Агроэкологические аспекты применения карбоната кальция конверсионного при известковании дерново-подзолистых почв

Драгунова, Оксана Георгиевна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Агроэкологические аспекты применения карбоната кальция конверсионного при известковании дерново-подзолистых почв
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Агроэкологические аспекты применения карбоната кальция конверсионного при известковании дерново-подзолистых почв"

004609344

На правах рукописи

Драгунова Оксана Георгиевна

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ КОНВЕРСИОННОГО ПРИ ИЗВЕСТКОВАНИИ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ

Специальность 06.01.04 - Агрохимия

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

3 О СЕН 2010

Москва-2010

004609344

Диссертационная работа выполнена на кафедре агрономии и экологии Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Смоленская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Прудников Анатолий Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Афанасьев Рафаил Александрович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Литвинов Борис Васильевич

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук»

Защита диссертации состоится « № » _2010 г.

в « -/Ц » часов « дс? » минут, на заседании диссертационного совета Д220.043.02 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева» по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49. Ученый совет РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева».

Автореферат разослан « » _ у_2010 г. и размещен на

сайте университета - www.timacad.ru

Учёный секретарь диссертационного совета

(¿/^^ Т.В. Шнее

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Резкое снижение объёмов известкования в Нечерноземной зоне России привело к заметному подкислению почв, снижению их плодородия и уменьшению продуктивности агроценозов. Одна из причин этого явления - ликвидация заводов по производству известковой муки. Восстановить их в короткое время вряд ли возможно. В связи с этим актуальными стали исследования, направленные на изучение эффективности и экологической безопасности нетрадиционного химического мелиоранта - карбоната кальция конверсионного (ККК), используемого для известкования кислых почв. Особого внимания заслуживает изучение поведения основного загрязнителя ККК - нерадиоактивного стронция в системе ККК - почва - растение. Результаты этих исследований позволяют установить возможный риск, связанный с использованием ККК для известкования почв, и уточнить регламенты его безопасного применения.

В проведённых исследованиях впервые изучено влияние ККК на агрохимические свойства дерново-подзолистой слабосмытой почвы, а также процессы миграции стронция мелиоранта с жидким и твёрдым стоком. Разработаны предложения по применению ККК в качестве мелиоранта кислых почв при ми-нимализации негативного экологического воздействия на окружающую природную среду.

Цель и задачи исследований. Целью работы является выявление путей миграции стронция, содержащегося в мелиоранте карбонате кальция конверсионном при его использовании в качестве материала для известкования кислых почв, и разработка экологически безопасных условий его применения.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

• выявить влияние карбоната кальция конверсионного на ППК кислых дерново-подзолистых почв при внесении его в качестве известкового материала в чистом виде и при совместном внесении с доломитовой мукой и минеральными удобрениями;

• изучить действие ККК на доступность питательных веществ и плодородие почвы;

• выявить влияние карбоната кальция конверсионного на миграцию стронция, кальция, магния и других катионов и анионов по профилю почвы;

• установить возможность миграции стронция, других загрязняющих веществ и биогенных элементов при внесении ККК;

• выявить влияние карбоната кальция конверсионного на урожайность сельскохозяйственных культур;

• выяснить влияние ККК на накопление стронция в почвах, почвенных и грунтовых водах, надземной массе растений;

• дать экологическую и экономическую оценку возможности использования ККК в качестве мелиоранта кислых дерново-подзолистых почв.

Научная новизна работы. Настоящая работа яатяется результатом обобщения комплексных многолетних полевых и лабораторных исследований, выполненных в 2004 - 2008 гг. Получены новые данные по агроэкологической оценке карбоната кальция конверсионного, его влиянии на свойства дерново-подзолистых почв и их плодородие. Впервые изучена транслокация стронция и кальция по профилю почвы, а также с поверхностным и внутрипочвенным стоком.

Практическая значимость работы. В результате проведённых исследований изучены химический состав и физические свойства карбоната кальция конверсионного. Получены новые данные о влиянии применения ККК на накопление нерадиоактивного стронция в системе мелиорант - почва - растение. Это позволяет разработать предложения по регламентам безопасного применения ККК для известкования кислых дерново-подзолистых почв.

Определены количественные параметры массопереноса стронция с поверхностным и внутрипочвенным стоком, установлены размеры его миграции по профилю почвы, которые использованы для оценки и прогнозирования экологической ситуации в агросистемах при применении ККК. Проведённые исследования направлены на снижение до минимума риска загрязнения почв стронцием при использовании ККК.

Апробация работы. Материалы исследований доложены на научно-практических конференциях молодых учёных в ФГОУ ВПО «Смоленская государственная сельскохозяйственная академия» в 2007, 2008 и 2010 гг., в ФГОУ ВПО «Смоленский сельскохозяйственный институт» в 2006.; на международной научной конференции в ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА» в 2007 г.; на V Всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосбережение и экологическая безопасность» (Смоленск, 2006 г.); на Всероссийской научно-практической конференции во ВННИИЗиЗПЭ в 2006 г.; на областном конкурсе молодых учёных в 2008 г.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 15 печатных работ, в том числе одна в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 235 страницах машинописного текста, включает содержание, введение, 6 глав, 71 таблицу, 40 рисунков и список публикаций из 218 наименований, в том числе 11 иностранных авторов. Приложения представлены на 25 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Карбонат кальция конверсионный как химический мелиорант

В Смоленской, Новгородской областях в качестве известкового материала может рассматриваться карбонат кальция конверсионный (ККК), являющийся отходом производства сложных минеральных удобрений. ККК наряду с достоинствами имеет и существенные недостатки, обусловленные наличием в нём токсических примесей и, прежде всего, нерадиоактивного стронция, содержание которого составляет до 1,7%.

Анализ литературных источников показал, что в проведённых ранее исследованиях (В.Ф. Дричко, 2002; A.B. Литвинович и др., 2004; А.Н. Небольсин и др., 2004) трансформация стронция ККК изучалась в основном в вегетационных опытах. Вследствие этого остаются малоизученными процессы, определяющие поведение токсиканта в экосистемах, что является необходимым условием для разработки методов прогнозирования экологической обстановки. Недостаточно исследовано влияние ККК и минеральных удобрений на транслокацию стронция в системе мелиорант - почва - растение.

2. Условия и методика проведения исследований Для выявления путей миграции стронция, содержащегося в карбонате кальция конверсионном, были проведены исследования на опытном поле Смоленской ГСХА и на полигоне, заложенном на естественном лугу с мелкотрав-нозлаково-разнотравным травостоем, используемым преимущественно на выпас. На пашне опыт заложен по следующей схеме:

1. Контроль (без извести и без удобрений)

2. Карбонат кальция конверсионный (ККК) - 5 т/га

3. Доломитовая мука (ДМ) - 5 т/га

4. ККК - 2,5 т/га + ДМ - 2,5 т/га

5. NgaP45K45 - нитрофоска + селитра аммиачная (под клевер луговой

6.KKK-5T/ra + N80P45K45

7. ДМ - 5 т/га + N80P45K45

8. ККК - 2,5 т/га + ДМ - 2,5 т/га + Ng0P4sK4s

Почва на опыте дерново-подзолистая, легкосуглинистая, слабоокульту-ренная, слабосмытая, с содержанием гумуса 1,65%; pHKci 4,95; гидролитическая кислотность - 3,53 мг-экв/100 г почвы; содержание подвижного фосфора - 69 мг/кг и обменного калия - 87 мг/кг. Уклон восточной экспозиции крутизной 3,6-5°. Размещение вариантов рендомизированное, повторность четырёхкратная, площадь учётной делянки 50 м2.

В июле 2004 г. на опытном участке были заложены две стоковых площадки: в контрольном варианте и в варианте с внесением ККК и расчётных доз NPK для учёта поверхностного и внутрипочвенного стока. ДМ и ККК внесли в

начале сентября под культивацию. Весной 2005 г. на опыте была проведена культивация, внесены минеральные удобрения и посеяна яровая пшеница сорта Энита с подсевом клевера лугового сорта Смоленский 29 с тимофеевкой луговой Ленинградская 204. Под клевер осенью вносили Р^Кбо в виде двойного суперфосфата и хлористого калия. В 2008 г. по пласту высевали яровую пшеницу сорта Мис.

Полигон на естественном лугу расположен на склоне северо-восточной экспозиции крутизной 5-6°. Площадь полигона 1,0 га. Полигон граничит со сла-бовыраженной поймой реки Ясенная, расстояние до которой составляет 150170 м. Осенью 2005 г. на полигоне проведено известкование почвы ККК. ККК внесён поверхностно. В верхней части полигона заложены две стоковые площадки площадью 12,5 м2, оборудованные для сбора поверхностного и внутри-почвенного стока.

Почва полигона дерново-сильноподзолистая супесчаная, слабосмытая. Гумусовый горизонт 20 см; pHKCi 4,43; гидролитическая кислотность - 3,82 мг-экв/100 г почвы, обеспеченность фосфором и калием ниже средней.

Агрохимический анализ почвы проводили по общепринятым методикам. Подвижный кальций и стронций определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре AAS-30 (ГОСТ 26487-85); валовый кальций, калий, стронций и серу - на рентгено-флуоресцентном спектрометре "AXIOS Advanced". Щелочные и щелочноземельные катионы, ион аммония, анионы хлора, брома, фтора, сульфат-ион, нитрат- и нитрит-ион, фосфат-ион в осадках, поверхностном и внутрипочвенном стоке, в воде определяли методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель 103-РТ». Статистическая обработка данных урожая проведена по Б.А. Доспехову (1985). Регрессионный и корреляционный анализ проводился с помощью ПЭВМ и использованием программного приложения MS Excel.

Погодные условия в годы проведения исследований сильно различались. 2004 г. характеризовался недостаточным увлажнением и повышенным температурным режимом. 2005 г. был умеренно тёплым со слабо выраженным недостатком влаги в конце вегетационного периода. В 2006 г. погодные условия сильно варьировали. Прохладный и влажный май сменился тёплым и сухим июнем и июлем. В августе и в первой декаде сентября количество осадков в 4 раза превышало норму. В 2007 г. устойчивый снежный покров образовался лишь во второй половине января. В течение вегетационного периода отмечен недостаток влаги, но периодически выпадали ливневые дожди, приводящие к образованию стока. 2008 год характеризовался умеренно-холодной и снежной зимой, ранней тёплой весной с большим количеством осадков, что способствовало интенсивному образованию поверхностного и внутрипочвенного стока.

Июнь был избыточно влажным и прохладным. Температурный режим и количество осадков в июле-августе не отличались от среднемноголетних. Осень была сухой и тёплой.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3. Влияние карбоната кальция конверсионного на свойства дерново-подзолистых почв разного гранулометрического состава Изменение параметров плодородия легкосуглинистой почвы. Внесение известковых материалов привело к заметному изменению величины рНка (табл. 1). Наибольшее изменение отмечено в варианте с внесением доломитовой муки (+1,1)- При внесении ККК увеличение величины рН составило 0,94. В варианте с внесением минеральных удобрений в первый год отмечено некоторое увеличение показателя рНКа, которое произошло, видимо, в результате минерализации растительных остатков многолетних трав.

Таблица 1 - Динамика кислотности почв в слое 0-20 см

Вариант 2004 г. (до внесения мелиорантов) 2004 г. осень 2005 г. осень 2006 г. осень 2007 г. осень 2008 г. осень

Контроль 4,95 4,98 5,00 4,93 4,97 4,90

ККК 5 т/га 4,91 5,85 5,80 5,62 5,37 5,44

ДМ 5 т/га 4,97 6,07 5,83 5,79 5,87 5,84

ККК 2,5 т/га + ДМ 2,5 т/га 4,92 5,65 5,82 5,71 5,67 5,19

К80Р45К45 4,99 5,10 5,03 4,98 4,93 4,85

ККК 5 т/га + К8оР«1С|5 4,91 5,46 5,73 5,42 5,39 5,36

ДМ5т/га + М8оР45К45 4,96 5,75 5,82 5,70 5,67 5,50

ККК 2,5 т/га + ДМ 2,5 т/га + М80Р«!С,5 4,94 5,86 5,71 5,65 5,59 5,47

В последующие годы на изменение кислотности оказывали влияние внесённые мелиоранты и удобрения, а также погодные условия. В контрольном варианте отмечалось постепенное подкисление почвенного раствора.

Сравнивая действие ККК и ДМ, необходимо отметить, что при внесении ККК уменьшение величины рНКС1 происходило в пахотном слое значительно быстрее, чем при внесении доломитовой муки. За пять лет в варианте с ККК показатель рНКа уменьшился на 0,41, а при внесении ДМ - на 0,23. Внесение минеральных удобрений несколько ускоряло темпы подкисления пахотного горизонта почвы, т.к. использовались физиологически кислые удобрения. В вариантах, где вносили минеральные удобрения и мелиоранты, величина рНка была несколько ниже, однако близка к показателю, где вносились только мелиоранты. При этом меньшие темпы подкисления отмечены при внесении доломитовой муки.

В опыте отмечено изменение гидролитической кислотности. При внесении доломитовой муки Нг в пахотном слое уменьшилась с 2,87 до 1,74 мг-экв/100 г почвы, ККК - с 2,93 до 1,82 мг-экв/100 г почвы. Минеральные удобрения не оказали влияние на изменение гидролитической кислотности.

Изменилась сумма поглощённых оснований. При внесении ККК и ДМ сумма поглощённых оснований увеличилась на 2,3 и 2,2 мг-экв/100 г почвы соответственно. Применение минеральных удобрений не изменило этот показатель.

Отмечена тенденция к улучшению агрофизических свойств почвы.

Влияние ККК на динамику валового кальция. При внесении мелиорантов изменилось содержание валового кальция в почве. До закладки опыта оно составляло 0,448±0,09%. В большей мере содержание валового кальция возрастало при внесении доломитовой муки по сравнению с ККК. Это обусловлено более быстрым взаимодействием ККК с поглощающим комплексом почвы и более высокой подвижностью кальция, внесённого в виде карбоната кальция. При внесении минеральных удобрений отмечена тенденция к более быстрому вымыванию кальция из гумусового горизонта почвы.

Исследования показали, что при внесении ККК содержание валового кальция по профилю почвы возросло не только в слое 0-20 см (до 0,51%), но и в слоях 20-40 см и 40-60 см.

Динамика агрохимических свойств супесчаной почвы. Установлено, что поверхностное внесение ККК на полигоне привело к изменению величины рНКс1 и рНто по профилю почвы. В 2006 г. в пахотном слое отмечено увеличение рНкс! на 0,05 летом и на 1,75 осенью. В 2008 г. эта величина составила осенью 5,86. В более глубоких слоях почвы показатель рНка изменялся незначительно (табл. 2).

Таблица 2 - Изменение рНКа, рНН2о и гидролитической кислотности по профилю почвы при внесении ККК___

Вариант Слой рНш рНщо Нг, мг-экв/100 г почвы

почвы,см 2006 г. 2006 г. 2007 г 2008 г 2006 г. 2006 г. 2006 г. 2008г.

(лето) (осень) (осень). (осень). (лето) (осень) (осень) (осень)

0-20 4,38 4,25 4,52 4,46 5,46 6,41 3,77 4,14

20-40 4,63 4,29 4,67 4,60 5,90 6,54 3,31 3,40

Контроль 40-60 4,49 - 4,69 4,61 6,08 6,11 1,40 1,39

60-80 4.52 - 4,76 4,71 6,12 6,17 1,18 1,20

80-100 4,62 - 4,71 4,70 6,19 6,16 1,19 1,21

0-20 4,43 6,00 6,10 5,86 5,49 6,45 3,62 1,82

20-40 4,46 4,81 4,94 4,89 5,68 6,60 2,57 1,70

ККК 40-60 4,45 - 4,89 4,77 6,09 6,21 1,37 1,38

60-80 4,50 - 4,82 4,77 6,10 6,18 1,20 1,18

80-100 4,60 - 4,77 4,75 6,18 6,21 1,18 1,19

В 2006 г. определяли рНнго и гидролитическую кислотность по профилю почвы. Полученные данные показывают, что величина рННго постепенно увеличивается по профилю дерново-подзолистой почвы.

Изменялась также величина гидролитической кислотности. При внесении ККК этот показатель снизился в слое 0-20 см с 3,82 мг-экв/100 г почвы в 2005 г. до 1,82 мг-экв/100 г почвы в 2008 г. и в слое 20-40 см с 3,77 до 1,70 мг-экв/100 г почвы соответственно.

Влияние ККК на содержание обменного кальция. После внесения ККК на полигоне заметно возросло содержание валового кальция. Содержание подвижных форм этого элемента осенью 2005 г. было невысоким. При внесении ККК содержание обменного кальция в почве возрастало не только в слое 0-20 см (в 1,85 раз в 2006 г.), но и в слоях 20-40 см (в 3,31 раза в 2008 г.) и 40-60 см (в 1,43 раза в 2007 г.). Это может служить одним из подтверждений достаточно высокой подвижности иона кальция в почве.

4. Миграция биогенных элементов с поверхностным и внутрипочвенным стоком на пашне

Объёмы поверхностного и внутрипочвенного стока. В годы исследований отмечен поверхностный и внутрипочвенный сток. Его величина варьировала по годам и определялась количеством выпавших осадков, глубиной промерзания почвы, возделываемой культурой и другими причинами. В 2005 г. было отмечено 6 периодов стока, в 2006 г. - 8 периодов, в 2007 г. - 5 периодов, в 2008 г. - 8 периодов стока.

Поверхностный сток наблюдался в основном в период снеготаяния и сильно зависел от возделываемой культуры. Так, в 2005 г. он наблюдался весной, когда стеблестой пшеницы ещё не был сформирован. Общий объём стока в 2005 г. составлял 195,1-205,3 мм. В 2006 г. общий объём стока составлял 232,4-235,1 мм. За сезон 2007 г. он составил 101,7-105,7 мм, а в 2008 г. - 105,5-115,8 мм.

Большая часть стока приходилась на внутрипочвенный, который составлял от 88,6% в 2007 г. до 77,7% в 2006 г. от количества выпавших осадков.

Катионный состав поверхностного и внутрипочвенного стока. При внесении ККК и минеральных удобрений в поверхностном стоке возросло содержание аммония, натрия, кальция, магния, калия. Во внутрипочвенном стоке повысилось содержание натрия, магния, кальция, а концентрация калия и аммония практически не изменилась.

Катион кальция преобладает среди катионов, содержащихся в лизиметрических водах под дерново-подзолистыми почвами. Содержание этого элемента в поверхностном стоке сильно изменялось по годам и периодам стока. На второй год после внесения ККК концентрация кальция в поверхностном стоке резко возросла (в 3-7 раз).

В профильтровавшейся через метровый слон почвы воде содержание кальция превышало концентрацию этого элемента в поверхностном стоке, как в контроле, так и в варианте с внесением ККК и удобрений. Это подтверждает выводы многих исследователей о том, что фильтрационные воды на дерново-подзолистых почвах относятся к гидрокарбонатному классу и при промывном водном режиме, который свойственен дерново-подзолистым почвам, миграция двухвалентного катиона кальция вниз по профилю почвы служит одной из причин подкисления дернового горизонта.

При внесении ККК наряду с кальцием в почву попадает нерадиоактивный стронций. Наибольшие концентрации стронция в поверхностном стоке наблюдали во второй год после внесения ККК (2005 г.). В контрольном варианте количество стронция по срокам учёта слабо изменялось и составляло не более 0,29 мг/л. Внесение ККК и удобрений под вспашку приводило к увеличению стронция в поверхностном стоке в 1,6-4,7 раза (табл. 3). Максимальные концентрации стронция не превышали предельно-допустимых величин (ПДК5г = 7 мг/л).

Таблица 3 - Концентрация стабильного стронция в поверхностном

и внутрипочвенном стоке, мг/л

Периоды Поверхностный сток Внугршючвенный сток

стока Контроль ККК + Ы80Р4<К45 Контроль ККК + Кк0Р«5К4,

2005 г.

16-20.03 0,207 0,236 0,153 0,171

19-20.04 0,243 0,217 0,528 0,239

16.05 0,286 0,466 0,107 0,498

14-16.06 0,286 0,524 0,136 0,509

2006 г.

28-30.03 0,061 0,073 0,052 0,029

31.03 -07.04 0.064 0,163 0,207 0,057

08-15.04 - - 0,084 0,080

22.05 -01.06 0,127 0,079 0,076 0,141

02-10.08 0,149 0,257 0,131 0,114

2007 г.

12.03 0,055 0,594 0,056 0,043

22.03 . 0,512 0,043 0,047

04.07 0,248 0,653 - -

17.07 0,208 0,221 0,075 0,080

01.10 - 0,173 - -

2008 г.

11-18.03 0,114 0,056 0,058 0,074

01-08.04 0,119 0,163 0,057 0,084

29.04- 13.05 0,084 0,177 0,076 0,080

03-10.06 - 0,179 - 0,141

29.07 - 07.08 0,114 0,257 0,202 0,131

Содержание стронция во внутрипочвенном стоке варьировало в течение сезона. При внесении ККК в почву не было отмечено закономерного повышения содержания этого катиона в стоке, что обусловлено медленным перемещением стронция за пределы иллювиального горизонта. В 2007 г. количество стронция в почвенных водах составляло не более 0,08 мг/л. Только к июню 2008 г. концентрация его возросла до 0,14 мг/л.

Потери биогенных элементов и стронция с твёрдым и жидким стоком. Твёрдый сток, или точнее смыв почвы водными потоками, в основном происходил с поверхностным стоком и зависел, прежде всего, от его величины, а также состояния поверхности почвы. Перенос почвенных частиц с внутри-почвенным стоком был незначителен. Полученные данные показывают, что основной смыв почвы происходил в периоды таяния снега.

В 2005 г. было смыто 1654 кг/га почвы в контроле и 1662 кг/га почвы в варианте ККК + N^sl^; в 2006 г. - 339 и 384 кг/га; в 2007 г. - 566 и 532 кг/га; в 2008 г. - 1927 и 2021 кг/га соответственно. В целом, за годы исследований вместе со стоком было смыто 4486 кг/га почвы в контроле и 4599 кг/га почвы в варианте с внесением ККК и минеральных удобрений.

Вместе со смытой почвой происходил вынос биогенных элементов и стронция на слабо эродированной пашне. Потери кальция за 2005-2008 гг. составили 20 кг/га с контрольного участка и 23 кг/га с варианта с внесением конверсионного мела и удобрений (табл. 4).

Таблица 4 - Вынос химических элементов смытой почвой за 2005-2008 гг., слой 0-20 см, кг/га_

Варианты опыта Калий Кальций Стронций

Валовое содержание, % Потери, кг/га Валовое содержание, % Потери, кг/га Валовое содержание, % Потери, кг/га

Контроль 1,98 89 0,449 20 0,0121 0,54

KKK + N80P45K45 1,99 92 0,494 23 0,0129 0,59

Вынос валового калия вместе с почвой составил свыше 89 кг/га. Потери стронция за годы исследований по вариантам отличались незначительно.

Был определён вынос кальция и стронция с поверхностным и внутрипоч-венным стоком. Наибольшие потери элементов отмечены с внутрипочвенным стоком.

Потери кальция за 2005-2008 гг. с поверхностным и внутрипочвенным стоком составили соответственно 7,14 и 18,52 кг с контрольного участка и 67,55 и 103,89 кг с варианта с внесением ККК и удобрений.

С внесением ККК увеличился массоперенос стронция в 1,62 раза в поверхностном стоке ив 1,15 раза во внутрипочвенном стоке (табл. 5).

Таблица 5 - Массоперенос нерадиоактивного стронция с поверхностным и внутрипочвенным стоком, кг___

Контроль KKK + N8OP45K45

Показатели Поверхностный сток Внутрипочвен-ный сток Поверхностный сток Внутрипочвен-ный сток

2005 г.

Среднее содержание в стоке, мг/л 0,256 0,231 0,361 0,301

Потери, кг 0,16 0,31 0,24 0,42

2006 г.

Среднее содержание в стоке, мг/л 0,113 0,110 0,143 0,084

Потери, кг 0,04 0,21 0,05 0,17

2007 г.

Среднее содержание в стоке, мг/л 0,170 0,050 0,431 0,057

Потери, кг 0,05 0,04 _ 0,11 0,05

2008 г.

Среднее содержание в стоке, мг/л 0,108 0,098 0,166 0,102

Потери, кг 0,01 0,09 0,02 0,11

Всего потерь, кг 0,26 0,65 0,42 0,75

Общие потери элементов с жидким стоком составили: кальция - 74,69 кг в поверхностном стоке, 122,41 кг во внутрипочвенном стоке; стронция - 0,91 и 1,17 кг соответственно.

Накопление стронция в зерне, соломе яровой пшеницы и кормовой массе многолетних трав. Применение ККК в качестве известкового материала повышает содержание подвижных форм кальция и стронция в почве и, следовательно, может способствовать поступлению стронция в растения. ПДК для стронция в сельскохозяйственной продукции не установлены.

При внесении ККК отмечается заметное увеличение содержания стронция в зерне и соломе яровой пшеницы сорта Энита. В 2005 г. концентрация элемента в зерне возросла почти в 4,5 раза и достигла 0,0008% (табл. 6). Повышение содержания стронция отмечено при внесении всех сочетаний мелиорантов.

В соломе накапливалось стронция больше, чем в зерне. При внесении ККК концентрации стронция возросла в 1,76 раза.

В 2008 г. была высеяна яровая пшеница сорта Мис. Полученные данные показывают, что при внесении ККК содержание нерадиоактивного стронция в зерне возрастало по сравнению с контролем в 3,71 раза.

При внесении ККК отмечено накопление стронция в сухом веществе клевера лугового Смоленский 29 по сравнению с контролем. В первом укосе содержание этого элемента возрастало в 2,54 раза, во втором укосе - в 2,40 раза

(табл. 7). С урожаем клевера лугового за 2006 г. в варианте ККК + Ы80Р4оКб0 было вынесено 2,754 кг/га стронция.

Таблица 6 - Содержание стронция в зерне и соломе яровой пшеницы сорта Энита (2005 г.) и Мис (2008 г.) и вынос его с урожаем _

Варианты Содержание стронция, % в сухом веществе Вынос стронция с урожаем, кг/га

Зерно Солома, 2005 г. Зе| 5НО Солома, 2005 г.

2005 г. 2008 г. 2005 г. 2008 г.

Контроль 0,00018 0,00017 0,00266 0,0018 0,0027 0,0657

ККК 5 т/га 0,00080 0,00063 0,00468 0,0108 0,0178 0,1942

ДМ 5 т/га 0,00029 0,00021 0,00316 0,0037 0,0058 0,1283

ККК 2,5 т/га + ДМ 2,5 т/га 0,00064 0,00054 0,00376 0,0094 0,0163 0,1515

М80Р45К45 0,00031 0,00024 0,00346 0,0057 0,0062 0,1723

ККК5т/га + ЫвоР45К45 0,00072 0,00055 0,00409 0,0139 0,0191 0,2499

ДМ5т/га + ^оР45К45 0,00031 0,00023 0,00295 0,0055 0,0079 0,1723 0.2196

ККК 2,5 т/га + ДМ 2,5 т/га + ^(ЛзКдз 0,00063 0,00053 0,00353 0,0127 0,0191

Таблица 7 - Содержание стронция в сухом веществе клевера лугового

Смоленский 29 и вынос его с урожаем, 2006 г.

Вариант Содержание стронция, % в сухом веществе Вынос стронция, кг/га

1 укос 2 укос 1 укос 2 укос

Контроль 0,0093 0,0097 0,552 0,356

ККК 5 т/га 0,0236 0,0233 1,822 1,323

ДМ 5 т/га 0,0145 0,0139 1,127 0,770

ККК 2,5 т/га + ДМ 2,5 т/га 0.0175 0,0182 1,412 1,045

>^оР4оКбо 0,0163 0,0158 0,978 0,872

ККК 5 т/га + ЫвсЛоКет 0,0193 0,0187 1,602 1,152

ДМ5т/га + М80Р4оК60 0,0157 0,0152 1,267 0,985

ККК 2,5 т/га + ДМ 2,5 т/га + Ы^оКбо 0,0163 0,0171 1,330 1,108

О степени безопасности нерадиоактивного стронция можно судить по соотношению кальция и стронция в полученной продукции. Отношение концентраций Са:Бг в кормах должно превышать 160, сужение отношения до 80 делает корма гигиенически неполноценными (Минеев В.Т., 1989).

Внесение мелиорантов приводило к сужению отношения кальция к стронцию. Оно было минимальным в вариантах ККК и ККК + Т^г^К^. В соломе это соотношение было уже, чем в зерне. В клевере соотношение увеличивалось и лишь в варианте с внесением ККК и минеральных удобрений было меньше 80. При внесении ККК с доломитовой мукой соотношение Са:Эг было значительно шире. Следовательно, таким способом можно добиваться достижения безопасного уровня поступления стронция в корма при использовании ККК.

5. Модель массопереноса стронция при внесении карбоната кальция конверсионного в качестве известкового материала Миграция стронция с поверхностным и внутрипочвенным стоком.

На стоковых площадках, заложенных летом 2005 г. на естественном лугу, в 2006 г. отмечено 8 периодов стока, в 2007 г. - 6 периодов, в 2008 г. - 8 периодов стока. Общий объём стока в 2006 г. составлял 182,6 мм в контрольном варианте и 185,8 мм в варианте с внесением ККК; в 2007 г. - 97,0 и 97,5 мм; в 2008 г. - 96,9 и 98,8 мм соответственно.

Максимальный поверхностный сток наблюдался в период весеннего снеготаяния. После отрастания растительности на лугу его величина значительно уменьшилась, избыточное количество влаги сбрасывалось с внутрипочвенным стоком, на долю которого приходилось 68-80%.

За годы исследований на полигоне отмечен небольшой по сравнению с пашней смыв почвы с поверхностным стоком. D целом, вместе со стоком было смыто 845 кг/га почвы в контроле и 774 кг/га почвы в варианте с внесением ККК.

Внесение ККК привело к увеличению содержания стронция в поверхностном стоке 2006 г. в 2,37-4,63 раза. В 2007 г. максимальная концентрация стронция отмечена в октябре - 0,085 мг/л в контроле и 0,562 мг/л в варианте с применением ККК (рис. 1).

Рис. 1 - Содержание стабильного стронция в поверхностном стоке, мг/дм3

По сравнению с 2006-2007 гг., в 2008 г. наблюдалось снижение массопереноса стронция с поверхностным стоком. Тем не менее, концентрация этого элемента в поверхностном стоке с известкованного участка была выше, чем в поверхностных водах с контроля.

С внесением ККК увеличилась миграция стронция с поверхностным стоком в 3,7 раза. В целом, за годы исследований вместе с жидким стоком вынос стронция составил 0,09 кг в контроле и 0,21 кг в варианте с применением конверсионного мела. Внесение ККК на естественном лугу почти не оказало влия-

нне на содержание стронция во внутрипочвенном стоке. В 2008 г. его содержание в варианте с ККК превышало его количество в контроле в 1,20 раза (рис. 2).

2006 г. 2008 г.

30.03 12.04 21.11 □ Контроль ■ ККК

Рис. 2 - Содержание стабильного стронция во внутрипочвенном стоке, мг/дм3

В целом за годы исследований содержание стронция в почвенных водах составляло тысячные доли мг/л и не превышало 0,120 мг/л.

С внутрипочвенным стоком вынос стронция составил 0,23 кг в контроле и 0,24 кг в варианте с применением конверсионного мела.

Накопление и распределение подвижных форм стронция и кальция в почве. В почве после внесения ККК одновременно наблюдается увеличение количества подвижного кальция и подвижного стронция. В 2005 г. содержание подвижных форм стронция возросло в 2,1-5,8 раз. Внесённый с ККК стронций аккумулировался в слое почвы 0-20 см. Следовательно, на природных лугах сорбция стронция дерниной препятствует его передвижению по профилю почвы.

В 2006 г. отмечено резкое сокращение подвижных форм стронция в дерновом и подзолистом горизонтах почвы при внесении ККК. Это свидетельствует о закреплении этого элемента и уменьшении его подвижности в 5-10 раз. После внесения ККК заметно возросло содержание кальция, как в слое 0-20 см, так и в слоях 20-40 и 40-60 см. Это служит подтверждением достаточно высокой подвижности этого химического элемента по профилю почвы.

К 2008 г. наблюдалась стабилизация содержания кальция по почвенному профилю. Повышенная концентрация отмечалась только в слоях 0-20 и 20-40 см. Следовательно, кальций и стронций, внесённые с ККК, в течение 2-3 лет в основном закрепляются в почве, способность их к миграции постепенно снижается. Однако их массоперенос в 2-3 раза выше, чем без внесения ККК.

Накопление стронция в надземной биомассе естественного луга. Содержание кальция в сухом веществе многолетних трав колебалось в пределах 0,37-0,42% в контроле и 0,61-0,69% в варианте с внесением ККК, что в 1,72 раза выше. Отмечено увеличение содержания стабильного стронция в надземной массе растений. Оно составило 0,028%, т.е. возросло в 2,93 раза. Отношение

Са : Бг не превышало 80. Минимальным оно было в первый год после внесения ККК в почву - 62.

Изменение катионного и анионного состава воды в реке Ясенная.

Изучение химического состава вод реки Ясенная показало, что в период весеннего снеготаяния наблюдалась миграция катионов щелочных и щелочноземельных металлов вплоть до реки. Отмечено увеличение содержание катионов кальция и стронция.

В период снеготаяния отмечено повышение величины рН в створе ниже полигона, причём этот показатель был несколько выше в воде, отобранной у левого берега со стороны полигона. Так как вода реки Ясенной характеризуется щелочной реакцией, это позволяет говорить о значительном антропогенном воздействии на этот водоисточник.

В другие периоды отбора в пробах воды не было выявлено заметных различий в верхнем и нижнем створах. В летний период отборы проводились при выпадении существенных осадков. Полученные результаты позволяют заключить, что даже при поверхностном внесении ККК миграция кальция и стронция может происходить только при наличии поверхностного стока.

Модель миграции стронция и его поступление в открытые водоисточники. Для прогнозирования возможного накопления токсиканта в экосистеме и выявления путей его миграции значительный интерес могут представлять модели на основе уравнений материального баланса.

На рисунке 3 представлена схема возможного поведения в агроэкосисте-ме нерадиоактивного стронция, вносимого с мелиорантом. Базовым компонентом является почва. Критический компонент, который отражает состояние и уровень загрязнения экосистемы, - это водоисточник.

Для материализации данной схемы применялись уравнения расчёта мас-сопереноса стронция, внесённого с мелиорантом. В основе уравнений материального баланса лежит закон сохранения вещества в изучаемой системе.

КМА = КО + КНФ + КППК - КМ.ЖС - КМ.ТС - КФ - КМ.ВС - КУ ± ккс

где КВ - валовое количество стронция в почве; КМ - количество стронция, внесенного с ККК; КО - количество стронция в почве до внесения мелиоранта; КМ.ЖС - количество стронция мелиоранта, смываемое с поверхностным жидким стоком; КМ.ТС - количество стронция мелиоранта, смываемое с частичками почвы; КМ.ВП - количество стронция мелиоранта, переносимое профильтровавшимися водами вниз по профилю почв; КППК - коли-

кв= ко + км,

КМ = КНФ + КППК + КМ.ЖС + КМ.ТС + КФ + кмвс

КВ = КО + КНФ + КППК

КМЗ = КМ.ЖС + КМ.ТС + КФ + KM.BC

КР = КУ + ккс

[1] [2] [3] И] [5]

чество стронция мелиоранта, закрепляемое в почве в обменной форме; КНФ - количество стронция мелиоранта, закрепляемое в почве в необменной форме; КФ - количество стронция мелиоранта, переносимого вниз по профилю почв; КМ.ВС - количество стронция мелиоранта, переносимого водными потоками по водоупору с внугрипочвенным стоком; КМЗ - количество стронция мелиоранта, выступающее в качестве источника загрязнения водоисточников; КР - количество аккумулированного стронция; КУ - накопление стронция в урожае; ККС - накопление стронция в корневых системах и пожнивных остатках; КМА - общий баланс стронция в агроэкосистеме.

Рис. 3 - Возможные пути миграции стронция в агроэкосистеме

С учётом выноса с урожаем фактический баланс стронция складывается следующим образом (из расчёта на 1 га площади): Валовые запасы в слое почвы 0-60 см - 5515 кг Внесено с мелиорантом - 127 кг Смыто с почвой -1,97 кг Перенесено с поверхностным стоком - 0,21 кг Перенесено с внутрипочвенным стоком - 0,24 кг Внесено с осадками - 0,009 кг (в снеге) Вынесено с урожаем (за год) - 0,498 кг Накоплено в корнях и пожнивных остатках - 0,475 кг Величина баланса-+123 кг Может поступить в водоисточники - 0,45 кг

Следовательно, проведённый анализ позволяет констатировать, что стронций, внесённый в агроэкосистему с мелиорантом, в основном закрепляется в почве.

6. Оценка возможности использования карбоната кальция конверсионного в качестве мелиоранта Экономическая и экологическая оценка. Экономическая оценка позволяет определить наиболее эффективный вариант известкования почвы. Из-за невысокой стоимости ККК затраты на известкование приходятся, в основном, на транспортные расходы, горюче-смазочные материалы, топливо и работу сельскохозяйственных машин.

Наиболее рентабельным является внесение ККК и доломитовой муки в половинных дозах (59,1%). Внесение смеси известковых материалов на фоне удобрений характеризуется более низким уровнем рентабельности, однако чистый доход почти не снижается, и получен дополнительный урожай, составляющий 0,66 т/га (табл. 8).

Таблица 8 - Показатели экономической эффективности возделывания яровой пшеницы сорта Мис__

Показатель Контроль ККК дм 0,5ККК + 0,5ДМ ЫРК ККК + №К ДМ + ЫРК 0,5ККК + 0,5ДМ + №К

Урожайность, т/га 1,61 2,83 2,74 3,01 2,58 3,47 3,45 3,67

Стоимость 1 т, руб. 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000

Стоимость продукции, руб./га 6440 11320 10960 12040 10320 13880 13800 14680

Производственные затраты, руб./га 6479,44 6817,00 6887,34 6863,81 9167,28 9486,98 9554,22 9531,47

Себестоимость 1 т/руб. 4024,50 2408,83 2513,63 2280,34 3553,21 2734,00 2769,34 2597,13

Чистый доход -39,44 4503 4072,66 5176,19 1152,72 4393,02 4245,78 5148,53

Рентабельность, % 66,1 59,1 75,4 12,6 46,3 44,4 54,0

По агрохимической эффективности ККК не уступает стандартным мелиорантам, но для исключения негативного влияния на состояние окружающей природной среды и здоровье людей необходимо учитывать качество подземных вод местности.

Следует осторожно подходить к применению ККК в Сафоновском, Ярцевском и Дорогобужском районах, где артезианские воды часто содержат значительные количества стабильного стронция, и есть вероятность проявления стронцийобусловленных заболеваний.

На других территориях применение ККК для известкования кислых почв в принципе целесообразно. Для исключения экологического риска при разра-

ботке проекта известкования необходимо обязательно учитывать содержание кальция и стабильного стронция в почвах, почвенных, фунтовых водах.

ВЫВОДЫ

1. При внесении мелиорантов изменяются агрохимические свойства дерново-подзолистой слабосмытой почвы: повышается величина рН, сумма поглощённых оснований в пахотном горизонте, степень насыщенности почв основаниями, снижается гидролитическая кислотность. Карбонат кальция конверсионный обладает высокой нейтрализующей способностью. Скорость изменения агрохимических показателей при его внесении значительно выше по сравнению с доломитовой мукой.

2. При внесении карбоната кальция конверсионного повышается содержание в почве подвижных форм биогенных элементов: кальция, калия, магния, нитратов, сульфатов. Изменяется насыщенность почв двухвалентными катионами. Вместе с этим возрастает массоперенос кальция с почвенно-грунтовыми водами.

3. Внесение мелиорантов оказывает разностороннее действие на агрофизические свойства почвы: снижает объём твёрдой фазы, способствует уменьшению плотности почвы, повышению её пористости и водопроницаемости. Увеличивается доля ила и физической глины.

При известковании ККК возрастает содержание агрономически ценных агрегатов размером 1-0,25 мм. Внесение ККК способствует росту коэффициента структурности до 2,79.

4. На слабо эродированной пашне наблюдался поверхностный и внутри-почвенный сток. Величина поверхностного стока зависит от возделываемой культуры и количества выпавших осадков. Большая часть стока приходится на внутрипочвенный, который составлял от 11,4% в 2007 г. до 22,3% в 2006 г. от количества выпавших осадков.

5. Внесённый в качестве мелиоранта ККК повышал в поверхностно сте-каемых водах концентрацию ионов кальция, магния, стронция, аммония, нитратов, во внутрипочвенном стоке - катионов кальция и магния.

6. Все изучаемые мелиоранты оказали заметное влияние на урожайность яровой пшеницы и продуктивность клевера лугового Смоленский 29. При известковании продуктивность клевера возрастала на 2,00-2,37 т/га в первый год использования и в 1,51-1,76 раза во второй год. Урожайность яровой пшеницы возрастала на 0,2-1,2 т/га.

7. Мелиоранты оказали заметное влияние и на качество полученного корма. При их внесении содержание сырого протеина в сухом веществе клеве-

ротимофеечной травосмеси возрастало на 2,70-3,06%. Повышалось содержание кальция и магния.

8. Внесение ККК приводило к увеличению содержания стронция в зерне и соломе яровой пшеницы, в сухой массе клевера лугового в 1,5-3 раза. Однако неблагоприятное соотношение Са: Бг наблюдалось лишь в варианте с совместным внесением конверсионного мела и минеральных удобрений.

9. Наиболее заметный вынос стронция за пределы агроэкосистемы возможен со смытой с поверхности участка почвой. При внесении ККК под многолетние травы смыв почвы уменьшается в 5-7 раз.

Ю.На естественных травостоях заметный смыв почвы и перенос токсиканта возможен в период весеннего снеготаяния, что подтверждается увеличением концентрации стронция на створе ниже полигона в период снеготаяния.

11.Миграция стронция с поверхностным стоком незначительна. Она может иметь отрицательные последствия для водоисточников лишь в первый год после внесения высоких доз мелиорантов. Однако при своевременной заделке ККК в почву опасность существенного переноса стронция в водоисточники с жидким стоком исключается.

12. Стронций достаточно медленно мигрирует вниз по профилю почвы. За четыре года исследований установлено изменение содержания валовых количеств стронция в почве только в подпахотном горизонте. На пахотных землях этот процесс протекает быстрее, чем на естественных многолетних травянистых агроценозах.

13.При внесении ККК на малобуферных с низким содержанием гумуса почвах более целесообразно совместное применение ККК с доломитовой мукой в половинных дозах.

14. Для исключения экологического риска при разработке проекта известкования необходимо обязательно учитывать содержание кальция и стабильного стронция в почвах, почвенных, грунтовых и поверхностных водах. Карбонат кальция конверсионный можно использовать лишь в тех районах Смоленской области, где почвы и природные воды не загрязнены стронцием.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для мелиорации кислых дерново-подзолистых почв можно использовать карбонат кальция конверсионный. Доза внесения мелиоранта должна определяться исходя из буферной ёмкости и способа предполагаемого использования возделываемых культур. При известковании низко плодородных, с невысокой ёмкостью поглощения почв целесообразно вносить половинную дозу карбоната кальция конверсионного с половинной дозой доломитовой муки.

2. Для исключения возможности миграции нерадиоактивного стронция с поверхностным стоком необходимо обеспечить быструю заделку карбоната кальция конверсионного после его внесения.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Маковский, Р.Д. Миграция стронция, внесённого с мелиорантами / Р.Д. Маковский, А.Д. Прудников, О.Г. Драгунова // Агрохимический вестник. - 2008. - №3 - С. 10-12.

2. Прудников, А.Д. Содержание катионов в поверхностном и внутрипоч-венном стоке при известковании дерново-подзолистых слабосмытых почв карбонатом кальция конверсионным / А.Д. Прудников, Р.Д. Маковский, О.Г. Драгунова, С.А. Яненков // Ресурсосбережение и экологическая безопасность : мат. V Всерос. науч.-практич. конф. - Смоленск :_, 2006. - С. 88-91.

3. Яненков, С.А. Содержание анионов в поверхностном и внутрипочвен-ном стоке при известковании дерново-подзолистых слабосмытых почв карбонатом кальция конверсионным / С.А. Яненков, О.Г. Драгунова, А.Д. Прудников // Ресурсосбережение и экологическая безопасность : мат. V Всерос. науч.-практич. конф. - Смоленск :_, 2006. - С. 136-138.

4. Драгунова, О.Г. Содержание катионов в поверхностном и внутрипоч-венном стоке при известковании дерново-подзолистых слабосмытых почв карбонатом кальция конверсионным / О.Г. Драгунова, С.А. Яненков // Молодые учёные вуза - сельскохозяйственному производству : сб. мат. межвуз. науч.-практич. конф. - Смоленск, 2006. - С. 15-17.

5. Драгунова, О.Г. Содержание анионов в поверхностном и внутрипоч-венном стоке при известковании дерново-подзолистых слабосмытых почв карбонатом кальция конверсионным / О.Г. Драгунова, СА. Яненков // Молодые учёные вуза - сельскохозяйственному производству : сб. мат. межвуз. науч.-практич. конф. - Смоленск, 2006. - С. 145-148.

6. Прудников, А.Д. Миграция катионов с поверхностным и внутрипоч-венным стоком при известковании дерново-подзолистых слабосмытых почв карбонатом кальция конверсионным / А.Д. Прудников, О.Г. Драгунова, С.А. Яненков // Инновационно-технологические основы развития земледелия : сб. докл. Всерос. науч.-практич. конф. - Курск :_, 2006. - С. 514-517.

7. Драгунова, О.Г. Пути миграции стронция, внесённого для известкования дсрново-подзолистых почв с карбонатом кальция конверсионным / О.Г. Драгунова, С.А. Яненков // Исследования молодых учёных — аграрному производству : сб. мат. межвуз. науч.-практич. конф. - Смоленск, 2007. - С. 3-7.

8. Драгунова, О.Г. Концентрация стабильного стронция в поверхностных и внутрипочвенных водах при известковании дерново-подзолистой почвы

карбонатом кальция конверсионным / О.Г. Драгунова // Исследования молодых учёных - аграрному производству : сб. мат. межвуз. науч.-практич. конф. -Смоленск, 2007. - С. 30-32.

9. Яненков, С.А. Эффективность различных известковых материалов при выращивании клевера лугового / С.А. Яненков, О.Г. Драгунова // Исследования молодых учёных - аграрному производству : сб. мат. межвуз. науч.-практич. конф. - Смоленск, 2007. - С. 75-78.

10.Драгунова, О.Г. Миграция стронция с поверхностным и внутрипоч-венным стоком при внесении карбоната кальция конверсионного в качестве известкового материала / О.Г. Драгунова, А.Д. Прудников // Проблемы и перспективы развития аграрного производства : сб. мат. междунар. науч. конф. -Смоленск, 2007.- С. 146-147.

И.Драгунова, О.Г. Влияние карбоната кальция конверсионного на транслокацию стронция с поверхностным и внутрипочвенным стоком / О.Г. Драгунова // Научные разработки молодых учёных - аграрному производству : сб. мат. внутривуз. науч.-практич. конф. - Смоленск : ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА»,2008.-С. 38-40.

12.Драгунова, О.Г. Особенности миграции стронция и кальция с поверхностными и внутрипочвенными водами при известковании почв карбонатом кальция конверсионным / О.Г. Драгунова // Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК : сб. мат. междунар. науч. конф. аспирантов и молодых учёных. -Брянск : ФГОУ ВПО «Брянская ГСХА», 2008. - С. 150-154.

13.Драгунова, О.Г. Агроэкологические аспекты применения карбоната кальция конверсионного при известковании дерново-подзолистых почв / О.Г. Драгунова, СЛ. Яненков// Конкурс молодых учёных : сб. мат.- Смоленск : Универсум, 2008.-С. 146-149...

14.Драгунова, О.Г. Методические подходы к определению водорастворимых форм неорганических катионов и анионов в дерново-подзолистой почве методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель - 103 РТ» / О.Г. Драгунова // Активизация роли молодых учёных - путь к формированию инновационного потенциала АПК : сб. мат. междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 70-летию проф., заслуж. деятеля науки РФ Гордеева Анатолия Михайловича. -Смоленск: ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА», 2009. - Часть 1. - С. 59-63.

15.Драгунова, О.Г. Влияние химических мелиорантов на кислотно-основные свойства дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы / О.Г. Драгунова, А.Д. Прудников // Научное обеспечение аграрного производства в современных условиях : сб. мат. междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 35-летию ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА» - Смоленск : ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА», 2010. - Ч. I. - С. 89-91.

Подписано в печать 27.08.2010 г. Формат 60х84'Лб. Печ. л. 1,38. Уч.-изд. л. 1,09. Тираж 100 экз. Заказ №0214.

Библиотечно-издагельский комплекс ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА» 214000, Смоленск, ул. Б.Советская, 10/2

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Драгунова, Оксана Георгиевна

ВВЕДЕНИЕ.

I. КАРБОНАТ КАЛЬЦИЯ КОНВЕРСИОННЫЙ КАК ХИМИЧЕСКИЙ МЕЛИОРАНТ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1 Уровень плодородия дерново-подзолистых почв и потребность их в химических мелиорантах.

1.2 Экологическое состояние земель сельскохозяйственного назначения Смоленской области.

1.3 Карбонат кальция конверсионный как химический мелиорант для кислых почв.

1.3.1 Состав, свойства ККК и технологические особенности его применения для известкования почв.

1.3.2 Действие ККК на свойства почв и продуктивность сельскохозяйственных культур.

1.3.3 Загрязняющие вещества в ККК.

1.3.3.1 Химия стронция и его биологическая роль.

1.3.4 Основные механизмы'поведения стронция в почвах.

1.3.5 Миграция стронция в системе «мелиорант - почва - растение».

II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Цель и задачи исследования.

2.2 Схема полевого опыта по изучению миграции катионов и анионов с поверхностным и внутрипочвенным стоком. Описание полигона.

2.3 Характеристика почвы опыта и полигона.

2.4 Методы проведения исследований.

2.5 Метеорологические условия в годы проведения исследований.

Ш. ВЛИЯНИЕ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ КОНВЕРСИОННОГО НА СВОЙСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ РАЗНОГО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА.

3.1 Изменение параметров плодородия легкосуглинистых почв при внесении различных мелиорантов и удобрений на слабосмытой пашне.

3.1.1 Динамика агрофизических свойств почвы при внесении мелиорантов.

3.1.2 Изменения величины рН и гидролитической кислотности почв при внесении ККК и других известковых материалов.

3.1.3 Влияние ККК на динамику биогенных элементов.

3.1.4 Динамика показателей плодородия почвы.

3.2 Динамика свойств супесчаной почвы при внесении ККК на естественном лугу.

3.2.1 Изменение агрофизических свойств почвы.

3.2.2 Влияние ККК на агрохимические свойства почвы.

3.2.3 Динамика биогенных элементов при внесении ККК.

IV. МИГРАЦИЯ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С ПОВЕРХНОСТНЫМ И ВНУТРИПОЧВЕННЫМ СТОКОМ НА ПАШНЕ.

4.1 Объёмы поверхностного и внутрипочвенного стока.

4.2 Катионный состав поверхностного и внутрипочвенного стока.

4.3 Анионный состав поверхностного и внутрипочвенного стока.

4.4 Потери биогенных элементов и стронция с твёрдым и жидким стоком на слабо эродированной пашне.

4.5 Вынос биогенных элементов и стронция с урожаем сельскохозяйственных культур.

4.6 Баланс биогенных элементов и стронция на слабо эродированной пашне.

V. МОДЕЛЬ МАССОПЕРЕНОСА СТРОНЦИЯ ПРИ ВНЕСЕНИИ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ КОНВЕРСИОННОГО В КАЧЕСТВЕ ИЗВЕСТКОВОГО МАТЕРИАЛА.

5.1 Поверхностный и внутрипочвенный сток.

5.2 Массоперенос стронция с твёрдым и жидким поверхностным стоком.

5.3 Миграция стронция по профилю почвы.

5.4 Миграция стронция с внутрипочвенным стоком.

5.5 Накопление стронция в надземной биомассе естественного луга.

5.6 Изменение катионного и анионного состава воды в реке Ясенная.

5.7 Модель миграции стронция и его поступление в открытые водоисточники.

VI. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ КОНВЕРСИОННОГО В КАЧЕСТВЕ МЕЛИОРАНТА.

6.1 Экономическая оценка возможности использования ККК в качестве мелиоранта.

6.2. Энергетическая эффективность применения мелиорантов под клевер луговой.

6.3. Экологическая оценка возможности использования ККК в качестве мелиоранта.

ВЫВОДЫ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Агроэкологические аспекты применения карбоната кальция конверсионного при известковании дерново-подзолистых почв"

Сохранение плодородия дерново-подзолистых почв невозможно без внесения известьсодержащих мелиорантов. В последние годы объёмы известкования сократились до нуля, что обусловлено не только высокой стоимостью известковых удобрений, но и увеличением расходов на их перевозку. Поэтому без расширения ассортимента известковых материалов вряд ли возможно восстановление требуемых объёмов известкования.

В Смоленской, Новгородской областях в качестве известкового материала может рассматриваться карбонат кальция конверсионный (KECK), являющийся отходом производства сложных минеральных удобрений. ККК наряду с достоинствами имеет и существенные недостатки, обусловленные наличием в нём токсических примесей и, прежде всего, нерадиоактивного стронция, содержание которого составляет до 1,7%. Для достоверной оценки возможного риска негативного экологического воздействия на окружающую природную среду необходимо проведение исследований по изучению поведения токсических примесей в системе мелиорант — почва - растение и их влияния на качество полученной продукции.

В проведённых ранее исследованиях [66], [117], [133] трансформация стронция карбоната кальция конверсионного изучалась в основном в вегетационных опытах. Вследствие этого остаются малоизученными процессы, определяющие поведение токсиканта в экосистемах, что является необходимым условием для разработки методов прогнозирования экологической обстановки. Недостаточно исследовано влияние ККК и минеральных удобрений на транслокацию стронция в системе мелиорант — почва — растение.

Актуальность проблемы. Резкое снижение объёмов известкования в Нечерноземной зоне России привело к заметному подкислению почв, снижению их плодородия и уменьшению > продуктивности1 агроценозов. Одна из причин этого явления — ликвидация заводов по производству известняковой муки. Восстановить их в короткое время вряд ли возможно. В связи с этим актуальными стали исследования, направленные на изучение эффективности и экологической безопасности нетрадиционного химического мелиоранта — карбоната кальция конверсионного (ККК), используемого для известкования кислых почв. Особого внимания заслуживает изучение поведения основного загрязнителя ККК — нерадиоактивного стронция в системе ККК — почва -растение. Результаты этих исследований позволяют установить возможный риск, связанный с использованием ККК для известкования почв, и уточнить регламенты его безопасного применения.

В проведённых исследованиях впервые изучено влияние ККК на агрохимические свойства дерново-подзолистой слабосмытой почвы, а также процессы миграции стронция с жидким и твёрдым стоком. Разработаны предложения по применению ККК, позволяющие использовать его в качестве мелиоранта кислых почв и при этом избежать негативного экологического воздействия на окружающую природную среду.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

• изучить действие ККК на доступность питательных веществ и плодородие почвы;

• выявить влияние карбоната кальция конверсионного на урожайность сельскохозяйственных культур;

• выяснить влияние карбоната кальция конверсионного на накопление стронция в почвах, почвенных и грунтовых водах, надземной массе растений;

Научная новизна работы. Настоящая работа является результатом обобщения комплексных многолетних полевых и лабораторных исследований, выполненных в 2004-2008 гг. Получены новые данные по агроэкологи-ческой оценке карбоната кальция конверсионного, его влиянии на свойства дерново-подзолистых почв и их плодородие. Впервые изучена транслокация стронция и кальция по профилю почвы, а также с поверхностным и внутрипочвенным стоком.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Эколого-агрохимическая оценка карбоната кальция конверсионного при его использовании для повышения плодородия дерново-подзолистых почв.

2. Размеры переноса нерадиоактивного стронция и кальция при мелиорации кислых почв ККК.

3. Математическая модель, описывающая поведение стронция в системе ККК — почва - водоём.

4. Комплекс количественных показателей, описывающих миграцию стронция по профилю почвы.

Практическая значимость работы. В результате проведённых исследований изучены химический состав и физические свойства карбоната кальция конверсионного. Получены новые данные о влиянии применения ККК на накопление нерадиоактивного стронция в системе мелиорант — почва - растение. Это позволяет разработать предложения по регламентам, рекомендации и руководства по безопасному применению ККК для известкования кислых дерново-подзолистых почв.

Проведённые исследования направлены на снижение до минимума риска загрязнения почв стронцием при использовании ККК. Определены количественные параметры массопереноса стронция с поверхностным и внут-рипочвенным стоком, установлены размеры его миграции по профилю почвы, которые использованы для оценки и прогнозирования экологической ситуации в агросистемах при применении ККК.

Апробация работы. Материалы исследований доложены на научно-практических конференциях молодых учёных в ФГОУ ВПО «Смоленская государственная сельскохозяйственная академия» в 2007, 2008 и 2010 гг., в ФГОУ ВПО «Смоленский сельскохозяйственный институт» в 2006 г.; на международной научной конференции в ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА» в 2007 г.; на V Всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосбережение и экологическая безопасность» (Смоленск, 2006 г.); на Всероссийской научно-практической конференции во ВННИИЗиЗПЭ в 2006 г.; на областном конкурсе молодых учёных в 2008 г.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 15 печатных работ, в том числе одна - в журнале «Агрохимический вестник».

Заключение Диссертация по теме "Агрохимия", Драгунова, Оксана Георгиевна

ВЫВОДЫ

4. На слабо эродированной пашне наблюдался поверхностный и внутрипочвенный сток. Величина поверхностного стока зависит от возделываемой культуры и количества выпавших осадков. Большая часть стока приходится на внутрипочвенный, который составлял от 11,4% в 2007 г. до 22,3% в 2006 г. от количества выпавших осадков.

5. Внесённый в качестве мелиоранта ККК повышал в поверхностно стекаемых водах концентрацию ионов кальция, магния, стронция, аммония, нитратов, во внутрипочвенном стоке — катионов кальция и магния.

7. Мелиоранты оказали заметное влияние и на качество полученного корма. При их внесении содержание сырого протеина в сухом веществе кле-веротимофеечной травосмеси возрастало на 2,70-3,06%. Повышалось содержание кальция и магния.

8. Внесение ККК приводило к увеличению содержания стронция в зерне и соломе яровой пшеницы, в сухой массе клевера лугового в 1,5-3 раза. Однако неблагоприятное соотношение Са : Sr наблюдалось лишь в варианте с совместным внесением конверсионного мела и минеральных удобрений.

10. На естественных травостоях заметный смыв почвы и перенос токсиканта возможен в период весеннего снеготаяния, что подтверждается увеличением концентрации стронция на створе ниже полигона в период снеготаяния.

11. Миграция стронция с жидким стоком незначительна. Она может иметь отрицательные последствия для водоисточников лишь при внесении высоких доз мелиорантов в первый год после внесения. Однако при своевременной заделке ККК в почву опасность существенного переноса стронция в водоисточники с жидким стоком исключается.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для мелиорации кислых дерново-подзолистых почв можно использовать карбонат кальция конверсионный. Доза внесения мелиоранта должна определяться исходя из буферной ёмкости и способа предполагаемого использования возделываемых культур. При известковании низкоплодородных, с невысокой ёмкостью поглощения почв целесообразно вносить половинную дозу карбоната кальция конверсионного с половинной дозой доломитовой муки.

Заключение

На слабо эродированной пашне наблюдался поверхностный и внутри-почвенный сток. Величина поверхностного стока зависит от возделываемой культуры и количества выпавших осадков. Большая часть стока приходится на внутрипочвенный, который составлял от 11,4% в 2007 г. до 22,3% в 2006 г. от количества выпавших осадков.

Внесение конверсионного мела увеличивало в поверхностно стекаемых водах концентрацию ионов кальция, магния, стронция, аммония, нитратов, во внутрипочвенном стоке - катионов кальция и магния.

Внесение мелиорантов на слабосмытых кислых дерново-подзолистых почвах оказало заметное влияние на урожайность яровой пшеницы и продуктивность клевера лугового Смоленский 29. При известковании продуктивность клевера возрастала на 2,00-2,37 т/га в первый год использования и в 1,51-1,76 раза во второй год.

Мелиоранты оказали заметное влияние и на качество полученного корма. При их внесении содержание сырого протеина в сухом веществе клеверотимофеечной травосмеси возрастало на 2,70-3,06%. Повышалось содержание кальция и магния.

Внесение ККК приводило к увеличению содержания стронция в зерне и соломе яровой пшеницы, в сухой массе клевера лугового в 1,5-3 раза. Однако неблагоприятное соотношение Са : Sr наблюдалось лишь в варианте с совместным внесением конверсионного мела и минеральных удобрений.

V. МОДЕЛЬ МАССОПЕРЕНОСА СТРОНЦИЯ ПРИ ВНЕСЕНИИ

КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ КОНВЕРСИОННОГО В КАЧЕСТВЕ

ИЗВЕСТКОВОГО МАТЕРИАЛА

В последние годы в качестве известковых материалов в Смоленской области используется карбонат кальция конверсионный (ККК). Учитывая то обстоятельство, что ККК содержит до 1,5-1,8% стабильного стронция, можно предположить определённое увеличение этого элемента при его внесении в почве и растениях, а также возможное попадание в поверхностные и почвенные воды и водоёмы.

Стронций по большому числу параметров близок кальцию. Оба элемента являются элементами энергетического накопления и относятся к подвижным в почве. Для оценки возможного влияния применения нестандартного агрохимиката KECK на свойства почвы, качество растительной продукции и состав поверхностных и внутрипочвенных вод был заложен полигон на склоне крутизной 5-7° площадью 1 га, на котором внесён ККК в дозе 9,9 т/га. В верхней части полигона расположены две стоковые площадки площадью 25 м , на одной из которых внесён ККК, другая использовалась в качестве контроля. Полигон занят многолетней травянистой растительностью, которая в годы исследований не использовалась.

На стоковых площадках учитывался поверхностный и внутрипочвенный сток, в котором определялись концентрации наиболее распространённых катионов и анионов. В расположенной на расстоянии 200-250 м от полигона реке Ясенной периодически отбирались пробы воды, определялся их химический состав. Изучалось также содержание химических веществ в осадках. На учётных площадках проводилось определение хозяйственной урожайности, ботанического состава травостоя, а также качество растительной массы.

5.1 Поверхностный и внутрипочвенный сток

На стоковых площадках, заложенных летом 2005 г. на естественном лугу, в течение 2005-2008 гг. отбирались пробы воды для изучения химического состава поверхностного и внутрипочвенного стока.

В осенний период 2005 г. стока не было. Исследования на стоковых площадках полигона показали, что в 2006 г. отмечено 8 периодов стока (табл. 5.1). Наиболее интенсивный поверхностный и внутрипочвенный сток наблюдался ранней весной в период таяния снега.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Драгунова, Оксана Георгиевна, Смоленск

1. Авдонин, Н.С. Известкование кислых почв / Н.С. Авдонин. - М. : Колос, 1976.-304 с.

2. Агрохимическая характеристика почв сельскохозяйственных угодий Российской Федерации. М. : Агроконсалт, 2002. - 67 с.

3. Агрохимические методы исследования почв / Под ред. А.В. Соколова. -М.: Наука, 1975.-656 с.

4. Аканова, Н.И. Агроэкологическая и энергетическая эффективность сочетания известкования с минеральными удобрениями : автореф. дис. . д-ра биол. наук / Н.И. Аканова. М.: ВИУА, 2001. - 36 с.

5. Аканова, Н.И. Агроэкологическая оценка известьсодержащих отходов промышленности / Н.И. Аканова // Агрохим. вестник. 2002. - №2 - С. 20-24.

6. Аканова, Н.И. Кальцийсодержащие отходы промышленности источник известковых удобрений / Н.И. Аканова, И.А. Шильников, Н.А. Кирпичников, М.В. Никифорова // Химия в сельском хозяйстве. - 1996. — №6. - С. 17-19.

7. Алексеев, Ю.В. Влияние фосфогипса и мела на поступление стронция-90 в растения из почвы / Ю.В. Алексеев // Агрохимия. — 1983. №4. - С. 109-112.

8. Алексеев, Ю.В. Тяжёлые металлы в почвах и растениях / Ю.В. Алексеев. Л.: Агропромиздат, 1987. - 142 с.

9. Алексеев, Ю.В. Определение химической активности известняков / Ю.В. Алексеев, В.И. Бугакова // Химия в сельском хозяйстве. — 1996. №4. - С. 16-17.

10. Алямовский, Н.И. Известковые удобрения в СССР / Н.И. Алямовский. -М. : Колос, 1966. 253 с.

11. Аналитическая химия стронция / Н.С. Полуэктов, В.Т. Мищенко, Л.И. Кононенко, С.В. Бельтюкова М. : Наука, 1978. - 278 с.

12. Анненков, Б.Н. Основы сельскохозяйственной радиологии / Б.Н. Анненков, Е.В. Юдинцева. — М. : Агропромиздат, 1991. — 287 с.

13. Анохин, B.JI. Моделирование процессов миграции радионуклидов в ландшафтах / B.JI. Анохин. М. : Атомиздат, 1974. — 143 с.

14. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В. Ари-нушкина. М. : Изд-во МГУ, 1970. - 436 с.

15. Баканов, В.Н. Кормление коров. / В.Н. Баканов. — М. : Московский рабочий, 1973.-119 с.

16. Бакунов, Н.А. Миграция 90Sr в толще нарушенного сложения, идентификация механизма переноса / Н.А. Бакунов // Почвоведение. — 1998. №1. - С. 1356-1361.

17. Барабанов, А.Т. Закономерности формирования поверхностного стока талых вод, его прогноз и регулирование / А.Т. Барабанов // Ресурсосберегающие технологии земледелия. — Курск, 2005. — С. 384-387.

18. Белоконь, В.Д. Использование известьсодержащих отходов в качестве мелиорантов / В.Д. Белоконь, Л.П. Удалова // Химия в сел. хоз-ве. 1977. -№8.-С. 10-13.

19. Березин, JI.B. Изменение содержания тяжёлых металлов и отношения кальция к стронцию в почвах солонцового комплекса при их химической мелиорации / JI.B. Березин, И.Б. Брюханов // Агрохимия. 1995. — №1. — С. 100-105.

20. Березин, JI.B. Исследование накопления фтора и стабильного стронция в растениях в связи с мелиорацией солонцовых почв / JI.B. Березин, Т.М. Токарева, О.Б. Сабаева // Сибирский биологический журнал. 1991. - Вып. 3. - С. 52-56.

21. Бобко, Е.В. Избранные сочинения / Е.В. Бобко. М. : Сельхозиздат, 1963.-359 с.

22. Бобрицкая, М.А. Поступление в почву азота с атмосферными осадками и вынос его из почвы лизиметрическими водами / М.А. Бобрицкая // Почвоведение. 1963. - №9. - С. 21-29.

23. Богданов, Н.М. К вопросу об известковании почв / Н.М. Богданов, А.Д. Хлыстовский // Агрохимия. 1975. - №10. - С. 55-62.

24. Богдевич, И.М. Рациональное использование загрязнённых радионуклидами почв Беларуси / И.М. Богдевич, И.Д. Шмигельская, С.В. Тарасюк // Природные ресурсы. 1997. - №4. - С. 15-28.

25. Будник, С.В. Миграция веществ с поверхностным стоком при снеготаянии / С.В. Будник // Агрохимия. 2006. - №5 - С. 70-77.

26. Будник, С.В. Промерзание и оттаивание почвы при перераспределении химических элементов на склоне / С.В. Будник // Аграрная наука. — 2000. — №7.-С. 28-29.

27. Булгаков, А.А. Моделирование долговременной трансформации форм нахождения 90Sr в почвах / А.А. Булгаков, А.В. Коноплев // Почвоведение. -2005.-№7.-С. 825-831.

28. Булгаков, А.А. Разработка методов прогнозирования распределения 90Sr и 137Cs в природных системах почва — вода : дис. . канд. хим. наук / А.А. Булгаков. Обнинск : НПО «Тайфун», 1998. - 165 с.

29. Бурков, В.В. Стронций. Минералогия, геохимия и главные типы месторождений. / В.В. Бурков, Е.К. Подпорина // Труды Ин-та минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов. М. : Изд-во АН СССР, 1962. -Вып. 12.-С. 5-17.

30. Бурматов, И.М. Влияние антропогенных факторов на накопление тяжёлых металлов, фтора и стронция в дерново-подзолистых суглинистых почвах

31. Новгородского района / И.М. Бурматов, Т.А. Николаева, Г.И. Филипченкова // Вестник Новгородского государственного университета. — 1999. №11. -С. 7-9.

32. Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Вадюнина. -М. : Агропромиздат, 1986. 415 с.

33. Василенков, С.В. Некоторые вопросы оптимизации условий стекания внутриснежных вод / С.В. Василенков // Сб. статей междунар. науч.-пр. конференции «Наука и образование возрождению сельского хозяйства России в XXI веке». - Брянск, 2000. - С. 397-398.

34. Васильев, И.П. Практикум по земледелию / И.П. Васильев и др.. М. : КолосС, 2004. - 424 с.

35. Величко, В.А. Промышленные отходы как известьсодержащие мелиоранты / В.А. Величко, М.А. Кузьмич // Химия в сельском хозяйстве. 1986. -№5.-С. 14-19.

36. Вернадский, В.И. Проблемы биогеохимии / В.И. Вернадский. М. : Наука, 1980.-219 с.

37. Виноградов, А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах / А.П. Виноградов. М. : Изд-во АН СССР, 1957. - 238 с.

38. Вирчинко, Е.П. Радионуклид-органические соединения в почвах зоны влияния Чернобыльской АЭС / Е.П. Вирчинко, Г.И. Агапкина // Почвоведение. 1993. -№1. - С. 13-17.

39. Возбуцкая, А.Е. Химия почвы / А.Е. Возбуцкая М. : Высшая школа, 1968.-119 с.

40. Войтович, Н.В. Плодородие почв Нечерноземной зоны и его моделирование / Н.В. Войтович М. : Колос, 1997. - 388 с.

41. Вопросы известкования почв / Под ред. И.А. Шильникова, Н.И. Акано-вой. М. : Агроконсалт, 2002. - 397 с.

42. Воробьёва, Л.А. Химический анализ почв / Л.А. Воробьёва М. : Изд-во МГУ, 1998.-272 с.

43. Вяйзенен, Г.Н., Мониторинг тяжёлых металлов в воде, почве и растительности / Г.Н. Вяйзенен, А.И. Токарь, А.Ю. Шукшина // Вестн. Рос. акад. с.-х. наук. 1998. -№1. - С. 78-79.

44. Гаврилова, В.В. Агроэкологическая оценка использования известьсо-держащих отходов промышленности в земледелии Северо-Запада России / В.В. Гаврилова // Бюл. ВИУА. 2002. - №116. - С. 480-483.

45. Гамаюнов, Н.И. Ионный обмен в почвах / Н.И. Гамаюнов // Почвоведение. 1985. - №8. - С. 38-44.

46. Ганжара, Н.Ф. Почвоведение / Н.Ф. Ганжара. М. : Агроконсалт, 2001. -392 с.

47. Ганжара, Н.Ф. Практикум по почвоведению / Н.Ф. Ганжара, Б.А. Борисов, Р.Ф. Байбеков. М. : Агроконсалт, 2002. - 280 с.

48. Гедройц, К.К. Учение о поглотительной способности почв / К.К. Гед-ройц // Избр. соч. Т.1. - М. : Гос. изд-во с.-х. лит., 1955. - С. 242-383.

49. Гигиенические нормативы ГН 2.6.1.05-06, п. 7.3.7 / Госкомсанэпидем-надзор России. -М., 1996.

50. Гольцев, В.Ф. К вопросу о сравнительном поведении в почвах и поступлении в сельскохозяйственные растения стронция и кальция / В.Ф. Гольцев, P.M. Алексахин // Почвоведение. 1969. - №12. - С. 40.

51. Гордеев, A.M. Оптимизация минерального питания растений при неблагоприятных факторах среды / A.M. Гордеев. М. : Агропромиздат, 1991. -144 с.

52. Гороновский И.Т., Краткий справочник по химии / И.Т. Гороновский, Ю.П. Назаренко, Е.Ф. Некряч. Под ред. О.Д. Куриленко. - 4-е изд., испр. и доп. - Киев : Наукова думка, 1974. - 984 с.

53. Государственный контроль качества воды. — М. : ИПК Издательство стандартов, 2001. 688 с.

54. Гринченко, Т.А. Закономерности развития почвенных режимов и свойств почв Нечерноземья УССР в условиях интенсивного земледелия : ав-тореф. дисс. . д-ра с.-х. наук / Т.А. Гринченко. — Л., 1987. 34 с.

55. Дальков, М.П. Водосбор и управление ресурсами и качеством вод / М.П. Дальков, Г.Г. Борисова // Водное хозяйство России. 2000. - Т.2. - №6. - С. 615-618.

56. Демидов, В.В. Закономерности эрозии почв лесостепной зоны при снеготаянии как научная основа системы почвозащитных и природоохранных мероприятий : дис. . д-ра биол. наук / В.В. Демидов. М., 2000. - 294 с.

57. Демидов, В.В. Миграция химических веществ со стоком талых вод /В.В. Демидов // Инновации, землеустройство и ресурсосберегающие технологии в земледелии. — Курск, 2007. С. 353-356.

58. Демидов В.В. Миграция химических веществ с поверхностным стоком талых вод / В.В Демидов, Е.В. Окулик // Агрохимия. 2007. - №1. - С. 62-67.

59. Дергунов, И.Д. Прогнозирование накопления стронция-90 в урожае сельскохозяйственных культур по физико-химическим свойствам почв / И.Д. Дергунов, В.Д. Мороз, Г.В. Рябова // Почвоведение. 1982 - №5 - С. 22-25.

60. Добровольский, Г.В. Охрана почв / Г.В. Добровольский, JI.A. Гришина. — М. : Изд-во Моск. ун-та, 1985. 224 с.

61. Дончева, А.В. Ландшафт в зоне воздействия промышленности / А.В. Дончева. М., 1978. - 96 с.

62. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта : с основами статистической обработки результатов исследований / Б.А. Доспехов. — Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Колос, 1979. - 416 с.

63. Доспехов, Б.А. Практикум по земледелию / Б.А. Доспехов. Изд. 2-е, перераб. и доп. -М. : Агропромиздат, 1987. - 383 с.

64. Дричко, В.Ф. Миграция химических элементов в биосфере и эколого-санитарные проблемы применения удобрений / В.Ф. Дричко. JI. : ЛСХИ, 1990.-31 с.

65. Дричко, В.Ф. Накопление стронция и кальция растениями при внесении в почву возрастающих доз конверсионного мела / В.Ф. Дричко, А.В. Литви-нович, О.Ю. Павлова // Агрохимия. 2002. - №4. - С. 81-87.

66. Дроздова, В.М., Химический состав атмосферных осадков на Европейской территории СССР / В.М. Дроздова, О.П. Петренчук, Е.С. Селезнёва, П.Ф. Свистов. Л., 1964. - 209 с.

67. Егорова, Е.А. О подвижности стронция в различных типах почв / Е.А. Егорова // Почвоведение. 1987. - №7. - С. 117-121.

68. Ермолаев, С.А. Агрохимическое и агроэкологическое состояние почв России / С.А. Ермолаев, В.Г. Сычёв, В.Г. Плющиков // Плодородие. 2001. -№1. — С. 4-7.

69. Жуков, Ю.П. Продуктивность озимой пшеницы и ячменя в четырёхпольном севообороте при расчётных дозах удобрений в Московской области / Ю.П. Жуков, М.А. Макарцева // Агрохимия. 1997. - №7. - С. 44-50.

70. Заводчикова, О.А. К вопросу о динамичности показателей свойств почв / О.А. Заводчикова // Сб. матер. Всеросс. конф. «Молодые учёные сельскому хозяйству России». - М. : ФГНУ «Росинформагротех», 2004. - С. 47-51.

71. Зимаков, И.Е. Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах / И.Е. Зимаков, Л.А. Захарова, В.И. Синьков // Труды IV Всесоюзного совещания. — Л. : Гидрометсоиздат, 1985. 137 с.

72. Зубенко, В.Ф. Вымывание химических элементов с лизиметрическими водами при сельскохозяйственном использовании дерново-среднеподзолистых почв / В.Ф. Зубенко и др. // Вестн. с.-х. науки. 1983. -№7.-С. 12-16.

73. Зубкова, В.М. Особенности накопления и распределения тяжелых металлов в сельскохозяйственных культурах и влияние удобрений на их поведение в системе почва — растение : автореф. . д-ра биол. наук / В.М. Зубкова. -М., 2004.-40 с.

74. Иванов, А.И. Некоторые закономерности изменения кислотно-основного состояния дерново-подзолистых легкосуглинистых почв при сельскохозяйственном использовании / А.И. Иванов // Агрохимия. 2000. - №10. - С. 28-33.

75. Иванов, И.Н. Научно-производственные основы системы удобрения в Нечерноземной зоне / И.Н. Иванов, Иванов А.И, Иванова В.Ф. Великие Луки : Изд-во ВГСХА, 2002. - 216 с.

76. Игамбердиев, В.М. Экологическое нормирование применения. химических мелиорантов из отходов промышленности. Сообщ. 1. Методология / В.М. Игамбердиев, Ю.В. Алексеев // Химия в сельском хозяйстве. 1993. -№8-9. - С. 30-32.

77. Игамбердиев, В.М., Экологическое нормирование применения химических мелиорантов из отходов промышленности. Сообщ. 2. Методология / В.М. Игамбердиев, Л.П. Огородников // Химия в сельском хозяйстве. 1994. -№3. - С. 29-30.

78. Израель, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю.А. Израель. Л. : Гидрометеоиздат, 1979. - 375 с.

79. Ильина, Г.В. Поступление стабильного стронция в растения в зависимости от некоторых элементов питания / Г.В. Ильина, С.Г. Рыдкий, Ф.Г. Яновская//Агрохимия. 1966.-№2.-С. 83-91.

80. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас. М. : Мир, 1989. - 376 с.

81. Каличкин, В.К. Трансформация минеральной основы дерново-подзолистых почв и расчёт доз извести при их известковании / В.К. Каличкин, В.Н. Шоба, И.Н. Минина // Агрохимия. 2006. - №3. - С. 14-21.

82. Канунникова, Н.А., Изучение динамики калийных потенциалов почвенных растворов / Н.А. Канунникова, В.П. Ковриго, Г.П. Дзюин, // Почвоведение. -1981. -№ И.-С. 61-71.

83. Карпова, Е.А. Последствия применения различных форм фосфорных удобрений: стронций в системе дерново-подзолистая почва растения / Е.А. Карпова, Ю.А. Потатуева // Агрохимия. - 2004. - №1. - С. 91-96.

84. Карпова Е.А., Стронций в агроценозе на дерново-подзолистой почве в условиях длительного действия и последействия удобрений / Е.А. Карпова, Н.Ф. Гомонова // Почвоведение. 2006. - №7. - С. 870-875.

85. Кац-Кацас, М., О применении в Польше различных известковых промышленных отходов в качестве известковых удобрений / М. Кац-Кацас, В. Богушевски // Zesz. Prob. Post. Nauk Rolniczych. 1970. -№105. - С. 189-207.

86. Кауричев, И.С. Применение метода лизиметрических хроматографиче-ских колонок в почвенных исследованиях / И.С. Кауричев, И.М. Яшин, А.Д. Кашанский // Методы стационарного изучения почв. М. : Наука, 1977. -Т.2.-С. 167-198.

87. Кауричев, И.С., Теория и практика метода сорбционных лизиметров в экологических исследованиях / И.С. Кауричев, И.М. Яшин, В.А. Черников. — М.: Изд-во МСХА, 1996. 198 с.

88. Каштанов, А., Агроэкология почв склонов / А. Каштанов, В.Е. Явтушен-ко. М. : Колос, 1997. - 240 с.

89. Кирюшин, В.И. Экологизация и техническая политика / В.И. Кирюшин. М.: Изд-во МСХА, 2000. - 473 с.

90. Клечковский, В.М. О поведении радиоактивных продуктов деления в почвах и их поступлении в растения и накоплении в урожае / В.М. Клечковский. М. : Изд-во АН СССР; 1956. - 177 с.

91. Ковальский, В.В. Геохимическая экология / В.В. Ковальский. — М. : Наука, 1974.-300 с.

92. Ковальский, В.В. Геохимическая экология — основа системы биогеохимического районирования / В.В. Ковальский // Тр. биогеохим. лаб. АН СССР. -М. : Наука, 1978-Т. 15.-С. 3-21.

93. Ковальский, В.В. Стронциево-кальциевые субрегионы биосферы и биогеохимические провинции / В.В. Ковальский // Тр. биогеохим. лаб. АН СССР. М. : Наука, 1978 - Т. 15 - С. 122.

94. Ковда, В.А. Основы учения о почве / В.А. Ковда. Кн. 1,2. - М., 1973.

95. Козловский, Е.В., Известкование почв / Е.В. Козловский, А.Н. Небольсин, Ю.В. Алексеев, П.А. Чуриков. М. : Колос, 1983. - 286 с.

96. Кокотов, Ю.А., Теоретические основы ионного обмена / Ю.А. Кокотов, П.П. Золотарев, Г.Э. Елькин. JI.: Наука, 1986. - 280 с.

97. Комарова, И.А. Методы выделения почвенных растворов / И.А. Комарова // Физико-химические исследования почв. — М., 1986. 150 с.

98. Коноплев, А.В. Трансформация форм нахождения 90Sr и 137Cs в системе почва вода / А.В. Коноплев, А.А. Булгаков // Атомная энергия. — 2000. -Т.88. -№1. - С. 55-60.

99. Корнеев, В.И. Словарь «Что есть что» в сухих строительных смесях /

100. B.И. Корнеев, П.В. Зозуля. СПб. : НП СПССС, 2004. - 312 с.

101. Корнилов, М.Ф. Условия, определяющие эффективность известкования кислых почв / М.Ф. Корнилов, А.Н. Небольсин // Агрохимия. 1968. - №5.1. C. 62-68.

102. Короткое, А.А. Процессы накопления и выноса веществ в дерново-подзолистых пахотных и луговых почвах : автореф. дис. . д-ра биол. наук / А.А. Коротков. Л., 1970. - 35 с.

103. Корпусов, Г.В. Радиоактивный стронций / Г.В. Корпусов, С. Озиранер. -М.: Госатомиздат, 1961. 265 с.

104. Юб.Котова, А.Ю. Исследование механизмов сорбции и биологической доступности 90Sr, 106Ru, 137Cs и 144Се в почвах различных типов : автореф. дис. . канд. биол. наук / А.Ю. Котова. Обнинск : ВНИИСХР и АЭ, 1998. - 27 с.

105. Кочкарь, М.М. Развитие эрозионных процессов в свете изменения величин поверхностного стока талых вод / М.М. Кочкарь // Ресурсосберегающие технологии земледелия. Курск, 2005. - С. 410-414.

106. Кузнецов, М.С. О едином эрозионно-аккумулятивном процессе и его биосферно-экологических последствиях /М.С. Кузнецов // Инновации, землеустройство и ресурсосберегающие технологии в земледелии. Курск, 2007. - С. 389-392.

107. Кузнецов, М.С. Эрозия и охрана почв / М.С. Кузнецов, Г.П. Глазунов. -М.: Изд-во МГУ, 1996. 335 с.

108. Кузнецов, М.С. Эрозия почв лесостепной зоны Центральной России: моделирование, предупреждение и экологические последствия / М.С. Кузнецов, В.В. Демидов. М. : Изд-во Полтекс, 2002. - 184 с.

109. Кузьмич, М.А. Агроэкологическое обоснование применения нетрадиционных химических мелиорантов в земледелии России : дисс. . д-ра с.-х. наук / М.А. Кузьмич. М., 2004. - 57 с.

110. Кузьмич, М.А. Кальцийсодержащие отходы промышленности. Краткая характеристика, годовой выход и запасы / М.А. Кузьмич и др.. М. : Госаг-ропром, 1987. — 50 с.

111. Кузьмич, М.А. Агроэкологические аспекты применения феррохромового шлака для нейтрализации кислотности дерново-подзолистой супесчаной почвы / М.А. Кузьмич, JI.B. Чечёткина // Агрохимия. 2006. - №4. - С. 24-32.

112. Кулаков, В.А. Влияние извести на агрохимические свойства дерново-подзолистых почв и продуктивность орошаемых злаковых пастбищ / В.А. Кулаков, О.М. Балаева, Л.Г. Пушлина // Агрохимия. 1994. - №12. - С. 9-14.

113. Кулаковская, Т.М. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания.растений / Т.М. Кулаковская. М. : Агропромиздат, 1990. - 218 с.

114. Литвинович, А.В. Накопление стабильного стронция сельскохозяйственными культурами при известковании дерново-подзолистых почв конверсионным мелом / А.В. Литвинович, О.Ю. Павлова, А.И. Маслова, А.В. Лав-рищев // Агрохимия. 2000. - №9. - С. 80-88.

115. Литвинович, А.В. О вымывании кальция и стронция из почв, произвесткованных конверсионным мелом / А.В. Литвинович, О.Ю. Павлова, А.В. Лаврищев // Агрохимия. 1999. - №9. - С. 64-67.

116. Литвинович, А.В. Разложение конверсионного мела в дерново-подзолистой почве в связи с угрозой её загрязнения стабильным стронцием / А.В. Литвинович, О.Ю. Павлова, А.В. Лаврищев, В.А. Бирюков // Агрохимия. -2001.-№11.-С. 71-76.

117. Литвинович, А.В. Экологические аспекты известкования почв конверсионным мелом / А.В. Литвинович, О.Ю. Павлова, А.В. Лаврищев, С.Е. Вит-ковская // Плодородие. 2004. - №4. - С. 23-26.

118. Лобода, Б.П. Оптимизация агрохимического состояния и продуктивности дерново-подзолистых почв Центрального Нечерноземья : автореф. дисс. . д-ра с.-х. наук / Б.П. Лобода. М., 2002. — 34 с.

119. Маковский, Р.Д. Нетрадиционные химмелиоранты и агрофизические свойства дерново-подзолистой почвы / Р.Д. Маковский, Н.Г. Пушкарёва, А.Г. Прудникова // Агрохимический вестник. 2008. - №3. - С. 2-4.

120. Матвеев, А.А. Химический состав атмосферных осадков некоторых районов СССР / А.А. Матвеев, Башмакова О.И. // Гидрохимические материалы. -1966.-Т. 42.-С. 3-14.

121. Матусов, Г.Д. Закономерности накопления 137Cs и 90Sr растительной клеткой / Г.Д. Матусов, Н.Н. Кудряшева, А.П. Кудряшев // Тез. докл. международ. конф. «Радиоактивность при ядерных взрывах и авариях». М., 2000. -С. 451.

122. Методика опытов на сенокосах и пастбищах. М. : ВНИИ кормов, 1971. -4:1. -232 с.

123. Методические указания по применению карбоната кальция химического синтеза в качестве известкового удобрения. — М. : ВИУА, 1994. — 24 с.

124. Минеев, В.Г. Агрохимия / В.Г. Минеев. М. : Колос, 2004. - 270 с.

125. Минеев, В.Г. Химизация земледелия и природная среда / В.Г. Минеев. -М. : Агропромиздат, 2004. 286 с.

126. Минеев, В.Г. Экологические проблемы агрохимии. / В.Г. Минеев // Агропромышленный комплекс России. 1989. - №4. — С. 37.

127. Молодченков, М.В. Агроэкологические аспекты применения карбоната кальция конверсионного / М.В. Молодченков и др. // Плодородие. 2004. — №4.-С. 2-3.

128. Муромцев, Н.А. Потери и возврат химических веществ в почвах при инфильтрации и подпитывании грунтовыми водами / Н.А. Муромцев, Н.А. Семенов // Почвоведение. 2005. - №4. - С. 457-463.

129. Муха, В.Д. Агропочвоведение / В.Д. Муха, Н.И. Картамышев, Д.В. Муха. -М. : Колос, 2004. 527 с.

130. Национальный доклад «О состоянии плодородия земель сельскохозяйственного назначения Российской Федерации в 2001 году». М., 2002. - 257 с.

131. Небольсин, А.Н. Известкование почв, загрязнённых тяжёлыми металлами / А.Н. Небольсин, З.П. Небольсина, Ю.В. Алексеев, JI.B. Яковлева // Агрохимия. 2004. - №3. - С. 48-54.

132. Небольсин, А.Н. Изменение некоторых свойств почвенно-поглощающего комплекса дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы под влиянием известкования / А.Н. Небольсин, З.П. Небольсина // Агрохимия. -1997.-№10.-С. 5-12.

133. Никифорова, М.В. Концентрация никеля, меди, свинца и стабильного стронция в лизиметрических водах при загрязнении ими дерново-подзолистой почвы разной степени удобренности / М.В. Никифорова, К.Ю.

134. Ксенофонтова, Н.В. Карпова // Агрохимия. 2006. - №11. - С. 52-58.t

Информация о работе

Драгунова, Оксана Георгиевна
кандидата сельскохозяйственных наук
Смоленск, 2010
ВАК 06.01.04

Диссертация

Агроэкологические аспекты применения карбоната кальция конверсионного при известковании дерново-подзолистых почв - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы