Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агроэкологическая оценка применения разных форм фосфорных удобрений на серых лесных почвах Рязанской области

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Агроэкологическая оценка применения разных форм фосфорных удобрений на серых лесных почвах Рязанской области"

~ ~ п

! О V ^

На пробах рукописи

АЛИЕВА Светлана Анатольевна

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ РАЗНЫХ ФОРМ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.04 - агрохимия

Автореферат диссертации па соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 1996

Работа выполнена в Рязанской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора П. А. Костычева на кафедре агрохимии и почвоведения.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Н. П. Кузнецов, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Т.К. Никушна Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных

наук, профессор И. А.Шильников, кандидат сельскохозяйственных наук В. Г. Игнатов

'Ведущая организация - Рязанский научно-исследовательский и проектно-технологический институт а'Ьэопромышленного комплекса.

Зашита состоится года в 14 часов на

заседании диссертационного совета Д.020.09.01 при Всероссийском научно-исслеДовательском институте удобрений и агропочвоведения им. Д.Н.Прянишникова по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, 31. диссертационный совет ВИУА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИУА.

Автореферат разослан "/А. 1996 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Л.ПВоллейдт

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ИССШЮВА1Ш. Применении минеральных улоО'ронии-нвоспоримо положительный Фактор воздействия ип помпу и пгролпн-люаФгы в полом и, как следствие, нп плодородие и угожпйиость ССЛЬСКОХОЗЯЙСТВеННЫХ КУЛЬТУР- Но МИИОЦ^ЛЫНЛ'! УЛООРОНИЯ. Кроме НАЛИЧИЯ в ник полезных элементов, содержит тяжелые метаплм ПМ). которые являются естественными примесями, содержащимися в исхол-иом.сырье. В этом отношении весьма актуальна пробл"М') 'кюФориых удобрений, которые пключпют примеси Фтого (0,2.450, желе:,<п, строп--иия. селена, ртути Сне менее 0,0062'). кадмия С10-30 мг/кг), свинца (30-50 мг/кг).

Олнако, оценивая фосфорные улобрения кпк потежшапьимп -источник загрязнения почв 1М. необходимо исходить не только из уровня их содержания п удобрениях но сравнанию с почвами, но также из мобильности и доступности растениям. А доступность их, в свою очередь, зависит от рН почвы, содержания органического вещество. калышя, ФосФора. пинкп и других Факторов. Применение ФосФорных удобрений может не только мобилизовать отдельные зт-менты. но связать их, превращая в недоступную для растений Форму.

В связи с этим актуальным является изучение влияния ФосФог>-ныч удобрений на содержание, подвижность и поступление ТМ в почву и растения. В настоящее вр"мя вопросы, связанные с действием ФосФорных удобрений при многолетнем их использовании на . згюэко-логические свойства серых лесных почв и растения Рязанской области, изучены недостаточно и они противоречивы.

ЦЕЛЬ И ЗАЛАМИ ИССЛЕДОВАНИИ. Целью настоящих исследований является изучение влияния длительного применения разных Форм ФосФорных удобрения.на-накопление ТМ в серой лесной почве и растениях, а также оиенка некоторых показателен качества получаемой продукции и экологического состояния почв, находящихся в зоне техногенных выбросов. Для достижения поставленной цели предусматривалось решить Тгледукшие задачи".

изучить содержание ТМ в'серных лесных почвах Рязанской области!

оценить влияние длительного применения минеральных удобрений на агрохимические показатели и гумусовое состояние почвы:

определить содержание подвижных микроэлементов в почве опыта: выявить количество валовых и подвижных Форм ТМ по слоям почвы в результате, длительного применения Форм ФосФорных удобрений: -. оценить продуктивность культур севооборота и их качество при многолетнем использовании минеральных удобрений:

изучить накопление растениями ТМ в связи с систематическим внесением удобрений".

1У!0счи'г/пг (¡(1.11(111С 'Ж и мггхпичксю серии лисий« почв о зоне влияния щюмииик'мичги проп'лшдстна.

ПАУЧ!1АЯ НОВИЗНА. В рагюти впервые на сери« лесник почвах стационару, {) тсН'.хс1 сельскохозяйственных " предприятий Рязанской .области Н1;чс|ч1о:а'мной полосы России комплексно изучено накопление и пшормснроделенио ныюных и подвижным форм ТМ и микроэлемент«, оги*"люлию поступление их п культуры севооборота при длительном применении йоейорнмх улоб[>с>шш. Доказано, что многоле7>-нии »несите г><>зпих йорм фосфорных удобрений не присело к существенному увеличению 1М в почве и растениях. Балансовый анализ выявил, что наибольшее загрязнение серой лесной почвы ТМ происходит от атмосферных техногенных выпадений, а вклад сельскохозяйственного производства незначителен.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. На основании проведенных комплексных исследований полученные результаты актуальны как в теоретическом плане, поскольку расширяют границы знаний о характере воздействия естественных примесей СЖ> в Фосфорных удобрениях на систему почва-растение, так и практическом, поскольку позволяют в производственных условиях рациональное и безопасное применение средств химизации. Полученные данные могут быть использованы при решении экологических вопросов, связанных с длительным Применением фосфорных удобрений в земледелии.

Автор выражает глубокую благодарность за помощь и консультации в проведении исследований научным руководителям — профессору Кузнецову Н. П., доценту Никушиной Т. К.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты исследований были доложены на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов С Рязанская ГСХА. 1992-1995 гг.), на Первом Всероссийском совещании географической сети опытов • с удобрениями и другими агрохимическими средствами (Москва, ВИУА, 1993), на конференции молодых ученый и специалистов СМосква, ВИУА.1995), полностью диссертация доложена на заседании кафедры агрохимии и почвоведения Рязанской СХА, 1995.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 5 работ и две находятся в печати.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений, списка литературы С 274 источника, из них 34 - иностранных), 21 приложения. Она включает 156 страниц машинописного текста, 6 рисунков и 26 таблиц.

ОБЪЕКТЫ. МЕТШИ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ. Объектами исследований явились серые лесные почвы многолетнего стационарного опыта, заложенного в 1967 г. по методике ВИУА, в учхозе

"Стенькино" Рязанской сельскохозяйственной академии им. пил1«ссорв П. А. Костычева. а также серые лесные почни лругих сельскохозяйственный предприятии Рязанской области. Атжимичнскмя имрнктв-ристика почпы при закладке стационара приведена п тнблицн 1.

Тпблиця 1

Агрохимические покизатс-ли серой лесной почни опытного участкп, юо? г.

Горизонт Глубина, см Гумус. рНКС! нЛ Я V. ^•Ой К 20

% мг-пкв/100 X по Кир-елнону по Мис- л01шг1

мг/100

А1 0- 22 2,62 5.1 4,2 10,0 79, 3 13,5 22. 0

А1А2 22- 35 2, 32 5,4 3, 2 19.3 85,9 12.0 20,5 "

А^В 35- 60 1.40 5.8 '2,2 21,3 90,7 11.9 21.3

В1 60-100 1,02 5.7 1,5 21,7 95,5 26.5 21.5

В2 100-135 0,39 6,1 1.2 46,0 96, 2. , 36. 9 11.0

Ск 135-160 0,29 7,5 1,0 <16.0 -97,9 35,2 9,0

Почва стационарного участка тяжелосуглинистая, имела слабокислую реакцию, повышенное содержание подвижного фосфора и обменного калия, невысокое содержание гумуса. РельеФ участка опыта ровный. Размер делянки 156.8 м2, длина 28 м, ширина 5,6 н. Учетная площадь 96 м2, длина 24 м. ширина 4 м. Повторностъ 4-кратная. Имеюггся защитные полосы. Стационар заложен в севообороте: картофель. Ъчмень, однолетние травы СгорохоСвика)-овсяная смесь), озимая пшеница.

Автор непосредственно участвовал в закладке и проведении стационара с 1989 года, но обобщение результатов проведено с 1967 по 1994 годы.

В опыте имеются абсолютный контроль (Б.у.). Фон С№0-контроль. где вносятся №Ш0з- С Ида. 34% Ю и КС1 СКх. 56% КгО). На данном Фоне используются разные формы ФосФорнык удобрений: диам-мофос СРдам. Р205 - 38-51%. N - 17-18%), суперФосФатн простой СРсг, Р2О5 - 19-24%) и 'двойной (Ред. Р205 - 44-45%), обёефторен-нып ФосФат (РоФ, Р205 - 26-30%) и фосфоритная мука Егорьевского месторождения (РФ, Р205 - 20-21%). В варианте с Рдам дозу азота выравнивали с другими вариантами за счет Маа Фона.

Удобрения вносились по-деляночно вручную, под основную обработку - фосфорные и калийные, под ' предпосевную - азотные. Под оЗимую пшеницу фосфорные удобрения и Кх использовали под вспашку занятого пара, половину дозы азоТа - под предпосевную культивацию, а вторую половину - весной в подкормку,- в начале отрастания •озимой пшеницы. За 28 лет исследований каждая культура севооборо-

та впнлилыналась ? 1«з. Д о 1993 г. норма минеральных удобрений под Каргополь состанляла: N00 Ре О К90, а с 1G87 г.- N120 Peo Kl20 и сияли с ttjm, что и почий стационара к этому времени накопилось большой количество остаточных ФосФатов, которые снижали Ьомсктиыюсть вносимых (К)сфорных удобрений при недостатке азота. Норма удойгхмшй под ..ячмень Neo P4G К40, под однолетние травы N40 Р'Ю К<Ю, под озимую пшеницу N00 PtíO КбО.

Агротехника возлалииания культур севооборота общепринятая для условий Рязанской 'области. Учет структуры урожая зерновых культур осуществлялся сноповым , а уборка урожая всех культур -сплошным методом.

В растительных образцах определяли содержание NPK в одной навеске с поелодушим определением азота по Кьельдалю, фосфора -на Фотозлектроколориметре по Малюгиной и , Хреновой, калия - на пламенном Фотометре, крахмал - поляриметрически, белок, используя переводной коэффициент азота в белок С 5,7 в зерне и 6,25 в соломе), содержание ТМ - атомно-абсорбии^нным методом. Содержание гумуса, его групповой и Ф'ракционный состав в почвенных образцах определяли по Тюрину, щелочно-гидролизуемый азот - по А. X.КорнФиль-ду, подвижный фосфор и обменный калий - гю Кирсанову, pHKCl -электрометрически, Нг - методом титрования, S - по Каппену-Гель-ковицу, подвижные Формы микроэлементов - по Ринышсу. валовые Формы ТМ - рентгеноФлуоресцентным методом (PODA), подвижные формы ТМ - атомно-абсорбционным методом на атомно-абсорбционных спект -роФотометрах марки "Перкин-Элмер", "Сатурн-2" в CH3COONH4CNH4AC) рН 4,8 и 1н НС1.

Для балансового анализа поступления ТМ в серую лесную почву стационара с атмосферными выпадениями отбирались пробы снега на всю глубину в 3-кратной повторности с площади 0,25 ы2 из 5 точек отбора. Пробу оттаивали, Фильтровали для выделения твердой не' растворимой Фракции. Определение содержание ТМ осуществляли в твердом осадке и воде. .

При анализе экспериментальных данных применяли дисперсионный метод С Доспехов, 1985).

Годы проведения исследований (1967-1994) характеризовались разнообразием погодных условий, что отражалось на уровне урожая сельскохозяйственных культур,

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ 1. СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛИ МЕТАЛЛОВ В СЕРЫХ ЛЕСШХ

почвах-рязанской области

.В исследованиях проводилась работа по изучению содержания различных Форм ТМ в серых лесных почвах, расположенных • в преде-

лап досягаемости техногенный загрязнении от промышленных прел -приятия г. Рязани. Исследования проведены на серии лесных почини ТОО "Пригородное" и учхоза "Стенькино", тсмнн-горьм лоспых почвам объединения "Искра" Рязанского района. Помпы зтин хозяйств типичны для серых лесных почв и r>acno.mwH!,i от города н южном и юго-западном нанглпярнияи. В Рязани находятся предприятия шмИчг-порерабатииаюшеи промышленности, черной и цветной металлургии, по производству искусственного волокна и другие. При геохимических исследованиях почв вокруг таких предприятии выявлено, что РЬ, 01, Zn. Ni. Си поступает в почву в большинстве своем м;м>">.лм1ым путем С Геохимические исследования.... I'lR.S). Исследуемая территория находилось в 30 £0 км от вышеперечисленных предприятии. Опенка загрязненности почв включила ощ.чзделение валовых и подвижных Форм 'IM и сопоставление полученных данных с разработанными санитарно-гигиеническими нормативами С Лмптг>иев. Кабина. Панигнпа, 198ГЛ, а данными по среднему содержанию элементов (кларк) в почвах Русской равнины (Виноградов. 1957). с конкретными группировками экологического нормирования почв по валовому содержанию 'IM СЦемкп. 1980: Обухов. Ефремова. 1986).

Валовое содержание Zn в почвах разных хозяйств в слое O-JO, 10-20 см колебалось от 57 до 79 мг/кг. в среднем 68 и GG мг/кг соответственно С табл.2). что превышало кларк. но не псснксило ПЛК. По А.И.Обухову и Л. Л. Ефремовой С1983) такие почвы относят к:

средней степени загрязнения. Актуальные запасы элемента в NH<iAc »

небольшие и по В.В.Попову, Г. А. Соловьеву (1991) характеризуются как "низкие". 1м НС1 экстрагировала значительно большее количество потенциальных Форм Zn. Превышений ПЛК по обеим вытяжкам не

наблюдалось. ~ г. „

Тайлипа 2

Содержание 1М в серых лесных почвах Рязанской области (среднее из-4 разрезов), мг/кг

Глубина, см Цинк . Свинец Кадмии

Вал. NH4Ac I н HCI Вал. NH4Ac In HCI Вал. NH4AC 1н HCI

0-10 68 3.3 14/2 17 0.8 6.0 1.5 0.05 0. 1

10-20 66 3,2 11,1 17 0.8 7, 0 1.5 0.06 0, 1

ПЖ .100 23 .0 30 6,0 5 0. 5

. Кларк 50 10 -

Глубина, см Медь Никель Хром

Вал. NH4Ac I н HCI Вал. NH4Ac In HCI Вал. NH4Ac 1м НС1

0-10 46 ' 0, 7 6,6 43 ' 0,5- 8, 6 80 0. 09 1 8

10-20 48 •0.7,: 5.4 48 0,4 6, 4 85 0.10 2,2

ПДК 55 ' .. 3. 0 ■/85 4 0 - 6,0

"Кларк.. 20 /' .'40 210

Практически во веек образцах почв содержание валовых Форм РЬ превышало кларк и в среднем в слоях 0-10. 10-20 см составило 17 мг/кг. По В. П. Цемко и др. С1980) такие почвы относятся к слабо-загрязненным. Почвы ТОО "Пригородное", учхоза "Стенъкино" примыкают к автомагистралям, следовательно, свинец попадает в окружающую среду также с выхлопными газами. Содержание обменных Форм металла в почвах хозяйств колебалось от 0.3 до 2 мг/кг С в среднем 0.8), а кислоторастворимых - от 3 до 11 мг/кг С в среднем &-7). Превышение ПДК по подвижным Формам незначительно.

Количество валового Cd в верхних слоях серых лесных почв в среднем из 4 разрезов составило 1.5 мг/кг. NH4Ac и 1н HCl выделили -незначительное содержание подвижных Форм элемента - 0,05-0,06 и 0.1 мг/кг соответственно. Превышений ПДК по всем Формам не было.

В серым лесных почвах ТОО "Пригородное" и темно-серых лесных совхоза "Искра", как показано в диссертации, содержание валовой Си в верхних слоях было 55-58 и 41-7Í мг/кг соответственно, что значительно выше кларка и несколько превышает ПЖ. По шкале А. И. Обухова и Jl. JI. Ефремовой такие по^вы .относят к средней степени загрязнения. В 2 раза превысило ПЖ количество потенциальных Форм элемента. В исследуемых почвах колебания валовых форм. N1 в слоях 0-10, 10-20 было от 37 до 58 С в среднем 48 мг/кг), что несколько выше кларка, но ниже ПЖ. Актуальных запасов металла отмечалось небольшое количество, но содержание . кислоторастворимых Форм было значительным и в'слое 0-10 см в среднем превысило ПЖ в 2 раза. Изучаемые серые лесные почвы не загрязнены Cr.

Таким образом, в серых лесных почвах Рязанской области наблюдались превышения кларковых величин валовых Форм Zn, Pb. Си, N1, а также превышения ПДК потенциальных Форм Pb, Си, N1. Это свидетельствует о возможном техногенном загрязнении территории, а также повышенном геохимическом Фоне почв данного региона.

2. АГРОЗКОЛЭГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ РАЗНЫХ ФОРМ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ 2.1.Действие фосфорных удобрений на агрохимические свойства почвы

Для региона распространения серых лесных почв выполнено недостаточное количество работ, освещаших проблему ФосФора в земледелии.

Систематическое внесение минеральных удобрений в течение -24 лет на серой лесной почве опытного участка сопровождалось некоторым изменением агрохимических свойств этой почвы (табл.3). Большинство исследователей отмечают, что минеральные . удобрения при длительном их применении без навоза приводят к стабилизации

гумуса на более низком уровне (Шевцова и яр., 1989). В наших исследованиях также произошло снижение гумуса на варианте Б.у. до 2,1%. Удобрения Фона незначительно увеличили данный показатель, а на вариантах с полным №К содержание гумуса сохранилось на уровне 2. 4-2,5%.

Таблица 3

Влияние фосфорных удобрений на агрохимические показатели серой лесной почвы (слой 0-20см), .1990 г.

Варианты

Г^мус.

N шел. -гид. Р205 К20

по Кирсанову

мг/100 г

РНКС1

н,- 1 3'

мг-зкв/

У.%

1. Б. у. 2,1 6, 5 10,0 12. 2 5.1 4. 2 19. 7 82

2. МК 2,3 5, 2 10,0 11, 4 5.0 4, 5 18. 4 82

3. ЫК+Рдам 2.4 6. 4 16,2 12, 5 5.0 4. 8 18. 6 79

4. ЫК+Рсг 2,4 6. 9 17.5 12. 2 5.1 4. 2 18. 8 82

5. ИК+Роп 2,4 6. 6 21,5 10, 4 5,1 4, 7 19. 8 81

6. ЫК+РоФ 2,4 6. 6 21.2 13. 1 . 5,3 3. 6 21. 4 84

7. |\1К+Рф 2,5 7, 1 18.7 12. 5 5.5 3, 7 19, .0 84

Количество щелочно-гидролизуемого азота и обменного калия по вариантам опыта практически не изменилось, фосфатный режим почвы стационара на делянках Б.у. снизился за счет выноса питательных элементов довольно высокими урожаями культур севооборота. При использовании азотных и калийных удобрений количество Р2О5 осталось па уровне абсолютного контроля. Разные Формы фосфорных удобрений, внесенных по Фону, способствовали увеличению кислотораство-римых фосфатов. Наибольшее накопление Р205 наблюдалось на вариантах с Рсд и Роф.

Длительное систематическое применение Физиологически кислых удобрений способствует подкислению почв (Рассел, 1955: Магницкий. 1965: Авдонин. ЦЭ72). В нашем опыте на варианте МК произошло незначительное увеличение гидролитической кислотности. Рдам. Рсд еще больше повышали данный показатель. Физиологически щелочные Формы - Роф и РФ способствовали сдвигу реакции почвенной среды в нейтральную сторону СрН 5,3 и 5,5 соответственно), а также снижению Нг. увеличению Б и V. Серые лесные почвы сформировались на материнских породах, богатых кальцием и ФосФором. поэтому вниз по профилю серой лесной почвы происходило снижение кислотности и увеличение подвижного фосфора. ■

. 2.2. Гумусовое состояние серой лесной почв« Исследований гумусового состояния и качественным характеристик гумусовых веществ поя влиянием длительного применения мине--ральных удобрений на серых лесных почы^: крайне мало.

H iriniuuiimpii.iM oiii.nv при ьоздолииннии культур btiii внесения у ii о о м-нии » слии О-',20 см групповой состав гумуса продстанлен на 50,гумитншми кислотами. Фулыюкислотами. 17.1% негидро-

лизу и мим остатком (таЬл.4). Сйрио лесные почвы стационара харак-териауытая Фульиатно-гушпиим типом гумуса (по градации Жукова, Попова, 1ШЮ.

Таблица 4

Группопои и Фракционный состав гумуса cui юй лесной почвы, % от Собш С 0-20 см)

Варианты су)ш Гуминовые кислоты Фульвокислоты Неги ц- роли- зуемый Сг-к Сфк

1 | 2 | 3 ¡Сумма 1а4[| 2 1 3 |Сумма остаток

12,7 6,3 4,4 23,4 16,5 10,6 4.4 31,5 15.3*10.4 6.9 32,6 21,0 9,0 4,8 34,8 ¿9.5 5.5 4,9 29,9 20.4 5.6 4.9 30.9 22,2 4,4 3.2 29.8

17.1 8,4 7.7 13,1 10,4 8,0 6,9

2,00 1,88 1.83 1.50 2.00 2.03 2.38 сос-

1. Б. у. 1.58 8.2 42.4 8,9 59,5

2. NK 1.60 8.8 43,8 7.5 60,1

3.М+Ршш 1.44 9,7 41,7 8.3 59,7

4.№UPor 1,67 Ь. 4 35.9 10.8 52,1

5.NK+Pcn 1.64 7.9 43,9 7,9 59,7

6.№+РоФ 1.62 8,6 43,2 9,3 61,1

7. NK+Pd 1,58 11,4 39.2 12,7 63,3

Основным Фактором, определяющим изменение фракционного тава гумуса почв при длительном применении удобрений, является изменение кислотного режима почв под влиянием подкисляшего действия удобрений С Шевцова и- др., 1989).

В нашем опыте получены аналогичные результаты. Удобрения фона способствовали перегруппировке гумуса при неизменном содержании Собш. Количество фульвокислот увеличилось до 31,5% за счет 1а+1 и 2 фракций, а негидролизуемый остаток уменьшился до 8,4%. Внесение фосфорных удобрений оказало неоднозначное влияние на фракционно-групповой состав гумуса. Так, диаммоФос, содержащий NH4 , образует гумат аммония, который может вымываться из почвы. Поэтому качество гумуса было на уровне Фонового варианта, но хуже, чем на варианте без удобрений. Еще более активно шло увеличение Фульвокислот от Per до 34,8%, а также снижение гуминовых кислот до 52,1%, за счет чего вырос негидролизуемый остаток..

Шелочные Формы фосфорных удобрений имели другую положительную тенденцию. Так, РоФ и РФ, содержащие- много Са. увеличили количество гуминовых кислот С за счет образования гуматов Са) в слое 0-20 см до 61.1 и 63,3% соответственно. 1 фракция гумусовых веществ, представленная подвижными С лабильными) Формами, также имеет самый высокий показатель на варианте с фосфоритной мукой -11.4%. Соотношение Сгк-'Сф^ на вариантах с РоФ и РФ более 2. Однако данная величина коренным образом не меняется, и тип гумуса ос-

тается характерным для зонального гумусообразовательного процесса.

Все Формы фосфорных удобрений способствовали увеличению 3 фракции водорастворимых гумусовых веществ за счет повышения урожайности сельскохозяйственных культур и. следовательно, значительному поступлению в почву растительных остатков и увеличению активности почвенной микрофлоры. Особенно высокий данный показатель на варианте с Рф - 12,7%, что выше Фона на 5.2%.

2.3. Содержание подвижник форм микроэлементов в почве опыта

Агрономическое значение микроэлементов широко известно. Очи входят в состав ферментов, витаминов: участвуют в процессах синтеза белков . углеводов, жиров, витаминов: улучшают процессы Фотосинтеза, оплодотворения, развития семян и их посевные качестпа: ' усиливают устойчивость растений к засухе, поражению болезнями и вредителями С Аристархов. Поляков. Собачкин, Чумаченко,1983).

По градации обеспеченности почв лесостепной и степной зоны подвижными Формами микроэлементов С Ягодин и др.,1989) серая лесная почва стационара Свар. Б.у.) слабо обеспечена Мо, Со, Мп, средне -В. богата 2п и очень богата Си С табл. 5). По профилю концентрация микроэлементов снижалась, достигая минимума в слое 80-100 см.

Таблица 5

Содержание подвижных Форм микроэлементов по Ринькису в почве стационара, мг/кг С 0-20 см)

Элемейт Варианты

Б. у. NK NK+Рдам NK-t- Per NK+Рсд NK+РоФ NK+РФ

Zn 1,6 2.0 1, 0 2.2 2.2 2.2 . 1.9

Си 7.1 ■ 8.0 10. 9 9.6 8,5 9,7 8.1

Mo 0, 21 0,16 0, 25 0Л8 0,21 0,20 0.20

В 0,72 0,58 0, 60 0,83 0,70 0,79 0,75

Со 1,2 1,9 1, 2 0,7 0,6 0.9 .1.1

Мп 45,0 ' V 65.0 31. 0 63.0 48,0 61,0 53.0

Известно, что внесение минеральных удобрений изменяет под-

вижность микроэлемен.тор за счет кислотности и явления синергизма и антагонизма. В наших исследованиях Физиологически кислые удобрения Фона увеличивали подвижность 2п, Си, Со. Мп в' верхних слоях почвы, но снижали - В и Мо.

В слое 0-20 см. в зоне распространения корневой системы растений. фосфорные удобрения, - внесенные с NK, имели тенденцию к накоплению ,Zn,. за исключением варианта с Рлам и Рф. ФосФорные удоб-'■релия на слабокислых серых лесных почвах увеличивали содержание подвижной Си' по. вариантам с Рлам, Per, РоФ на 36.20,21% соответственно к Фону tJK. На вариантах.с полным NPK удобрением произош-

ло накопление биофильных микроэлементов, таких, как Мо и В. Азотные и калийные удобрения йона способствовали увеличению Со и Мп, а при совместном внесении с разными Формами фосфорных удобрений уменьшали.количество подвижных Форм данных микроэлементов. 2.4. Накопление ТМ и "13 в серой лесной почве в зависимости от Форм фосфорный удобрений В работах ряда ученых СЗырин и др., 1985: Минеев.1990: Ильин, 1991: Чумаченко.1991: Говорина.Виноградова, 1991; Державин, 1991: Сдобникова, Сушеница.1991: Кирпичников, Черных и др. ,1994) показана возможность накопления в почве разных ТЭ. в том числе ТМ при длительном применении фосфорных удобрений.

В настоящем исследовании изучалось влияние систематического С 24 года) внесения разных форм фосфорных удобрений на накопление ТМ по слоям почвы до глубины 100 см.

2.4.1. Содержание валовых1 Форм ТМ Определение валовых количеств 1М важно для целей мониторинга в связи с тем, что эти показателе отражают химические свойства ТМ и свойства самой почвы, на которой выращиваются растения (Обухов, Плеханова, Цаплина, 1990: Ильин, 1991).

Серая лесная тяжелосуглинистая почва стационара по содержанию валовых Форм ТМ в среднем типична для изучаемых ранее серых лесных почв Рязанской области (табл.2). Почва опытного участка на варианте Б. у. имеет слабую' степень загрязнения по РЬ, Си, N1 (табл. 6). так как отмечены превышения кларка (по Виноградову), хотя все изменения не превышают ПДК (из Методических указаний____1992). •

Таблица 6

Валовое содержание ТМ в почве опыта в зависимости от Форм фосфорных удобрений, мг/кг (слой 0-20 см)

Элемент Кларк ПДК В а р и а н т ы НСР05

Б.у. ЫК гпам К? к: Г

2п 50 100 69 77 70 79 66 60 69 6,3

РЬ 10 30 18 17 18 12 и 23 24 4.3

Си 20 55 38 49 62 60 41 55 64 4.7

N1 .40 85 51 51 49 50 44 45 43 4.8

Сг 210 - 80 89 80 81 66 86 94 5.2

Возможно, это связано не только с техногенным загрязнением, но и повышенным геохимическим Фоном почв данного региона. Верхние слои стационара заметно обогащены РЬ и Си, что свидетельствует о биогенной аккумуляции большинства ТМ гумусовым горизонтом. При внесении фоновых удобрений в слое 0-20 см и по всему профилю серой лесной почвы заметных изменений не произошло,' хотя наблюла-

лись некоторые перераспределения ТМ.

Ю. А. Потатуева и др. С 1994) считают, что количество ТМ и ТЭ. поступавши« в почву с ФосФорными удобгениями, даже без учета выноса элементов растениями, не должны заметно изменить их фонового содержания.

Исследования показали, что превышений ПЛК по ТМ практически по вариантам опыта не было, за исключением Си и Fb по некоторым Формам ФосФорных удобрении. Результаты дисперсионного анализа подтверждает- (НСР05 в табл. 6), что достоверных различий в увеличении содержания по большинству '!М в верхнем слое почни от применяемых Форм фосфорных удобрений не установлено, за исключением РЬ от РоФ и рф. Си от Рлям. Рог. РоФ. Рф.

Уровень поступления элементов-примесей с фосфорными удобрениями настолько низок, что при сушествуших дозах внесения з?ь-грязнение почвы не всегда может четко Фиксироваться как из-за аналитической ошибки, так и природной вариации валовых форм изучаемых элементов.

2.4.2. Накопление подвижных форм ТМ при длительном применении фосфорных удобрений

По мнению многих ученых С Ильин, Степанога.1979: Зырин.Обухов. 1977; Ильин,1991: Черных,1995), более объективную оценку загрязнения почв позволяет получить определение подвижных Форм. ТМ.

Результаты исследований показали, что в верхних горизонтах серой лесной почвы опыта содержание подвижных форм Zn.Nl.Cr,5г несколько увеличено по сравнению с нижележащими слоями, в связи с тем, что исследуемые металлы обладает' способностью депонироваться в гумусе..Также на усиление подвижности могли повлиять кислотность вносимых удобрений и выпадавдие осадки, несущие (эаз-личные загрязнителе.

Азотные и калийные удобрения увеличивали подвижность , потенциальных запасов* Zn, РЬ, но уменьшали наиболее опасные актуальные Формы Си, Cr, Sr. Вносимые по Фону Рдам. Рог. РоФ заметно уменьшили, а Рсл и Рф ^несколько увеличили содержании . обменных Форм Zn С в NH4Ac ) и, наоборот, значительное количество кмслото-растворимых Форм металла С в 1н НС1) выделилось на варианте с Per С табл.7).

фосфорные удобрения на Фоне азота и калия несколько снизили количество РЬ в NlkAc. особенно Рсд, РоФ. РФ, а в 1н НС1 заметное увеличение этого элемента наблюдается на варианте с Per. Содержание подвижных.Форм Cd на вариантах опыта с-NPK удобрениями не изменилось. Однако,•учитывая; что в сырье для- производства фосфорных, удобрений находится- значительное содержание примесей

Таблица 7

Влияние форм фосфорных удобрений на содержание подвижных Форм ТМ в почве С экстрагирующий р~р СНзСООМН СМН4Ас) с рН 4,8 и 1н НС1), слой 0-20 см, мг/кг

Элемент Вытяжка ПДК Варианты НСР05

Б. у. NK йаам № т

Zn

РЬ

Cd . F

Cu

Ni

Сг Sr

NH4AC 1н HC1 NH4Ac ih hc1 NH4Ac Ih HC1 NH4Ac

Mliñí

ih hc1 NH4AC 'ih hc1 NH4AC ih hc1 NH4Ac

0,47 8,2 0,5 2.0 0,03 0.1 2.8 2,5 0,08

23.0 6.0 0.5

3.0

4.0

6.0

6.4 0.90 7.0 0.32 1.6 27.5

0.72

9.4 0,6

' 4.0 0.03 0.1

2.5 0.07 6,7 1,05 6,7 0,19 1,4

20,0

0. 60 8,0 0.5 4,0 0,03 0,1

2.5 0,09

6.6 0.99 6,9 0,11 1,221,0

0. 45 11,9 0.5 6.0 0,03 0,1 2,0 0.08 6,7 » 1.11 >7.0 '0.14 0.8 23.0

0,92 8,6 0,3 4,0 0,03 0,1 2,5 0,09 7.7 0.91 6,9 0,23 1,0 17,5

0,65 8,2 0.4 4,0 0.03 0,1 2.0 0.06 6.0 0.79 6.4 0.15 1.0 19,0

0,73 0,21 6,6

0,4 0,14 4,0 , 0,03 0 0.1 2. 0 0,22 0.11 0,04 5,9 1,06 0,11 5,8 0,11 0,02 1.0 17,0 2.0

Cd - одного из. наиболее опасных металлов, на кислых и слабокислых почвах, а также в условиях промышленного загрязнения, существует необходимость регулярного контроля за количеством данного элемента в удобрениях, почве, растениях и грунтовых водах. Фтор относится к 1 классу высокоопасных химических веществ, загрязняющих почву. В нашем опыте фосфорные удобрения не увеличивали и даже способствовал» некоторому его снижению. Накопление Zn, Pb, Cd. F в верхнем слое почвы на всех вариантах опыта не превысило значение ПДК.

1н НС1 выявила значительные запасы потенциальных Форм Си. 'Уже на варианте Б.у. количество элемента было в 2 раза вше ПДК. Практически на уровне ПДК осталось содержание элемента при внесении фосфорных удобрений: Актуальных, возможно усвояемых Форм N1, в почве опыта небольшое количество. Солянокислый экстрагент выделил заметное содержание потенциальных Форм металла, которое превысило значение ПДК во всех вариантах -опыта. Незначительное количество Сг получено по обеим вытяжкам, кроме обменной Формы при внесении Ред. Стабильный Sr относится к Ш классу малоопасных за-грязняших веществ. Из проведенных нами исследований видно, что содержание • этого подвижного элемента в NH4Ac возрастало по отно-• шению к NK в слое 0-20 см на варианте с Рдам, Per и снижалось по Рсд, РоФ. РФ.

Результаты дисперсионного анализа показали (НСР05 в табл. 7), что достоверного влияния разный Форм фосфорных удобрений на содержание подвижных Форм ТМ (в Ш4Ас) в почве стационара не обнаружено, за исключением Рсд на Сг и Рсг на Зг.

Полученный нами Фактический материал свидетельствует о том, что содержание ТМ в почве опыта- в настоящее время не представляет угрозы загрязнению почв за счет элементов - примесей, содержащихся в ФосФорнык удобрениях, таких, как 2п. Си, N1, РЬ, Р, но, в свою очередь, необходим контроль за содержанием подвижных Форм Сг и Бг.

3. ВЛИЯНИЕ ФОРМ ФОССЮРШХ УДОБРЕНИИ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО КУЛЬТУР СЕВООБОРОТА 3.1. Продуктивность севооборота

Ряд авторов (Сигаркин. Кузнецова. 1973: Мамченкова и др., 1976: Романенкова, Иванова, 1977: Шомпель и др. .1978: Попова и др., 1980: Русаков, 1980: Никитишен и др.. 1991) утверждают, что ведущую роль в повышении продуктивности севооборотов играют азотные удобрения, действия которых наиболее ярко проявляются на Фоне обеспеченности растений фосфором и калием.

Обобщение результатов многолетних исследований по влиянию удобрений на урожайность культур севооборота представлено в таблице 8. ^ .

Таблица 8

Продуктивность культур севооборота в зависимости от Форм фосфорных удобрений, ц/га (среднее за 7 лет)

Варианты Картофель, Гклуб-ни) Ячмень., (зерно) Однолетние травы. Ссено) Озимая ршени- Сзер-но) Св сред за год) Продуктивность севооборота, прибавка к контролю

з. е. %

1. Б. у. 150 23,6 39,6 26,1 26 -10 -28

2. ИК (Фон) . 205 35,0 53,9 36,6 36 - -

3. Ш+Рдам. 285 36,8 52,5 37,5 39 +3 8

4. ИК+Рсг ■ 235 35,0 57,2 39.9 39 +3 8

5. Ш+Рсд 240 36,9 59,3 39,6 40 +4 И

6. М+Роф 229 . 36,2 57,1 40,2 39 -(3' 8

7. Ш+РФ 226 36,2 56,9 41,4 : 39 -•3 8

НСР05 42,8 7.3 6,1 4,6 - - -

урожай растений выра-результятн исследова-

Для оценки суммарной продуктивности жен в зерновых единицах (з.е.). Анализируя ний, можно сказать, что прибавки урожая картофеля, ячменя, однолетних трав, озимой пшеницы от разных Форм фосфорных удобрений в среднем за 7 лет находились в пределах НСР05.

За 28 лет проведения опыта в среднем за год урожайность культур севооборота на варианте Б.у. составила 26 ц/га з.е. Под влиянием МК удобрений данный показатель вырос на 30% по отношению к абсолютному контролю. На вариантах с разными формами фосфорных удобрений, внесенных по фону, сбор зерновых единиц составил 39-40. ц/га. То есть эффективность фосфорных удобрений на хорошо обеспеченной фосфором почве, по сравнению с азотными и калийными удобрениями. была небольшой, прибавки по отношению к контролю С Фону) колебались от 8 до 11%. Это свидетельствует о постепенном выравнивании продуктивности культур севооборота от разных Форм фосфорных удобрений, хотя 'в среднем за все годы исследований лучше зарекомендовала себя водорастворимая Форма - двойной суперфосфат.

3.2. Поступление ТМ в растения в зависимости . от форм фосфорных удобрений

Большой интерес представляет воздействие Форм фосфорных удобрений на содержание металлов в почве и транслокация их в растения. Примеси ТМ и ТЭ попадают в фосфорные удобрения из перерабатываемого фосфатного сырья. Многие исследователи отмечают возможность загрязнения этими примесями почв и продукции растениеводства СМиьеев, 1.990; Ягодин и др., 1989). По данным И. Н.Чума-ченко С1991), фосфорные удобрения в процессе взаимодействия с почвой увеличивают подвижность Мп, Аз, РЬ, У в 1,5-2 раза, а Бг даже в 4 раза, что может привести к усилению поступления их в растения.

Результаты наших исследований по изучению ТМ в культурах севооборота представлены в таблице 9.

Из данных таблицы видно, что продукция, выращенная на варианте Б.у., не отвечает требованиям ПДК. Так, в клубнях картофеля наблюдались превышения ПДК по содержанию 2п, РЬ и Си соответственно на 5, 40 и 118%: в сене однолетних трав - 1п на 14%. РЬ в 6,7 раза и СМ в 33 раза." в зерне озимой пшеницы также имеются значительные превышения ПДК по ТМ. за исключением Си.

Азотные и калийные удобрения Фона способствовали накоплению '¿п. Си. N1 в клубнях картофеля. Легкорастворимые Формы фосфорных удобрении практически не изменили содержание этих металлов по сравнений с фоном, а труднорастворимые несколько увеличили ' концентрат«! этих элементов. В сене однолетних' трав не произошло заметного увеличения содержания ТМ на вариантах с ЫРК по" отношению к варианту Б. у. Под влиянием Ред. внесенного по Фону, в зерне озиюа пи'ннии снизилась' котк-нтраиия 2п, Си, Сг и несколько по-мкчим^ь. по Г'1.\ СИ. аЧ и Мп. .

СлгД.чег;;: Л1-НГ-. накопление* некоторых ТМ в культурах севообо-

Таблица 9

Содержание ТМ в сельскохозяйственной продукции, мг/кг сухого вещества

Варианты 2п РЬ И Си г N1 . 1 СР 1 Мп

К а р т о ф е л ь

ПДК* 10 0 0,5 - 5 0 3,0 1, 0 30

1. Б. у. 10, 5 0,7 - 10. 9 1.6 0, 5 30

2. ЫК 15. 0 0,7 - 13. 0 2.2 0 5 30

3. ЫК +■ Рдам 17. 0 0.8 - 14, 0 2.3 0, г> 30

4. МК + Рсг 15. 0 0.7 - 15, 0 • 2,3 0, 5 30

5. МК +- Рсд 16, 0 0,8 - 16. 0 2.4 0, 5 30

6. ЫК + Роф 19, 0 0,9 - 18, 0 3.2 0. 5 30

7. ИК + РФ 18, 0 0,7 - 18. 0 3.0 0, 5 30

0 д н о л е т н и е т р а в ы

ПДК 50. 0 0,3 0,03 10, 0 0.5 0, 2. -

1. Б. у. 57, 0 2,0 1.0 6. 8 0.5 2, 8 160

2. МК + Рсд 42, 0 2,0 0,8 5, 8 0,6 2, 5 185

3. ЫК + РФ 46. 0 2.0 1,1 7, 0 0,7 2, 5 180

0 з и мая п ш е н и ц а

ПДК 50, 0 0.3 0,03 10, 0 0,5 0, 2 -

1. Б. у. 81, 8 0.7' 0,06 5, 0 1,4 2, 1 2,1

2. ГЖ + Рсд 46, 7 0,9 ; 0.07 4, 0 1,6 1, 9 2.2

*ПДК - по данным В. 1Мннеев а С1980) и "Методическим

указаниям... " 1.1992). рота свыше ПДК на .варианте, где удобрения не вносились, свидетельствует о техногенном загрязнении почвы опытного участка. Поступление элементов-примесей от фосфорных удобрений, по сравнению с вариантом ИК, незначительно. При этом лучше зарекомендовали себя- водорастворимые Формы удобрений, на вариантах с которыми в продукции обнаружено меньшее содержание ТМ.

3.3. Влияние длительного применения фосфорных удобрений на некоторые показатели качества растительной продукции В современных условиях сельскохозяйственного производства важнейшей задачей является создание оптимальной системы питания растений, обеспечивакшей получение максимального урожая с . заданными показателями, качества продукции. Сведения о влиянии фосфорных удобрений на качество зерна озимой пшенииы противоречивы. В опытах одних исследователей (Иванова и др., 1976: Коданев. 1976: Литвинов и др., 1930) применение фосфорных удобрений не оказывает существенного влияния на содержание белка и клейковины в зерне пшенииы. По данным других авторов СНенайденко, 1979: Соловьев и др., 1979), внесение ФосФора повышало белковость зерна. Наряду с этим ряд исследователей (Минерв, 1973: Волл^йдт. 1 Ь74:

Кулаковская, 1980) установили, что при более высоком (более 20 мг Р2.05/100 г) содержании, подвижный фосфатов в почве происходит снижение этих показателей на 0,3-1%. Это намного меньше, чем повышение белковости зерна под влиянием азотных удобрений.

В наших исследованиях азотные и калийные удобрения не изменили содержание азота и белка в зерне озимой пшеницы по •отношению к варианту без удобрений (табл. 10). фосфорные удобрения, внесенные по Фону, способствовали некоторому росту данных показателей, особенно РФ. при использовании которой получено максимальное содержание белка - 12.1%. Концентрация Р205 и К20 на вариантах с остапась примерно на уровне контроля.

Таблица 10

Показатели качества основной продукции культур севооборота, % на сухое вещество

Показатели Культура Варианты

Б. у. NK Рдам № РсКЙ ш РГ

Пшеница 1.79 1,79 1,89 1,85 1.92 1,92 2.13

N Ячмень 1,90 2,40 2,30 2,10 2.10 2,20 2,00

Травы 1,68 1,85 1,96 1,86 1.96 1,92 1,87

.Кашпйаль- 1.47 1.75 1.82 1.75 J-54 1,85 1,75

Пшеница 0,96 0.81 0,90 0.81 0,77 0,74 0,87

Р205 Ячмень 0.65 0,34 0,72 0,60 0,66 0,68 0,73

Травы 0,62 0,68 0,79 0,70 0,83 0.85 0,70

Лаптйвжь. 0.85 0Г 73 0. 68 0.62 0.5R Пг6Г) _1L£2

Пшеница 0,45 0,40 0,40 0,45 0.40 0.35 0,40

КгО Ячмень 0,55 0,64 0.69 0,55 0,58 0.58 0,58

Травы 1,03 1.54 1.18 1,39 1.54 1,18 1,34

Л^аптйель. 2.05 1.75 1.95 ■ 1.85 1.74 1,59 1.85

Пшеница 10.2 10.2 10,7 10,5 10.9 10,9 12,1

Белок Ячмень 10.8 13,7 13,1 12,0 13,1 12.5 11,4

Травы 10.5 11,6 12,3 .11,6 12,3 12,0 11.7

_КашпФель, 9.2 10.9 „11.4 10.9 9.6 11.6 10.9 ■

Крахмал. Картофель 12.8 11,6 .10,9- 12,8 12,8 11,8' 13,9

% на сы- ' ■ -

рое в-во•

Наибольшее количества N и белка в зерне.ячменя обнаружено на варианте NK - 2.4 и 13,7%. Внесенные по их фону фосфорные удобрения несколько • снизили, эти данные, особенно Per и РФ. Азотные и калийные удобрения заметно снизили, а фосфорные значительно увеличили содержание РйОэ. особенно Рдам и РФ в 2 раза по отношению "к йену." На' вариантах с NPK произошло снижение КгО, за исключением РдНм. - .

Фосфорные удоорония улучшили качество сена однолетний трав. Так. количество IJ по отношению к Фону выросло на 0,01-0.11%. и UMoc-iv с ti.'M повысился процент белка на 0,01-0.7%. Лучшие показатели получены от Рдам и Реи. Под влиянием фосфорных удобре)Шй содержание увеличилось на 0, Ой-0,172. особенно от Роф. Произошло снижение К'.:;0 от Рдам и РсФ на 0.36%. Per и РФ на 0,15-0,2% соответственно по отношению к NK. По-видимому, это объясняется эффектом юстового разбавления.

Naa и Их увеличили N в клубнях картофеля и снизили содержание РйОь и КгО. А фосфорные удобрения практически не изменили количество азота, белка и калия в товарной части продукшш. за исключением варианта с Рдам, где наблюдался незначительный рост данных показателей. На делянках с NPK содержание фосфора снизилось на 0,05-0,06% по отношению к контролю.

Разные виды минеральных удобрений оказывают неодинаковое влияние на содержание крахмала в клубнях картофеля. По данным многих авторов (Сигаркин и др., 1978: Попова и др., 1980), азотные удобрения снижают содержание крахмала в картофеле, а фосфорные удобрения чаше всего его повышают СРоыаненкова, Иванова,1977: Ка-сицкий и др., 1980). Хлоросодержашие калийные удобрения снижают количество крахмала (Шемпель и др., 1978", Полова и др., 1980).

В наших исследованиях наблюдалось снижение содержания крахмала в картофеле от применения азотных и калийных удобрений на 1,2 % по отношению к абсолютному контролю. Еще большее снижение его (на 1,9%) произошло на варианте с Рдам, содержащего в одной молекуле фосфор и азот. На уровне фона остался вариант с Роф. Другие Формы фосфорных удобрений способствовали накоплению крахмала: по Per и Рсд на 1.2% и РФ на 2,3% по сравнению с NK.

4. БАЛАНС ТМ В СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ СТАЦИОНАРА

В настоящее время, в связи с обострением экологической ситуации, важное значение приобретает информация о накоплении и перераспределении ТМ, а также выявление вклада различных источников в процесс загрязнения. Большую важность для получения достоверных знаний о поведении металлов в конкретном биоценозе имеет изучение их баланса с использованием ряда ланяшафтю-геохимичес-ких критериев. В' нашей работе изучен баланс цинка, меди, свинца, кадмия, никеля на серой лесной почве при длительном применении фосфорных удобрений вблизи промышленного центра г. Рязани. При расчете баланса ТМ нами использовано уравнение, наиболее полно отражающее статьи прихода и расхода металлов: в статье прихода принимали во внимание поток мокрого и сухого атмосферного осаждения. поступление элементов с удобрениями и с семенами: статья рас-

хода включила вынос с основной и побочной продукцией и вынос элементов в результате технологической и водной эрозии.

В результате исследований (табл. 11) в опыте сложился положительный баланс цинка, меди, свинца, кадмия и .никеля. Изучаемый район характеризуется большим привносом с атмосферными выпадениями цинка, меди и свинца - более 90% от суммарного прихода. Вклад сельскохозяйственного производства для этих элементов значительно ниже и не превышал 10% от вклада промышленных предприятий. Так. с удобрениями на почву поступало цинка, меди и свинца в среднем от 1 до 6%. Здесь особенно выделяются варианты с трудно-Оастворимыми Формами, за счет которых поступление металлов с удобрениями несколько больше. Приход микроэлементов с посевным материалом по всем -элементам невысокий. В отношении кадмия и никеля картина несколько иная. Так, приход с удобрениями, особенно при полном МРК, составил значительную долю (от 11 до 43% от суммарного поступления). Приход с атмосферными осадками, соответственно. снизился и составил 52-77%.

В расходной статье баланса значительную долю занимает вынос элементов с урожаями сельскохозяйственных культур,• особенно по цинку и кадмию - 81-93%. а вынос металлов в результате технологической эрозии самый высокий по свинцу и никелю - 31-54% от суммарного выноса. Самый высокий положительный баланс сложился по меди, колебания на вариантах с МРК составили 135-145 г/га в год. Значительно меньшее накопление ТМ просматривается по цинку и свинцу от 2,8 до 45,9 и от 20,6 до 24,7 г/га в год соответственно, а по кадмию баланс практически равен нулю, за исключением варианта с диаымофосом - всего 2,4 г/га в год. По никелю заметно выделяются варианты с труднорастворимыми формами фосфорных удобрений - здесь накопление в несколько раз выше, чем по остальным Формам.

Таким образом, в исследуемой серой лесной почве Рязанской области сложился положительный баланс всех элементов. За . 28 лет проведения опыта в зависимости от Форм* удобрений прирост металлов составил: по 1п от 0,09 до 0,43 мг/кг почвы, Си - 1,27-1,35 , РЬ -0.19-0.23 . Сс1 - ;0.001-0,022, N1 - 0,001-0,161 мг/кг. Приведенные величины свидетельствуют о том, что в почве за этот период накопилось незначительное количество данйых элементов. В то :».е " время целесообразным является проведение регулярного контроля (мониторинга) за содержанием тяжелых■металлов в почвах, что свя-. эано с большим привносом цинка. меди, свинца с атмосферными выпадениями, . а кадмия И никеля - с минеральными удобрениями.

Таблица 11

Баланс тяжелый металлов в агроценозе

Варианты Поступление, г/га в год Вынос, г/га в год

2п Си РЬ Сй N1 1п Си ! РЬ СИ N1

1. Б. у. 332.6 191.5 38.6 2,1 28,8 329. 8 48.2 15.7 1,3 25,4

2. ЫК 335.7 201.2 40.1 '2,7 32.9 331. 4 60,6 18.6 2.3 30,9

3. МК+Рдаы 337,0 204.1 40.8 3,4 36,5 311, 5 64.8 20.2 1.0 36,4

4. ЫК+Рсг 337,9 208.0 41.3 2,9 35,6 309, 1 63.2 19.8 1,7 33.0

5. ЫК+Рся 336.2 ■ 205.4 40.2 2.9 36,0 326, 8 67.1 19.5 2.3 34,7

6. ЫК+Роф -„344,0 205.3 44.7 3,0 47,1 299, 6 69.2 20.0 2,7 35,6

7. ИК+РФ 345,8 205,5 42.0 3.0 52,8 299. 9 68.9 19.4 2,9 35,5

Б а л а н с

Варианты' г/га в год • иг/кг за 28 лет

2п Си ) РЬ Сй N1 2п Си 1 РЬ | ' СИ N1

1- Б. у. 2.8 143.3 22.9 0.8 3.4 0.03 1.34 .0.21 0.007 0.032

2. ЫК 4.3 140,6 21.5 0,4 2,0 0.04 1,31 0,20 0.004 0.019

3. Ж+Рдам 25.5 139.3 20,6 2.4 0.1 0.24 1,30 0,19 0.022 0.001

4. ¡Ж+Рсг 28,8 144.8 21.5 1.3 2,6 0.27 1,35 0.20 0.012 0,024

5. ЫК+Рся 9,4 138.3 20.7 0,6 1.3 0.09 1.29 . 0.19 0.006 0,012

6. ЫК+Роф 44.4 136.1 24.7 0.3 11.5 0; 41 1.27 0,23 0.003 0.107

7. №{+РФ 45.9 136.6 22.6 • 0,1 17.3 0.43 1.27 0.21 0.001 0.161

вывода И ПРЕДЛОЖЕНИЙ

1. Изучение серии лесных почв Рязанского района Рязанской области, находящихся в непосредственной близости от промышленного г. Рязани, показало на их пространственную и вертикальную неоднородность. Выявлены превышения кларковых величин валовых форм Zn. Pb, Си. Ni и подвижных Форм PL. Си. Ni, что свидетельствует о повышенном геохимическом Фоне почв, а также о их возможном техногенном загрязнении.

2. Длительное систематическое применение Физиологически щелочных Форм фосфорных удобрений имело преимущество перед Физиологически кислыми формами по влиянию на агрохимические показатели серых лесных почв стационара. На вариантах с обесФггоренным фосфитом и фосфоритной мукой в пахотном горизонте почвы в большей степени происходило накопление усвояемых питательных веществ, гумуса, имелась тенденция к снижению кислотности, увеличению суммы поглощенных оснований и степени насыщенное»« почвы основаниями.

3. ОбесФторенный фосфат и фосфоритная мука, содержащие много кальция, способствовали большему накоплению в серой лесной почве стационара гуминовых кислот, а диаммоФос, простой и двойной суперфосфаты увеличивали в групповом составе гумуса долю Фульвокислот, снижали соотношение Сгк : СФк.

4. Формы фосфорных удобрений снизили подвижность биоф'ильно-го микроэлемента Со. но увеличили содержание Zri, Си, за исключением варианта с фосфоритной мукой.

5. Многолетнее внесение разных Форм фосфорных удобрений в почву стационара не привело к существенному увеличению валовых и подвижных Форм ТМ и в настоящее время не представляет угрозы для загрязнения почв. При дальнейшем систематическом применении фосфорных удобрений необходим контроль за содержанием подвижных Форм Cd. Сг. Sr.

6. В среднем, за 28 лет проведения исследований, суммарная продуктивность культур севооборота от разных форм фосфорных удобрений выравнилась, хотя двойной суперфосфат несколько больше повысил выход зерновых единиц с га.

7. фосфорные удобрения оказали положительное влияние на качественные показатели культур севооборота, фосфоритная мука способствовала большему увеличению азота и .выходу белка в -зерне озимой пшеницы, а также максимальному накоплению крахмапа в клубнях картофеля.

8. Сельскохозяйственная продукция, выращенная на варианте без удобрений, имела превышения ПДК по ряду ТМ. Это свидетельствует о техногенном загрязнении почвы опытного участка. Длительное

применение фосфорных удобрений не привело к значительному загрязнению растений. При этом лучше зарекомендовали себя водорастворимые Формы удобрении, на вариантах с которыми в продукции обнаружено меньшее содержание ТМ.

9. За 28 лет проведения исследований в серой лесной почве стационара сложился положительный баланс по 1г\, Си. РЬ, N1, Сг1, но вклад от минеральных удобрений был меньшим по сравнению с привносим ТМ от промышленных выбросов.

10. В связи с тем, что в настоящее время не разработан единый подход к санитарно-гигиеническому нормированию степени загрязнения почв, сравнительно пестрая картина по содержанию ТМ в ' серых лесных почвах Рязанской области может послужить основой для их мониторинга. Учитывая, что серые лесные почвы учхоза "Стеньки-но", других хозяйств Рязанской области испытывают значительные техногенные нагрузки, возникает необходимость строгого проведения комплексного регулярного агроэкологического контроля за состоянием природной среды территорий, прилегающих к промышленным ■ центрам, и получение достоверной биогеохимической оценки миграции и концентрации загрязнителей почв и растений.

основное содержание диссертации опубликовано в следующих

работах:

1. Агроэкологическая оценка фосфорных удобрений на серой лесной почве ■// Агрохимия. 1993. N 7. С. 40-44 С в соав.) .

2. Гумусовое состояние серой лесной почвы под влиянием удобрений / Сб. науч. трудов Рязанского СХИ. 1995. С. 108-110 С в соав.).

3. Тяжелые металлы в серых лесных почвах / Тез. докл. XXX конференции "Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур".- Москва, ВИУА, 1995, С. 21.

4. Качество растениеводческой продукции на загрязненных территориях / Тез. докл. XXX конференции "Эффективность применена средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур". -Москва.' ВИУА. 1995, С. 27.

5. Тяжелые металлы в почвах Рязанской области // Химия в сел. хоз-ве. 1995. N 5. С. 22-25 С в соав.).

6. ФосФаты почвы и фосфорные удобрения / Сб. науч. трудов и материалов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 150-летию П. А. Костычева.- Рязань. РГСХА. 1996 С в печати).

7.'Баланс тяжелых металлов в серой лесной почве / Сб. науч. трудов и материалов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 150-летию П. А. Костычева. - Рязань. РГСХА.'1996

С в печати).