсин, Небольсина, 1997; Овчаренко 1997; Добровольский, Никитин 2000; Литвинович и др., 2000; Платонов, 2000; Черников, Чекерес 2000, Chen, Cnflihs 1988; Miller 1998).

Детально проанализированы эколого-агрохимические аспекты известкования и вермикулирования, питанья яровой пшеницы и ее отзывчивость на применение удобрений и доломитовой муки.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Исследования проводились в Леонидовском лесничестве Пензенского района Пензенской области, территория которой входит в правобережную лесостепь Среднего Поволжья. В данном районе размещается один из крупных арсеналов химического оружия, где хранится до 17,2 % его российского запаса. Это зарин, зоман, иприт, люизит и другие, снаряженные в корпусе боеприпасов (Шеменко, Демидюк, 2000).

В 1994 году природоохранными органами были обнаружены три места предполагаемого прежнего уничтожения химического оружия. В этих точках отмечено значительное количество цис- и трансизомеров хлорвиниларсинок-сида, ряд циклических серосодержащих соединений, диоксинов и дибенза-фуранов, а также мышьяка (Панкратов, Мишанин 1999).

При оценке загрязнения почвы Леонидовского лесничества тяжелыми металлами проводили определение валовых и подвижных форм металлов в образцах серой лесной легкосуглинистой почвы в зависимости от источника загрязнения (места прежнего уничтожения химического оружия (УХО) и железной дороги). Результаты этих определений сравнивались с фоновыми значениями на незагрязненной почве. Образцы отбирались из слоев 5-15 см в лесном массиве и 0—15 см - на пашне на разном расстоянии: от места УХО: 50,100,200,500, 1000 и 2000 м; от полотна железной дороги - 5,10,20,50,100 м. В качестве фона была выбрана серая лесная почва аналогичного гранулометрического состава, с примерно одинаковым содержанием гумуса (2,2-2,8%), рНка (5,1-5,25), находящаяся в более чем 20 км от места УХО.

Анализ образцов почвы на наличие тяжелых металлов проводился методом атомно-адсорбционной спектрометрии. Данные обрабатывались статистическим методом бесповторностного дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

Для изучения приемов уменьшения токсичности тяжелых металлов и мышьяка были проведены полевые опыты, заложенные по методикам ВИУА (1983)иЦИНАО(1992).

Участок располагался на расстоянии 1800-6000 м от мест УХО, 5000— 6000 м от складов, где хранится химическое оружие и 80-150 м от полотна железной дороги, где используется тепловозная тяга. Почва в опытах - серая лесная легкосуглинистая малогумусная — характеризовалась среднекислой реакцией среды (рНха 5,1), сумма поглощенных оснований - 11,8 мэкв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями - 80,9%, низким содержанием щелочногидролизуемого азота и подвижного фосфора, средним - обменного калия. Количество валовых форм мышьяка превышало ПДК на 6,0, цинка - на 6,7, марганца -на 11,5%, кадмия - в 2 раза. Содержание свинца, меди, ртути и никеля не превышало ПДК.

В полевом опыте № 1 изучалось действие известкования и минеральных удобрений на плодородие почвы: азотный режим, физико-химические и биологические спйства серой лесной почвы, загрязненной тяжелыми метал-

лачи и другими поллютантами, а так же на урожай и качество зерна яровой пшеницы.

Схема опыта (Зх2х2)х4 со следующими факторами и градациями: система удобрений (1 - без удобрений -контроль; 2 - Р40К40; 3 - NзO РдоК.40 ); известкование: (I -без извести; 2 - известкование по 1,0 Нг); сорта (1 - Л-503; 2 - Пирамида).

Повторность в опыте 4-х кратная, расположение вариантов -рендоми-зированное в два яруса, размер делянок первого порядка 108 м2, второго - 36

2 1 А 2

м , учетная площадь -10 м .

В качестве мелиоранта использовалась доломитовая мука Иссинского карьера (СаСОз - 77% и MgCC>3 - 17%), которая вносилась после уборки предшественника (раннего картофеля). Были использованы: аммиачная селитра, двойной суперфосфат, хлористый калий.

Агротехника возделывания яровой пшеницы была общепринятой для хозяйств Пензенской области на серых лесных почвах.

С целью изучения возможности использования вермикомпоста (биогумуса) на техногенно загрязненной почве для удобрения мягкой яровой пшеницы был заложен и проведен опыт №2 по схеме: (4х2)х4 со следующими факторами и градациями: система удобрения (1 - контроль; 2 - N30 P40K40; 3 -биогумус 3 т/га; 4 - биогумус 6 т/га), сорта пшеницы (1 - Л-503; 2 - Харьков-ская-10).

Площадь делянок в опыте и их размещение аналогичны опыту № 1.

Фосфорное, калийное удобрения и вермикомпост вносились под зябь после уборки предшественника. Химический состав компоста следующий: рНка 6,3-6,9; Сорг 10,8-14,0%; содержание азота 1,84- 2,00; фосфора - 1,242,84; калия- 1,49-1,90%; цинка- 12,5-16,3 мг/кг, марганца- 12,7-15,0, меди - 5,0-6,8 мг/кг.

Полевые опыты проводились в 1997-2000 гг. Погодные условия в эти годы были различными: 1997 год - умеренный по увлажнению (ГТК 0,77), 1998 и 1999 гг- засушливые (ГТК 0,62-0,68), 2000 год- влажный (ГТК 1,24).

Все наблюдения, анализы и учёты проводили по общепринятым методикам (Агрохимические методы..., 1975). Фракционный состав азота - по Воробьёву в модификации Шконде-Королёвой. Биологическую активность почв изучали прямым методом по количественному учёту микроорганизмов (на мясопептонном и крахмалоаммиачном агарах). Активность ферментов, катализирующих процессы гумусообразования: полифенолоксидазы и пирокси-дазы, каталазы, протеазы в изложении Хазиева (1990), инвертазы — по Чундеро-вой (1971), уреазы - по Щербаковой (1983). В растительных образцах определяли массу 1000 зёрен - по ГОСТу 10842-76; натурную массу зерна по ГОСТу 10840-64; содержание общего азота - по Къельдалю, сырую клейковину по ГОСТу 135861-68. Микроэлементы в растении определяли спектрально - эмиссионным методом, правильность определения контролировалась по стандартным образцам.

Результаты исследований обрабатывались математически по методикам в изложении Б.А. Доспехова (1985J и с использованием пакетов прикладных статистических программ Statistika и Statgгafics.

Эколого-энергетическую эффективность применения удобрения рассчитывали по Г.А. Булаткину (1991).

Глава 3. ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ И

МЫШЬЯКОМ

Установлено, что прежнее уничтожение химического оружия оказывает существенное влияние на накопление одного из самых токсичных элементов — мышьяка. При этом содержание его валовых форм вблизи источника загрязнения превышает ПДК в 77-98 раз, подвижных форм - в 2798 раз. Вместе с тем следует учесть, что по мере удаления количество его в почве уменьшается, однако, на расстоянии до 2000 м от источника загрязнения его содержание превышает фон в 11,8 раза..В содержании других изученных нами тяжелых металлов не выявлено четкой закономерности в зависимости от места отбора почвенных проб (табл 1).

В качестве критериев, характеризующих степень загрязнения почв, использованы суммарные коэффициенты концентрации загрязняющих веществ. Суммарный показатель загрязнения почв (2е) рассчитывается как сумма коэффициентов загрязнения различных химических веществ:

Zc на расстоянии 50 м от источника составляет 489,5 м, что характеризует чрезвычайную опасность данной категории загрязненных почв и только с 1000 м почва характеризуется умеренной опасностью.

Кроме того, для оценки загрязнения почв мышьяком нами использовались показатели ферментативной активности. Результаты показали, что по степени устойчивости к загрязнению мышьяком почвенные ферменты располагаются следующим образом: уреаза > инвертаза > протеаза > каталаза.

Связь активности ферментов с количеством мышьяка в почве выражается следующими уравнениями регрессии:

Уреазная активность = 8,20 - 0,29А$ + 0,002 Аб° 5 г2 = 0,618

Инвертазная активность = 29,88 + 0,732 Аб - 9,63 Ав: г2 = 0,623 Протеазная активность = 9,56 + 3,238 Аэ - 3,165 Ав2 г2 = 0,770 Каталазная активность = 3,08 + 0,081 Аэ - 1,069 Аб03 г2 = 0,561 Установленные связи позволяют использовать показатели ферментативной активности почв в качестве индикаторов загрязнения почв мышьяком.

Отмечается более низкое содержание тяжелых металлов (за исключением мышьяка и марганца) в почвах лесного массива по сравнению с пограничной пашней при равном удалении от источника загрязнения.

В связи с тем, что транспортные магистрали могут оказывать определенное влияние на состояние окружающей среды, нами изучено содержание тяжелых металлов вблизи полосы железной дороги "Москва - Самара", находящейся на расстоянии 80-150 м на северо-запад от опытного участка.

Таблица I

Содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов и мышьяка в зависимости от удаленности от объекта уничтожения химического оружия. __мг/кг почвы, слой 5-15 см _

Расстояние от объекта УХО, м Ав РЬ С<1 Ъп нё Си N1 Мп

Валовые формы

50 87,20 7,1 1,61 38,4 0,061 9,8 18,9 319

100 65,10 8,3 1,24 41,3 0,038 19,3 20,5 372

200 13,20 10,2 1,17 35,2 0,042 13,2 173 451

500 3,47 6,5 1,2? 37,1 0,055 10,1 30,1 392

1000 0,83 11,7 1,45 37,2 0,060 8,7 37,4 408

2000 1,12 8,9 1,03 49,3 0,052 11,5 17,6 435

ПДК 2,00 32,0 0,50 55,0 2,100 33,0 80,0 1500

Фон 0,18 10,5 0,25 40,2 0,050 13,1 18,5 390

Подвижные формы

50 6,30 2,88 0,72 15,1 0,47 2,65 121

100 1,40 3,12 0,68 18,3 0,31 3,12 133

200 0,50 3,07 0,33 11,4 0,58 2,89 142

500 0,70 2,92 0,37 10,7 0,60 2,43 127

1000 0,23 2,14 0,52 9,5 0,34 2,65 144

2000 0,20 2,44 0,19 15,2 0,78 3,14 109

ПДК 6,00 1,00 23,0 3,00 4,00 500

Фон 0,15 2,00 0,15 13,0 0,44 2,45 260

НСР05 8,4 Рф<Е<ц Рф<Р05 Кф<Р()5 РФ<Р05 Рф<Р05 Рф<Ро5 Рф<Ро5

Установлено, что на расстоянии 5-20 (10) м от железнодорожного полотна в слое почвы 0-10 см отмечается повышенное содержание Cd, № и Мп. При этом превышение ПДК достигает по свинцу в 1,3-3,0 раза, кадмию — в 1,7 раза, никелю - в 1,7-1,8 и марганцу - 1,1-1,2 раза (рис. 1).

Приведенные данные позволяют заключит, что полевые культуры в повышенных количествах могут накапливать тяжелые металлы при выращивании в близи источников загрязнения.

Поэтому одной из задач наших исследований был поиск приемов и методов снижения поступления тяжелых металлов в растения пшеницы при

возделывании ее на почве, испытывающей значительные техногенные воздействия.

5 м 10м 20 и 50 м 100 м ПДК — о- РЬ ■—Сй А 2п - -Х- Си -я-N1

.Рис. 1. Содержание тяжелых металлов в почве в зависимости от удаления от полотна железной дороги.

Глава 4 . ПРИЕМЫ СНИЖЕНИЯ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АГРОЦЕНОЗ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

С экологической и агрономической точек зрения необходимы такие приемы возделывания яровой пшеницы, которые способствовали бы снижению поступления тяжелых металлов в растения, уменьшали содержание их подвижных форм в корнеобитаемом слое почвы и повышали урожай

4.1. Действие биогумуса и минеральных удобрений на микробиологическую и ферментативную активность почвы

Исследования, показали, что под действием вермикомпоста возрастала общая численность бактерий, принимающих участие в минерализации органических веществ. Наибольшее количество гетеротрофных бактерий, преимущественно использующих органический азот (учет на МПА) было на вариантах с внесение биогумуса в дозах 3 и 6 т/га (рис. 2).

Удобрения повышали энзиматическую активность почвы. Наибольшее действие оказывал биогумус, который заляется источником микроорганизмов и ферментов, а также питательным веществом для почвенной биоты. Кроме того, он активно связывает тяжелые металлы.

4.2. Влияние известкования и удобрений на микробиологическую и ферментативную активность Как показано в работах Ю.В. Алексеева (1987), ВЛ. Касатикова и др.(1995), К.Ш. Казеев(2004) и многих других, реакция почвенной среды - важ-

нейший фактор, определяющий токсичность тяжелых металлов и их вероятное накопление в растениеводческой продукции.

Рис. 2 - Влияние удобрений на микробиологическую активность почвы (в средиJM за 4 года)

Исследования показали, что на всех вариантах полевого опыта при использовании доломитовой муки происходило увеличение численности микроорганизмов, принимающих участие в трансформации азота в 1,3-1,7 раза по сравнению с загрязненной почвой (контроль). Отношение количества бактерий, учитываемых на КАА, к количеству их на МПА было широким (1,18-1,54), что свидетельствует об активности минерализационных процессов,происходящих в данной почве. Следует отметить, что этот показатель довольно динамичен и изменяется в течение вегетационного периода.

4.3. Изменение агрохимических свойств почвы при известковании и внесении удобрений 4.3.1. Действие доломитовой муки на физико-химические свойства серой лесной почвы Устойчивость ландшафтов к антропогенному подкислению зависит от способности почвы противостоять кислотному прессингу. Поскольку антропогенное подкисление происходит в основном по реакциям ионного обмена, то в качестве основного мелиоранта была выбрана доломитовая мука, способствующая изменению физико-химических свойств почвы.

При известковании серой лесной почвы по 1,0 Нг величина рН уже на следующий год после внесения мелиоранта уменьшалась на 0,59-0,66 ед. (рис. 3).

Применение доломитовой муки привело к значительному снижению гидролитической кислотности. К периоду уборки яровой пшеницы она снизилась на 0,83-1,33 мг-экв/100 г почвы. Применение полного минерального

удоорения вызывало тенденцию роста данного вида кислотности по сравнению с неудобренным фоном.

90 ' 80 х ТО 60

- 50 ■*- JO

30

- 20 Ю

'i ! i i ¡ < 0 CaO Cal 0 | r¡0 Cal 0 ' CaO Cal O CaO ¡ Cal O

1997 ¡ 199« I 1999 , 2000

IMIplILcI СГЭНг —<! « V

Рис. 3. - Влияние известкования на кислотные свойства серой лесной почвы, после уборки яровой пшеницы

Известкование почвы вызывает рост количества обменно-поглощенных оснований в пахотном слое серой лесной почвы на 1,1 -1,3 мг-экв/t 00 г почвы

При использовании доломитовой муки степень насыщенности ППК возросла с 81,1 до 87,1-89,5%.

4 3.2. Влияние известкования на азотный режим почвы

Известкование среднекислой серой лесной почвы способствовало определенной перегруппировке содержания азота в различных фракциях органического вещества. Наиболее наглядно это проявилось в увеличении минерального азота и азота лепсогидролизуемой фракции по отношению к неизвесткованному фону. Содержание их увеличилось на 6,9-11,0% и 3,6-6,5% соответственно Наряду с этим отмечена тенденция снижения как абсолютного, так и относительного содержания азота в составе негидролизуемой фракции (табл. 2).

Известкование и использование минеральных удобрений приводило к изменению режима минеральных форм азота. Известкование увеличивало содержание обеих форм азота: нитратной на 29,8%, аммонийной - на 23,1%.

4.4. Действие известкования и удобрения на содержание тяжелых металлов и мышьяка в серой лесной почве полевых опытов В связи с повышенным содержанием тяжелых металлов вблизи опытного поля и умеренным и низким количеством на самом участке, нами было изучено влияние известкования, вермикомпоста и минеральных удобрений на наличие подви mix форм загрязняющих элементов в почве.

Таблица 2

Влияние известкования на азотный фонд серой лесной почвы, после уборки пшеницы, сорт Л-503

Год Вариант N общ. N гуму- N минер Органический азот

са (N-N0}+ легко труд- не-

N-N11, но

оом) гидролизируемый

1997 Без известко- 1213 1107 14,6 124 187 893

вания 100,0 90,8 1,2 10,2 15,3 73,2

Известкова- 1218 1107 16,2 132 191 879

ние по 1,0 Нг 100,0 90,9 1,3 10,8 15,7 72Д

1998 Без известко- 1235 1124 16,8 131 185 902

вания 100,0 91,0 1,4 10,6 15,0 73,0

И1вес1 кова- 1235 1126 18,1 137 193 887

ние по 1,0 Нг 100,0 91,2 1,5 11,1 15,7 71,8

1999 Без известко- 1355 1230 19,3 138 192 1006

вания 100,0 90,8 1,4 10,2 14,2 74,2

Известкова- 1358 1233 21,4 144 208 985

ние по 1,0 Нг 100,0 90,8 1,6 10,6 15,3 72,5

2000 Без известко- 1352 1233 18,8 138 197 998

вания 100,0 91,2 1,4 10,2 14,6 73,8

1 Известкова- 1356 1237 20,1 143 211 982

| ние по 1,0 Нг 100,0 91,2 1,5 10,5 15,6 72,4

Примечание: в числителе - мг/кг почвы; в знаменателе - % от общего азота

Содержание подвижных форч тяжелых металлов характеризовалось тем, что минеральные удобрения в дозах ЫзоРдо&ю не оказывали существенного влияния на количество РЬ, Сё, гп, Си, N1 и Мп (табл. 3). Количество мышьяк при внесении повышенных доз удобрений (суммарно за четыре годаМиоРлоКгоо) снизилось на 8-21%, а при разовом внесении№0Р40К40толь-ко на 5-9 % с неудобренным фоном.

Использование биогумуса в дозе 6 т/га под яровую пшеницу способствовало закреплению тяжелых металлов в почве и переводу определенного их количества в труднодоступные формы. Так после уборки яровой пшеницы содержание РЬ сокращалось на 21%, Сё - 33, гп - 24, Си - 38-46%, N1 - 28-34 и Мп на 17-22 % по сравнению с неудобренным вариантом. В последующем (через 3 года) положительное действие биогумуса на подвижность тяжелых металлов несколько уменьшалось. ,

Глава 5. ДЕЙСТВИЕ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ПРИЕМОВ ЕГО СНИЖЕНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО

ЗЕРНАЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ 5.1. Урожайность зерна яровой пшеницы в зависимости от применения различных систем удобрений и известкования На процессы формирования урожая влияет целый комплекс экологических факторов: гидротермические условия, свойства почв, обеспеченность растений элементами минерального питания. Несмотря на наличие у растений защитных механизмов, неблагоприятные факторы, в том числе загрязнение почв тяжелыми металлами, повышенная кислотность, нарушают продукционный процесс и формирование качества урожая.

Наиболее адаптированной к загрязнению почв оказался сорт Харьков-ская-10 , далее в убывающем порядке шли сорта: Пирамида и Л-503.

Внесение биогумуса в дозе 3-6 т/га под основную обработку почвы способствовало увеличению урожайности яровой пшеницы сорта Л-503 на 28,7— 39,1%, сорта Харьковская-10 -20,9-28,4% соответственно (в среднем за четыре года) по сравнению с контролем.

Применение минеральных удобрений в дозе №30Р40К40 во все годы исследований оказывало положительное влияние на урожайность зерна изучаемых сортов. Действие их было аналогичным действию биогумуса в дозе 3 т/га и на 5,9-6,2% ниже по сравнению с дозой 6 т/га.

Внесение доломитовой муки увеличиваю урожайность зерна сорта Л-503 - на 0,13-0,30 т/га, Пирамида - на 0,15-0,34 т/га. Известкование резко усиливало действие минеральных удобрений, и прибавки зерна составили 0,30 и 0,37 т/га соответственно по сравнению с действием №РК.

5.2. Химический состав л качество зерна яровой пшеницы Удобрения способствовали увеличению массы 1000 зерен, натуры, содержанию белка и клейковины в зерне, изменяли содержание тяжелых металлов в продукции.

5.3. Содержание тяжелых металлов в зерне яровой пшеницы На почве, загрязненной мышьяком, содержание его в зерне оказалось выше уровня ПДК на 17%, т.е. 0,117 мг/кг. Под влиянием биогумуса в дозе Зт/га оно снизилось до 0,103 мг, а использование 6 т/га биогумуса обеспечило получение продукции, безопасной по содержанию мышьяка (табл. 4). Концентрация РЬ, Cd, 2п, Си, Щ и № существенно не менялась и была ниже ПДК (в 1998 81-85%)

Таблица 4

Влияние биогумуса и минеральных удобрений на содержание тяжелых металлов в зерне яровой пшеницы горта Л-503, мг/кг сухой массы, опыт 1,

среднее за 1997-1999 гг.

Вариант Ав РЬ са Ъл Си н* N1

Без удобрений 0,052 0,196 0,028 21,1 5,0 0,172 0,121

Биогумус 3 т/га 0,047 0,184 0,026 19,6 4,5 0,157 0,110

Биогумус 6 т/га 0,041 0,153 0,019 17,8 4,4 0,142 0,096

ЫРК 0,047 0,216 0,032 21,7 5,2 0,177 0,13

Примечание: мкг/г сухого вещества

Одной из характеристик, отражающих уровень потребления тяжелых металлов культурами является коэффициент биологического поглощения (КПБ — отношение концентрации элемента в продукции к концентрации в почве).

Установлено, что в среднем величина КПБ возрастала в следующей последовательности Ni<Pb<As<Cd<Hg<Cu<Zn.

Наиболее сильное влияние на содержание изученных элементов оказало известкование за счет изменения их подвижности. При этом концентрация А возрастала на 54% к фосфорно-калийному фону, тяжелых металлов сни-

жалась: РЬ- на 57%, Сё - на 60%, гп - на 42%, Си - на 46%, Щ - на 30% и N1 - 36%. (табл. 5)

Таблица 5

Влияние доломитовой муки и минеральных удобрений на содержание тяжелых металлов в зерне яровой пшеницы сорта Л-503, мг/кг сухой массы, среднее за 1997-2000 гг.___

Вариант АБ РЬ Сё Ъл Си Н8* №

РК 0,050 0,205 0,0293 21,4 5,16 0,174 0,121

ЫРК 0,047 0,231 0,0344 24,4 5,76 0,189 0,136

Са,0 0,077 0,089 0,0116 12,4 2,8 0,121 0,077

ЫРК+ Са, о 0,059 0,141 0,018 16,9 4,2 0,143 0,092

пдк 0,1 0,5 0,5 50 10 5 0,3

Примечание: мкг/г сухого вещества

Глава 6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

Использование любого агротехнического мероприятия, в том числе и применение удобрений, сопровождается значительными затратами энергии. Следовательно, необходимо знать, как эти затраты окупаются урожаем и стремиться к их минимизации. При расчете энергетической эффективности сопоставляются затраты антропогенной энергии, связанной с применением средств химизации, с количеством биологической энергии, накопленной в урожае (Булаткин, 1983).

Расчеты показали, что биоэнергетический КПД при использовании различных систем удобрения составил 1,42-2,65 ед. Максимальный КПД получен на варианте с применением минеральных удобрений, минимальный -на варианте с биогумусом. При этом различные дозы вермикомпоста оказывали неодинаковое влияние на энергоотдачу: при возделывании сорта Л-503 КПД при увеличении дозы с 3 до 6 т/га возрастал с 1,80 до 2,13 ед., а у сорта Харьковская-10 -снижался с 2,65 до 1,80 ед.

Известкование серой лесной почвы способствовало использованию антропогенной энергии на уровне 1,77 Гжд/га в год (при этом затраты на из* весткование отнесены на 5 лет, в соответствии с минимальной длительностью эффективного действия известковых материалов на свойства почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур). Азотные удобрения в дозе 40 кг/га, внесенные на фоне РК эквивалентны затратам энергии на уровне 3,2 ГДж/га.

Биоэнергетический КПД при использовании различных систем удобрения был неодинаков. Наименьшие его величины (0,47-1,03) характерны для известкования, наибольшие - 1,74-2,11 - для фосфорно-калийных удобрений. Возделывание сорта Пирамида на 16-45% энергетически эффективнее, чем сорта Л - 503.

Выращивание сорта Л-503 на известкованном фоне без удобрений неэффективно. П вменение удобрений усиливает действие доломитовой муки

и коэффициент энергоотдачи повышается до 1,21 - 1,49. Выращивание сорта Пирамида на этих вариантах опыта дает существенную энергоотдачу и биоэнергетический КПД составляет 1,03-2,11.

ВЫВОДЫ

1. В биоценозах вблизи мест прежнего уничтожения химического оружия и железнодорожной магистрали отмечена повышенная концентрация тяжелых металлов в серых лесных почвах. В отдельных пунктах имеет место 70-98-кратное превышение ПДК мышьякосодержащих соединений (по валовому количеству элемента). По мере удаления от источника загрязнения мышьяком концентрация его уменьшается, но до двух километров наблюдается превышение его содержания по сравнению с ПДК.

2. Транспортные магистрали оказывают негативное влияние на состояние окружающей среды. Около полотна железной дороги, использующей тепловозную тягу, на расстоянии 5-20 (10) м в слое почвы 0-10 см превышение ПДК достигало по содержанию свинца в 1,3-3,0 раза, никеля -1,7-1,8, кадмия -1,9-2,7, марганца - 1,1 -1,2 раза.

3. Серые лесные легкосуглинистые почвы накапливали в верхнем слое (5-15 см) меньше загрязняющих веществ по сравнению с аналогичными почвами агроценозов, что делает последние более опасными для возделывания сельскохозяйственных культур.

4. Количественная оценка загрязнения почв тяжелыми металлами и мышьяком возможна при сопоставлении региональных фоновых значений их содержания в незагрязненной почве с показателями почв, подверженных техногенному воздействию.

5. Данные ферментативной активности почв в условиях загрязнения мышьяком можно использовать в качестве показателей диагностики экологического состояния. Микробиологическая и энзиматическая активность серой лесной почвы вблизи источника загрязнения почти полностью подавлена и даже на расстоянии 2000 м от последнего она не восстанавливается до уровня активности в незагрязненной почве.

6. Важнейшие интегральные физико-химические характеристики почвы, подвергшейся воздействию техногенного загрязнения, незначительно отклонялись от нормы, что позволяет судить о высокой способности серых лесных почв лесостепного Поволжья к самовосстановлению и сопротивлению внешним негативным воздействиям.

7. Использование мелиорантов и удобрений повышали микробиологическую и энзиматическую способность почвы, усиливали процессы трансформации органических азотсодержащих соединений, повышали обеспеченность яровой пшеницы питательными элементами, в первую очередь, азотом.

8. Эффективность химических и биологических средств на урожай и качество зерна яровой пшеницы была различной. Наибольшие прибавки зерна были получены при использовании биогумуса в дозе 6 т/га, действие доломитовой муки было менее выражено. Существенные прибавки урожая получены от минеральных удобрений на известкованном фоне.

9. Наиболее адаптированным к загрязнению почвы тяжелыми металлами и мышьяком оказался сорт Харьковская -10, далее в убывающем порядке шли сорта: Пирамида - Л-503. Уровень техногенного воздействия сказался в накоплении мышьяка в зерне пшеницы, где он превысил ПДК на 17%. Использование биогумуса в дозах 3 и 6 т/га способствовало уменьшению подвижности химических элементов и снижению их концентрации в зерне: мышьяка на 1021 %, свинца - 6-22, кадмия - 7-32, цинка - 7-16%. Известкование почвы резко снижало концентрацию тяжелых металлов в зерне пшеницы, но повышало содержание мышьяка.

10. Применение доломитовой муки, вермикомпоста, минеральных удобрений под яровую пшеницу в условиях техногенного загрязнения является экологически целесообразным и энергетически эффективным приемом, обеспечивающим значительную энегроотдачу (биоэнергетический коэффициент 1,03-2,11).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 .Юскаева Г.И., Федорова И.А. Приёмы снижения уровня тяжёлых металлов в растениеводческой продукции на загрязнённых почвах // Мшериалы научной конференции профессорско-преподавательского состава и специалистов сельского хозяйства/ Пензенская государственная сельскохозяйственная академия. - Пенза: РИО ПГСХА, 1999. - С. 35-36.

2.Юскаева Г.И., Карпина Л., Сулейман С, Мамин Р., Надежкина Е.В. Влияние биогумуса на качество зерна яровой пшеницы в условиях техногене-за// Материалы 39 научной конференции молодых учёных, аспирантов и студентов агрономического факультета/ Пензенская государственная сельскохозяйственная академия, Пензенское отделение докучаевского общества почвоведов Российской академии наук. - Пенза: РИО ПГСХА, 2000. - С. 21-22.

3.Надежкина Е.В., Юскаева Г.И., Щанкина М.В., Мамин P.P. Экологические аспекты детоксикации почвы при возделывании яровой пшеницы// Почва, Жизнь, Благосостояние: сборник материалов всероссийской конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2000. - С. 231-233.

4.Щанкина М.В., Котонова Н.С., Надежкина Е.В., Юскаева Г.И. Урожай и качество различных сортов мягкой яровой пшеницы выращенных в условиях техногенеза// Агрономическая наука в начале XXI века. Материалы 40 научной конференции молодых учёных, аспирантов и студентов агрономического факультета/ Пензенская государственная сельскохозяйственная академия. - Пенза: РИО ПГСХА, 2001. - С. 262-264.

5.Надежкина Е.В., Юскаева Г.И. Оценка сортов мягкой яровой пшеницы в условиях техногенеза// Проблемы плодородия почв на современном этапе развития. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции посвященной 50-летию кафедры почвоведения и агрохимии Пензенской государственной сельскохозяйственной академии 19-20 ноября 2002 года/ Пензенская государственная сельскохозяйственная академия. -Пенза: РИО ПГСХА, 2002. - С. 183-185.

б.Юскаева Г.И., Надежкина Е.В., Сильнова Е.Г. Содержание подвижных форм тяжёлых металлов в серой лесной почве при внесении биогумуса/Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур: Материалы международной научной конференции/ Всероссийский научно-исследовательский институт удобрений и агропочвоведения имени Д.Н.Прянишникова. - Москва., 2002. - С.506-509.

7.Юскаева Г.И., Сильнова Е.Г. Энергетическая оценка урожая разных сортов мягкой яровой пшеницы// Проблемы АПК и пути их решения: Материалы научно-практической конференции/ Пензенская государственная сельскохозяйственная академия. - Пенза: РИО ПГСХА, 2003. - С. 206-208.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии «Копи-Шво» ИП Попова М.Г. г. Пенза, ул. Московская, 74 16.11.2004 г., тираж 100 экз., 1,25 усл. печ. л., заказ 2230

#24 12î

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Юскаева, Гульсем Искандяровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Экологические аспекты известкования

1.2. Влияние известкования на плодородие почвы, урожай и качество сельскохозяйственных культур

1.3. Биогумус и его влияние на свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Природно-климатическая характеристика района исследований

2.1.1. Рельеф, почвообразующие породы, почвенный и растительный покров объектов исследования

2.1.2 Климат и погодные условия во время проведения опыта

2.2. Экологическая обстановка района проведения исследования

2.2.1. Тяжелые металлы в почвах и радиологическая обстановка района исследований

2.3. Методика проведения исследований

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ И МЫШЬЯКОМ

ГЛАВА 4. ПРИЕМЫ СНИЖЕНИЯ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АГРОЦЕНОЗ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

4.1. Действие биогумуса и минеральных удобрений на микробиологическую и ферментативную активность почвы

4.2. Влияние известкования и удобрений на микробиологическую и ферментативную активность

4.3. Изменение агрохимических свойств почвы при известковании и внесении удобрений

4.3.1. Действие доломитовой муки на физико-химические свойства серой лесной почвы

4.3.2. Влияние известкования на азотный режим почвы

4.4. Действие известкования и удобрения на содержание тяжелых металлов и мышьяка в серой лесной почве полевых опытов

ГЛАВА 5. ДЕЙСТВИЕ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ПРИЕМОВ ЕГО СНИЖЕНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

5.1. Урожайность зерна яровой пшеницы в зависимости от применения различных систем удобрений и известкования

5.2. Химический состав и качество зерна яровой пшеницы

5.3. Содержание тяжелых металлов в зерне яровой пшеницы

5.4. Содержание макроэлементов в зерне яровой пшеницы в зависимости от известкования и различных систем удобрений

ГЛАВА 6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологические аспекты возделывания яровой пшеницы на техногенно загрязненных почвах лесостепи Среднего Поволжья"

Актуальность проблемы. В настоящее время острота экологических проблем, начавшихся с локальных загрязнений, выросла до угрозы глобальных катастроф. Человечество к началу XXI века вошло в экологический кризис, когда состояние окружающей среды уже угрожает дальнейшему его существованию (Ягодин, Жуков, Кобзаренко, 2002). Техногенная нагрузка на биогеоценозы Среднего Поволжья в отдельных районах превышает среднероссийские показатели (Государственный доклад, 1996, 1997; Панкратов, Мишанин, 1999; Ушаков, Кац, 2002).

Одним из наиболее опасных факторов воздействия на биосферу и особенно почву являются химические соединения, выделяющиеся при работе транспорта, а также технологически необоснованных приемах уничтожения химического оружия. Почвы медленно накапливают загрязняющие вещества, выполняя при этом протекторные функции в отношении других природных образований. Но, играя барьерную роль, они постепенно сами подвергаются загрязнению, и на каком-то этапе оно может достичь таких уровней, когда почвенный покров становится мало пригодным для сельскохозяйственного использования. На таких почвах для получения экологически чистой продукции растениеводства необходимы приемы, ограничивающие подвижность загрязняющих веществ и ведущие к снижению токсического действия на растения. Многие из этих приемов изучены в разных регионах страны (Добровольский, 1980; Ильин, 1986, 1991; Алексеев, 1987; Минеев, 1994; Черных и др., 2001; Кирейчева, Глазунова, 1995; Овчаренко и др., 1997; Помазкинаи др., 1999).

Вместе с тем в условиях лесостепного Среднего Поволжья, где основной продовольственной культурой является яровая пшеница, количественный учет изменений показателей плодородия необходим как для понимания процессов, происходящих в загрязненных тяжелыми металлами почвах, так и для разработки практических мероприятий, направленных на оптимизацию условий питания культуры с учетом региональных особенностей. При этом решается двуединая задача повышения продуктивности пшеницы и сохранения экологически безопасной среды обитания.

Цель и задачи исследований. Целью работы явилась оценка функционирования агроценоза яровой пшеницы и разработка приемов по улучшению его состояния в условиях техногенного воздействия.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- оценить уровень загрязнения почв тяжелыми металлами в районе исследования;

- провести количественный учет агрохимических показателей почв и закономерности их изменений при известковании, применении органических и минеральных удобрений;

- проследить за влиянием удобрений и химической мелиорации на микробиологическую активность почвы и азотный режим;

- исследовать действие абиотических и антропогенных факторов на продуктивность яровой пшеницы и качество ее зерна;

- дать энергетическую оценку изучаемым приемам.

Научная новизна. Проведен учет фоновых значений валовых и подвижных форм тяжелых металлов в серой лесной почве и их изменений под воздействием техногенного фактора.

Разработаны приемы снижения подвижности тяжелых металлов и мышьяка и поступления их в растения яровой пшеницы.

Выявлено положительное влияние известкования и вермикомпоста (биогумуса) на физико-химические свойства, азотный режим, микробиологическую и эк-зимашческую активность серой лесной почвы.

Установлена эффективность применения разных доз вермикомпоста, известкования и минеральных удобрений на формирование урожайности и качество зерна разных сортов яровой пшеницы в условиях лесостепного Среднего Поволжья.

Практическая значимость работы. Показана реальная возможность использования показателей ферментативной и микробиологической активности серой лесной почвы для диагностики экологического состояния. Разработаны рекомендации по использованию биогумуса, известкования и минеральных удобрений в условиях техногенного загрязнения, позволяющие повысить урожайность и оптимизировать качество зерна яровой пшеницы.

Защищаемые положения. На защиту выносится концепция оценки экологического действия веществ, выделившихся при уничтожении химического оружия, на плодородие серой лесной почвы, урожай и качество зерна яровой пшеницы, которая базируется на следующих положениях:

- в результате технологически необоснованных приемов уничтожения химического оружия наблюдаются изменения содержания мышьяка и тяжелых металлов в почве по сравнению с фоновыми значениями;

- использование доломитовой муки, биогумуса уменьшает подвижность тяжелых металлов и токсичность для пшеницы, усиливает микробиологическую и ферментативную активность, мобилизует элементы питания и тем самым оптимизирует питательный режим, способствует закреплению в почве гумуса, положительно влияет на реакцию почвенной среды, улучшает экологическую обстановку в целом;

- сорта яровой пшеницы по разному адаптированы в условиях техногенного воздействия к применению известкования, органических и минеральных удобрений.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и специалистов сельского хозяйства «Современные проблемы науки в АПК» (Пенза, 1999); Всероссийской конференции «Почва, жизнь, благосостояние» (Пенза, 2000); 39-ой научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов агрономического факультета (Пенза, 2000); 40-ой научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов агрономического факультета «Агрономическая наука в начале XXI века» (Пенза, 2001); научно- практической конференции, посвященной 50-летию кафедры почвоведения и агрохимии «Проблемы плодородия почв на современном этапе развития» (Пенза, 2002); Международной научной конференции «Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур» (Москва, 2002); научно-практической конференции «Проблемы АПК и пути их решения» (Пенза, 2003).

Публикации. Основные положения работы изложены в семи научных статьях.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Юскаева, Гульсем Искандяровна

выводы

1. В биоценозах вблизи мест прежнего уничтожения химического оружия и железнодорожной магистрали отмечена повышенная концентрация тяжелых металлов в серых лесных почвах. В отдельных пунктах имеет место 70-98-кратное превышение ПДК мышьякосодержащих соединений (по валовому количеству элемента). По мере удаления от источника загрязнения мышьяком концентрация его уменьшается, но до двух километров наблюдается превышение его содержания по сравнению с ПДК.

2. Транспортные магистрали оказывают негативное влияние на состояние окружающей среды. Около полотна железной дороги, использующей тепловозную тягу, на расстоянии 5-20 (10) м в слое почвы 0-10 см превышение ПДК достигало по содержанию свинца в 1,3-3,0 раза, никеля -1,7-1,8, кадмия - 1,9-2,7, марганца - 1,1-1,2 раза.

3. Серые лесные легкосуглинистые почвы накапливали в верхнем слое (5—15 см) меньше загрязняющих веществ по сравнению с аналогичными почвами агроценозов, что делает последние более опасными для возделывания сельскохозяйственных культур.

4. Количественная оценка загрязнения почв тяжелыми металлами и мышьяком возможна при сопоставлении региональных фоновых значений их содержания в незагрязненной почве с показателями почв, подверженных техногенному воздействию.

5. Данные ферментативной активности почв в условиях загрязнения мышьяком можно использовать в качестве показателей диагностики экологического состояния. Микробиологическая и энзиматическая активность серой лесной почвы вблизи источника загрязнения почти полностью подавлена и даже на расстоянии 2000 м от последнего она не восстанавливается до уровня активности в незагрязненной почве.

6. Важнейшие интегральные физико-химические характеристики почвы, подвергшейся воздействию техногенного загрязнения, незначительно отклонялись от нормы, что позволяет судить о высокой способности серых лесных почв лесостепного Поволжья к самовосстановлению и сопротивлению внешним негативным воздействиям.

7. Использование мелиорантов и удобрений повышали микробиологическую и энзиматическую способность почвы, усиливали процессы трансформации органических азотсодержащих соединений, повышали обеспеченность яровой пшеницы питательными элементами, в первую очередь, азотом.

8. Эффективность химических и биологических средств на урожай и качество зерна яровой пшеницы была различной. Наибольшие прибавки зерна были получены при использовании биогумуса в дозе 6 т/га, действие доломитовой муки было менее выражено. Существенные прибавки урожая получены от минеральных удобрений на известкованном фоне.

9. Наиболее адаптированным к загрязнению почвы тяжелыми металлами и мышьяком оказался сорт Харьковская -10, далее в убывающем порядке шли сорта: Пирамида - Л-503. Уровень техногенного воздействия сказался в накоплении мышьяка в зерне пшеницы, где он превысил ПДК на 17%. Использование биогумуса в дозах 3 и 6 т/га способствовало уменьшению подвижности химических элементов и снижению их концентрации в зерне: мышьяка на 10-21%, свинца - 6-22, кадмия - 7-32, цинка - 7-16%. Известкование почвы резко снижало концентрацию тяжелых металлов в зерне пшеницы, но повышало содержание мышьяка.

10. Применение доломитовой муки, вермикомпоста, минеральных удобрений под яровую пшеницу в условиях техногенного загрязнения является экологически целесообразным и энергетически эффективным приемом, обеспечивающим значительную энегроотдачу (биоэнергетический коэффициент 1,03-2,11).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Юскаева, Гульсем Искандяровна, Пенза

1. Авдонин Н.С. Длительное применение удобрений и плодородие почв// Удобрения, их свойства и способы использования/ Н.С. Авдонин — М., 1982.-С. 252-263.

2. Агроклиматический справочник по Пензенской области. Л.: Гид-ро-метеоиздат, 1958. - 99 с.

3. Агрохимические методы исследований почв /Под ред. A.B. Соколова. -М.: Наука, 1975. 656 с.

4. Аканова Н.И. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при длительном последействии известкования/ Н.И. Аканова // Агрохимия. 2000. - №9. - С. 19-27.

5. Аканова Н.И. Эффективность известкования дерново-подзолистых почв в полевом севообороте со льном/ Н.И. Аканова, Н.Ф. Поливцев //Тез. докл. III съезда Докучаевского общества почвоведов. — Суздаль, 200.0. ^ ,С., 92-93.

6. Александрова И.В. Органическое вещество почвы и азотное питание растений / И.В. Александрова // Почвоведение. 1977. № 5. - С. 31 - 34.

7. Алексахин и др. Сельскохозяйственная радиоэкология. М.: Экология, 1992. - 400 с.

8. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлыв почвах и растениях. Л: Агропромиздат, 1987. - 142 с.

9. Ю.Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в системе почвах и растениях/ Ю.В. Алексеев // Ленинград: Наука, 1991, 142 с.

10. П.Андреюк Е.И. Почвенные микроорганизмы и интенсивное землепользование/ Е.И. Андреюк, Г.А. Иутинская, А.Н. Дульгеров. Киев: Науко-ва думка, 1988.- 192 с.

11. Анненков Б.Н., Юдинцева E.B. Основы сельскохозяйственной радиоэкологии. — М.: Агропромиздат, 1991. —287 с.

12. Антонова О.И. Известкование слабо- и среднекислых черноземов Алтайского края/О.И. Антонова //Тез. докл. III съезда Докучаевского общества почвоведов. — Суздаль, 2000. — С. 98-99.

13. Анцифирова Е.Ю. Эколого-агрохимическая оценка осадков сточных вод, используемых в качестве удобрения// М.: МГУ, 2003 С.29.

14. Артюшин А.М.Удобрение в интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур/ A.M. Артюшин, Н.П. Дерюгин, А.Н. Ку-люкин, Б.А. Ягодин. — М.: Агропромиздат, 1991. 223 с.

15. Барабой В А. Ионизирующая радиация в нашей жизни. М.: Наука, 1991.-224 с.

16. Барсуков П.А. Зависимость продуктивности культур от параметров кислотности супесчаной дерново-подзолистой почвы в Западной Сибири/ П.А. Барсуков, Р.П. Макарикова //Агрохимия. 1999. - №1. - С. 28-35.

17. Башкот E.H. Урожай и качество пивоваренного ячменя в зависимости от применения химических и биологических препаратов/ E.H. Башкот // Защита растений от вредителей, болезней и сорной растительности: Сб. науч. тр. Ставрополь, 1994. - С. 49-52.

18. Безносиков В.А. Трансформация азотных удобрений и влияние их на физико-химические свойства подзолистых почв и продуктивность агроценозов/ В.А. Безносиков //Агрохимия. — 1997. №4. - С. 5-12.

19. Берестецкий O.A. и др. Биологические основы плодородия почвы/ О.А Берестецкий и др. М.: Колос, 1984. - 287 с.

20. Богомазов Н.П. Изменение агрохимических свойств выщелоченного чернозема в зависимости от уровня кислотности/ Н.П. Богомазов, И.А. Шильников, С.М. Солдатов, С.Н. Лебедев и др. //Агрохимия. 1991. - №4. -С. 71-75.

21. Богомазов Н.П. Эффективность сочетания минеральных удобрений с известкованием на черноземе выщелоченном: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. / Н.П. Богомазов- М.: ВИУА, 1988. 20 с.

22. Борисов В.А. Удобрение овощных культур/ В.А. Борисов. ~ М.: Колос, 1978. -207 с.

23. Борисова Н.И. Тез. докл. V делегат, съезда Всесоюз. об-ва почвоведов. /Борисова Н.И., Бурцева C.B., Семенов Ю.Н. Минск, 1977.- С. 61-62.

24. Бровкин В.И. Влияние известкования на урожай сельскохозяйственных культур и свойства чернозема выщелоченного Тульской области //Агрохимия. 2000. - №2. - С. 54-58.

25. Брыкалов A.B. Биоантиоксидантные свойства почвы и биогумуса / A.B. Брыкалов, Е.С. Романенко // Современные достижения биотехнологии: Материалы Всерос. конференции. Ставрополь, 1996. - С. - 11.

26. Булаткин Г.А. Энергетическая эффективность применения удобрений в агроценозах: Методические рекомендации. Пущино, 1983. - 209 с.

27. Быкин A.B. Биологические аспекты воспроизводства плодородия почв при внесении вермикомпоста / A.B. Быкин // Химия в с.-х. 1997. - № 6. -С. 5-6.

28. Василюк Г.В. Экономическая и энергетическая эффективность применения минеральных и известковых удобрений/ Г.В. Василюк //Тез. докл. IIIсъезда Докучаевского общества почвоведов. Суздаль, 2000. - С. 108-109.

29. Василюк Г.В. Энергосберегающие подходы к известкованию кислых почв Белоруссии / Г.В. Василюк, Н.В. Клебанович //Агрохимический вестник, 2003. №3. - С.34-36.

30. Гайдаш Н.И. К вопросу о вермикомпостировании // Вестник РАСХН. 1997. - № 5. - С. 24-25.

31. Галстян А.Ш. Регуляция ферментативных процессов почв / А.Ш. Галстян, С.А. Абрамян // Проблемы почвоведения: Советские почвоведы к XII Междунар. конгр. почвоведов. М.: Наука, 1982. С. 45-49.

32. Галстян А.Ш. Ферментативная активность почв Армении/ А.Ш. Галстян. — Ереван: Айстан, 1974. — 275 с.

33. Гамзиков Г.П. Азот в земледелии Западной Сибири. М.: Наука, 1981.-266 с.

34. Гареев Р.Г. Удобрительная характеристика биогумуса/ Р.Г. Гареев, Ф.Г. Шарафеева, Р.Н. Гайнулин //Плодородие 2001 №3 - С 35.

35. Гедройц К.К. Почвенный поглощающий комплекс, растения и ме-нюрация/ К.К. Гедройц // Химизация социалистического земледелия -1932. Т1 С. 42-49.

36. Гончиков Г.Г. и др. Биоиндустрия компостов: принципы и практика./ Г.Г. Гончиков Улан-Удэ,. 1995. - 60 с.

37. Гордеев A.M. Биофизические основы эколого-адаптивного земледелия. Смоленск.: Смядынь, 1999. -316 с.

38. Городний Н.М. Биоконверсия органических отходов в биодинамическом хозяйстве / Н.М. Городний // Достижения науки и техники. 1992. -№4.-С. 13-17.

39. Городний Н.М. Технологические аспекты переработки свиного навоза в вермикомпост/ Н.М. Городний, А.Г. Сердюк, A.B. Быкин // Химия в с.х. — 1995. № 1.-С. 15-18.

40. Горшкова Л.П. Эффективность предпосевной обработки семян микроэлементами в составе биогумуса при возделывании подсолнечника на обыкновенном чернозёме Саратовской области: Автореф. дис. . к. с.-х. н./-Л.П. Горшкова. Саратов, 1997. - 16 с.

41. Государственный доклад О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1996 году. М.: Центр международных проектов, 1997.-510 с.

42. Государственный доклад О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1997 году. М.: Государственный центр экологических программ, 1998. 608 е.

43. Гоютов И.Н. Характеристика биогумусов и почвогрунтов, производимых некоторыми фирмами России/ И.Н. Гоютов // Агрохим. вест. 2003 -№1 С 11.

44. Гришин Г.Е. Изменение пищевого режима чернозема выщелоченного под влиянием различных систем удобрения и известкования // Бюллетень № 115 . 60 лет Географической сети опытов с удобрениями. М., 2001 С .124125.

45. Громов В. Агроэкологическая оценка биогумуса и его роль в получении биологически ценной продукции на деградированной и окультуренной почве/ В. Громов // Тез. докл., IV Международный конгресс. Киев, 1996: -27 с.

46. Добровольский Г.В., Гришина Л.А. Охрана почв. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1980. 334 с.

47. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта/ Б.А. Доспехов М.: Агро-промиздат, 1985.-351 с.

48. Елин E.H. Новый вид биогумуса и его использование/ E.H. Елин //Картофель и овощи 2002 №6 - С 25.

49. Емельянов C.B. Использование отходов биохимического производства в качестве органно-минеральной смеси под зерновые и овощные культуры Автореф. Дис. на соиск. уч. степ. канд. с-х наук. Мордовский гос. ун-т./ C.B. Емельянов, Саранск, 2003 - 17с.

50. Ильин В.Б. О нормировании тяжелых металлов в почве // Почвоведение. 1986. - №9. - С. 90-98.

51. Ильин В.Б. Тяжелые металлы защитные возможности почв и растений - урожай. Химические элементы в системе почва-растение/ В.Б.Ильин, М.Д. Степанова // Новосибирск. Наука, 1982. С. 73-92.

52. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение/В.Б. Ильин //Новосибирск, Наука, 1991,151 с.

53. Кабанин A.B. Эффективность биогумуса при возделывании подсолнечника на обыкновенном чернозёме Окско-донской равнины: Автореф. дисс. .канд. с.-х. н. / A.B. Кабанин- Саратов, 1998, 21 с.

54. Каббата-Пендис А. Микроэлементы в почвах и растениях/ А. Кабба-та-Пендис X. Пендис. М. Мир, - 1989,439 с.

55. Казаков Е.Д. Биохимия зерна и продуктов его переработки/ Е.Д. Казаков, B.JI. Кретович М.: Колос, 1980. -319 с.

56. Казеев К.Ш. Эколого-географические закономерности биологических свойств почв Юга России. Автореф. дисс. д-ра геогр. наук. / К.Ш. Казе-ев. Ростов-на Дону, 2004.- 50 с.

57. Калинина О.Ю. Вермикультивирование как способ восполнения утраченного биогеоценотического звена в пахотных почвах/ О.Ю. Калинина,

58. А.И. Попов, О.Г. Чертов // Соврем, пробл. почв и экол.: Тез. докл. Ш. семин. мол. учёных фак. почвовед. МГУ. Красновидово, май. 1993. — М., 1993. 83с.

59. Карандашов Л.Г. Использование биогумуса в повышении плодородия почв Северного Кавказа / Л.Г. Карандашов, А.М. Шония // Химия в с.х. -1994.-№4.- С. 14-15.

60. Карягина Л.А. Микробиологические основы повышения плодородия почв/ Л.А. Карягина Мн.: Наука и техника, 1983. - 181 с.

61. Кидин В.В. Трансформация, состав потерь и баланс азота удобрений в системе почва-растение: Автор дисс. . докт. биол. наук./ BJB. Киндин. -М., 1993.-64 с.

62. Кирейчева Л.В., Глазунова Н.В. Методы детоксикации почв, загрязненных тяжелыми металлами // Почвоведения 1995. № 7. - С. 892896.

63. Ковда В.А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана/ В.А. Ковда. -М.: Наука, 1981.

64. Колесников С.И. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на эко-лого-биологические свойства чернозема обыкновенного/ С.И. Колесников, К.Ш. Казеев // Экология. 2000. №3. - С. 193-201.

65. Кореньков Д.А. Агрохимия азотных удобрений/ Кореньков Д.А. -М.: Наука, 1976.-210 с.

66. Кореньков Д.А. Агроэкономические аспекты применения азотных удобрений/ Д.А. Кореньков М.: Агропромиздат, 1999. - 296 с.

67. Коршунов A.B. Биогумус повышает качество урожая и клубней/ A.B. Коршунов, А.Х. Абазов, Л.С. Федотова // Картофель и овощи, 1998. № 2. —10 с.

68. Кочергин А.Е. Локальное внесение минеральных удобрений в почву в Западной Сибири //Способы внесения удобрений в Сибири // Сб. научн. тр. Сиб. отд. ВАСХНИЛ. Новосибирск, 1986. С. 3-11.

69. Кудеяров В.М. Размеры дополнительной мобилизации азота почвы'при внесении возрастающих доз азотных удобрений/ Кудеяров В.М.// Агрохимия. 1988. - № 10. - С. 73-81.

70. Кузин A.M. Значение для биоты природных уровней атомной радиации. Успехи современной биологии. 1995, Т.115, Вып. 2. С.133-140.

71. Кузин E.H. Агробиологические основы применения различных ме-лиораций на выщелоченных черноземах Среднего Поволжья: Автореф. дис. д-ра е.- х. наук. / E.H. Кузин- Саратов, 1999. 54 с.

72. Кузнецов К.А. Почвы Пензенской области/ К.А. Кузнецов и др. — Пенза: Прив. кн. Изд-во, 1966. 127 с.

73. Кузьмина Н.В. Микробиологические свойства вермикомпостов/ Н.В. Кузьмина, Н.В. Верховцева // Агрохим. вест. 2003 №1 — С 14.

74. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений/ Т.Н. Кулаковская. М.: Агропромиздат, 1990. - 280 с.

75. Кулаковская Т.Н. Почвенно-агрохимические основы получения высоких урожаев/ Т.Н. Кулаковская Минск: Ураджай, 1978. - 272 с.

76. Кулик В.Д. Влияние навоза, минеральных удобрений и дефеката на урожай и качество свеклы/В.Д. Кулик //Сахарная свекла. 1978. - №8. - С. 31-32.

77. Куликов А.И. Изменение физико-химических и агрохимических свойств каштановых почв в связи с внесением цементной пыли/ А.И. Куликов, Г.В. Челпанов //Агрохимия. —1999. №2. - С. 20-25.

78. Куликова H.H. Использование низкокальциевой золы бурого угля Азейского месторождения в качестве комплексного мелиоранта серых лесных почв/ H.H. Куликова, А.Н. Сутурин, И.В. Таничева, A.M. Антоненко и др. //Агрохимия. 1996. - №6. - С. 21-27.

79. Лазарев В.И. Динамика эффективного плодородия типичного чернозема в различных агроэкосистемах в условиях Курской области/ В.И. Лазарев // Агрохимия. 1997. - № 6. - С. 5-9.

80. Лазарев В.Ф. Изучение состояния здоровья населения Пензенской области// Формирование экологической культуры — актуальная задача современности. Пенза. 1997. 4.1. С.18-19.

81. Ламбергер И. Известкование черноземовидных бурых лесных почв и вынос азота с урожаями сельскохозяйственных культур/ И. Ламбергер //Тр. X Междунар. конгр. почвоведов. М., 1974. - Т.4. - С. 57-61.

82. Лебедева Т.Б. Влияние доломитовой муки и минеральных удобрений на кислотность черноземов выщелоченного и оподзоленного лесостепи Среднего Поволжья/ Т.Б. Лебедева, Г.Е. Гришин//Агрохимия. 1996. - №10. - С. 65-69.

83. Лебедева Т.Б. Действие азотных удобрений и известкования на урожай и качество яровой пшеницы в условиях лесостепи Среднего Поволжья/ Т.Б. Лебедева, Т.А. Шильников, Е.В. Надежкина //Агрохимия. 1995. - №9. -С. 48-52.

84. Лебедева Т.Б. Динамика элементов питания в выщелоченном черноземе и серой лесной почве Пензенской области и влияние минеральных удобрений на урожай яровой пшеницы и проса: Автореферат дисс. . канд. с.-х. наук. / Т.Б. Лебедева Воронеж, 1973. - 32 с.

85. Лебедева Т.Б. Известкование черноземных почв/ Т.Б. Лебедева. -Пенза: ПГСХА, 1996. 98 с.

86. Лебедева Т.Б. Почвы Центрально-Европейской части и СреднеСибирской лесостепи/ Т.Б. Лебедева, Е.В. Семина. М.: Колос, 1974. - 229 с.

87. Лукина Е.И. Вермикомпосты в воспроизводстве плодородия дерново-подзолистой почвы/ Е.И. Лукина и др. // Тез. докл. 2 Съезда О-ва почвоведов, Санкт-Петербург, 27-30 июня, 1996. Кн. 1. -М., 1996. С. 363-364.

88. Лыков A.M. Воспроизводство органического вещества почвы в современных системах земледелия/ A.M. Лыков //Земледелие. — 1988. №9. - С. 20-22.

89. Малышев В.Т. Эффективность известкования почв в условиях Горь-ковской области/ В.Т Малышев. //Пути повышения плодородия почры в Волго-Вятской зоне- Горький, 1980. С. 14-19.

90. Марковская Г.К. Новое удобрение вермикомпост / Г.К. Марковская // Сборник науч. тр. 4.1. - Самара, 1993. - С. 24-33.

91. Мартыненко В.И. Азотный фонд североприазотвских карбонатных и выщелоченных черноземов Ростовской области / В.И. Мартыненко //Научные основы рационального использования черноземов. Ростов на Дону: Изд. Ростовского ун-та, 1976. - С. 112-116.

92. Мельник И.А. Биогумус экологически чистое удобрение/ И.А. Мельник// Картофель и овощи. - 1991. - № 3. - 16 с.

93. Мельник И.А. Биогумус на приусадебном участке / И.А. Мельник //Химизация с.х. 1991. - № 4. - С. 91-96.

94. Мельник И.А. Биоконверсия новое направление агробиологической науки и практики / И.А. Мельник // Защита раст. - 1995. - № 7. - С. 7-8.

95. Мельник И.А. Вермикультура и её продукт биогумус / И.А. Мельник, И.П. Карпец // Химия в с/х. 1990. - № 10. - С. 14-17.

96. Мельник И.А. Влияние вермикультуры и биогумуса на плодородие почвы и развитие растений/ И.А. Мельник, Ковалев В.Б. // Защита раст. — 1991.-№ 1.-С. 13-14.

97. Мерзлая Г.Е. Агроэкологическая эффективность традиционных и новых видов органических удобрений/ Г.Е. Мерзлая // Химия в с.х. 1996. -№6.-С. 2-5.

98. Мерзлая Г.Е. и др. Полржительное действие биогумуса на дерново-подзолистой почве при 'выращивании кукурузы/ Г.Е. Мерзлая // Доклады РАСХН. 1994 - № 6. - С. 19-20.

99. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М.: ЦИНАО, 1992- 8 ч.

100. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Часть 2. Программа и методы исследований почв /Под общ. ред. Панникова Д.Д. -М.: ВИУА, 1983.-159 с.

101. Минеев В.Г. Агрохимия, биология и экология почвы/ В.Г. Мине-ев, Е.Х. Ремпе- М.: Росагропромиздат, 1990 206 с.

102. Минеев В.Г., Дебрецени Б., Мазур Т. Биологическое земледелие и минеральные удобрения. — М.: Колос, 1993. 415 с.

103. Минеев В.Г. Проблема тяжелых металлов в современном земле-делии.//Сб.трудов «Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах», М., 1994.-184 с.i

104. Минин В.Б. Особенности превращений соединений азота в дерново-подзолистых почвах при известковании/В.Б. Минин //Свойства почв, ихизменение при окультуривании и влияние на урожай в Северо-Западной зоне РСФСР. Л.:, 1984. - С. 45-55.

105. Миронова Т.А. Биоконверсия органических отходов актуальная проблема в земледелии/ Т.А. Миронова // Сб. науч. тр. Краснод. регион, инта агробизнеса. - 1995. - № 3. - С. 25-27.

106. Мирчинк Т.Г. Почвенная микробиология. М.: Изд-во Моск. унта, 1976.-206 с.

107. Михеев П.А. Эффективность различных способов и доз применения вермикомпоста под яровой ячмень на черноземе южном приволжской возвышенности: Автореф. дис.канд. с.-х. наук/ П.А. Михеев. Оренбург, 1999.-23 с.

108. Мишустин Е.М. Микроорганизмы и плодородие почвы / Е.М. Мишустин М.,1956. - 246 с.

109. Мишустин Е.М. Микробиология/ Е.М. Мишустин, В.Г. Емцев -М.: Колос, 1970-352с.

110. Мишустин Е.М. Микроорганизмы и продуктивность земледелия/ Е.М. Мишустин М.: Наука, 1972 - 342 с.

111. Мишустин Е.М. Почвенная микробиология/ Е.М. Мишустин, В.Г. Емцев М.: Колос, 1978. - 343 с.

112. Мишустин Е.М. Изменение состава почвенной микрофлоры в результате длительного применения удобрений/ Е.М. Мишустин, В.И. Про-кошев 1979. - с.30-41.

113. Мун Тен Хан Влияния вермикомпоста на структуру микробиоценоза тепличного грунта и на рост огурцов/ Мун Тен Хан, O.A. Кириенко //Агрохимия 2002 №7 - С 75-78.

114. Муха В.Д. Влияние интенсификации земледелия на антропогенную эволюцию и плодородие типичных черноземов левобережной лесостепи УССР / В.Д. Муха // Научные труды почвенного института им. В.В. Докучаева.-М.:, 1990.-С. 56-61.

115. Мязин Н.Г. Влияние применения удобрений и мелиорантов на показатели почвенного плодородия/ Н.Г. Мязин // Агрохимия. 1997. - № 2. -С. 26-30.

116. Надежкин С.М. Органическое вещество почв агроландшафтов лесостепи приволжской возвышенности и пути его оптимизации: Автореф. дис. доктора биол. наук./ С.М. Надежкин- Воронеж, 1999. 47 с.

117. Надежкин С.М. Органическое вещество почв лесостепи приволжской возвышенности и пути его регулирования. Ч. 1. М. /С.М. Надежкин-Пенза, 1999.-238 с.

118. Надежкин С.М. Агроэкологический мониторинг за изменением состояния гумуса, азотного режима и загрязненности пестицидами при использовании различных систем удобрений/ С.М. Надежкин, Е.В. Надежкина, В.Б. Лебедев Пенза, ПСХИ, 1994. - 77 с.

119. Надежкина Е.В. Влияние известкования на использование азота удобрений, урожай и качество яровой пшеницы на черноземе выщелоченном/ Е.В. Надежкина, Т.Б. Лебедева //Бюл. ВИУА. М., 1991. - С. 46-50.

120. Надежкина Е.В. Превращение азотных удобрений и их эффективность на черноземе выщелоченном лесостепного Поволжья: Автореф. дис. канд. биол. наук/ Е.В. Надежкина. М.: ВИУА, 1994. - 17 с.

121. Надежкина Е.В.Эколого-агрохимические аспекты регулирования азотного режима черноземных почв лесостепи Среднего Поволжья: Автореф. дис. доктор, биол. наук/ Е.В. Надежкина. Казань, 2004. - 52 с.

122. Небольсин А.Н. Определением оптимальных доз извести по комплексу показателей/ А.Н. Небольсин, З.П. Небольсина //Агрохимия. 1997. -№9.-С. 29-33. '

123. Небольсин А.Н. Оптимальные для растений параметры кислотности дерново-подзолистой почвы/ А.Н. Небольсин, З.П. Небольсина //Агрохимия. 1997. - №6. - С. 19-26.

124. Небольсин А.Н. Экологические проблемы химизации в интенсивном земледелии/ А.Н. Небольсин, З.П. Небольсина //Экологические аспекты применения удобрений в Северо-Западной зоне РСФСР. Труды ВИУА, 1990.-С. 140-146.

125. Никифорова М.В. Влияние сельскохозяйственных культур и известкования на миграцию тяжелых металлов // Бюллетень № 115 . 60 лет Географической сети опытов с удобрениями. М., 2001 С.113-115.

126. Новиков A.A. Фракционно-групповой состав гумуса и азота ми-целярно-карбонатных черноземов в зависимости от удобрений/ A.A. Новиков // Повышение плодородия почв в Ростовской области. Зерноград, 1982. — С. 91-94.

127. Носко Б.С. Минеральные удобрения в системе факторов антропогенной эволюции чернозема/ Б.С. Носко //Почвоведение. 1996. - №12. - С. 1508-1516.

128. Овчаренко М.М., Шильников И.А. и др. Влияние известкования и уровня реакции среды в почве на поступление в растение тяжелых металлов / Агрохимия, №1. 1997. - С. 25-30.

129. Орлов В.П. Влияние известкования выщелоченного чернозема на подвижность фосфатов в почве и урожай растений/ В.П. Орлов, Л.Д. Князева //Агрохимия. 1980. - №1. - С. 35-39.

130. Орлов Д.С. Экологические нормативы на нетрадиционные органические удобрения/ Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова, Д.В. Ладонин // Химия в с/х. 1994. - №4.-С. 35-38.

131. Осипов А.И. Роль азота в плодородии почв и питании растений./ А.И. Осипов, O.A. Соколов С.-Петербург, 2001.- 301 с.

132. Остромогильный А.Х. Тяжелые металлы в атмосфере, источники поступления и методы оценки их влияния /А.Х. Остромогильный, В.А. Петрухин//Мониторинг фонового загрязнения природных сред. JL: Гидроме-тиоиздат, 1984,-Вып.2.- С56-76.

133. Отчет ПОРЗК о научно-исследовательской работе «Обследование мест прежнего уничтожения химического оружия на территории Пензенской области». Пенза, 1998. - 57 с.

134. Павлов А.Н. Повышение содержания белка в зерне/ А.Н.Павлов -М.: Наука, 1984.-119 с.

135. Панкратов В.М. Обследование мест прошлого уничтожения химического оружия на территории Пензенской области/ В.М. Панкратов, С.Н Симашин. М.-1999

136. Панов Н.П. Актуальные проблемы повышения плодородия почв/В кн.: Плодородие почв и пути его повышения. М., 1983. - С. 3-9

137. Пензенская областная энциклопедия. /Под ред. Вишневского К.Д.-М., 2001. 756 с.

138. Переверзев В.Н. Динамика легкорастворимого и обменного кальция в окультуренных подзолистых почвах Мурманской области/ В.Н. Переверзев Е.А. Кошлева, М.М. Логвинова //Агрохимия. 1997. - №5. - С. 28-31.

139. Петербургский A.B. Известкование и применение минеральных удобрений в интенсивных системах земледелия/ A.B. Петербургский- Горки, 1985.-С. 12. • *

140. Подолевский A.C. Влияние различных способов заделки извести на плодородие светло-серых лесных почв Прибайкалья/ A.C. Подолевский, Т.И. Кац, В.А. Серышев // Тез. докл. III съезда Докучаевского общества почвоведов. Суздаль, 2000. - С. 163-164.

141. Помазкина Л.В. Устойчивость агроэкосистем к загрязнению фто-ридами/Л.В. Помазкина, Л.Г. Котова, Е.В. Лубнина, С.Ю. Зорина, A.C. Лаврентьева. Иркутск, 2004. 225 с.

142. Помазкина Л.В., Котова Л.Г., Лубнина Е.В. Биогеохимический мониторинг и оценка режимов функционирования агроэкосистем на техногенно загрязненных почвах. Новосибирск, „Наука", 1999. 207 с.

143. Посыпанов Г.С. Методы изучения биологической фиксации азота воздуха./ Г.С. Посыпанов М.: Агропромиздат, 1993.

144. Просянников Е.В. Биотехнология производства вермиудобрения и его характеристика/ Е.В. Просянников, С.П. Просянникова // Матер, всес. науч. конф. по с.-х. биотехнол., Целиноград, 25-28 июня, 1991: Тез. выступ. -Целиноград, 1991.- С. 119-121.

145. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и природопользование в России. Москва, 1995. 520 с.

146. Рубенчик Б.Л. Образование канцерогенов из соединений азота. Киев: Наукова Думка, 1990. 220 с.

147. Руделев E.B. Минерализация — иммобилизация азота в основных типах почв России эффективность азотных удобрений: Автореф. дисс. . доктор биол. наук./ Е.В. Руделу-М., 1993. 65 с.

148. Рясинская JI.M. Влияние известкования на мобилизацию азота и вынос питательных элементов урожаем культур/ JI.M. Рясинская, Г.И. Иванов, А.Т. Грицун //Агрохимия. 1979. - №12. - С. 28-34.

149. Садовникова JI.K. Вермикомпосты и их свойства/ JI.K. Садовни-кова // Агрохим. вест. 2003 №1 - С 8-9.

150. Сафонов А.Ф. Биологическая активность почвы при длительном применении удобрений в бессменных посевах и севообороте/ А.Ф. Сафонов, С.Н. Кручина, A.A. Алферов //Изв. ТСХА. 2000. - Вып. 3. - С. 14-22.

151. Семенов В.А. Оптимальные параметры свойств почв для возделывания культурных растений/ В.А. Семенов и др. // Теоретические основы и методы определения оптимальных параметров свойств почв. М., 1980. — С. 51-60.

152. Сидоренко О.Д. Эффективность биокомпостов/ О.Д. Сидоренко // Современные достижения биотехнологии: Матер. Всерос. конф., Ставрополь, 1996. -10 с.

153. Система ведения агропромышленного комплекса Пензенской области. Часть II. Система земледелия. Пенза. 1992. 285 с.

154. Слободян В.А., Слободян Н.С. Влияние биогумуса на микробиологические процессы в почве // Химия в с/х. — 1994. №4. С.8-9.

155. Смирнов П.М. Превращение азотных удобрений в почве и их использование растениями: Автореф. дисс. . доктора с.-х. наук./П.М. Смирнов-М., 1970.-43 с.

156. Смирнов П.М. Проблема азота в земледелии и результаты исследований с 15N // Агрохимия. 1977. - № 1. - С. 3-25.

157. Смирнов П.М. Вопросы агрохимии азота (в исследованиях с 15N)/ П.М. Смирнов М.: ТСХА, 1982. - 74 с.

158. Смирнова Е.Б. Эффективность внесения биогумуса под гречиху на обыкновенном чернозёме Саратовской области: Автореф. дис. . к. с.-х. н. Саратов, 1996. - 20 с.

159. Соколов O.A. Нитраты в окружающей среде. / O.A. Соколов, В.М. Семенов, А. Агаев Пущино.: ОНТИ НЦ БИ АН СССР, 1990. - 316 с.

160. Соколов O.A. Экономическая безопасность и устойчивое развитие. Кн. 1. Атлас распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды/ O.A. Соколов, В.А. Черников-Пущино, 1999, 164 с.

161. Сосковский В.А. Эффективность известкования слабокислых почв/ В.А. Сосковский, Р.У. Сулейманов //Химизация с/х Башкирии. Уфа, 1978.-С. 139-141.

162. Спрыгин И.И. Растительный покров Средневолжского края. Самара Москва. 1931. - 66 с.

163. Стадник Б.Г. Научное обеспечение производства и применения биогумуса // Экологиз. с.х. пр-ва Сев.-Кавказ. региона: Тез. докл. участников семин.-совещ., Анапа, 26-29 июля, 1995. -М., 1995. С. 163-165.

164. Степанов А.И. Новые виды органических удобрений в Яку-тии/А.И. Степанов, Г.Е. Мерзлая, В.И. Дмитриева // Химия в с.х. 1996. - № 6.-С. 12-14.

165. Столяренко B.C. Роль биогумуса в повышении адаптивного потенциала культурных растений/ B.C. Столяренко, Н.П. Коцюбинская //Селекция, экология, технологии возделывания и переработки нетрадиционных растений. Симферополь: Таврия, 1996. - С. 174-175.

166. Столяров А.И. Влияние удобрений на плодородие почвы и урожай сельскохозяйственных культур/ А.И. Столяров //Агрохимия. 1981. -№2.-С. 81-86.

167. Стрельников В.H. Действие извести и высоких доз минеральных удобрений на агрохимические свойства и микробиологическую активность дерново-подзолистой супесчаной почвы/ В.Н. Стрельников, P.C. Бабаян, П.П. Соловьев //Агрохимия. 1981. - №9. - С. 87-93.

168. Стрельников В.Н. Известкование и азотный режим дерново-подзолистых почв/ В.Н. Стрельников М.: ВНИИТЭИагропром, 1989. - 56 с.

169. Стриганова Б.Р. Пищевая активность дождевых червей и содержание аминокислот в тёмно-серой лесной почве/Б.Р Стриганова // Почвоведение. 1989. - № 5. - С. 44-51.

170. Терещенко H.H. Эколого-почвенно-агрохимические аспекты вер-микомпостирования и применение биогумуса: Автореф. дис. . к. с.-х. н. / Терещенко H.H. -Барнаул, 1997. 19 с.

171. Терещенко П.В. Об идентификации биогумуса/П.В. Терещенко // Агрохимия. 1999. - № 11. - С. 54-57.

172. Толстоусов В.П. Удобрения и качество урожая. 2-е изд., доп. и перераб. -М.: Агропромиздат, 1987. - 192 с.

173. Турчин Ф.В Азотное питание растений и применение азотных удобрений. М.: Колос, 1972. 336 с.

174. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии/ И.В. Тюрин- М.: Наука, 1965. 320 с.

175. Ушаков С.А. Экологическое состояние территории России/ С. А. Ушаков, Я.Г. Кац. М.: Академа, 2002. - С. 128

176. Файтонджиев Л. Токсично действие на оловато въерху люцерна при различии степени на нейтрализация на почвената киселиност. Почвозна-ние и агрохимия. 1981, Т. 16. -№3.-С.47-53.

177. Фаткуллин И.Л. Влияние удобрений, извести и обработки почвы на биологическую активность черноземов выщелоченных южной лесостепи республики Башкортостан / И.Л. Фаткуллин // Сб. трудов БГАУ, Уфа, 2003. -С. 44-51.

178. Федоров М.В. Почвенная микробиология/ М.В. Федоров М. -1954. 476 с

179. Филимонов Д.А. Баланс азота удобрения на кислых и известкованных дерново-подзолистых почвах при чередовании культур/ Д.А. Филимонов, P.A. Стрельникова //Агрохимия. 1986. - №8. - С. 3-7.

180. Филиппова A.B. Агроэкологические аспекты вермикомпостиро-вания и применения вермикомпоста в условиях закрытого грунта: Автореф. дис. к. с.-х. н./ A.B. Филиппова-М., 1998.-20 с.

181. Хабиров И.К. Экология и биохимия азота в почвах Приуралья. Уфа.: УНЦРАН, 1993. -224с.

182. Хазиев Ф.Х Системно-экологический анализ ферментативной активности почв. М.: Наука, 1982. — 203 с.

183. Хазиев Ф.Х. Воспроизводство плодородия серых лесных почв/ Ф.Х. Хазиев, Р.Я. Рамазанов, Г.А. Кольцова и др. Уфа: Гилем, 1999. - 164 с.

184. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. / Ф.Х. Хазиев- М.: Наука, 1990.- 189 с.

185. Хазиев Ф.Х. Почвы Башкортостана. Т. 2. Под ред. Хазиева Ф.Х./ Ф.Х. Хазиев и др. Уфа: Гилеш, 1997. - 328 с.

186. Храмой В.К. Активность симбиотической азотфиксации и продуктивность вики посевной в зависимости от pH почвы и обеспеченности фосфором, калием, бором и молибденом/ В.К. Храмой, Г.С. Посыпанов, О.В. Рахимова //Изв. ТСХА. 1995. - Вып. 4.

187. Черников В.А. Экология и устойчивое сельское хозяйство. /В.А. Черников, А.И. Чекерес, O.A. Соколов, A.B. Мерзлов, О.И. Аристова, А.И. Стифеев, А.И. Осипов, В.Б. Минин. М. 2000, 357 с.

188. Черных H.A. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами/ H.A. Черных, Н.З. Милащенко, В.Ф. Ладонин.Пущино, 2001 148 с.

189. Чистякова A.A. Лесные сообщества Пензенской области/ A.A. Чистякова// Поле. Научно-популярный экологический вестник. Пенза, 1996, 63 с.

190. Чуб М.П Влияние удобрений на качество зерна пшеницы. М.: Россельхозиздат, 1980.- 126с.

191. Чундерова А.И. Активность полифенолоксидазы и пероксидазы в дерново-подзолистых почвах/ А.И. Чундерова Почвоведение. - 1970. - № 7. -С. 22-28.

192. Шапошникова И.М. Азотный режим чернозема обыкновенного под культурами севооборота/ И.М. Шапошникова и др. // Агрохимия. — 1992.-№8.-С. 3-10.- 215. Шарков И.Н. Удобрение и проблема гумуса в почвах // Почвоведение. 1987.-№ 11. С.70-81.

193. Шевцова JI.K. Гумусное состояние и азотный фонд основных типов почв при длительном применении удобрений: Автореф. дис. доктора биол. наук./ Л.К. Шевцова- М., 1989. 48 с.

194. Шеменко С.А. Мышьяк в природных средах и токсикология мышьяка / С.А. Шеменко, А.Э. Демидюк. М.: «Агенство Ракурс» - 2000 -С.27

195. Шикула Н.И., Фантух B.C., Науменко В.И. Влияние вермикомпо-ста на воспроизводство плодородия серых лесных почв/ Н.И. Шикула, B.C. Фантух, В .И. Науменко // Химия в с/х. 1994. - № 4. - С. 13-14.

196. Шильников И.А. Известкование оподзоленных и выщелоченных черноземов / И.А. Шильников, Н.П. Богомазов, A.B. Ивойлов // Плодородие черноземов России. М.: Агроконсалт, 1998. С. 266-281.

197. Шильников И.А. Известкование почв/И.А. Шильников, Л.А. Лебедева- М.: Агропромиздат, 1987. 169 с.

198. Шильников И.А. Эффективность сочетания известковых и минеральных удобрений под зерновые культуры в длительном стационарном опыте/ И.А. Шильников, Л.П. Удалова, Н.И. Аканова, Т.А. Козлова и др. //Агрохимия. 1997. - №4. - С. 34-39.

199. Шильников И.А., Мельников М.Н., Ульянов В.Ф. Эффективность известкования и баланс кальция в пахотных почвах/в кн.: Плодородие почв и пути его повышения. М., 1983. - С. 123-129

200. Шильников И.А. Лаборатория известкования почв ВИУА и проблемы известкования // агрохимия 2002 — №:.6 - С. 18-23

201. Шишкин А.Ф. Эффективность новых известковых удобрений / А.Ф. Шишкин М.: ЦИНАО. - 2002. - 326 с.

202. Штиканс Ю.А. Повышение эффективности известкования кислых почв. / Ю.А. Штиканс. JI. Колос, 1977 - 128 с.

203. Штурбабин А.Ф. Продуктивность сахарной свеклы в зависимости от применения дефеката, вермикомпоста и бора на черноземе обыкновенном Орско-Донской равнины. Автореф. на соиск. Пенза, 2002. 26 с.

204. Щербаков А.П. Биологическая характеристика чернозёмов/ А.П. Щербаков, А.Д. Михновская, Ф.Х. Хазиев / Русский чернозём. 100 лет после Докучаева. М.: Наука, 1983. - С. 89-103.

205. Ягодин Б.А. Агрохимия/ Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.Н. Кобза-ренко, М.: Колос 2002 - С.584.

206. Яковлева Т.И. Состояние тяжелых металлов в дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава/ Т.И. Яковлева, Н.А. Цыганова // Почвоведение.- 2000. №4.- С. 509-511.

207. Bonini V. Generalites sur le lombricompostage des dechets organigues // Mondo Agrikolo. 1982. Vol. 33. N 10/11. Р/ 26-27.

208. Chan P.L.S., Griffiths D.A. The vermicomposting of pre-treated pig manure // Biol. Wastes. 1988. Vol.24. N 1. P. 57-69.

209. Drobnick J, Seifert J. Beziehung der enzymatischen Inversion in Boden zu einigen microbiologischen Testen //Folia biologischen. 1955. №2, p. 41-47.

210. Durand G. Les enzymes dans le soil //Rev. ecol. et. Biol. Soil. 1965 v. 11., №2, p. 141-205.

211. Jenkinson D.C. Interaktion between fertilizer nitrogen and soil nitrogen the so-called „priming" effect / D.C. Jenkinson, R.H. Fox, J.H. Rayner // J. Soil sci. - 1985. - 1985. -V. 35. - P. 425-444.

212. Jansson S.L. Traces studios on nitrogen trarsformation in soil with special attention fo mineralization — immobilization relationships // ANN. Rev. Coll. Sweden.-Uppsala, 1958.-Vol. 24.-P. 101-361.

213. Juma N.G., Paul E.A. Effect of a nitrification and release of 15N from nonexchangeable ammonium and microbial biomass // Can. J. Soil. Sei., 1983, Vol. 63.-№2.-P. 167-175

214. Langlais Roger J., Shivas S.A.J. A method to convert tannery slyle into a soil extender / Roger J. Langlais, S.A.J. Shivas // J. Amer. Leather Chem. Ass. 1989. - 84. № 1. - C. 14-20.

215. Nowak A. Effect of fertilization wiht manure, straw and biohumus on numbers of bacteria, fungi, actinomycetes and microbial biomass in soil / A. Nowak, W. Michalceurer, B. Jakugbiszyn // AR Szezeeinie. 1993. - № 57. -C. 104-113.

216. Nowak A. Jarosc biohumusu wytworzonego z roznych surowcow oraz iego wplyw na mikroflore gleby/ A. Nowak, S. Konieczny // Zesz. Nauk. Rol. / Ak. Szczecinil. 1993. - № 57. - C. 115-124

217. Patorczyk-Putlik B., Spiak Z., Rabikowska B. Ocena wartosci nawozowei obornika i osadu sciecowego przetworzonego przez dzdzownice w drugim roku po zastosowaniu. // Zesz. Probl. Post. Nauk. rol. 1993. - № 409. — C. 151-158.

218. Ulrich B. Natural find anthropogenic components of soil acidification // Leit. Pflanzenern. Bodenkunde, 1986. V. 149. - S. 702-717.

Информация о работе
  • Юскаева, Гульсем Искандяровна
  • кандидата биологических наук
  • Пенза, 2004
  • ВАК 03.00.16
Диссертация
Экологические аспекты возделывания яровой пшеницы на техногенно загрязненных почвах лесостепи Среднего Поволжья - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно
Автореферат
Экологические аспекты возделывания яровой пшеницы на техногенно загрязненных почвах лесостепи Среднего Поволжья - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации