Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Агроэкологические особенности трансформации фосфатов в дерново-подзолистой почве при загрязнении её тяжёлыми металлами
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия
Автореферат диссертации по теме "Агроэкологические особенности трансформации фосфатов в дерново-подзолистой почве при загрязнении её тяжёлыми металлами"
На правах рукописи
Тесфайе Дерссех Ешету
Агроэкологические особенности трансформации фосфатов в дерново-подзолистой почве при загрязнении её тяжёлыми металлами
Специальности: 06.01.04 - Агрохимия 03.00.16-Экология
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук
Р ? ДПРш
Москва 2009
003466187
Диссертационная работа выполнена на кафедре почвоведения Российского государственного аграрного университета - МСХА им. К.А. Тимирязева
Научные руководители: доктор биологических наук, профессор
Карпухин Анатолий Иванович
доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАСХН Еськов Анатолий Иванович
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор
Карпачевский Лев Оскарович
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сушеница Борис Алексеевич
Ведущая организация: Российский университет Дружбы народов
Защита диссертации состоится «23» апреля 2009 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 006.029.01 при ГНУ Всероссийский научно -исследовательский институт агрохимии им. Д. Н. Прянишникова
Адрес: 127550, Москва, ул. Прянишникова, д. 31а, ВНИИА С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова
Автореферат разослан « ¿0 » & <£^1 2009 г. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, можно присылать по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 31 а.
Учёный секретарь
Диссертационного совета
Л.В.Никитина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Экологические последствия интенсивного применения в качестве органических удобрений отходов крупных животноводческих комплексов привлекает всё большее внимание исследователей. В частности, недостаточно изучены механизмы превращения соединений фосфора при утилизации органических отходов. Имеет место негативное влияние больших доз органических отходов животноводства на водно-физические свойства почвы, накопление аномально высоких количеств фосфора, изменение соотношения между питательными элементами и нарушение баланса питательных веществ. Длительное применение высоких доз бесподстилочного навоза вызывает накопление в почве и растительной продукции нитратов, фосфатов, тяжёлых металлов, отрицательно влияющих на качество продукции растениеводства, здоровье человека и животных.
Исследование кинетики сорбции и межфазного распределения фосфатов позволяет установить механизм поглощения и время насыщения почвой фосфат-ионами, а также определить максимальное количество фосфатов, которое почва может удерживать в равновесном состоянии и определить степень сродства сорбента и сорбтива в агроэкосистеме. Изучение агроэкологических особенностей поведения фосфора в агроэкосистеме позволяет оценить влияние органических веществ на содержание, формы и доступность этого элемента для растений. Определение действия фосфатов на состояние тяжёлых металлов уточняет наши представления о поведении загрязнителей в системе почва-растение. Эти вопросы являются актуальными для современного земледелия.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является изучение агроэкологических особенностей фосфатного режима дерново-подзолистых почв в зоне влияния предприятий промышленного свиноводства.
Для её достижения были поставлены следующие задачи:
- изучить кинетику и статику сорбции ионов фосфора дерново-подзолистыми и серыми лесными почвами;
- определить групповой и фракционный состав фосфатов в почве;
- исследовать влияние суперфосфата на содержание тяжёлых металлов в почве;
- применить гель-хроматографический метод исследования некоторых особенностей фосфатного режима;
- определить влияние органических веществ и тяжёлых металлов на поступление фосфора в растения.
Научная новизна. Исследование кинетики сорбции фосфатов позволило установить, что сложный процесс перераспределения этого элемента между фазами агроэкосистемы обусловлен химическим поглощением и диффузией фос-
фатов внутрь почвенных частиц. При этом сорбция фосфора происходит в благоприятных условиях с большой энергией связи. Максимальная емкость сравниваемых серых лесных и дерново-подзолистых почв по отношению к фосфатам значительно превышает предельные концентрации фосфатов, поступающих с отходами предприятий, что обусловливает защитные свойства почв по отношению к этому элементу.
Поступающий в почву при антропогенном загрязнении фосфор преимущественно обнаруживается в форме железо- и алюмофосфатов, что обусловливает защитные функции почв при возможном зафосфачивании. В модельных опытах установлено, что внесение суперфосфата вызывает увеличение в два раза фосфатов кальция разной степени окристаллизованности. При длительном взаимодействии (больше года) убывает содержание фосфора в составе гумино-вых кислот, что приводят к снижению концентрации всех изучаемых ТМ.
Впервые с помощью систематизированной гелевой фильтрации установлен сложный состав органо-минеральных соединений в изучаемой агроэкоси-стеме. По данным гелевой хроматографии гумусовые вещества образуют термодинамически устойчивые органо-минерапьные комплексы с фосфором и тяжелыми металлами. При этом тяжелые металлы неравномерно распределены по молекулярно-массовым (ММ) фракциям органо-минеральных соединений и соотношения С:ТМ, С:Р зависят от молекулярной массы фракций изучаемых соединений.
В радиовегетационных опытах с использованием 32Р установлено достоверное влияние ТМ и ГК, также их совместное действие на поступление фосфора в растения. Использование гуминовых кислот в концентрации 0,001% в два раза снижает поступление фосфора в молодые растения пшеницы при внесении 50 ПДК ТМ; минимальные его количества обнаружены от применения гуминовых кислот на фоне ПДК ТМ.
В микровегетационных опытах показано, что внесение суперфосфата в 1,5 раза снижает отрицательное действие дозы в 50 ПДК ТМ. Для пшеницы угнетающее действие этой дозы еще сильнее, чем для злаково-пастбищной культуры (ТЭФФ). Внесение суперфосфата повышало энергию прорастания семян с 46% до 68%.
Практическая значимость. Кинетические и статические константы сорбции могут использоваться для прогностических расчетов поведения фосфатов в почвах и разработки рекомендаций для рационального использования удобрений и отходов животноводства.
Данные по влиянию суперфосфата, гуминовых кислот, параметры содержания и форм тяжелых металлов можно использовать при оценке доступности
фосфора и ТМ, а также для разработки приемов регулирования содержания фосфора и ТМ в целях санитарии и гигиены почв.
Апробация работы. Результаты работы были доложены на конференции молодых ученых и специалистов РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева (декабрь 1999 г.), расширенном заседании кафедр экологии и почвоведения.
Публикации. По материалам диссертации опубликованы две статьи в журналах, включённых в перечень изданий ВАК.
Объем работы. Диссертация изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц, 21 рисунок. Работа состоит из введения, обзора литературы, 5 глав экспериментальной части, выводов и списка использованной литературы, который включает 207 наименований, в том числе 66 иностранных.
Объекты и методы проведения исследований
ОАО «Ильиногорское» является базовым хозяйством Нижегородской области для проведения мониторинговых исследований агроэкологического состояния почв, анализа динамики химического состава подземных и поверхностных вод, контроля качества очистки животноводческих стоков. Соблюдение нормативов предельно допустимых выбросов осуществляется отделом физико-химического контроля Управления по экологическому мониторингу Нижегородской области. Агроэкологический мониторинг почв проводится по заказу хозяйства ФГУ «Центр агрохимической службы Нижегородский» и кафедрой агрохимии и агроэкологии НГСХА на основании договора о творческом сотрудничестве [Титова В.И., Караксин В.Б., Гейгер В.Ю., 2003].
В ОАО ((Ильиногорское» применяется гидравлическая система удаления навоза, который в дальнейшем поступает на очистные сооружения. В хозяйстве используются очистные сооружения технологии Джи и Джи, схема глубокого разделения стока на фракции с использованием в качестве аэраторов акцион-ных аэротенков-отстойников. Существующие очистные сооружения работают по двухступенчатой схеме полной биологической очистки производственных сточных вод промкомбинатов, племфермы и хозяйственно бытовые сточные воды поселка Ильиногорское [Караксин В.Б., 2003].
Для проведения исследований были отобраны образцы дерново-подзолистых и серых лесных почв в зоне влияния промышленного предприятия свиноводства хозяйства ОАО «Ильиногорское» и с опытных участков длительных опытов по изучению фосфатного режима почв и влиянию тяжёлых металлов на состояние их в изучаемых почвах (табл. 1). Отбор проб почвы для анализов проводился в соответствии с требованиями к отбору почв при общих и локальных загрязнениях, изложенными в ГОСТ 17.4.3.01.-83, ГОСТ 17.4.4.02-84, ГОСТ 28168-89, а также в «Методических указаниях комплексного агрохими-
ческого обследования почв сельскохозяйственных угодий» и «Методических указаниях по проведению полевых и лабораторных исследований при контроле загрязнения окружающей среды металлами».
Таблица 1
Агрохимическая характеристика почв_______
Почва РНКС1 нг S Т V, р205 к2о
мг-экв/100 г % мг/кг
Дерново-подзолистая песчаная 4,7 2,3 9,4 U,7 80,3 38,5 51,0
Дерново-подзолистая средне- 4,9 2,9 12,9 15,8 81,6 43,4 75,0
суглинистая
Серая лесная легкосуглинистая 5,8 2,8 12,1 14,9 82,0 210,0 93,0
Фосфор определяли колориметрическим методом, фракционный состав минеральных фосфатов по Чангу-Джексону (Агрохимические методы исследования почв, 1975). Содержание подвижных форм ТМ определяли в 1н НС1 и ацетатно-аммонийном буферном растворе (рН=4,8), валовых - в 6н HCI. Определение тяжелых металлов проводили на атомно-абсорбционном спектрофотометре AAS-30. Исследование молекулярно-массового распределения углерода и фосфора проводили методом систематизированной гелевой хроматографии (Карпухин А.И., 1967, 1984). Для построения графиков применялась программа Microsoft Excel. Результаты исследований обработаны по статистической программе STRAZ.
Результаты исследований
Среди агроэкологических аспектов фосфатного режима при использовании органических отходов животноводства первое место занимает последействие удобрений, накопление подвижных форм фосфора и его миграция по профилю почвы.
Длительная утилизация органических отходов промышленного свиноводства на территории ОАО «Ильиногорское» Нижегородской области привела к аномально высокому количеству подвижных фосфатов в дерново-подзолистой почве. При анализе агрохимических результатов обследования, выявлена очень высокая обеспеченность подвижными формами фосфора, которая превышает исходную обеспеченность почв этим элементом в 5-10 раз. При этом содержание доступных для растений форм фосфора относительно валовых запасов изменяется в пределах 33-50% и превышает аналогичный показатель для дерново-подзолистых почв Нижегородской области до 15% у суглинистых и 4-12% у супесчаных. Вариабельность этого показателя составляет на легкосуглинистых 25-27%; на супесчаных приближается к 50%. С одной стороны, это может быть основанием для очень высокого накопления фосфатов, а с другой - определяет
предрасположенность миграции фосфора в нижележащие горизонты, особенно на супесчаных почвах с хорошим дренажом [Караксин В.Б., 2003; Караксин В.Б., Титова В.И., 2002; Титова В.И., Караксин В.Б., 2003; Титова В.И., Караксин В.Б., Гейгер В.Ю., 2003].
Кинетика и статика сорбции фосфатов
Для оценки агроэкологических аспектов фосфатного режима было проведено сравнительное исследование закономерностей сорбции фосфора дерново-подзолистой и серой лесной почвами хозяйства ОАО «Ильиногорское».
Скорость сорбции фосфатов в почве обусловлена внешнедиффузными, внутридиффузными процессами и химической кинетикой (рис. 1 - 4). Для установления механизма поглощения проведено сравнительное исследование кинетики сорбции фосфатов почвой в статических условиях в широком интервале времени (рис.1). Кинетическим методом показано, что сложный сорбционный процесс, в котором принимают участие различные сорбирующие фосфаты компоненты почв, может быть описан в виде суммы экспоненциальных уравнений (рис. 2, 4). Графико-математический приём обработки экспериментальных кинетических кривых показал, что в сорбции фосфатов почвами участвуют несколько сорбционных групп, различающихся по скорости поглощения. Все изучаемые горизонты почв характеризуются двумя кинетическими константами: Р| 10"3 с"1 (относительно «быстрая») и р2 от 10"5 до 10"6 с"1 (более «медленная») сорбция. На первой стадии сорбции поглощение фосфатов носит химический характер и идёт по мономолекулярному типу. Время установления сорб-ционного равновесия изменяется от 0,19 до 0,53 ч в зависимости от генетического горизонта. Начиная с 30 минут, кинетика сорбции обусловлена диффузией фосфата внутрь почвенных частиц (рис. 3). Коэффициент внутренней диффузии изменяется в пределах от 10"9 для пахотного горизонта до 10"'2 - 10"13 см2/сек в нижележащих горизонтах. Сравнительное рассмотрение кинетических констант сорбции (/3, Т1/2,1равн) показало, что для дерново-подзолистой и серой лесной почвы они имеют близкие значения, изменяются по генетическим горизонтам в пределах одного и того же порядка и могут использоваться для прогностических расчётов поведения фосфатов в почвах и разработки рекомендаций для рационального использования фосфорных удобрений.
Рис.3. Проверка применимости уравнения Бойда
Апах В, .................. А1А2
Рис.4. Lg 5, = для дерново-подзолистой почвы - С
Изучение межфазного распределения фосфатов методом переменных концентраций показало, что все полученные экспериментальные изотермы имеют выпуклый и слабовыпуклый характер. Это указывает на то, что сорбция фосфатов генетическими горизонтами изучаемых почв происходит в благоприятных условиях с большой энергией связи (рис. 5). Графико-математические приёмы обработки позволили установить, что экспериментальные изотермы удовлетворительно подчиняются уравнениями Френдлиха и Ленгмюра (рис. 68), что позволяет рассчитывать эмпирические константы сорбции (К, Б«,). В изучаемых почвах максимальная емкость поглощения (Б») изменяется в широких пределах от 12,5 мг Р205 на 1 г почв в горизонте А1А2 серой лесной почвы до 51,3 мг на 1 г почв в горизонте В1 дерново-подзолистой почвы. Распределение этого показателя по профилю исследуемых почв носит элювиально-иллювиальный характер, что обусловлено интенсивностью проявления подзолистого процесса и в первую очередь распределением полуторных оксидов по профилю как дерново-подзолистой, так и серой лесной почвы. Генетические горизонты серой лесной почвы поглощают (соответственно 24,9; 12,5; 37,9; 15,6 мг Р205 на 1 г почвы) меньше по сравнению с горизонтами дерново-подзолистой почвы (соответственно 28,6; 19,9; 51,3; 23,7 мг Р2О5 на 1 г почвы).
Максимальная емкость сорбции фосфатов исследуемых почв значительно превышает те концентрации фосфатов, которые могут поступать в почву при утилизации органических отходов как в дерново-подзолистых, так и в серых лесных почвах. Длительная утилизация органических отходов предприятия промышленного свиноводства ОАО «Ильиногорское» приводит к накоплению до 1000 мг/кг почвы подвижного фосфора, что уступает количеству фосфора, сорбируемого почвой. Применение очистных сооружений и схемы глубокого разделения стока на фракции с использованием полной биологической очистки практически полностью снимает возможность критического загрязнения используемых почв подвижными формами фосфатов.
Исследование закономерностей сорбции позволило установить существенные защитные свойства изучаемых почв по отношению к зафосфачиванию. Медленная диффузия фосфатов внутрь почвенных частичек, установленная на основании изучения кинетики сорбции, позволяет предположить возможность прочного закрепления этого элемента в составе твёрдой фазы дерново-подзолистой почвы. Для выявления форм поглощенных фосфатов проведено определение фракционного состава минеральных форм и некоторых органических фосфатов, в первую очередь в составе гумусовых веществ специфической природы. Изучение группового и фракционного состава минеральных форм фосфора показало, что его максимальное количество содержится в пахотном горизонте и достигает 107,3 мг/100 г. При сравнительном рассмотрении наблю-
10 20 30 40 50 60
Рис. 5. Изотермы сорбции фосфатов дерново-подзолистой почвой Рис.б. 1п Б = фп С) для дерново-подзолистой почвы
Рис. 7. log S = f(log С) для дерново-подзолистой почвы
Рис. 8. 1/Б = Д1 /С) для дерново-подзолистой почвы
дается бимодальное распределение этого элемента с двумя максимумами в пахотном и иллювиальном горизонтах. Результаты проведенного анализа по фракционированию фосфатов показали, что на долю железофосфатов приходится 51%, алюмофосфатов - 27% и это составляет 78% от общего содержания минеральных форм этого элемента. В исследуемой почве максимальное количество фосфора, связанное с органической частью почвы, содержится в пахотном горизонте и уменьшается вниз по горизонту. Фосфор фульвокислот составляет 35 % от общего органического фосфора в пахотном горизонте. С глубиной доля фосфора, связанного с фульвокислотами, возрастает. В горизонте В содержание фосфора достигает 50 % от общего органического фосфора в этом горизонте.
Действие различных доз н форм тяжёлых металлов на содержание н
формы фосфора
Для определения влияния тяжёлых металлов на агроэкологпческие особенности фосфатного состояния почв и выявление действия фосфатов на поведение тяжёлых металлов в лабораторных условиях проведен модельный опыт с дерново-подзолистой почвой. В модельном опыте по изучению влияния возрастающих доз ТМ максимальное количество фосфора обнаружено в варианте с внесением 50 ПДК ТМ и суперфосфата. При длительном компостировании произошло уменьшение рыхлосвязаниых фосфатов на 5,5 мг па 100 г почвы. За счёт влияния суперфосфата увеличилось на одну треть содержание железо- и алюмофосфатов и в 2 раза - фосфатов кальция разной степени окристаллизо-ванности.
Применение метода моделирования в сочетании с определением группового состава гумуса экспресс-методом Кономовой-БельчиковоП показало, что тяжелые металлы при длительном взаимодействии (1год) проявляют тенденцию уменьшения содержания общего углерода с преимущественным образованием группы органических веществ фульвокнслотной природы. Внесение тяжелых металлов в дозе 50 ПДК вызывает значительное повышение фосфора в составе фульвокислот, что можно объяснить повышением интенсивности минерализации органических веществ и образованием органо-минеральных соединений сложного состава и возможно комплексной природы.
В наших исследованиях при внесении из расчета 60 кг Р205 рассмотрено действие фосфорных удобрений на содержание тяжелых металлов. Сумма тяжелых металлов в варианте с внесением суперфосфата меньше в сравнении с третьим вариантом, где были внесены ТМ в дозе 50 ПДК. При этом в варианте без дополнительного внесения тяжелых металлов их содержание в составе гу-миновых кислот (табл. 2) изменяется от 0,14 х 10"2 для кадмия до 0,97 мг/кг для
марганца и составляет следующий ряд: Mn » Си > Ni > Со > Cd. При этом их содержание в фульвокислотах значительно выше, чем в гуминовых кислотах и изменяется от 0,83 х 10"2 для кадмия до 0,8 мг/кг марганца и составляет такой же ряд как для органического вещества, без разделения на группы гумусовых соединений.
При внесении ТМ в дозе 5 ПДК незначительно изменяется их содержание в гуминовых кислотах, но в 2 раза возрастает в составе фульвокислот, что согласуется с литературными данными [Карпухин А.И., 1987; Карпухин А.И., Шестаков Е.И., 1995]. На начальных этапах взаимодействия фульвокислоты, как наиболее агрессивные природные реагенты, активно связывают ионы металлов с образованием координационных соединений. При внесении значительных доз ТМ происходит несущественное их возрастание в составе гуминовых кислот. Основное количество ТМ сосредотачивается в основном в фульвокислотах и изменяется от 3,45 х 10~2 для Cd до 2,53 мг/кг для марганца, что в 4 раза выше, чем в контрольных вариантах. Действие суперфосфата выражается в снижении содержания тяжелых металлов в гуминовых кислотах, в основном за счет уменьшения их содержания в фульвокислотах. При этом количество ТМ в этой группе органических веществ изменяется от 2,41 х 10'2 для кадмия до 1,98 мг/кг для марганца и составляет на 1/3 меньше по сравнению с вариантами, где были внесены дозы 50 ПДК, но без фосфорных удобрений.
Таблица 2
Содержание тяжелых металлов в гумусовых кислотах по вариантам _модельного опыта_
Варианты опыта Содержание ТМ, 1x10" мг/кг
Ni Со Си Cd Mn
1. Контроль 9,0* L8 м 0.14 97.0
5,9 3,7 10,4 0,83 80,1
2. 5 ПДК ТМ М 2J. 10.1 0.17 101,5
12,1 7,2 21,3 1,65 172,0
3. 50 ПДК ТМ 10,2 32 12.7 0.21 198,0
27,1 14,4 41,5 3,45 253,7
4. 50 ПДК ТМ + су- 10,5 ЗА 11,3 0,25 109,8
перфосфат 15,9 12,4 31,2 2,41 198,1
* В числителе - содержание ТМ в гуминовых кислотах, в знаменателе - в фульвокислотах.
При длительном взаимодействии в течение года (табл. 3) общее содержание тяжелых металлов в составе гумусовых кислот не изменилось. При этом сохранилось влияние доз ТМ и совместного применения суперфосфата с ТМ в дозе 5 ПДК. Содержание ТМ в гуминовых кислотах изменяется от 1,62 х 10"2
для кадмия - до 2,59 мг/кг, марганца, в фульвокислотах - от 0,19 х 10~2 для Сс1 до 0,99 мг/кг для Мп. Больше всего содержание ТМ выявлено при внесении их в дозе 50 ПДК и составляет от 3,49 х 10"2 для Сс1 до 2,59 мг/кг для Мп в составе гуминовых кислот, тогда как в фульвокислотах эти количества соответственно составляют 0,19 х 10"2 и 1,90 мг/кг.
При длительном взаимодействии внесение суперфосфата вызывает снижение содержания фосфора в составе гумнновых кислот с 30 % до 23 % и резко возрастает его содержание в фульвокислотах в варианте модельного опыта с 50 ПДК ТМ и суперфосфата, соответственно с 37 % до 53 % и с 49 % до 66 %. При этом действие суперфосфата выражается в снижении содержания всех изучаемых металлов в составе гумусовых кислот. Исследование группового состава гумуса экспресс-методом Коноиовой-Бельчпковой выявило, что это особенно проявляется на содержании ТМ в группе веществ фульвокислотнои природы, где их количество уменьшается на одну треть по сравнению с контролем.
Таблица 3
Содержание тяжелых металлов в гумусовых кислотах _ через год взаимодействия__
Варианты опыта Содержание ТМ, 1 х О"2 мг/кг
№ Со Си Сс1 Мп
1. Контроль 9.1* 12 !2Л 1.5 99,1
6,0 3,9 10,5 0,82 72,0
2. 5 ПДК ТМ 12,0 2Л 21,5 1.62 179,2
9,9 2,2 10,9 0,19 99,5
3. 50 ПДК ТМ 27,5 14,7 41.7 3,49 259,3
10,7 3,5 12,5 0,19 190,7
4. 50 ПДК ТМ + су- 16,0 12,2 30,1 2,45 201,1
перфосфат 10,3 2,9 11,0 0,27 107,5
* В числителе - содержание ТМ в гуминовых кислотах, и знаменателе - в фульвокислотах.
При внесении суперфосфата количество ТМ в составе фульвокислот практически не изменяется и в основном они сосредоточены в группе гуминовых кислот.В результате взаимодействия в течение года идет перераспределение тяжелых металлов между группами гумусовых кислот согласно их ком-плексообразующей емкости и термодинамической устойчивости координационных соединений с органическими лигандами. Фулызокпслоты как наиболее агрессивные органические кислоты гумусовой природы, на первом этапе взаимодействия в большей степени поглощают тяжелые металлы и могут взаимодействовать с суперфосфатом. При длительном взаимодействии общее содержание тяжелых металлов в гумусовых соединениях не изменилось, а происхо-
дит перераспределение между группами гумусовых веществ согласно комплек-сообразующей способности. При этом вначале происходит выравнивание их содержания, а затем возрастание в составе гуминовых кислот. Уменьшение содержания тяжелых металлов по всем вариантам опыта, связанных с гумусовыми кислотами можно объяснить образованием сложных фосфоросодержащих органо-минеральных соединений с ионами тяжелых металлов, в том числе комплексной природы, которые могут выпадать в осадок и идентифицироваться как негидролизуемый остаток.
Гель-фильтрационное исследование соединений гумусовых кислот, содержащих фосфор с ионами тяжёлых металлов. С помощью системы гелей с взаимноперекрывающими пределами разделений проведена попытка выделения сложных органо-минеральных соединений органических веществ, содержащих фосфор, с некоторыми тяжелыми металлами. Для этих целей использованы образцы из пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы. В данное случае обнаружено неравномерное распределение Сс1, Мп, Си и Со по группам гумусовых веществ (табл. 4).
Таблица 4
Распределение тяжелых металлов по группам гумусовых веществ
Общее содержа- Распределение по группам
ТМ ние в гумусе Гуминовые Фульвокис- Негидролизуе-
мг/кг почвы кислоты лоты мыи остаток
Сс1 9,2 х 10"2 0,14 х 10"2* 0,83 х Ю-2 8,2 х 10"2
1,61 9,02 89,37
N1 1,08 0,090 0,059 0,931
8,38 5,43 86,20
Мп 25,81 0,970 0,800 24,04
3,76 3,10 93,4
Си 1,17 0,098 0.104 0,968
8,41 8,91 82,68
Со 0,51 0,018 0,037 0,455
3,44 7,08 89,59
* В числителе - в мг на кг почвы, в знаменателе - в % от их общего содержания.
Общее содержание тяжелых металлов в органическом веществе изменяется от 9,2x10"2 в пересчете на кг почвы для кадмия до 25,8 мг для марганца и составляет ряд: Мп » Си я N1 > Со » С<1
Как видно из рис. 9-11 и таблицы 5 применение систематизированной ге-левой фильтрации позволило установить сложный молекулярно-массовый состав щелочной вытяжки из пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы.
Рис. 9. Гель-хроматограмма на сефадексе марки в-Ю
Рис. 11. Гель-хроматограмма на сефацексе марки 0-75
коэфф. опт. плотности Е
Си
Рис.10. Гель-хроматограмма на сефадексе марки 0-50
Рис. 12. Молекулярно-массовое распределение тяжелых металлов на сефадексе марки 0-50 ---Мп ----N1 .........Со ------------- С(1
При фракционировании щелочной вытяжки на системе гелей тяжелые металлы и фосфор выходили вместе с органическим веществом (рис. 12). Определение содержания тяжелых металлов во фракциях гумусовых веществ, позволило установить особенности их молекулярно массового распределения.
Таблица 5
Молекулярно массовое распределение углерода по фракциям __ гумусовых веществ__
мм- фракции Элюционный объем Ve, мл Коэффициент распределения Kd Ig MM Молекулярная масса Содержание углерода в %
1. 29,0 >50000 12,61
2. 50,9 0,410 3,620 4209 17,20
3. 69,1 0,750 3,530 3419 35,29
4. 19,5 0,257 2,685 480 18,52
5. " 22,5 0,494 2,520 330 16,35
Тяжелые металлы неравномерно распределяются по молекулярно-массовым фракциям гумусовых кислот. Если их общее количество, введенное в колонку, составляет 3,81 мг в пересчете на кг почвы, то максимальное содержание (1,91) обнаружено в 1 фракции с ММ >50000, а минимальное - 0,22 в 5 фракции с ММ 570 и составляет убывающий ряд в порядке уменьшения молекулярных масс: 50000 » 4200 « 3300> 480 и 330. От 82 % меди до 93 % цинка не переходят в щелочную вытяжку, что позволяет предположить, что это количество находится в негидролизуемом остатке, хотя и не исключено взаимодействие с оксидами и гидроксидами железа и алюминия. По способности переходить в этот растворитель тяжелые металлы составляют ряд: Си » Ni > Со « Cd > Мп. Этот ряд позволяет судить о прочности связи изучаемых ионов металлов с почвой в составе негидролизуемого остатка.
Общий характер распределения отдельных тяжёлых металлов (табл. 6) соответствует распределению их количества, введенного для гелевой хроматографии, хотя имеются отдельные отклонения и составляют убывающие ряды: для Cd 7,3 > 3,1 > 2,7 > 1,2 > 1,0 х 10~3 мг для Мп 0,97 >0,212 >0,443 >0,116 >0,105 мг для Ni 0,490 > 0,187 > 0,137 > 0,041 > 0,036 мг для Си 0,361 > 0,203 > 0,201 > 0,066 > 0,068 мг для Со 9,10 > 4,20 > 0,92 > 1,40 > 1,30 х Ю"2мг Для научно-практического использования результатов гель-фильтрации проанализированы образцы почв с длительных полевых опытов. В образцах почв с опытного участка выделены органо-минеральные соединения, содержа-
щие фосфор и тяжелые металлы. При этом определяли содержание Сс1, как приоритетного представителя группы тяжелых металлов и Си, как тяжелый металл и один из главных микроэлементов. Проведено сравнительное изучение влияния минеральных, органических удобрений и извести на дерново-подзолистой и серой лесной почвах.
Таблица 6
Распределение тяжелых металлов по молекулярно-массовым __ фракциям гумусовых веществ_
№№ ММ Содержание Тяжелые металлы в мг на кг почвы
фракции углерода, % Сс1 Мп № Си Со
1. > 50000 12,61 0,0073 0,970 0,490 0,361 0,0910
2. 4200 17,20 0,0031 0,212 0,187 0,2030 0,0420
3. 3410 35,29 0,0027 0,443 0,137 0,2010 0,0092
4. 480 18,52 0,0010 0,116 0,041 0,066 0,014
5. 330 16,38 0,0012 0,105 0,036 0,068 0,013
Фракционирование и определение молекулярных масс при помощи гель-фильтрации щелочной вытяжки из пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы показало, что внесение удобрений и извести не влияет на количество фракций и незначительно изменяется среднеэффективная молекулярная масса фракций <700 в сторону увеличения при внесении удобрений и мелиоранта, как на дерново-подзолистой, так и серой лесной почве, хотя и в меньшей степени. При этом высокомолекулярная фракция, выделенная из дерново-подзолистой почвы, составляет от 52,5 % до 67,9 % от общего углерода, введенного в хрома-тографическую колонку. Внесение минеральных соединений незначительно снижает, а навоз повышает содержание углерода, за счет относительно низкомолекулярных фракций. Высокомолекулярная фракция, выделенная из серой лесной почвы, изменяется от 73,4 % для контрольного варианта до 54 % при внесении минеральных удобрений и вариант с внесением ИРК и мелиоранта занимает промежуточное положение. Изменение ММ в серых лесных почвах повторяют закономерности выявленных для дерново-подзолистой почвы.
Сравнительное рассмотрение молекулярно-массового распределения кадмия показало, что его количество в щелочной вытяжке возрастает от 3,1 х 10"2 мг до 14,8 х 10"2 мг в следующем ряду:
Контроль < №К < Навоз < ЫРК + навоз + известь.
При этом увеличение составляет соответственно 1,3; 1,5; 2 раза по сравнению с контролем. Как свидетельствуют данные гелевой хроматографии, высокомолекулярная фракция связывает в абсолютном отношении в 4-6 раз больше меди по сравнению с кадмием, но значительно меньше от общего содержа-
ния введенного в хроматографическую колонку. При этом 1 фракция с ММ > 700 связывает от 74,0 % до 79,7 % кадмия и от 52,6 % до 57,9 % меди, образуя ряд:
^К + навоз + известь < Навоз < Контроль < ИРК.
Фракционирование и определение молекулярных масс фракций при помощи гелевой хроматографии из пахотного горизонта серой лесной почвы показало, что внесение органических и минеральных удобрений не влияет на количество фракций. При этом сохраняется тенденция уменьшения значения молекулярных масс относительно низкомолекулярных фракций при внесении ^К и их возрастание в варианте опыта, где вносили минеральные удобрения вместе с навозом. Высокомолекулярная фракция, выделенная из серой лесной почвы, составляет от 54,2 % до 73,4 % от углерода, введенного в гелевую колонку, и образует ряд: №К < №К + навоз < Контроль. При этом внесение минеральных удобрений почти на 20 % снижает содержание углерода этой фракции, а вариант 1ЧРК + навоз занимает промежуточное положение.
Рассчитанные соотношения С:Р и С:ТМ органо-минеральных соединений, выделенных с применением гелевой фильтрации, зависят от молекулярной массы этих образований гумусовых кислот, содержащих фосфор с тяжёлыми металлами. При этом соотношение меньше для высокомолекулярных фракций по сравнению с относительно низкомолекулярными соединениями.
Влияние гуминовых кислот и ТМ на поступление фосфора в растения
Проведенные исследования в радиовегетационных опытах с 32Р позволили установить достоверное влияние ТМ, ГК и совместное действие ТМ и ГК на поступление фосфора в проростки пшеницы (Рф==38,9; РТ0>05=2,2). Содержание фосфора в питательном растворе к завершению опыта изменяется от 3,9 в варианте 5 ПДК ТМ + ГК до 9,8 <10~3 мг/мл в варианте 50 ПДК ТМ, что соответствует 29,9 и 75,7% его исходного содержания при НСР0>05=12,6%. Активно поглощался фосфор растениями в первом варианте (66,9%), где использовали КН23-Р04 без добавления ТМ и ГК (табл. 7).
Применение ТМ в дозе, составляющей 5 ПДК, оказали существенное влияние на поступление фосфора в молодые растения, хотя и проявили тенденцию к снижению накопления на 12% по сравнению с первым вариантом. Значительно снизилось поступление до 24,3% при 50 ПДК ТМ. Внесение гуминовых кислот достоверно снижает в 2 раза поступление этого элемента. Применение гуминовых кислот совместно с тяжелыми металлами в дозе 5 ПДК проявляет тенденцию к повышению содержания фосфора в молодых растениях. Использование гуминовых кислот достоверно снимает отрицательное действие ТМ в дозе 50 ПДК. В этом варианте в растениях обнаружено 58,1% фосфора от исходного
содержания в растворе. При этом обнаружено, что в растения поступило от 0,98 до 0,76 мг фосфора. Изучаемый элемент неравномерно распределяется между надземной частью и корнями. В корнях обнаружено больше фосфора, чем в надземной части. Так, содержание в корнях изменяется от 44,0% в варианте, где использовались гуминовые кислоты на фоне 5 ПДК ТМ до 76,0%, где гумусовые кислоты применяли на фоне 50 ПДК ТМ. Большому поступлению фосфат-ионов в надземную часть (56,0) способствовали гуминовые кислоты на фоне 5 ПДК ТМ. Минимальное содержание фосфора (24,0%) обнаружено в надземной массе молодых растений в вариантах опыта с применением гуминовых кислот на фоне 50 ПДК ТМ. Накоплению фосфора в корнях (76,0) способствовали гуминовые кислоты на фоне применения тяжелых металлов в дозе 50 ПДК.
Таблица 7
Влияние ТМ и ГК на поглощение фосфора проростками пшеницы
№ Варианты Активность Содержание фосфора в
п/п раствора растворе
имп/мл за 10~2 мг/мл % от ис-
100 сек. ходного
1. Фосфат ионы КН:^Р04* 558 4,4 33,1
2. 5 ПДК ТМ 693 5,3 41,2
3. 50 ПДК ТМ 1270 9,8 75,7
4. ГК 1141 8,7 67,8
5. 5 ПДК ТМ + ГК 503 3,9 29,9
6. 50 ПДК ТМ + ГК 537 4,1 41,9
Исходная активность раствора 1681 130x10"2 100%
НСРо.05 5 7
Рф=38,9
Ft0 05=2,2
В микровегетационных опытах изучали влияние суперфосфата и ТМ по вариантам модельного опыта (табл. 8). В качестве «индикаторов» взяты две культуры: пшеница и злаково-пастбищная культура ТЭФФ.
Наибольшее угнетение роста при прорастании проявилось в третьем варианте с 50 ПДК тяжелых металлов в сравнении с контролем. Проросло около 51% семян ТЭФФа и 46% - пшеницы. Здесь же наблюдалось угнетение корней у ТЭФФа (48%) и пшеницы (около 42%), и длины ростков 53% и 45% соответственно в сравнении с незагрязненной почвой. Всхожесть у ТЭФФа увеличилась на 12% в сравнении с контролем, причем данная закономерность прослеживалась как для корешков, так и для ростков (на 10% и 12% соответственно больше в сравнении с первым вариантом). У пшеницы всхожесть тоже была
высокой, но меньше, чем в контроле на 9%, что можно объяснить более низкой энергией прорастания в сравнении с культурой ТЭФФ. Можно отметить, что доза в 5 ПДК тяжелых металлов в этом варианте проявила стимулирующий эффект, действуя подобно микроэлементам, которые в соответствующих количествах благоприятно сказываются на росте растений, заменяя недостающие элементы питания. В данном случае это в большей степени сказалось на проростках ТЭФФ, чем на пшенице.
Таблица 8
Сравнительная оценка влияния разных доз тяжелых металлов _ и суперфосфата на всхожесть растений__
Всхожесть Длина корешков Длина ростков Число
Варианты Коли- % от см % от кон- см % от ко-
опыта чество семян контроля троля контроля решко в
Для культуры ТЭФФ
Контроль 225 100,06 0,63 100,0 1,10 100 5
5 ПДК ТМ 248 111,87 0,69 109,5 1,20 111,8 6
50 ПДК ТМ 115 51,11 0,30 47,61 0,58 52,72. 2
50 ПДК ТМ + 175 77,77 0,50 79,36 0,88 80,0 3
суперфосфат
Для озимой пшеницы
Контроль 28 100 4,31 100 4,90 100 2
5 ПДК ТМ 25 91,28 3,82 88,73 4,51 91,83 1
50 ПДК ТМ 13 46,42 1,80 41,86 2,25 44,89 1
50 ПДК ТМ + 19 67,85 2,82 66,12 3,40 69,38 2
суперфосфат
Особого внимания заслуживают данные по четвертому варианту, в котором сочеталось внесение суперфосфата вместе с дозой в 50 ПДК тяжелых металлов. В этом варианте у индикаторных культур уже не наблюдалось такого сильного токсического действия на прорастание, как в третьем варианте, хотя он тоже содержал такую же дозу тяжелых металлов. Фосфор суперфосфата, связывая тяжелые металлы в прочные труднорастворимые комплексы, фиксировал их в состоянии, недоступном для поглощения у растений, что благоприятно сказалось на их росте. Суперфосфат частично нейтрализовал токсичное действие 50 ПДК металлов. Всхожесть увеличилась до 78% у ТЭФФА в сравнении с контролем (корни до 79% и проростки до 80%). Для пшеницы это составило 68% от первого варианта для общей активности прорастания и по 66% и 69% для корней и ростков соответственно.
Выводы
1. Исследование кинетики сорбции фосфатов показало, что на первой стадии поглощение фосфатов носит химический характер, а, начиная с 30 минут, скорость поглощения обусловлена диффузией фосфатов внутрь почвенных частиц. Изучение межфазного распределения фосфатов позволило установить, что экспериментальные изотермы имеют выпуклый характер, подчиняются уравнениям Френдлиха и Ленгмюра, и их сорбция происходит в благоприятных условиях с большой энергией связи. При этом максимальная емкость поглощения (Би) изменяется в широких пределах и ее распределение по профилю почв носит аккумулятивно-элювиально-иллювиальный характер.
2. В модельном опыте по влиянию возрастающих доз ТМ максимальное количество фосфора обнаружено в варианте с внесением 50 ПДК ТМ и суперфосфата. При длительном компостировании произошло уменьшение рыхлосвя-занных фосфатов. За счет внесения суперфосфата увеличилось на одну треть содержание железо- и алюмофосфатов и в два раза - фосфатов кальция разной степени окристаллизованности.
3. Применение метода моделирования с определением группового состава гумуса показало, что внесение ТМ при длительном взаимодействии с почвой проявляет тенденцию уменьшения содержания общего углерода с преимущественным образованием группы органических веществ фульвокислотной природы. Внесение тяжелых металлов в дозе 50 ПДК сопровождается значительным повышением содержания фосфора в составе фульвокислот, что можно объяснить повышением интенсивности минерализации и образованием органо-минеральных соединений сложного состава.
4. При длительном взаимодействии в течение года с внесением суперфосфата убывает содержание фосфора в составе гумусовых кислот с 30% до 23% и резко возрастает его содержание в варианте модельного опыта с внесением 50 ПДК ТМ и суперфосфата, соответственно с 37% до 53% и с 49% до 66%. При этом действие суперфосфата выражается в снижении содержания всех изучаемых ТМ в составе гумусовых кислот.
5. Использование системы гелей с взаимно перекрывающими друг друга пределами разделений позволило установить сложный молекулярно-массовый состав органических веществ гумусовой природы, содержащих фосфор и тяжёлые металлы. Систематизированной гелевой фильтрацией с применением марок гелей в-10; С-50 и 0-75 выделено 5 фракций органо-минеральных соединений с молекулярными массами >50000; 4200; 3410, 480 и 380. По результатам гель-хроматографии углерод, фосфор и ТМ выходят вместе с одним и тем же элювиальным объёмом, что подтверждает образование сложных и устойчивых органо-минеральных соединений, возможно комплексной природы.
6. Тяжёлые металлы неравномерно распределены по молекулярно-массовым (ММ) фракциям органо-минерапьных соединений и соотношения С:ТМ, С:Р зависят от молекулярной массы фракций изучаемых соединений.
7. В радиовегетационных опытах с использованием 32Р установлено достоверное влияние ТМ, ГК и их совместное действие на поступление фосфора в проростки пшеницы. При этом использование гуминовых кислот в концентрации 0,001% в два раза снижает поступление фосфора в молодые растения пшеницы при внесении 50 ПДК ТМ.
8. В микровегетационных опытах установлено, что всхожесть семян культуры ТЭФФ в два раза уменьшалась при внесении ТМ в дозе 50 ПДК. При внесении суперфосфата отрицательное действие этой дозы ТМ снижалось в 1,5 раза в сравнении с вариантом без фосфорных удобрений. Для пшеницы наибольшее угнетающее воздействие оказала также доза 50 ПДК ТМ, но это проявилось сильнее, чем для вариантов с ТЭФФ. Внесение суперфосфата повышало энергию прорастания семян с 46% до 68%, но его нейтрализующее действие проявлялось слабее, чем у ТЭФФ.
Список опубликованных работ по теме диссертации:
1. Карпухин А.И., Титова В.И., Родионова Л.П., Тесфайе Д.Е. Сравнительная оценка кинетических параметров сорбции фосфатов дерново-подзолистой и серой лесной почвами Нижегородской области // Агрохимия, 1999,№7.-С. 34-39.
2. Тесфайе Д.Е., Карпухин А.И. Влияние гуминовых кислот и ТМ на поступление фосфора в проростки пшеницы //Плодородие, 2007, № 22. - С. 4-5.
Работа по изданию выполнена в редакционно-издательском отделе ВНШ1А Лицензия на издательскую деятельность ЛР 040919 от 07.10.98 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 53-468 от 13.08.99 Подписано в печать: 17.03.2009 Формат 60x84/16 Заказ №8
Усл. печ. л. 1,4 Тираж 100
127550, Москва, ул. Прянишникова, 31 А Тел.976-25-01
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Тесфайе Дерссех Ешету
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. Экологические аспекты фосфатного режима почв при внесении органических удобрений (обзор литературы).
1.1. Содержание и формы фосфора в дерново-подзолистых почвах и их роль в питании растений.
1.2. Экологические особенности использования органических удобрений.
1.3. Влияние органических удобрений на миграцию и трансформацию соединений фосфора.
ГЛАВА II. Условия и методы проведения исследований.
ГЛАВА Ш.Экологические особенности фосфатного режима дерново-подзолистых почв (экспериментальная часть).
3.1. Сравнительная оценка кинетики сорбции фосфора серой лесной и дерново-подзолистой почвами.
3.2. Статика сорбции фосфора изучаемыми почвами.
3.3. Содержание и формы фосфора при загрязнении почвы тяжелыми металлами.
3.4. Молекулярно-массовое распределение химических элементов.
3.5. Влияние органических веществ и тяжелых металлов на поступление фосфора в растения.
Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Агроэкологические особенности трансформации фосфатов в дерново-подзолистой почве при загрязнении её тяжёлыми металлами"
Экологические последствия интенсивного применения в качестве органических удобрений отходов крупных животноводческих комплексов только сейчас начинает привлекать внимание исследователей. Недостаточно изучены механизмы превращения соединений фосфора при утилизации органических отходов. С одной стороны применение органических удобрений положительно влияет за счет внесения фосфорных соединений вместе с навозом, а косвенное воздействие обусловлено влиянием органического вещества на мобилизацию почвенных фосфатов. Отрицательное влияние выражается при внесении больших доз органических отходов животноводства в ухудшении водно-физических свойств, накоплении аномальных количеств фосфора и далее их зафосфачивание. При этом отрицательное влияние бесподстилочного навоза на окружающую среду выражается в накоплении подвижных форм фосфора, нарушении соотношения питательными элементами и нарушении баланса питательных веществ.
Длительное применение высоких доз этих удобрений на постоянных участках вызывает накопление в почве и растительной продукции нитратов, фосфатов, тяжелых металлов, негативно влияющих на качество продукции растениеводства, здоровья человека и животных.
ОАО «Ильиногорское» является базовым хозяйством для проведения мониторинговых исследований агроэкологического состояния почв, анализа динамики химического состава подземных и поверхностных вод, контроля качества очистки животноводческих стоков. Соблюдение нормативов предельно допустимых выбросов осуществляется отделом физико-химического контроля Управления по экологическому контролю Нижегородской области. Агроэкологический мониторинг почв проводится по заказу хозяйства федеральным государственным учреждением «Центр arpoхимической службы Нижегородский» и кафедрой агрохимии и агроэкологии НТСХА на основании договора о творческом сотрудничестве.
В ОАО «Ильиногорское» применяется гидравлическая система удаления навоза, который в дальнейшем поступает на очистные сооружения.
В хозяйстве используются очистные сооружения технологии Джи и Джи, схема глубокого разделения стока на фракции с использованием в качестве аэраторов секционных аэротенков-отстойников. Существующие очистные сооружения работают по двухступенчатой схеме полной биологической очистки производственных сточных вод промкомбинатов, фермы и хозяйственно-бытовые сточные воды поселка Ильиногорск.
По предложению одного из участников, а именно кафедры агрохимии и агроэкологии НТСХА была паставлена цель изучыты агроэкологи-ческие особенностей фосфатного режима дерново-подзолистых почв при загрязнении их тяжёлыми металлами, в задачи исследований входило:
1. Сравнительное изучение кинетики и статики сорбции фосфора дерново-подзолистых и серых лесных почв хозяйств ОАО «Ильиногорское».
2. Определение группового и фракционного состава фосфора в дерново-подзолистой почве.
3. Исследование влияния суперфосфата на содержание тяжелых металлов.
4. Гель-хроматографические исследования некоторых особенностей фосфатного режима.
5. Определение влияния органических веществ и тяжелых металлов на поступление фосфора в растения.
В лабораторных условиях проводили исследования на кафедре почвоведения РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. Радиовегетационные опыты и модельные эксперименты с радиоактивным изотопом фосфор-32 выполняли во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова.
Автор выражает глубокую благодарность своему научным руководителям, профессору А.И. Карпухину, челен-корреспонт РАСХН, доктор с.-х.н. А.И.Еськову, а также коллективам кафедр почвоведения и экологии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева и отдела радиологии ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова за консультативного помощь в проведении экспериментальных исследований. б
Заключение Диссертация по теме "Агрохимия", Тесфайе Дерссех Ешету
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Исследование кинетики сорбции фосфатов показало, что на первой стадии поглощение фосфатов носит химический характер, а, начиная с 30 минут, скорость поглощения обусловлена диффузией фосфатов внутрь почвенных частиц. Изучение межфазного распределения фосфатов позволило установить, что экспериментальные изотермы имеют выпуклый характер, подчиняются уравнениям Френдлиха и Ленгмюра, и их сорбция происходит в благоприятных условиях с большой энергией связи. При этом максимальная емкость поглощения изменяется в широких пределах и ее распределение по профилю почв носит аккумулятивно-элювиально-иллювиальный характер.
2. В модельном опыте по влиянию возрастающих доз ТМ максимальное количество фосфора обнаружено в варианте с внесением 50 ПДК ТМ и суперфосфата. При длительном компостировании произошло уменьшение рыхлосвязанных фосфатов. За счет внесения суперфосфата увеличилось на одну треть содержание железо- и алюмофосфатов и в два раза - фосфатов кальция разной степени окристаллизованности.
3. Применение метода моделирования с определением группового состава гумуса показало, что внесение ТМ при длительном взаимодействии с почвой проявляет тенденцию уменьшения содержания общего углерода с преимущественным образованием группы органических веществ фульвокислотной природы. Внесение тяжелых металлов в дозе 50 ПДК сопровождается значительным повышением содержания фосфора в,составе фульвокислот, что можно объяснить повышением интенсивности минерализации и образованием органо-минеральных соединений сложного состава.
4. При длительном взаимодействии в течение года с внесением суперфосфата убывает содержание фосфора в составе гумусовых кислот с
30% до 23% и резко возрастает его содержание в варианте модельного опыта с внесением 50 ПДК ТМ и суперфосфата, соответственно с 37% до 53% и с 49% до 66%. При этом действие суперфосфата выражается в снижении содержания всех изучаемых ТМ в составе гумусовых кислот.
5. Использование системы гелей с взаимно перекрывающими друг друга пределами разделений позволило установить сложный молекулярно-массовый состав органических веществ гумусовой природы, содержащих фосфор и тяжёлые металлы. Систематизированной гелевой фильтрацией с применением марок гелей 0-10; 6-50 и С-75 выделено 5 фракций органо-минеральных соединений с молекулярными массами >50000; 4200; 3410; 480 и 380. По результатам гель-хроматографии углерод, фосфор и ТМ выходят вместе с одним и тем же элюционным объёмом, что подтверждает образование сложных и устойчивых органо-минеральных соединений; возможно комплексной природы.
6: Тяжёлые металлы, неравномерно распределены- по- молекулярно-массовым фракциям органо-минеральных соединений: и соотношения» С:ТМ, С:Р зависят от молекулярной массы фракций изучаемых соединений^
7. В1 радиовегетационных опытах с использованием Р установлено достоверное влияние ТМ, ГК и их совместное действие на поступление фосфора в проростки пшеницы. При этом использование гуминовых кислот в концентрации 0,001% в два раза снижает поступление фосфора в молодые растения пшеницы при внесении 50 ПДК ТМ.
8. В микровегетационных опытах установлено, что всхожесть семян культуры ТЭФФ в два раза уменьшалась при внесении ТМ в дозе 50 ПДК. При внесении суперфосфата отрицательное действие этой дозы ТМ снижалось в 1,5 раза по сравнению с вариантом без фосфорных удобрений. Для' пшеницы наибольшее угнетающее воздействие оказала также доза 50 ПДК ТМ; но оно проявилось сильнее, чем для вариантов с ТЭФФ. Внесение суперфосфата повышало энергию прорастания с 46% до 68%, но его нейтрализующее действие проявлялось слабее, чем у ТЭФФ.
Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Тесфайе Дерссех Ешету, Москва
1. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975.- С.106-196.
2. Алексеев A.A. Подвижность цинка и кадмия в почвах /Автореф. дис. . канд. биол. н. М.: МГУ, 1979. - 24 с.
3. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. — Л.: Агро-промиздат, 1987. 142 с.
4. Андреев В.А., Новиков М.Н., Лукин С.М. Использование навоза свиней на удобрение-М.: Росагропромиздат, 1990, 51 с.
5. Андреев Н.Г., Мерзлая Г.Е. Оптимизация укосного использования злакового травостоя при орошении стоками свиноводческого комплекса // Агротехнические основы устойчивости кормовой базы. М., 1983. —164 с.
6. Аскинази Д.Л. Фосфатный режим и известкование почв с кислой реакцией.-М.- Л., 1949.-215 с.
7. Аскинази Д.Л., Гинзбург К.Е. Роль глинистых минералов почвы в поглощении ионов фосфорной кислоты //Тр. почв. Ин-та им. В.В. Докучаева, т.ЗЗ., 1950. с. 20-48.
8. Аскинази Д.Л., Гинзбург К.Е., Лебедева Л.С. Минеральные формы фосфора и методы их определения. // Почвоведение, 1963, № 5, с. 6-20.
9. Адерихин П.Г. Поглощение фосфат-ионов почвами и растениями. -Почвоведение, 1957, № 5. С. 85-88.
10. Ю.Аргунова В.А. Исследование форм и миграции фосфора в дерново-подзолистых почвах. //Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. биол. наук. М., 1974.-18 с.
11. Асмус Ф. Эффективное использование жидкого навоза в растениеводстве //Вестник с.-х. науки, 1990. № 8. - С. 15-18.
12. Асмус Ф., Херман Ф. Использование жидкого навоза в растениеводстве //Обзор /Берлин: Академия с.-х. наук ГДР, 1976. 134 с.
13. Афонина H.JL, Усьяров О.Г. Сорбция фосфат-ионов почвами и минералами. Агрохимия, 1982, № 10.-С. 129-137.
14. Александрова JI.H. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. JI. «Наука», 1980. - С. 228-239.
15. Бабарина Э.А., Мельникова Н.М. Фосфатный режим дерново-подзолистых почв в длительных опытах //Агрохимия. 1987. - № 11. — С. 38-44.
16. Балахонов С.И., Табулина В.П., Дроздова Т.В. Влияние различных видов навоза на баланс азота, фосфора и калия в звене севооборота в дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почвах БССР // Бюлл. ВНИИ удобр. и агропочвовед. 1976. - № 32. - С. 46-53.
17. Барбер С.А. Биологическая доступность питательных веществ в почве. Агропромиздат, 1988. - 376 с.
18. Белоус Н.М. Эффективность и экологически безопасное применение органических удобрений. //Химия в сельском хозяйстве, 1996. № 3. -С. 10-11.
19. Биганскас Б., Данилявичус Н. Влияние органических удобрений на содержание подвижного фосфора в дерново-подзолистых супесчаных почвах Литовской ССР. -Научн. труды Литовской с.-х. академии, 1978. -т. 24, вып. 2.-С. 13-20.
20. Бингам Ф.Т., Перьа Ф.Д., Джерелл У.М. Токсичность металлов в сельскохозяйственных культурах //Некоторые вопросы токсичности ионов металлов.-М.: Мир, 1993.-С. 101-130.
21. Бишев Р.Г., Юльметьев P.M., Доронин В.А. Металлоаминокислотные хелаты как источники микроэлементов в питании растений // Химия в сельском хозяйстве. 1985 - № 9. - С. 77-78.
22. Бреус И.П., Садриева Г.Р. Миграция тяжелых металлов с инфильтра-ционными водами в основных типах почв Среднего Поволжья. //Агрохимия, 1997. № 6. - С. 56-64.
23. Бусоргин В.Г., Сорваева Л.Д. Изменение группового состава фосфатов в светло-серой легкосуглинистой почве //Интенсификация земледелия -основа решения Продовольственной программы. Свердловск, 1982. — С. 27-28.
24. Васильев В.А., Швецов М.М. Применение бесподстилочного навоза на удобрение. -М.: Колос, 1983. 174 с.
25. Вильдфлуш И.Р. Фракционный состав и режим фосфатов в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в связи с ее окультуриванием и применяемой системой удобрений в севообороте. Автореф. на соиск. уч. степени канд. с.-х. наук. Горки, 1972. - 27 с.
26. Войкин Л.М., Романов В.А. Формы фосфатов в почвах Горьковской области //Почвоведение. 1973. - № 10. - С. 91-98.
27. Волошин Е.И. Цинк в пахотных почвах Красноярского края //Агрохимия, 2002. № 5. - С. 33-40.
28. Ворошилов Ю.И. Утилизация навоза животноводческих комплексов -М.: Госагропром ССР, 1986. 60 с.
29. Временные рекомендации по использованию для удобрений бесподстилочного навоза, получаемого на крупных животноводческих фермах промышленного типа М.: Колос, 1973. - 32 с.
30. Гаврилова А.Н. «О зависимости между содержанием органического вещества и органо-фосфатов в почвах». — В сб.: Почвенные исследования и применение удобрений. Минск, 1975, вып. 6. С. 62-65.
31. Гамалей В.И., Кулинченко Ю.А., Сыроватко О.С. Об изменении плодородия дерново-подзолистых почв при систематическом удобрении в севооборотах стоками из крупных свинокомплексов // Земледелие: Сб.науч.тр. Киев, 1988. - вып. 63. - С.45-49.
32. Гинзбург К.Е. Поглощение фосфора некоторыми глинистыми минералами. Почвоведение, № 7, 1957. - С. 50-51.
33. Гинзбург К.Е., Артамонова Л.Ф., Краснова Н.А., Мацкевич В.Б. Формы фосфора в основных типах почв Союза по почвенно-агрохимическим районам. В кн.: Агрохимическая характеристика почв СССР, М., Наука, 1976.-С. 133, 200.
34. Гонзалес А. Взаимодействие фосфатов с гуминовыми кислотами железо- и алюмогуминовыми соединениями /в почвах/. Доклады ТСХА, 1972, вып. 176. - С. 273-277.
35. Горбунов Н.И. Почвенные коллоиды. М.: Изд. АН СССР, 1957. - 147с.
36. Горбунов Н.И. Почвенные коллоиды и их значение для плодородия. -М., Наука, 1967.-С. 63-68.
37. Гриндель Н.М., Зырин Н.Т. Динамика органических фосфатов в пахотном слое дерново-подзолситой почвы. — Агрохимия, 1964, № 5. С. 5055.
38. Гриндель Н.М., Зырин Н.Г. Метод определения и динамика органических соединений фосфора в пахотном горизонте малоокультуренной дерново-подзолистой почвы. Почвоведение, 1965, № 2. - С. 17-27.
39. Гриндель Н.М. Фосфаты в пахотном горизонте дерново-подзолистой почвы. Автореф. дисс. на соиск. ученой степени канд. с.-х. наук, М., 1964, с. 19.
40. Дж. У. Кук. Регулирование плодородия почвы. М., 1970. - 520 с.
41. Донских И.Н., Копылова Л.А. Влияние высоких доз органических удобрений на фракционный состав фосфатов в дерново-подзолистой почве. — Агрохимия, 1982, № 4. С. 55-63.
42. Замана Л.В., Гладкая Н.М. Геохимические особенности природных вод Уровского биогеохимического района //Геохимия. 1993. - № 2. - С. 269-280.
43. Замятина В.Б. Фосфорная кислота, связанная с органическим веществом почвы. Вестник с.-х. наук, 1941, вып. 1. — С.49-67.
44. Ибрагимов К.Ш. Поступление органических и минерально-органических соединений в растения на почвах подзолистого типа: Ав-тореф. дис. . канд. биол. наук: 06.01.03. -М., 1982. 16 с.
45. Иванов И.А., Иванов А.И., Семенова Н.И. Применение удобрений на дерново-подзолистых почвах с высокими запасами фосфора и калия //Агрохимия. 1996. - № 4, - с. 9-14.
46. Иванов С.Н., Столярова Т.Ф. Применение Р для определения усвояемых фосфатов в дерново-подзолистых почвах Белоруссии. Почвоведение, 1977, № 4. - С. 78-84.
47. Изерская Л.А., Цыцарева Л.К. Влияние длительного орошения стоками животноводческих комплексов на агроэкологическое состояние серых лесных почв //Тезисы докладов II съезда общества почвоведов. М.: ВНИИЦлесресурс, 1996. - С. 349-350.
48. Илларионова Э.С. Органический фосфор почвы и его минерализация. — Известия АН СССР, сер. Биологическая, 1978, № 3, с. 382-389.
49. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М., Гидрометеоиздат, 1984. - 540 с.
50. Ильин В.Б. тяжелые металлы в системе почва-растение — Новосибирск: Наука, 1991.-148 с.
51. Импактное загрязнение почв тяжелыми металлами и фторидами. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 164 с.
52. Калинин А.И. Экологические аспекты фосфатного режима дерново-подзолистых почв на покровных суглинках //Экологоагрохимические, технологические аспекты развития земледелия Среднего Поволжья и Урала. Казань, 1995. - С. 46-52.
53. Карпачевский Л.О. Физика поверхностных явлений в почве. М.: Изд-воМГУ, 1985.-91 с.
54. Карпухин А.И. Обоснование применения систематизированной гелевой хроматографии в почвенных исследованиях. Изв. ТСХА, 1984, вып. 2. -С. 62-69.
55. Карпухин А.И. Применение гелевой хроматографии в почвенных исследованиях. М., 1984. - 68 с.
56. Карпухин А.И., Гасанов A.M. Применение радиоактивных индикаторов в исследовании переноса фосфора. — Доклады советских участников VIII Международного конгресса по минеральным удобрениям. М., 1976. - С.371-372.
57. Карпухин А.И., Гасанов A.M., Рачинский В.В., Плюснин И.И. Динамика распределения меченого фосфора по профилю серозема при гидроtмелиоративных способах его внесения в модельных опытах. Известия ТСХА, 1975, вып. 2. - С. 224-227.
58. Карпухин А.И., Кауричев И.С., Шестаков Е.И., Шкарин Б.И. Поступление комплексных марганцеорганических соединений в растения. Известия ТСХА, 1984, № 3. С. 92-99.
59. Карпухин А.И., Савич В.И. Методики применения фактора кинетики в почвоведении //Методические указания по специальности почвоведение для студентов факультета агрохимии и почвоведение. М., 1980. - С. 68.
60. Карпухин А.И., Фокин А.Д. Хроматографическое фракционирование фульвокислот. Изв. ТСХА, вып. 5, 1965. - С. 131-145.
61. Кауричев И.С., Карпухин А.И., Гринюк В.Г. Миграция и трансформация фосфора жидкого навоза в дерново-подзолистой почве. Агрохимия, № 10, 1983.-С. 111-118.
62. Кауричев И.С., Ли-Чжи-Юань. К вопросу о роли полуторных окислов в поглощении фосфат-ионов. Доклады ТСХА, 1963, вып. 89, с. 149-154.
63. Кауричев И.С., Орлов Д.С. Влияние окислительно-восстановительного режима почв на подвижность и превращения фосфатов. В кн.: окислительно-восстановительные процессы и их роль в генезисе и плодородии почв. -М., 1982.-С.116-132.
64. Клечковский В.М., Каширкина Н.В. Поглощение фосфорной кислоты каолинитом и изменение ее доступности для растений. Доклады ТСХА, 1948, вып. 7. - С.55-61.
65. Клечковский В.М., Жердицкая Т.Н. Изучение сорбции фосфат-ионов в почвах с помощью реакции изотопного вытеснения. Докл. АН СССР, 1951, т. 76, № 5. - С.720.
66. Ковалев Н.Г., Глазков И.К., Еселевич М.М. Системы удаления, переработки и применения навоза в качестве органических удобрений. М.: Мир, 1977.-258 с.
67. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова М.: Наука, 1985. - 263 с.
68. Кораблева Л.И. Влияние систематического внесения навоза и растительного покрова на фосфатный режим дерново-подзолистой почвы. -«Почвоведение», 1951, № 2. С.101-113.
69. Коркач H.A., Коваленко А.И., Купчик В.И. Влияние орошения навозными стоками свинокомплекса на плодородие почвы // Гидротехника и мелиорация. 1986. № 7. - С. 56-58.
70. Копылова Л А. Влияние органических удобрений на состав и степень подвижности фосфатов в дерново-подзолистых почвах. Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. с.-х. наук. - М., 1979. - 26 с.
71. Кудеярова А.Ю. О формах фосфатов в почвах и методы их изучения. -В сб.: Генезис, плодородие и мелиорация почв. Пущино, 1980. С. 188204.
72. Кудеярова А.Ю. Минеральные фосфорсодержащие соединения в почвах. Известия АН СССР, сер. биолог., 1984, № 4. С.549-558.
73. Кудеярова А.Ю. Педогеохимия орто- и полифосфатов в условиях применения удобрений. М.: Наука, 1993. - 240 с.
74. Кудеярова А.Ю. Фосфатогенная трансформация почв. М.: Наука, 1995.-288 с.
75. Кузнецов Н.П., Никушина Т.К., Мажайский Ю.А., Пчелинцева С.А. Тяжелые металлы в почвах Рязанской области // Химия в с.-х. 1995. -№ 5. — С.22-25.
76. Курсанов A.JI. Транспорт ассимилятов в растении. М.: Наука, 1976. -637 с.
77. Лыков A.M., Еськов А.И., Новиков М.Н. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья. РАСХН. ГНУ ВНИПТИОУ, 2004. - 630 с.
78. Мазель Ю.Я., Темкина В.Я., Афанасьева И.Л. Влияние комплексонов на поглощение кальция и тяжелых металлов кукурузой // Изв. ТСХА. — 1982.-№3.-С. 67-73
79. Маркевич С.И. Режим фосфорной кислоты в дерново-подзолистых почвах //Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. канд. биол. наук. — Минск, 1959.-22 с.
80. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда М.: Агро-промиздат, 1990. - 287 с.
81. Минеев В.Г. Проблема тяжелых металлов в современном земледелии // Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. М.: МГУ, 1994. -С. 5-12.
82. Минеев В.Г., Дебрецени Б.А., Мазур Т.В. Биологическое земледелие и минеральные удобрения М.: Колос, 1993. - 415 с.
83. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. Агрохимия, биология и экология почвы. М.: Росагропромиздат, 1990. -206 с.
84. Минеев В.Г., Шконде Э.И. Проблема фосфора важный фактор подъема земледелия. - Вестник с.-х. наук, 1976, № 12. - С.40-50.
85. Мамченков И.П. В кн. Навоз и компосты. М., 1955. С. 6-8, 23-24.
86. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва-растение //Химия в с.-х. 1995. -№ 4.-С. 8-16.
87. Орлов Д.С., Гришина Л.А., Ерошичева H.JI. Практикум по биохимии гумуса. М., 1969, с. 157.
88. Орлов Д.С., Пивоварова И.А., Горбунов Н.И. Взаимодействие гумусовых веществ с минералами и природа их связи. Агрохимия, 1973, № 9, с. 140-153.
89. Орлов Д.С., Малинина М.С., Мотузова Г.В. и др. Химическое загрязнение почв и их охрана. М.: Агропромиздат, 1991. - 363 с.
90. Островская JI.K. Роль железа в растениях, нарушение его метаболизма и применение хелатных соединений в качестве железных удобрений. -В сб.: биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине. -М.: Наука, 1974. С. 95-100.
91. Павлихина A.B., Поддубный H.H. Формы и кинетика сорбции фосфатов в дерново-подзолистых пылевато-суглинистых почвах разной степени окультуренности. Известия ТСХА, 1970, № 2. - С. 140-148.
92. Павлихина A.B., Поддубный H.H. О миграции фосфатов по профилю дерново-подзолистых почв. Известия ТСХА, 1974, вып. 6. - С.87-92.
93. Панников В.Д., Минеев В.Г. Действие навоза на почву и растения. — В кн.: Почва, климат, удобрение и урожай. М., «Колос», 1977. - С. 190409.
94. Пивоварова И.А., Гинзбург К.Е. Количественные закономерности поглощения фосфатов почвами. Агрохимия, 1981, № 8. - С.126-138.
95. Пинский Д.Л. Ионообменные процессы в почвах. Пущино, РАН. 1997. -166 с.
96. Рачинский В.В., Фокин А.Д. К вопросу о динамике сорбции фосфатов в почвах. Доклады ТСХА, 1963, вып. 94. - С.133-140.
97. Ремезов Н.П. Влияние известкования на динамику почвенных процессов. Труды НИУ, вып. 65, 1930. - С.36.
98. Реммер В., Шиллинг Г. Влияние водного режима почвы на коэффициент диффузии фосфат-ионов. Агрохимия, 1981, № 1. — С.92-95.
99. Рудакова Т.А., Воробьева Л.А., Новых Л.Л. Методические указания по расчету диаграмм растворимости труднорастворимых соединений. — М.: МГУ, 1986.- 125 с.
100. Рыбакова Б.А., Шафирян Е.М., Карпухин А.И. Современные методы определения фосфора и подвижный фосфор в почвах. М.: ВНИИТЭИСХ, 1981. - 47 с.
101. Савич В.И. Применение вариационной статистики в почвоведении. -М.: Изд-во ТСХА, 1972. 104 с.
102. Семенов П.Я., Платонова Л.Г. Бесподстилочный навоз и охрана окружающей среды. — Агрохимия, 1977, № 3. С. 106-109.
103. Сердобольский И.П., Синягина М.Г. Об обменном поглощении фосфатов почвой. Известия АН СССР, сер биологическая, 1954, № 3. - С. 113-119.
104. Синха М.К. Влияние компостирования почвы с соломой на подвижность и поступление в растения трудно-растворимых почвенных фосфатов. М.: Известия ТСХА, 1970, вып. 6. - С.222-225.
105. Соколов A.B. Агрохимия фосфора. М.- Л., 1950, с. 24, 31-49, 137139.
106. Соколов A.B. Зафосфачивание почв и последействие фосфорных удобрений. Агрохимия №'2, 1976. С. 3-6.
107. Соколов Д.Ф. О наличии некоторых органических соединений фосфора в почвах. Почвоведение, 1948, № 8. - С.502-513.
108. Степанова М.Д. Микроэлементы в органическом веществе почв. — Новосибирск: Наука, 1976. 106 с.
109. Тарасов С.И., Кумеркина H.A. Агроэкологические особенности длительного применения бесподстилочного навоза //Химия в с.-х. — 1996. -№ 6. — С.27-31.
110. Титова В.И., Караксин В.Б., Гейгер Е.Ю. Промышленное свиноводство и экология: проблемы сосуществования — Н.Новгород: Изд-во ВВАТС, 2003.-201 с.
111. Титова В.И., Седов Л.К., Дабахова Е.В. Индустриальное птицеводство и экология: опыт сосуществования Н. Новгород: Изд-во ВВАТС. -2004.-251 с.
112. Травникова Л.С., Калишина Л.Н., Петрова Л.В. Изменение термодинамических параметров фосфатного состояния черноземов в условиях почвозащитной обработки // Научные труды Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева. М., 1991. - С.62-75.
113. Тюлин А.Ф., Маломахова Т.А. О коллоидно-химическом поглощении фосфрной кислоты почвами. Почвоведение, № 6, 1952. - С.514-527.
114. Фатьянов A.C. Почвы Горьковской области и методы их окультуривания. Горьк. Изд-во ОГИЗ, 1949. - 115 с.
115. Фокин А.Д. Изотермы сорбции фосфатов на подзолистой почве. Опыты с меченым фосфором. Доклады ТСХА, 1963, вып. 89. - С. 235236.
116. Фокин А.Д. К вопросу о кинетике сорбции фосфатов. Агрохимия, 1965, №3.-С. 55-68.
117. Фокин А.Д., Аргунова В.А., Кауричев И.С., Яшин И.М. Состав органического вещества и состояние полуторных окислов и фосфатов в водах, дренирующих подзолистые почвы. Изв. ТСХА, 1973, вып. 2. - С. 16-23.
118. Фокин А.Д., Аргунова В.А. Исследования миграции фосфора в подзолистой почве. Почвоведение, 1974, № 4. - С. 85-93.
119. Фокин А.Д., Синха М.К. Связывание фосфата гумусовыми веществами почв. Извести ТСХА, 1969, № 4. С.180-185.
120. Фокин А.Д., Тертерян K.M. Исследование изотопного обмена почвенных фосфатов в зависимости от времени взаимодействия метки с почвой и кислотности вытяжки. Агрохимия, 1966, № 9. - С. 110-116.
121. Фокин А.Д., Черникова И.Л., Ибрагимов К.Ш., Сюняев Х.Х. Роль растительных остатков в обеспечении растений зольными элементами на подзолистых почвах //Почвоведение. 1979. - № 6. - С. 53-61.
122. Фокин А.Д., Чистова Е.Д. О влиянии гумусовых веществ на сорбцию фосфатов почвами. Агрохимия, 1964, № 11. - С.41-47.
123. Фокин А.Д., Чистова Е.Д. О возможности применения внутренней диффузии для описания кинетики сорбционных процессов в почвах. -Почвоведение. 1967, № 6. С.78-83.
124. Халид Дж. Така. Органические соединения фосфора в некоторых подзолистых почвах и методы их изучения //Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. с.-х. наук. — Л., 1967. 22 с.
125. Хейфец Д.М. Методика определения содержания минеральных и органических соединений фосфора в некоторых почвах Советского Союза. Почвоведение, 1948, № 2. - С. 100-112.
126. Цуркан М.А. Агрохимические основы применения органических удобрений Кишинев: Шпилица, 1985. - 420 с.
127. Черных H.A. Закономерности поведения тяжелых металлов в системе почвах растение при различной антропогенной нагрузке / Автореф. дисс. . канд. биол. наук. -М.: ВИУА, 1995. 39 с.
128. Черных H.A., Ладонин В.Ф. Вопросы нормирования содержания тяжелых металлов в почве //Химия в с.-х. — 1995. № 5. - С. 10-13.
129. Черных H.A., Овчаренко М.М., Поповичева Л.Л., Черных И.М. Приемы снижения фитотоксичности тяжелых металлов //Агрохимия. — 1995.-№9.-С. 101-107.
130. Чириков Ф.В. К методике учета форм фосфатов в почве. Химиз. Соц. Земледелия, 1939, № 10-11. - С.59-63.
131. Шафран С.А. Прогнозирование обеспеченности подвижными формами фосфора и калия Нечерноземной зоны //Агрохимия, 1997. № 5. -С. 5-12.
132. Шершнев Л.А., Береснев Б.Г. Влияние бесподстилочного навоза на плодородие почвы. Земледелие, 1981, № 6. -С.53-54.
133. Шестаков А.Г., Нелюбова Г.А., Прянишникова З.Д. Влияние бора на развитие репродуктивных органов у растений //Микроэлементы в селськом хозяйстве и медицине. Рига, 1956. - С. 155-156.
134. Шестаков Е.И., Карпухин А.И., Кауричев И.С., Рачинский В.В. Состав, устойчивость и доступность органических соединений марганца. Почвоведение, 1992, № 10. С. 38-50.
135. Шкель М.П., Рылушкин В.И., Кульчицкий Н.М., Колесников В.Г. Влияние бесподстилочного навоза на продуктивность кормовых культур в Полесье БССР // Химия в с.-х. 1984. - № 7. - С. 19-23.
136. Школьник М.Я., Копмане И.В. Влияние предпосевной обработки семян юором на фосфорный обмен //Микроэлементы в биосфере и их применение в сельском хозяйстве и медицине Сибири и Дальнего Востока. Улан-Удэ, 1969. - С. 111-112.
137. Экологические проблемы применения удобрений М.: Наука, 1984. -196 с.
138. Ягодин Б.А., Кидин В.В., Цвирко Э.А., Маркелова В.Н., Саблина С.М. Тяжелые металлы в системе почва-растение. Химия в с.-х. — 1996.-№5.-С. 43-45.
139. Янишевский П.Ф. Химическая оценка фосфатного состояния почв // Агрохимия, 1996. -№ 4. -С. 95-116.
140. Anderson G. Nucleic Acids, Derivatives and Organic Phosphates. Soil Biochemistry Marcel Dekker. N. Y. 1967, 67p.
141. Anderson G. Nucleic acid derivatives in soils. Nature, 1957, vol. 180, № 4580, P. 287-288.
142. Anderson G., Hance R.I. Investigation of an organic phosphorus component of fulvic acid. 1963. Plant and Soil, vol. 19, № 3, P. 296-303.
143. Anderson G. Asstssing organic phosphorus in soils //The Role of Phosphorus in Agriculture American Sosiety of Agronomy. Madison, Wis. -1980.-P. 411-431.
144. Auliffe Mc C. Et al. Utilization by plants of phosphorus in farm manure II. Availability to plant of organic and inorganic form of phosphorus in sheep manure. Soil Sci, 1949, vol. 68 (2), P. 185-195.
145. Auliffe Mc C., Peech M. Utilization by plants of phosphorus in farm manure: I Labelling of phophates in sheep manurewith JZP. Soil Sci, 1949, vol68, №2, P. 179-185.
146. Awadaiian E.A., Abuiroos Samir A., Taha S.A. The effect of manganese sulphate and organic material additions on manganese equlibrium in soils //Beitr. Trop. Landwirt und Veterinarmed. 1982. - Vol. 20, №1. - P. 39-45.
147. Balland P. La place du traitement des lisiers dans la politique nationale et europeenne de gestion des excedents structurels //C.r. Acad. agr. Fr., 1999. -№ 3 . P. 33-46.
148. Barber S.A. Soil phosphorus application //Comm. Soil Sci.Plant Anal/ -1979 a.-Vol. 10.-P. 1459-1468.
149. Baruny B.E.L., Olsen S.R. Effect of manure on solubility of phosphorus in calcareous soil. Soil Sci., 1979, vol. 128., № 4, P. 219-225.
150. Barrow N.J. On the reversibility of phosphate sorption by soils. -1. 1983, Soil Sc., 1983, vol. 34, № 4, P. 751-758. 34 (4).
151. Bhat K.K.S., O Callaghan I.R. Behavio in the soil of orthophosphate from pig slurry compared with that of KH2P04. I., agr., Sc., 1980, vol. 94, p. 1, P. 195-201.
152. Black C.A. Phosphrus fractions in manures. Soil Sci., 1959, vol. 97, P. 293-302.
153. Black C.A.,Yoring C.A. Organic phosphorus in soils. Agron., 1953 (In.: Soil and fertilizer phosphorus in crop nutrition). P. 123-152.
154. Black C.A. Phosphate fixation by kaolinite and other claus as affected by pH, phosphate concentration and time of contact (In: Soil Science Soc. Of America. Proceedings, 1942, vol. 7) P. 123-133.
155. Boero G., Ihien S. Phosphatase activity and phosphorus availability in the rizospere of corn roots //Ihe Soil - Root Interface. Academic Press, New York.-1979.-P. 231-242.
156. Borggaard O.K. The influence of iron oxides on phosphate adsorption by soil. -1. Soil Sc., 1983, vol. 34, № 2, P. 333-341.
157. Bornemisza E.R., Vietra L.S.,Igne K. The method of Metha and others modefied for determination of organic phosphorus in soils high in extractable iron. Soil Sc. Soc. Amerika Proc., 1967, vol. 31, № 4. P.46-51.
158. Bromfield S.M. Relative contribytion of iron and aluminium in phosphate sorption by acid surface soils. «Nature», 1964, № 4914, P. 201.
159. Finck A. Fertilizers and fertilization and practical guide to crop fertilization. Weinstein. - Deerfield beach //Florida: Basel, 1982. - 432 p.
160. Campbell L.B., Racz G.I. Organic and inorganic P. Content, movenent and mineralization in soil beneath a feedlot. 1975, Canadian Yournal of Soil Sci., vol. 55, P. 457-466.
161. Chauhan D.S., Stewart I.W.B., Paul E.A. Effect of carbon additions on Soil labile inorganic, organic and microbially held phosphate. Can. Y. Soil Sci., 1979, vol. 59, P. 387-396.
162. Cosgrove D.J. The chemical nature of soil organic phosphorus. 1. Inosi-tolphosphates. Austral. Y. Soil. Res., 1963, vol. 1, № 2, P. 203-214.
163. Cosgrove DJ. Characterization of the supposed DL chiro - inositol hexaphosphate component of soil phytate as D - chiro - inositol hexaphos-phate Soil., Biol., Biochem., 1969, vol. 1, № 4, P. 325-327.
164. Coulcon C., Davies R., Lowis D. Poluphenols in plant, humus and soil. Reduction transport by poluphenols of iron in model soil colums // J. Soil Sci. 1960. - Vol. 11. - P. 30-44.
165. Datta N.P., Srivastva S. C. Influence of the intensity of phosphate bonding in some acid soils. I. Indian. Soc. Soil Sci, 1963, vol.11, № 2,P.l 10-115.
166. Dean L. A. An attempted fractionation of the soil phosphorus. (In: The Rothamsted memoirs on agricultural Science), vol. 22, St. Albans 1939, P. 234-245.
167. Gaur A.C. Studies on the availability of phosphate in soil as influenced by humic acid. Agrochimica, 1969, vol. 14, № 1, P. 62-65.
168. Gerretsen F.C. The influence of microorganisms on the phosphate in take by plant. Plant and Soil, 1948, vol. 1, № 1, P. 51-81.
169. Gerritse R.G., Zugec I. The phosphorus cycle in rig slurry measurel from 32P04 distribution rates. Y. Agric. Sci., Camb. 1977, v. 88, P. 101-109.
170. Ghonsikar C.P., Miller R.H. Soil inorganic polyphosphates of microbial origin., 1972, Plant and Soil, № 38, P. 651-655.
171. Goor B.I., Wiersma D. Chemical forms of manganese and zinc in phloem Exudates //Physiol. Plant. 1976. - № 36. - P. 213-216.
172. Hannapel R.K., Fuller W.H., Fox R.H. Phosphorus movement in a calla-reous soil: II Soil microboal activity and organic phosphorus movement Soil Sci., Soc. Of Am., 1963, P. 421-427.
173. Hal stead E.H., Barber S.A., Warncke D.D. , Bole J. Supply of Cf, Sr, Mn and Zn to plant roots // Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 1968. - Vol. 32. - P. 6972.
174. Harrap F.E.Y. Use of sodium E.D.T.A. in the determination of soil organic phosphorus, 1963, Soil Sci., vol. 14, № 1, P. 82-87.
175. Hemingway R.G. The mineral composition of farmyard manure. Empire J. Exper. Agr., 1961, vol. 29, № 113, P. 14-18.
176. Herron G.M., Erhart A.B. Value of manure on an irrigated calcareous aoil. Soil Science Society of America Proceedings, 1965, № 3, vol. 29, P. 278-281.
177. Holmes R.S., Brown J.C. Chelater as correctives for chlorosis // Soil Sci., 1955.- vol. 80.-P. 167-169.
178. Karpukhin A.I. Water-soluble complexes of organic substances in podzol-ic soils. //Problems of soil science. Nauka, 1990, P. 36-41.
179. Kaurichev I.S., Yachin I.M., Karpukhin A.I. The role water-soluble organic matter under anthropogenic soil formation in the taiga landscape. // Problems of antropogenis soil formation. Moscow, 1997, P. 113-115.
180. Mc Kercher R.B. anl Anderson G. Characterization of the inositol penta anl hexaphosphate fractions of a number of Canadifn and Scottish soil. Y. Soil Sc., 1968, vol. 19, № 2, P. 302-310.
181. Jungk A., Barber S.A. Phosphate uptake rate of corn roots as related to the proportion of the roots exposed to phosphate //Agron. J. - Vol. 66. — P. 554-557.
182. Larson W.E., Clapp C.E., Pierre W.H., Morachan Y.B. Effects of organic residues on continuous corn: 2. Organic carbon, nitrogen, phosphorus and sulfur // Agron. J. 1972. - Vol. 64. - P. 204-208.
183. Larsen J.E., Warren G.F., Ruble Langston. Effect of Iron, Aluminum and Humic Acig on Phosphorus Fixation by Organic Soils. Soil Sci Soc. Proc., 1959, P. 438-440.
184. Leonard C.D., Stewart I. Corrections of iron. Florida State Hort // Soc. Proc. 1952. - № 5. - P. 20-24.
185. Mattingly G.E.G., Johnston A.E., Charten M. The residual value of farmyard manure and superphosphate in the Saxmundham Rotation II experiment, 1899-1968. In: Rothamsted Experimental Station Report for 1969 Part, 1970, P. 91-112.
186. Martin Y.K. The measurement et inositol polyphosphates in soil extracts by isotope dilution analysis, 1970, NZY, Agr. «Res.», vol. 13, № 4, P. 930939.
187. Nair V.D., Graetz D.A., Reddy k.R. Dairy manure influences on phosphorus retention capacity of spodosols //J.Environ. Qual., 1998. № 3. - P. 1103-1009.
188. Niekstn N.E., Barber S.A. Differences among genotypes of corn in the kinetics of phosphorus uptake //Agron. J. 1978. - Vol. 70. - P. 695-698.
189. Pratt and A.E.Laag. Effect of manure and irrigation on sodium bicarbo-tate-Extractable phosphorus. Soil Sci., Soc. Am. Y., 1981, vol. 45, № 5, P. 887-888.
190. Van. Reinskijk W.H., Weststrate F.A., Beek J. Phosphates in soil treated with sewage water. III. Kinetic studies on the Environimental Quality. 1977, № 1, vol. 6, P. 26-29.
191. Sinha M.K. Organo-metallic phosphate II physico-chemical characteristics of humic and fulvic metal phosphates, 1971, Plant and soil. Vol. 35, P. 485-493.
192. Sinha M.K. Organo-metallic phosphate. Ill sinthesis and their role in plant nutrition. Plant and Soil, 1972, vol. 37, P. 449-459.
193. Sharif M., Chandhry F.M., Latif A. Suppression of superphos-phate-phosphorus fixation by farmyard manure. I. High Phosphorus uptake. Soil Sci., Plant Nutr. 1974, vol. 20, № 4, P. 387-393.
194. Sharif M., Chaudhry F.M., Lacho A.G. Suppression of superphos-phate phosphorus fixation by farmyard manure II Same Studies on the Mechanisms. Soil Sci., Plant Nutr. 1974, vol. 20, P. 393-401.
195. Sommerfeldt T.G., Pittman U.J., Milne R.A. Effect of feedlot manure on soil and water quality. -1. Environ. Qual.1973, vol. 2,P. 423-427.
196. Tambe K.N., Savant N.K. Kinetics of sorption of orthophosphate and pyrophosphate by ammoniated tropical soils // Commun. Soil Sci. Piant Anal. 1978. Vol. 9, № 8 . P.745-754.
197. Tate K.R., Salcedo I. Phosphorus control of soil organic matter accumulation and cycling // Biogeochemistry. 1988. Vol. 5, № 1. P.99-107.
198. Teakle L.J.H. Phosphate in the soil solution as affected by peaction and cation concentrations. Soil Sci., 1928, vol. 25, № 2. P.70-76.
199. Thomas R.L., Bowman B.T. The occurence of high molecular weight organic phosphorus compounds in soil. 1966, Soil Sci. Soc., Am. Proc., vol. 30, №6, P. 799-801.
200. Tjell J.C., Hansen J.A., Cristensen T.H., and Hovmand M.F. Prediction of Cd concentration in danish soils //Proc. Soc. European Symposium «Characterization, treatment, and use of sewage sludge». Vienna, October 21-23. -1980.-P. 652-664.
201. Tokahashi Y., Imai H. Adsorption of heavy metal cations in montmorillo-nite //Soil science and plant nutrition. 1983. - № 2. - vol. 29. - P. 111-122.
202. Van Bruwaene, Kirchman R., Impens R., Cadmium contamination in agriculture and zootechnology //Experietia. 1984. - № 1. - vol. 40. - P. 3537.
203. Wallace A., Lunt O. Reactions of some iron, zink and manganese chelates in various soils //Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 1956. - vol. 20, P. 479-482.
204. Wallace F., Mueller R.T. Effect of chelating agents on the availability of Mn-54 to three different soils //Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 1968. - vol. 32, №6.-P. 828-830.
205. Williams C.H., David D.J. The assumulation in soil of cadmium residues from phosphate fertilizers and their effect on the cadmium content of plant // Soil Science. 1976. - № 121. - P. 86-93.
206. Ijaychandran P.K., Harter R.D. Evaluation of phosphorus adsorption by a cross section of soil types. 1975, Soil Sci, vol. 119, № 2, P. 119-125.
-
Тесфайе Дерссех Ешету
-
кандидата биологических наук
-
Москва, 2009
-
ВАК 06.01.04
- Агроэкологическая эффективность применения сапропеля в качестве мелиоранта загрязненной кадмием дерново-подзолистой почвы
- Тяжелые металлы в легких дерново-подзолистых почвах Северо-Запада РФ в системе почва-токсикант-растение
- Изучение транслокации и баланса тяжёлых металлов в почвах при выращивании овощных культур
- Влияние больших норм куриного помета на свойства и состав дерново-подзолистых грунтово-оглеенных почв
- Сезонная динамика некоторых факторов плодородия подзолистых целинных и пахотных почв Средней тайги Северо-Востока Европейской России
