Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Диагностика потребности корнеплодов в цинке, никеле, кадмии на лугово-черноземной почве Омского Прииртышья

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Диагностика потребности корнеплодов в цинке, никеле, кадмии на лугово-черноземной почве Омского Прииртышья"

АНДРИЕНКО Лидия Николаевна

На правах рукописи^-

II—/

ДИАГНОСТИКА ПОТРЕБНОСТИ КОРНЕПЛОДОВ В ЦИНКЕ, НИКЕЛЕ, КАДМИИ НА ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЕ ОМСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ

06.01.04 — Агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Омск 2006

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет».

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заслуженный деятель науки РФ Ю.И. Ермохин

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор В.А. Синявский; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Т.Б. Смирнова

Ведущая организация — Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменская государственная сельскохозяйств енная академия»

Защита диссертации состоится 21 декабря 2006 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220.050.01 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет» по адресу: 644008, г. Омск-8, Институтская площадь, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан 2 ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Му-лМ^

В.П. Пьянов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. В последнее время в специальной научной и сельскохозяйственной литературе широко используется термин «тяжелые металлы», который сразу же приобрел негативное звучание.

С этим термином связано представление о чем-то токсичном, опасном для живых организмов: будь то животные или растения. Этот термин заимствован из технической литературы, где металлы классифицируются иа легкие и тяжелые. Для биологической классификации правильнее руководствоваться не плотностью, а атомной массой, то есть относить к тяжелым металлам (ТМ) все металлы с относительной атомной массой более 40 (Ю.В. Алексеев).

Представление об обязательной токсичности ТМ является заблуждением, так как, в эту группу попадают те элементы, большое позитивное биологическое значение которых давно обнаружено и доказано.

На наш взгляд более правильное в агрохимии получили название микроэлементы, что связано с концентрациями, в которых они необходимы растениям и содержатся в них в тысячных - стотысячпых долях процента (Б.А. ЯгоДин).

Поэтому важным этапом в исследовании является разработка на региональном уровне простых и достаточно надежных прогностических моделей поведения микроэлементов (ТМ) в объектах «почва-растение» с целью прогнозов научнообоснованного нормирования применения, как удобрения и предотвращения их негативного действия в системе.

Цель исследований — Дать агроэкологнческую оценку действия различных доз микроэлементов (Zn, Ni, Cd) в системе почва - растение в условиях Омского Прииртышья.

Задачи исследований:

- установить влияние Zn, Ni, Cd на химический элементный состав почвы, растений, величину и качество урожая столовой свеклы и моркови;

- изучить антагонизм и синергизм ионов микроэлементов (тяжелых металлов) при поступлении их в растения в зависимости от физиологической потребности растительного организма на разных стадиях онтогенеза, наличия и соотношения химических элементов в почве и растениях;

- установить оптимальные и расчетные дозы кадмия, никеля и цинка иод столовую свеклу и морковь, с учетом агрохимических и физиологических основ их применения;

- рассчитать биоэнергетическую эффективность применения микроэлементов под овощные культуры.

Научная новизна исследований. На лугово-черноземной почве Омского Прииртышья установлены оптимальные дозы цинка, никеля, кадмия под столовую свеклу и морковь при соответствующем содержании элементов в почве и на основе этого разработаны формулы для расчета доз данных микроэлементов под изучаемые овощные культуры. Выявлены математические зависимости величины и качества урожая корнеплодов столовой свеклы и моркови от содержания подвижных форм микроэлементов в пахотном слое почвы. Определены

оптимальные уровни содержания и соотношения микроэлементов в почве, листьях и корнеплодах изучаемых культур. Установлена высокая биоэнергетическая эффективность применения микроэлементов под овощные культуры.

Практическая значимость и реализация результатов исследования. Основные вывода и положения диссертации могут быть использованы в агро-химцентрах и овощеводческих хозяйствах при оценке обеспеченности почв и растений подвижными формами кадмия, никеля, цинка. Полученные материалы исследований явились основой для создания модели прогноза действия микроэлементов в системе почва - растение в конкретных агроэкологических условиях, что в дальнейшем будет способствовать созданию оптимального питания растений и предотвращению негативного влияния элементов в условиях антропогенного загрязнения почв, и получения в химическом отношении качественной растениеводческой продукции. ' 4

Результаты исследований прошли производственную проверку в крестьян-ско-фермерском хозяйстве «Колос» Омского района Омской области на площади 1 га и обеспечили получение чистого дохода от 17500 до 24000 руб/га.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на: II межвузовской научпо-практичсской конференции студентов и аспирантов «Молодежь, наука, творчество — 2004», ежегодной научно-практической конференции ОмГЛУ (2004), III всероссийской научно молодежной конференции «Под знаком Е» (2005) и на ежегодных отчетах аспирантов кафедры агрохимии ФГОУ ВПО ОмГАУ (2002-2005) и опубликованы в шести работах общим объемом 1,2 п. л. .

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 182 страницах. Состоит из введения, семи разделов, выводов, рекомендаций производству, содержит 34 таблицы, 23 рисунка и 14 приложений: Библиографический список включает 233 источника, в том числе 22 работы зарубежных авторов.

ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследований являлись столовая свекла (сорт Бордо 237), морковь (сорт Шантенэ 2461), почва, микроэлементы (цинк, пикель, кадмий).

Исследования проводили на опытном поле Омского государственного аграрного университета, на лугово-черыоземной маломощной среднегумусовой тяжелосуглинистой почве. Агрохимические показатели в среднем по годам исследований в верхнем 30-саштшетровом слое были следующие: рН водной вытяжки 6,5 - 7,0; сумма поглощенных оснований - 31-38 мг-эхв/100 г почвы; Ы-Ы03 - 0,77-3,4; Р205 - 2,7-8,7; К20 - 8,7-29,0 мг/100 г почвы (2%-ная уксусная кислота); содержание подвижных форм Ъъ - 2,31-3,38; № - 0,4-0,69; С<а - 0,041-0,083; РЬ - 0,54-0,98; Си - 0,27-0,39 мг/кг почвы (ацетатно-аммонийный буфер с рН 4,8).

Климат района исследований континентальный. По метеорологическим условиям 2000-2002 гг. были удовлетворительными, а 2003 г. благоприятными для роста и развития растений.

Микрополевые опыты были заложены по следующей схеме:

Столовая свекла: 1. Контроль; 2. Н^РдаСфоп); 3. Фон + СсЮ,5 ПДК; 4. Фон + Сс31,0 ПДК; 5. Фон + С<12,0 ПДК; 6. Фон + Сс! > 2,0ПДК; 7. Фон + №0,5 ПДК; 8. Фон + №1,0 ПДК; 9. Фон +№2,0 ПДК; 10. Фон + № > 2ПДК; 11. Фон + Ъп0,5 ПДК; 12. Фон + Ъа. > 0,5ПДК; 13. Фон + 7.п1,0 ПДК; 14. Фон + 7л 2,0 ПДК.

Морковь: 1. Контроль; 2. I1,» (фон); 3. Фон + Сс1 < 0,5ПДК; 4. Фон + СсЮ,5 ПДК; 5. Фон + СсП,0 ПДК; б. Фон + Сс12,0 ПДК; 7. Фон + № 0,5 ПДК; 8. Фон + №1,0 ПДК; 9. Фон + №2,0ПДК; 10. Фон + 7п0,5 ПДК; 11. Фон + 2п1,0 ПДК; 12. Фон + 7л2,а ПДК.

Опыты были заложены на стационарном участке в четырёхкратной повтор-ности, расположение вариантов систематическое, последовательное, смещено на три варианта, площадь одного сосуда 0,17 м2. ,

Микроэлементы в виде сухих ацетатных солей и удобрения в виде аммиачной селитры и двойного гранулированного суперфосфата вносили вручную, предварительно смешав с почвой.

При достижении определённых фаз развития (6-8, 8-10 листьев, уборка) отбирали растительные образцы — целые растения и индикаторные органы, для определения биометрических показателей. В корнеплодах и целых растениях, определяли сухое вещество весовым методом, остальной материал высушивали для последующего определения общих азота, фосфора, калия методом сырого озоления с концентрированной серной кислотой, микроэлементов.

Индикаторные органы (второй физиологически функционирующий лист) отбирали для получения клеточного сока черешков листьев и вытяжки из листьев (2%-ная СН3СООН вытяжка). В клеточном соке черешков листьев (свекла) и в измельченных и растертых листьях (морковь) определяли нитратный азот, неорганический фосфор, свободный калий по методике Магницкого в модификации Ю.И. Ермохина.

Почву (0-30 см) до посева отбирали буром. В 2% СН3СООН вытяжке из почвы определяли три элемента: нитратный азот - дисульфофеноловым методом; фосфор - по Де Ниже; калий - на пламенном фотометре, микроэлементы -вольтамперометрическим методом, на приборе ТЛ-2 кафедры агрохимии. Определение содержания микроэлементов в корнеплодах и надземной массе проводили атомно-абсорбционным методом в ФГУ ЦАС «Омский». Уборку опыта и учет урожая проводили методом прямого поделяночного взвешивания. По окончании исследований опытные данные подвергали статистической обработке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Диагностика потребности корнеплодов в микроэлементах на основе нолевого опыта

Влияние микроэлементов на процессы роста и развития корнеплодов в течение вегетации находит отражешм в изменении урожайности.

Исследования показали, что действие микроэлементов на урожайность корнеплодов зависело от метеорологических условий года, вносимого элемента, его дозы, и концентрации конкретного элемента в почве и культуры (табл. 1).

Наиболее положительное влияние на формирование корнеплодов свеклы оказал никель в дозе 23 кг/га, внесенный по фону Ыд^Рд,-,: в среднем за 20002003 годы прибавка составила 741 г/сосуд, что на 61,6% выше, чем на фоне. Применение цинка совместно с фоном оказало также положительное влияние на урожайность корнеплодов свеклы (табл. 1). Средняя достоверная прибавка корнеплодов по вариантам за годы исследований составила 363 г/сосуд или 30,2%, ггричем наивысшую прибавку давало внесение цинка в дозе 41,4 кг/га -40,4%. Свекла положительно отзывалась на внесение кадмия, особенно в дозе 5,8 кг/га.

Таблица I

Влияние микроэлементов на урожайность корнеплодов столовой свсклы. (Микрополевые опыты 2000—2003 гг.)_

Вариант Урожайность (г/сосуд) Прибавка но сравнению с фоном

' г/сосуд %

Фон (Н,5Р<м) 1202 ■ - -.

Фон + Сс1 2.9 1342 140 11,6

Фон + Сс1 5 8 1563 361. 30,0

Фон + Сс1 п.« 1395 193 16,0

Фон + Сс117 1293 41 3,4

Фон + № 5.4 1546 344 28,6

Фон + № 12 6 1671 469 39,0

Фон + N1 23 1943 741 61,6

Фон + № 82 ' 1467 ' 265 22,0

Фон + 2л\ 41 4 1688 ' 486 40,4

Фон + 47 8 1549 347 28,8

Фон + Ъл. 82 8 1458 256 21,3

Фон + Zn 166 1274 72 6,0

НСР05 130

Наибольший стимулирующий эффект на урожайность корнеплодов моркови (табл. 2) оказывало внесение никеля в дозе 30 кг/га, средняя прибавка составила 434 г/сосуд или 17,6% по сравнению с фоном. Наибольший угнетающий эффект в среднем за 2000-2002 гг. исследований на урожай корнеплодов моркови оказало внесение никеля в дозе 90 кг/га. Применение цинка в дозе 30 кг/га, увеличивало урожайность корнеплодов моркови в среднем за годы исследований на 333 г/сосуд (на 13,5%) по сравнению с фоновым вариантом. В связи с тем, что в 2000 г не использовалась доза Сс^ 5 кг/га мы решили проанализировать данные различных доз этого элемента на урожайность моркови за 2001-2003 гг. (табл. 3). Многолетние опыты показали, что применение кадмия под морковь в дозе 2,9 кг/га дает наибольшую прибавку корнеплодов моркови - 314 г/сосуд или 11,6%. .......

Зависимость урожайности корнеплодов столовой свеклы (У1) и моркови (У2) от доз микроэлементов описано уравнениями регрессии (1)-(6): У1=-0,47№2+ 41,25№ + 1252; т| = 0,98 (1) У2=-0Д9КГ*+ 14,9М1 + 2503, т) = 0,9 (2) У!=0,057п + 7,957л + 1270; т] = 0,81 (3) У2=-0,5гп2+ 2б,03гп + 2460,5; ц = 0,99 (4) У1 = -3,99х2+68,34х+1211;т1 = 0,9 (5) У2=-7,31х2+82,3х +2746т} = 0,8б (6)

Таблица 2

Влияние никеля и пинка на урожайность корнеплодов моркови ■___(Микрополевые опыты 2000-2003 гг.)_

Вариант Урожайность (г/сосуд) Прибавка по сравнению с фоном

г/сосуд %

Фон (Р90) 2463 - -

Фон + № 30 2897 434 17,6

Фон + № бо 2595 132 5,4

Фон + № «о 2347 -116 -4,7

Фон + Zn 15 2730 267 10,8

Фон + 7п 30 2796 333 13,5

Фон + 7,п 2610 147 6,0

НСР05 42 ■

Таблица 3

Влияние кадмия на урожайность корнеплодов моркови _(Мнкронолевые опыты 2001-2003 гг.) ______

Вариант Урожайность (г/сосуд) Прибавка по сравнению с фоном

г/сосуд %

Фон (Рад) 2714 -■■ -

Фон + С<1 15 2842 128 4,7

Фон + С(1 2,9 3028 314 11,6

Фон + Сс1 58 2904 190 7,0

Фон + Сс1 п б 2729 15 0,6

НСР05 41,67

В соответствии с исследованиями Ермохииа Ю.И. чем выше почвенные запасы подвижных элементов питания, тем меньше должны быть дозы удобрений. Математически это можно выразить следующей формулой:

До • Х0 = Дп • Х„; (7)

где До - установленная доза питательных веществ удобрений (кг д.к./га) при соответствующем содержании элемента в почве (Х0, мг/кг);

Дп - предполагаемая доза удобрений (кг д.в./га) при содержании соответствующего элемента в почве конкретного поля (Хп, мг/кг).

Отсюда: = (8)

Нами установлено, что наилучшие дозы микроэлементов на лугово-черноземпой почве под столовую свеклу были: кадмия - 5,8; никеля - 23; цинка -41,4 кг/га (До); под морковь кадмия 2,9; никеля и цинка по 30 кг/га, при содержании в почве Сс1 - 0,051, № - 0,657, 7,п - 2,46 мг/кг почвы (Х0). Следовательно расчетная доза для данных микроэлементов под столовую свеклу определяется по уравнениям (9)-(11) под морковь (12)-(14):

„ 0,296 . „ 0,147 , „„

Дс"= ГА /-..; ™ Д0' = у,, , , (12)

мг/кг Л-а мг/кг

N1 МГ/КГ . МдмгДсг

: (п) ■ а4)

АПыг/юг ¿Пмг/кг

Предложенные нами формулы для определения ориентировочных доз применения кадмия, никеля и цинка под столовую свеклу и морковь позволяет отойти от простого эмпиризма с применением удобрений и ориентировать на конкретные дозы с учетом содержания доступного элемента в почве.

Химический анализ почвы и применение микроэлементов

Условия питания растений уже на ранних этапах органогенеза способствуют закладке основ количественных и качественных изменений в растительном организме, которые проявляются затем в течение вегетации и отражаются па конечном результате. Недостаток того или иного необходимого для растения микроэлемента в почве вызывает серьезные нарушения обмена веществ и приводит к заметному снижению урожая и качества продукции.

Особый интерес представляет изучение содержания подвижной формы элемента, поскольку именно она является наиболее доступной для растения.

В табл. 4 представлено содержание валовой и подвижной форм микроэлементов в лугово-черноземной почве (экстрагент - ацетатно-аммонийный буфер с рН 4,8). Необходимо отметить, что внесение минеральных удобрений в дозе Н,5Р90 в небольшой степени способствовало увеличению содержания валовых форм микроэлементов (С<1 на 44; № - 13,1; Ъп. - 24,4%) а также подвижной формы кадмия (на 78,4%), по сравнению с контролем.

Зависимость между дозами применения микроэлементов (х, кг/га) и содержанием их валовых (Сс1ь №ь Zn1, мг/кг) и подвижных (Сс12, №2, '¿а2, мг/кг) форм в почве выражена уравнениямирегрессии (15)-(20):'

Са, = 0,37х + 0,13; г = 0,98 "(15) Сс12= 0,18х-0,02; г = 0,99 (16) = 0,38х + 20,73; г = 0,99 (1?) №2 = 0,08х - 0,2; г = 0,99 (18) 2п, = 0,18х +41,85; г = 0,91 (19) гп2 = 0,09х + 2,11; г = 0,97 (20) Из уравнений (16), (18), (20) следует, что коэффициент интенсивности действия («в») единицы поступившего С<1, №, Хп в почву на содержание его в слое 0-30 см составляет Сс1 - 0,18; № - 0,08; Хп - 0,09 мг/кг. Данный норматив может быть использован при прогнозировании действия кадмия, никеля, цинка на урожай корнеплодов, рассчитывая при необходимости рациональные дозы данного элемента с учетом его содержания в почве.

Таблица 4

Химический анализ лугово-чернозсмной почвы, слой 0-30 см (в среднем за 2002—2003 гг.), мг/кг. Мнкрополевые опыты_

Вариант Валовые кислоторастворимые Подвижные формы

Ъп Сс1 N1 гп Сс1 N1

До внесения

тяжелых ме- 30,7 0,25 18,03 2,46 0,051 0,66

таллов

Фон (М45Р9о) 38,2 0,36 20,4 1,87 0,091 0,53

Фон + Сс12 9 40,4 0,79 22,4 1,65 0,550 0,62

Фон + С(3 5 8 38,5 2,08 20,0 2,26 1,115 0,58

фон + С<11)6 40,0 5,25 21,1 1,93 2,090 0,65

Фон + Сс1 17 37,5 . 6,05 21,1 2,20 3,055 0,65

Фон + № 5.4 35,6 0,29 -22,1 1,80 0,066 0,89

Фон + № 12.6 37,3 0,28 26,3 1,67 0,056 0,99

Фон + № 23 37,5 0,28 29,8 1,91 0,033 1,61

Фон + № 82 35,4 0,29 51,5 1,94 0,035 7,14

фон + 2!л1 41.4 45,8 0,30 22,0 4,69 0,039 0,71

Фон + 2п 47 8 59,2 0,29 21,0 7,68 0,046 0,68

Фон + 82.8 50,1 0,31 19,3 0,034 0,69

Фон + Ъп 166 70,0 0,33 20,3 • 16,20 0,034 0,80

ОДК/ПДК 22,0 2,0 80 23,0 - 4,0

Установленные коэффициенты «в» позволяют произвести оцешсу концентрации Zn, №, Сс1 в лугово-черноземной почве и этим самым уровень обеспеченности нми растений, пользуясь следующей формулой (21) (табл. 5):

С мг/кг = Сн + Д ■ в, (21)

где Сн и С - содержание подвижпого кадмия, никеля, цинка в почве фактическое до (Сн, мг/кг) и после (С, мг/кг) поступления элемента;

Д - доза поступившего элемента в почву, кг/га;

в — коэффициент интенсивности действия единицы (1 кг/га) поступившего в почву элемента на содержание кадмия — 0,18; никеля — 0,08 и цинка — 0,09 мг/кг почвы.

Из данных табл. 5 видно, что в среднем ошибка прогнозирования содержания кадмия, никеля и цинка в почве по формуле (21) за 2002-2003 годы исследований составила, соответственно, 5,9; 17,1 и 7,4% по сравнению с фактическим уровнем содержания данных элементов в почве.

Одной из основных задач наших исследований является прогнозирование отзывчивости культур на внесение микроудобрений в конкретных почвенных условиях. Известно, что урожайность корнеплодов от применения микроэлементов в почву возрастает не беспредельно, а только до определенного уровня их содержания, выше которого происходит прекращение роста урожая или да-

же снижение. Методом математического анализа нами была установлена взаимосвязь между содержанием доступных элементов питания в почве и урожайностью (У, г/сосуд) столовой свеклы (уравнения (22)-(24)] и моркови [уравне-

ния (25)-(27)]: У = -117,1Сс12 + 373,5Сс1 + 1213,7; г) =0,87 (22)

У = -117,2№2+ 931,4№ + 791,4; ц = 0,98 (23)

У = -5,777л2+100,82п+1133; г|=0,76 (24)

' У =-64,8Сс12+312,7Сс1 + 2691>9; ^ = 0,88 (25)

У = -32,5№2 + 226,9№ + 2350,4; ^ = 0,7 (26)

У = -8,8гп2+ 175,4гп+ 1945,9; т] = 0,99 (27)

Таблица 5

Прогнозирование содержания микроэлементов в почве мг/кг _ •_(средние данные за 2002-2003 гг.) ____^

Доза внесения элемента, кг/га Содержание мг/кг Ошибка прогноза

После ■ внесения, С мг/кг Прогноз по формуле мг/кг %

21 16', 18", 20"*

Кадмий по формуле 21, 16'

2,9 0,550 0,57 . 0,502' 0,1 -0,033" 5,9 -1,9*

5,8 1,115 1,09 1,024"

11,6 2,090 2,14 2,068*

17,0 . 3,055 3,11 3,04"

Никель по формуле 21, 18"

5,4 0,89 1,09 0,282" 0,46 -0,38" 17,1 -14,1"

, 12,6 0,99 1,67 0,808"

23,0 1,61 2,50 1,64"

82,0 7,14 7,22 6,36"

Цинк по формуле 21, 20 "

41,4 4,69 6,19 5,84"" 0,69 0,34"* 7,4 3,6'"

47,8 7,68 6,76 6,41":

82,8 8,92 . 9,91 9,56""

166,0 ( 16,20 17,40 17,05"'

Примечание. В почве содержалось до посева культур, мг/кг С<1 -0,051; № -0,66; Ъъ- 2,46. .

На основе многолетних экспериментальных данных и математических закономерностей в системе «почва - удобрение - растение» нами установлены оптимальные дозы кадмия, никеля и цинка под столовую свеклу (5,8; 23; 41,4 кг/га, соответственно), морковь (2,9, 30, 30 кг/га).

Установленные оптимальные уровни содержания элементов в почве (Эо, мг/кг; табл. 8) и коэффициенты «в» — интенсивности действия единицы внесен-

ного удобрения на химический еостав почвы (с. 7) можно использовать при расчете доз удобрений По формуле (28) Ю.И. Ермохина:

д = 22г2Ф)МГ/кг/ (28)

в ■

где Эо, Эф — оптимальное и фактическое содержание Cd, Ni, Zn в почве, мг/кг;

■ Даппая формула хорошо зарекомендовала себя при применении макро- и микроудобрений под овощные культуры в производственных условиях Омской области. • ' •

Установленные нами нормативные агрохимические характеристики влияния доз Zn, Ni, Cd на химический состав почвы, величину урожая позволяет диагностировать и количественно прогнозировать действие удобрений в системе «почва - растение» и разрабатывать научно обоснованную, экономически выгодную систему удобрения культуры с соблюдением экологических требований. В связи с этим в исследованиях уделялось большое внимание установлению оптимального соотношения микроэлементов в почве, которое характеризует уравновешенное питание столовой свеклы [уравнение (29)] и моркови [уравнение (30)] и позволяет более точно ставить диагноз "качественного" питания и его регулирования.

Zn мг/кг ~ 2,6Ni мг/кг~ 5,lCd мг/кг, (29)

Zn мг/кг я l,9Ni мг/кг ~5,3Cd мг/кг. (30)

Овощные растения страдают от дефицита питательных веществ в почве двух видов содержания: абсолютного -и относительного. При абсолютном дефиците какого-либо микроэлемента в почве при выращивании столовой свеклы и моркови достаточно довести содержание его до оптимального уровня (табл. 8) с учетом коэффициента действия удобрений (Кд) по формуле (31).

,, оптимальныйуровеньэлементавпочве,мг/кг ,„, „

Кд=--^--у- • . (31)

фактически! уровень элемента в почве, мг/кг

При относительном недостатке элементов питания в почве, то есть нарушения сбалансированного соотношения необходимо определить недостающий элемент для уравновешенного баланса и при помощи внесения микроудобрений восстановить равновесие. В этом случае Кд определяется по формуле (32):

Zn: А7; Zn: Cd.Ni: CdjonmuM) ,

~ Zn: NtZn: Cd- Ni: Сс1(фактич)' ^ '

где в числителе - оптимальные [уравнение (29), (30)], в знаменателе - фактические соотношения микроэлементов в почве.

Коэффициент действия удобрений (Кд) показывает, на сколько следует увеличить содержание недостающего элемента или элементов в почве для создания гармоничного сочетания, необходимого растениям, для их нормального роста и развития.

Математические модели содержания микроэлементов в системе ночва — удобрение —растение

Важнейший аспект биологического качества сельскохозяйственной продукции - это содержание в пей макро- и микроэлементов. В результате иссле-

довапий выявлено, что поглощение и накопление микроэлементов в растениях столовой свеклы и моркови зависело от культуры, вносимого в почву элемента, его дозы, сочетания с другими элементами, а также от метеорологических условий года. Увеличение содержания Zn, №, С<1 в корнеплодах (У, мг/кг) столовой свеклы [уравнения (33)-{35)] и моркови [уравнения (36)—(38)] и надземной массе прямопропорционально применению доз микроэлементов в почву (х, кг/га): У = 0,03гп + 15,42; г = 0,98 (33) У = 0,24гп + 9,04; г = 0,97 (36) У = 0,004№ + 0,88; г = 0,91 (34) У = 0,02№ + 1,79; г = 0,98 (37) У = 0,01Са + 0,14; г = 0,97 (35) У = 0,02Сс1 + 0,14; г =0,99 (38) Коэффициент «в» интенсивности действия единицы внесенного Zn, N1, С(1 на химический состав корнеплодов столовой свеклы составляет 0,03, 0,004, 0,01, моркови - 0,24, 0,02, 0,02 мг/кг сухого вещества. Выявленные коэффициенты позволяют прогнозировать химическую ситуацию данных овощных культур. Установлено, что в процессе минерального питания растений существует зависимость между всеми поглощенными элементами, характер которой определяется преимущественно степенью отклонения концентраций взаимодействующих элементов от оптимальной во внешней среде (Г.Я. Ринькис, 1972; В.Б. Ильин, 1985; Ю.И. Ермохип, 1997).

Исследованиями установлено, что в процессе роста и развития свеклы и моркови отношения между элементами при поступлении их в растения изменялись в зависимости от степени потребности растения, уровня и соотношения микроэлементов во внешней среде (почве). К периоду физиологической зрелости растений характер взаимоотношений ионов между собой при поступлении в корнеплоды выражается математическими уравнениями, представленными в табл. 6.

Таблица б

Взаимоотношения между ионами микроэлементов при поступлении

в корнеплоды столовой свеклы п моркови _в период физиологической зрелости растеиий_

Столовая свекла Морковь

№ = -52,04С<1/+45,48Са-7,81; (39) № = 73,07Сс1': - 58,96С<1 + 14,18; (51)

Са = 1,82№' - 4,3 5№ + 2,75; (40) Сс! = 0,04№": - 0,05№ + 0,14; (52)

Хп = 481,78Сс1"-243,0901 + 42,08; (41) Ъп = -295,32Сс1г + 122,01Са + 0,17; (53)

са = -0,017л1 + 0,41; (42) Сс1 = -0,0012п2+ 0,037п - 0,06; (54)

Си = 255,77Сс12 - 172,83Сс1 + 34,47; (43) Си = 56,14С<±2 - 22,51 Сс1 + 4,73; (55)

Сс1 = 57,19РЬ2- 3784РЬ + 7,19; (44) С<1 = 15,01?!/ - 8,8РЬ + 3,02; (56)

Ъа. = -18,5№2 + 24,96№ - 5,43; (45) Ъп = -10,49№2 + 50,76№ - 46,89; (57)

№ = 0,062п'-2,24гп +22,96; (46) № = -0,052пх + 0,112п + 1,11; (58)

Си = -34,56№2 + 80,88№ - 36,84; (47) Си =-0,98№2 + 4,95№ - 2,79; (59)

РЬ = 66,56№2- 139,47№ + 73,7; (48) РЬ = -1,28№* + 6,03№ - 4,58; (60)

РЬ = 0,09гп^-3,53гп +35,24; (49) РЬ = 0,0 ^п2 - 0,372п + 4,5; (61)

Си = 0,49гп' - 17,73гп + 166,02; (50> Си = 0,49гп2 - 17,73гп + 166,02; (62)

Использование в опытах со столовой свеклой и морковью различных доз микроудобрений позволило пронаблюдать их влияние на процессы поступления элементов в растения (табл. 7).

В следствии увеличения подвижных форм кадмия, никеля и цинка в почве (из-за внесения их ацетатных солей) увеличивается их содержание в корнеплодах столовой свеклы и моркови. Зависимость между подвижными формами элементов в почве (х, мг/кг) и содержанием их в корнеплодах столовой свеклы (мг/кг сухого вещества) выражена уравнениями регрессии (63)—(65), моркови -(66М68).

Таблица 7

Содержание микроэлементов в корнеплодах (мг/кг с.в.), при соответствующем содержании подвижных форм С(], N1, Zn __в слое и о чиы 0-30 см (мг/кг)__

Вариант . Содержание Сс1, №, ¿п в почве (*) Содержание СМ, . N1,2п в корнеплодах Уравнение зависимости

Столовая свекла

Фон (^Рэд) 0,091 0,15 Са = 0,053х +0,146; (63) г = 0,96 в = 0,053

Фон + Сй 2 9 0,55- 0,18

Фон + С(1 5 8 1,115 0,192

Фон + С<1 п 6 2,09 0,235

Фон+са 17 3,055 0,327

Фон (ЫдчРи,) 0,53 • 0,82 № = 0,044х + 0,87; (64) г = 0,89 в = 0,044

Фон + № 5 4 0,89 0,9

Фон + № 12.6 0,99 0,91

Фон + N1 ц 1,61 1,04

Фон + № 82 7,14 1,17

Фон (Т^Рсю) 1,87 15,96 - гп = 0,375х+14,7; (65) г = 0,97 в = 0,375

Фон + 7л 4] 4 4,69 16,35

Фон + Zn 47 8 7,68 . 16,71

Фон + Zn 82 8 8,92 18,13

Фoн + Zn 16(5 16,2 21,1

Морковь .

Фон (Рво) 0,148 0,15 Са = 0,04х + 0,147; (66) г = 0,97 в = 0,04

Фон + са ! 5 0,511 0,15

Фон + Сс1 2 9 0,981 0,18

Фон + Сй 5 8 1,25 0,23

Фон+са п 6 4,71 0,33

Фон (Р90) 0,53 1,7 № = 0,21х+1,86; (67) г = 0,93 в = 0,21

Фон + № зо 1,6 2,37

Фон + № 60 3,9 2,89

Фон + N1 90 7,14 3,18

Фон(Р90) 3,55 9,23 гп = 0,88х + 6,25; (68) г = 0,94 в = 0,88

Фон + Zn 15 6,88 13,27

Фон + Zn 30 12,3 14,67

Фон + Zn 45 15 20,9

Коэффициент «в» интенсивности действия 1 мг/кг почвы микроэлемента на содержание его в растительной продукции (табл. 7) позволяет не только оптимизировать питание растений, но и прогнозировать содержание данных элементов в почве, и растениеводческой продукции (в данном случае в корнеплодах).

Располагая определенными количественными характеристиками связи в системе «почва - удобрение — урожайность (величина и качество)» в табл. 8 даны оптимальные уровни содержания микроэлементов в почве, листьях растений, корнеплодах, как физиологические характеристики сбалансированного, оптимального питания цинком, никелем и кадмием.

Таблица 8

Оптимальные уровни содержания 2м, №, С<1 в почве и растепиях

овощных культур

Оптимальные уровпи содержания в почве, мг/кг Содержание элементов в листьях, мг/кг Оптимум элементов в корнеплодах, мг/кг ■ Соотношение между элементами

в листьях в корнеплодах

Столовая свекла

С<3-1,10 ±0,02 №-2,14 ±0,22 Ъа- 5,6 ±0,1 С<1-0,717 № - 6,44 7л\— 30,0 С<1-0,20 ±0,003 №-0,964 ±0,01 2п-16,78 ±0,02 2п/№~4,7 2п/Сак41,8 2п/№~ 17,4 гп/С(1«83,9

Морковь

Сс1-0,95 ±0,03 №-2,60 ±0,50 гп-5,0 ±0,18 С<1 - 0,427 №-6,89 гп-20,49 С<1-0,191 ±0,007 №-2,40 ±0,01 7л- 11,27 ±0,48 гп/№~з,о 2п/Сс1» 48,0 2пЛМ1 ~ 4,7 2п/С<1 к 59,0

Также в процессе исследований нами был определен вынос микроэлементов растениями определяемый анализом конечного урожая растений, убираемых с поля. По выносу элементов питания корнеплоды занимают одно из первых мест (табл. 9).

Таблица 9

Потребность корнеплодов в микроэлементах для создания единицы

урожая, г/т. Средние данные

Элемент Столовая свекла

г/т урожая КИУ ПЭУ КИП

са 1,47 0,018 0,009 0,21

№ 9,55 0,027 0,014 0,15

7л 77,41 0,154 0,103 0,85

Следует отметить, что вынос микроэлементов корнеплодами свеклы отличается от выноса этих элементов корнеплодами моркови: если принять вынос каждого микроэлемента свеклой за 100% то получим, что вынос морковью РЬ равен 112,6%, С<1- 131,9; Си - 55,2; Ъп - 68,4; № - 23,7%.

Влияние микроэлементов на качество корнеплодов столовой свеклы и моркови

Установлено, что внесение Сс!^, №23, ^Щп.ъ оказывает наиболее положительное влияние на процессы биосинтеза сухого вещества и Сахаров в корнеплодах столовой свеклы. На вариантах с более высокими дозами элементов отмечена тенденция к снижению данных показателей. Несколько иное действие применяемых элементов па биосинтез сухого вещества и Сахаров наблюдалось в корнеплодах моркови: дозы кадмия увеличивали, а внесение никеля и цинка — снижали данные показатели. Содержание нитратов, в целом но опыту, в корнеплодах столовой свеклы и моркови не превышало предельпо-допустимой концентрации.

Одним из существенных показателей качества является элементный состав растений. Исследования показали, что накопление Сс1, №, Хп, Си, РЬ в корнеплодах столовой свеклы и моркови зависело от количества поступившего в почву элемента, метеорологических условий года, культуры.

Нашими исследованиями установлено, что между содержанием подвижных форм кадмия (х^, никеля (х2), и цинка (х,) в лугово-черпоземной почве и концентрацией их в сырой массе корнеплода (мг/кг) столовой свеклы [уравнение (69)—(71)] и моркови [уравнение (72)—(74)] существует определенная зависимость:

Сс1 = 0,012x1 + 0,03; г = 0,95 (69) Са = 0,006х, + 0,0185; ' г = 0,97 (72) № = 0,013х2+0,1; г = 0,92 (70) № = 0,024х2 + 0,023; г = 0,98 (73)

гп = 0,053хэ + 3,12; г = 0,8 (71) Хп = 0,028х32 + 0,45х + 2,6; г = 0,75 (74)

В силу биологических особенностей моркови, накопление микроэлементов в корнеплодах проходило менее интенсивно, чем в корнеплодах свеклы. Превышение ЦЦК наблюдалось только по кадмию. Дополнительное внесение кадмия в почву способствует наибольшему его поступлению в корнеплоды моркови и на варианте 11,6 кг/га (2 ПДК) содержание его в 1,6 раза больше ПДК. Внесение никеля в дозах от 0,5 до 1,5 ПДК способствует поступлению кадмия в корнеплоды моркови, причем па всех вариантах содержание его превышает ПДК. Содержание кадмия в корнеплодах свеклы превышает ПДК на вариантах с внесением данного элемента в пределах 0,5-2,0 и более ПДК, а также па контрольном (фоновом) и при внесении № 5 4 (0,5 ПДК), N1 ¡а, ^тцу 8.

Биоэнергетическая оценка использования микроэлементов в растениеводстве *

Применение кадмия, никеля и цинка на лугово-черноземной почве в дозах, соответственно, 5,8; 23 и 41;4 кг/га под столовую свеклу (по фону И«Р90) и под морковь в дозах 2,9; 30 и 30 кг/га (по фону Р90) биоэнергетически эффективно. На единицу энергетических затрат на применение удобрений (Сс1, №, Zri) получено от 9,7 до 24,7 ед. энергии, содержащихся в прибавке урожая от данных микроэлементов.

выводы

1. На лугово-черноземной почве в условиях Омского Прииртышья установлены наилучшие дозы цинка, никеля, кадмия под столовую свеклу и морковь При содержании в пахотном слое почвы подвижных форм (мг/кг): цинка -2,46; никеля - 0,657; кадмия - 0,051. Предложены формулы расчета доз цинка, никеля, кадмия под столовую свеклу (9)-(11), морковь (12)-{14) в зависимости от уровня данных элементов в почве.

2. На основе выявленной математической связи между поступлением и содержанием кадмия, никеля, цинка в почве установлены количественные нормативы («в») интенсивности действия единицы поступившего элемента на химический состав почвы, мг/кг («Вса» - 0,18; «Bní» - 0,08; «BZn» — 0,09) и на основе этого предложены формулы (16), (18), (20) для прогнозирования содержания доступного растениям кадмия, никеля, цинка в почве в случае их применения.

3. Установлена высокая зависимость урожайности корнеплодов столовой свеклы, моркови от содержания подвижных форм кадмия, никеля и цинка в слое почвы 0-30 см [уравнения (22)-(33)], что создало предпосылки к разработке оптимальных уровней содержания и соотношения микроэлементов (Zn, Ni, Cd) в почве для конкретных величин урожая изучаемых культур.

4. Разработаны агрохимические и физиологические характеристики эффективности применения микроэлементов под столовую свеклу и морковь на лугово-черноземной почве: коэффициенты использования данных элементов из почвы (КИП); из удобрений (КИУ); показатель эффективности использования растениями микроэлементов (ТТЭУ); нормативы затрат Zn, Ni, Cd удобрений и почвы для получения единицы продукции корнеплодов; коэффициенты «в» интенсивности действия поступивших в почву кадмия, никеля, цинка на химический состав, (мг/кг): корнеплодов столовой свеклы («вса» - 0,01; «в№» - 0,004; «B2n» — 0,03), морковй («BCd» — 0,02; «bn¡» — 0,02; «Bzn» - 0,24); листьев столовой свеклы («вет» — 0,02; «в^» - 0,03; «в^» - 0,07), моркови («вса» — 0,03; «в№» -0,03; «Bzn» - 0,07). Использование данных характеристик позволяет научно прогнозировать их действие на состав растений в системе ночва — удобрение - окружающая среда.

5. Установлено, что в процессе поступления химических элементов в растения столовой свеклы и моркови и их усвоения существует связь, характеризующая явления антагонизма и синергизма между отдельными парами ионов Cd, Ni, Zn, Pb, Cu, взаимоотношения которых обусловливаются физиологической потребностью растительного организма на разных стадиях онтогенеза, наличием и соотношением элементов в почве и другими внешними факторами. Все это резко сказывается на элементном химическом составе растения, выполняющего роль преобразователя косного вещества в биогенное.

6. Разработаны оптимальные уровни содержания микроэлементов в почве, листьях и корнеплодах растений как физиологические характеристики сбалансированного, оптимального питания растений цинком, никелем, кадмием при получении экологически чистой в биологическом отношении растениеводческой продукции (корнеплодов).

7. Расчет биоэнергетической оценки применения микроэлементов на лугово-черноземной почве показал, что применение цинка под столовую свеклу и морковь в пределах, соответственно, по 0,5 ПДК; никеля - 2,0 и 0,5 ПДК; кадмия - 1,0 и 0,5 ПДК с агрономической и биоэнергетической точки зрения высокоэффективно. На единицу энергетических затрат на применение Cd, Ni, Zn по-

лучено от 9,7 до 24,7 единиц энергии, содержащихся в прибавке урожая от разных микроэлементов.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

На основе выявленных взаимосвязей в системе «почва - микроудобрсния -растения» для оптимизации минерального питания столовой свеклы и моркови и прогнозирования действия Zn, Ni, Cd предлагаются следующие агрохимические и физиологические характеристики:

- Формулы расчета доз микроэлементов:

101,8 _ . 15,1 _ 0,296

под столовую свеклу: Да, = -—; Дм = ■ - -;Дм = ■

Z-n мг/кг Nimt/KT Самгукг

„ 73,8 „ . 19,7 „ 0,147

под морковь: Да = --—; Дт = ----'■- ; До = .

/Л мгла- Nl мг/кг С а мг/кг

- Оптимальные уровни содержания в слое почвы 0-30 см, мг/кг: Zn - 5,6 ± 0,1; Ni - 2,14 ± 0,22; Cd - 1,10 ± 0,02 под столовую свеклу; Zn - 5,0 ± 0,18; Ni -2,60 ± 0,50; Cd - 0,950 ± 0,03 под морковь.

- Оптимальные соотношения в почве Zn, Ni, Cd:

под столовую свеклу - Zn мг/кг и 2,6Ni мг/кг ~ 5,1 Cd мг/кг,

под морковь — Zn мг/кг ~ l,9Ni мг/кг и 5,3Cd мг/кг.

- Коэффициенты использования микроэлементов (Zn, Ni, Cd) из почвы (КИП) и удобрений (КИУ), показатели эффективности удобрений (ПЭУ).

- Коэффициенты интенсивности действия («в») цинка, никеля и кадмия на химический состав почвы, растений, величину' урожая, что позволяет научно про-шозировать химические взаимодействия двух компонентов и окружающей среды.

- Оптимальные уровни и уравновешенный баланс микроэлементов в листьях растений и корнеплодах свеклы и моркови, обеспечивающие афохимический и санитарно-гигиенический контроль за концентрацией Zn, Ni, Cd в растениях при получении высокого урожая в количественном и качественном отношении

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Андриенко JI.H. Влияние кадмия, никеля и цинка на урожайность столовой свеклы / Л.Н. Андриенко, И.П. Глагольева // Достижения и перспективы студенческой науки в АПК: материалы межрегион, науч. студ. конф. - Барнаул, 2004.-С. 220-222.

2. Андриенко JI.II. Влияние кадмия, никеля и цинка на урожайность столовой свеклы на лугово-черноземной почве / Л.Н. Андриенко, С.С. Цуркан // Молодежь, наука, творчество: материалы межвузовской науч.-практ. конф. студ. и аспирантов — Омск, 2004. — Ч. 1. - С. 145-148.

3. Андриенко Л.Н. Действие кадмия, никеля, цинка на урожайность корнеплодов столовой свеклы и моркови / Л.Н. Андриенко, U.K. Трубина // Ом. науч. вестн., 2004. № 3 (28). - С. 138-140.

4. Трубина Н.К. Определение длительности последействия различных доз Cd, Ni, Zn методом биотоксичности / Н.К. Трубина, Л.Н. Андриенко, АС. Ошурков // Тезисы докл. Всерос. науч. молодежной конф. (г. Омск, 4-6 июля 2005 г.) - Омск, 2005. - С. 177-178.

5. Диагностика потребности столовой свеклы и моркови в никеле на основе полевого опыта: информ. листок № 14-2006 / ОмЦНТИ; сост.: Л.Н. Андриенко, Н.К. Трубина. -Омск: [б.и.], 2006. -4 с.

6. Андриенко Л.Н. Диагностика минерального питания ^п, №, Сс1) корнеплодов на основе химического анализа почвы / Л.Н. Андриенко // Ом. науч. вестн., 2006. № 7 (43). - С. 147-150.

Per. № 111. Сдановнабор 19.10.06. Подписано в печать 24.10.06. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Печать на ризографе. Печ. л. 1,0(0,93). Уч.-изд. л. 1,27. Тираж 110 экз. Заказ 227.

Издательство ФГОУ ВПО ОмГАУ. 644008, Омск, ул. Сибаковская, 4, тел. 65-35-18.

Отпечатано в типографии издательства ФГОУ ВПО ОмГАУ.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Андриенко, Лидия Николаевна

Введение.

1 Тяжелые металлы (микроэлементы) в системе почва-растение-животный организм: анализ состояния изученности проблемы (обзор литературы).

1.1 Антропогенное загрязнение почвы.

1.2 Содержание тяжелых металлов (микроэлементов) в почве.

1.3 Характеристика поведения кадмия, никеля, цинка в почвах.

1.4 Биологическая роль и фитотоксичность тяжелых металлов.

2 Объекты, условия и методика проведения исследований.

2.1 Характеристика почвенных условий.

2.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований.

2.3 Характеристика объектов исследования.

2.4 Методика проведения исследований.

3 Диагностика потребности корнеплодов в микроэлементах на основе полевого опыта.

4 Химический анализ почвы и применение микроэлементов.

4.1 Влияние удобрений на содержание кадмия, никеля, цинка в почве.

4.2 Связь величины урожая корнеплодов столовой свеклы и моркови с содержанием микроэлементов в почве и расчет доз удобрений.

4.3 Диагностика потребности столовой свеклы и моркови в цинке, никеле, кадмии на основе химического анализа почвы.

4.4 Нормативные агрохимические показатели для определения потребности корнеплодов в микроэлементах (Сс1, Zn).

5 Математические модели содержания микроэлементов в системе почва-удобрение-растение.

5.1 Содержание кадмия, никеля, цинка в растениях столовой свеклы и моркови в связи с применением микроэлементов.

5.2 Содержание и соотношения микроэлементов в растениях столовой свеклы и моркови

5.3 Оптимальные уровни элементов питания в корнеплодах столовой свеклы и моркови.

6 Влияние микроэлементов на качество корнеплодов столовой свеклы и моркови.

6.1 Содержание сухого вещества.

6.2 Содержание Сахаров.

6.3 Микроэлементы и содержание нитратов.

6.4 Влияние кадмия, никеля и цинка на химический состав корнеплодов столовой свеклы и моркови.

7 Биоэнергетическая оценка использования микроэлементов в растениеводстве.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Диагностика потребности корнеплодов в цинке, никеле, кадмии на лугово-черноземной почве Омского Прииртышья"

Актуальность темы исследования. В последнее время в специальной научной и сельскохозяйственной литературе широко используется термин «тяжелые металлы», который сразу же приобрел негативное звучание (Ю.В. Алексеев).

С этим термином связано представление о чем-то токсичном, опасном для живых организмов: будь то животные или растения. Этот термин заимствован из технической литературы, где металлы классифицируются на легкие и тяжелые. Для биологической классификации правильнее руководствоваться не плотностью, а атомной массой, то есть относить к тяжелым металлам (ТМ) все металлы с относительной атомной массой более 40 (Ю.В. Алексеев).

Представление об обязательной токсичности ТМ является заблуждением, так как, в эту группу попадают те элементы, большое позитивное биологическое значение которых давно обнаружено и доказано.

На наш взгляд более правильное в агрохимии получили название микроэлементы, что связано с концентрациями, в которых они необходимы растениям и содержатся в них в тысячных - стотысячных долях процента, а элементы, находящиеся в еще меньших количествах, относят к ультрамикроэлементам (Б.А. Ягодин).

Значит, дело обстоит не с плотностью элемента, их величинами, а с теми концентрациями и соотношениями, в которых они необходимы.

Поэтому важным этапом в исследовании является разработка на региональном уровне простых и достаточно надежных прогностических моделей поведения микроэлементов (ТМ) в объектах «почва-растение» с целью прогнозов научно обоснованного нормирования применения как удобрения и предотвращения их негативного действия в системе.

Цель исследований - дать агроэкологическую оценку действия различных доз микроэлементов (кадмия, никеля, цинка) в системе почва- растение в условиях Омского Прииртышья.

Задачи исследований :

- установить влияние кадмия, никеля, цинка на химический элементный состав почвы, растений, величину и качество урожая столовой свеклы и моркови;

- изучить антагонизм и синергизм ионов микроэлементов (тяжелых металлов) при поступлении их в растения в зависимости от физиологической потребности растительного организма на разных стадиях онтогенеза, наличия и соотношения химических элементов в почве и растениях;

- установить оптимальные и расчетные дозы кадмия, никеля и цинка под столовую свеклу и морковь с учетом агрохимических и физиологических основ их применения;

- рассчитать биоэнергетическую эффективность применения микроэлементов под овощные культуры.

Научная новизна работы. На лугово-черноземной почве Омского Прииртышья установлены оптимальные дозы цинка, никеля, кадмия под столовую свеклу и морковь при соответствующем содержании доступных форм элементов в почве и на основе этого разработаны формулы для расчета доз данных микроэлементов под изучаемые овощные культуры. Выявлены математические зависимости величины и качества урожая корнеплодов столовой свеклы и моркови от содержания подвижных форм микроэлементов в пахотном слое почвы. Определены оптимальные уровни содержания и соотношения микроэлементов в почве, листьях и корнеплодах изучаемых культур. Установлена высокая биоэнергетическая эффективность применения микроэлементов под овощные культуры.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

• влияние кадмия, никеля, цинка на химический состав почвы, растений, величину и качество урожая столовой свеклы и моркови;

• агрохимические и физиологические количественные характеристики как основа оптимизации минерального питания корнеплодов. Практическая значимость и реализация результатов исследования. Основные выводы и положения диссертации могут быть использованы в агрохимцентрах и овощеводческих хозяйствах при оценке обеспеченности почв и растений подвижными формами кадмия, никеля, цинка. Полученные материалы исследований явились основой для создания модели прогноза действия микроэлементов в системе почва-растение в конкретных агроэкологических условиях, что в дальнейшем будет способствовать созданию оптимального питания растений и предотвращению негативного влияния элементов в условиях антропогенного загрязнения почв, и получения в химическом отношении качественной растениеводческой продукции.

Результаты исследований прошли производственную проверку в кресть-янско-фермерском хозяйстве «Колос» Омского района Омской области, внедрены в ФГУ Центр агрохимической службы «Омский» (приложения 13-14).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на: II межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Молодежь, наука, творчество - 2004», ежегодной научно-практической конференции ОмГАУ (2004 г.), III всероссийской научно молодежной конференции «Под знаком I» (2005г.) и на ежегодных отчетах аспирантов кафедры агрохимии ФГОУ ВПО ОмГАУ (2002-2005 гг.) и опубликованы в шести работах общим объемом 1,2 п.л.

При проведении автором исследований регулярную помощь оказывала доцент кафедры агрохимии Н. К. Трубина, за что автор выражает ей глубокую признательность. Автор также выражает благодарность преподавателям кафедры агрохимии за консультации при проведении исследования. За помощь в проведении лабораторных исследований автор благодарит старшего лаборанта кафедры агрохимии JI. 10. Котельникову, сотрудников лаборатории питания растений ОмГАУ, студентов 3-5 курсов факультета агрохимии, почвоведения и экологии.

Большую помощь в определении содержания микроэлементов в почве и растениях а также советами и пожеланиями в процессе исследования оказали сотрудники агрохимического центра «Омский», за что автор благодарит профессора, доктора сельскохозяйственных наук В. М. Красницкого, заведующую отделом Г. Д. Аверину, сотрудницу Т. Н. Лебедеву.

Автор выражает свою глубокую признательность за доброжелательное отношение и регулярную помощь своему руководителю, доктору с-х. наук, профессору, заслуженному деятелю науки РФ, академику международной академии АО, лауреату премии академика Д. Н. Прянишникова Ю. И. Ермохину.

Заключение Диссертация по теме "Агрохимия", Андриенко, Лидия Николаевна

Общие выводы

1. На лугово-чериоземной почве в условиях Омского Прииртышья установлены наилучшие дозы цинка, никеля, кадмия под столовую свеклу и морковь при содержании в пахотном слое почвы подвижных форм (мг/кг): цинка - 2,46; никеля - 0,657; кадмия - 0,051. Предложены формулы расчета доз цинка, никеля, кадмия под столовую свеклу (9-11), морковь (12-14) в зависимости от уровня данных элементов в почве.

2. На основе выявленной математической связи между поступлением и содержанием кадмия, никеля, цинка в почве установлены количественные нормативы («в») интенсивности действия единицы поступившего элемента на химический состав почвы, мг/кг («вСс1» - 0,18; «в№» - 0,08; «BZn» - 0,09) и на основе этого предложены формулы (16, 18, 20) для прогнозирования содержания доступного растениям кадмия, никеля, цинка в почве в случае их применения.

3. Установлена высокая зависимость урожайности корнеплодов столовой свеклы, моркови от содержания подвижных форм кадмия, никеля и цинка в слое почвы 0-30 см (уравнения 22-33), что создало предпосылки к разработке оптимальных уровней содержания и соотношения микроэлементов (Zn, Ni, Cd) в почве для конкретных величин урожая изучаемых культур.

4. Разработаны агрохимические и физиологические характеристики эффективности применения микроэлементов под столовую свеклу и морковь на лугово-черноземной почве: коэффициенты использования данных элементов из почвы (КИП); из удобрений (КИУ); показатель эффективности использования растениями микроэлементов (ПЭУ); нормативы затрат Zn, Ni, Cd удобрений и почвы для получения единицы продукции корнеплодов; коэффициенты «в» интенсивности действия поступивших в почву кадмия, никеля, цинка на химический состав, (мг/кг): корнеплодов столовой свеклы («вСа» -0,01; «BNi» - 0,004; «в2п» - 0,03), моркови («BCd» - 0,02; «в№» - 0,02; «в2п» -0,24); листьев столовой свеклы («вСс1» - 0,02; «BNi» - 0,03; «в2п» - 0,07), моркови («BCd» - 0,03; «в№» - 0,03; «в2п» - 0,07). Использование данных характеристик позволяет научно прогнозировать их действие на состав растений в системе почва-удобрение-окружающая среда.

5. Установлено, что в процессе поступления химических элементов в растения столовой свеклы и моркови и их усвоения существует связь, характеризующая явления антагонизма и синергизма между отдельными парами ионов Сё, Zn, РЬ, Си, взаимоотношения которых обусловливаются физиологической потребностью растительного организма на разных стадиях онтогенеза, наличием и соотношением элементов в почве и другими внешними факторами. Все это резко сказывается на элементном химическом составе растения, выполняющего роль преобразователя косного вещества в биогенное.

6. Разработаны оптимальные уровни содержания микроэлементов в почве, листьях и корнеплодах растений как физиологические характеристики сбалансированного, оптимального питания растений цинком, никелем, кадмием при получении экологически чистой в биологическом отношении растениеводческой продукции (корнеплодов).

7. Расчет биоэнергетической оценки применения микроэлементов на лу-гово-черноземной почве показал, что применение цинка под столовую свеклу и морковь в пределах, соответственно, по 0,5 ПДК; никеля - 2,0 и 0,5 ПДК; кадмия - 1,0 и 0,5 ПДК с агрономической и биоэнергетической точки зрения высокоэффективно. На единицу энергетических затрат на применение Сё, N1, Хп получено от 9,7 до 24,7 единиц энергии, содержащихся в прибавке урожая от разных микроэлементов.

Рекомендации производству

На основе выявленных взаимосвязей в системе "почва-микроудобрения-растения" для оптимизации минерального питания столовой свеклы и моркови и прогнозирования действия Ъх\, N1, Сё предлагаются следующие агрохимические и физиологические характеристики:

- Формулы расчета доз микроэлементов:

101,8 „ . 15,1 0,296 под столовую свеклу: Дгп = ' ; Дм = ' ; Да = ' п мг/кг N1 мг/кг Ся мг/кг

73,8 . 19,7 0,147 под морковь: Д2п = ' ; Дм = ; Да = ' п мг/кг N1 мг/кг С а мг/кг

- Оптимальные уровни содержания в слое почвы О-ЗОсм, мг/кг: Ъа -5,6±0,1; №-2,14±0,22; Сё - 1,10±0,02 под столовую свеклу; гп-5,0±0,18; N1 - 2,60±0,50; Сё - 0,950±0,03 под морковь;

- Оптимальные соотношения в почве Хп, №, Сё: под столовую свеклу - 2пмг/кг ~2,6Ммг/кг ~5,1Сс1мг/кг\ под морковь - 2пмг/кг ~1,9Шмг/кг ~5,ЗСс1чг/кг\

- Коэффициенты использования микроэлементов (2п, N1, Сё) из почвы (КИП) и удобрений (КИУ), показатели эффективности удобрений (ПЭУ);

- Коэффициенты интенсивности действия («в») цинка, никеля и кадмия на химический состав почвы, растений, величину урожая, что позволяет научно прогнозировать химические взаимодействия двух компонентов и окружающей среды;

- Оптимальные уровни и уравновешенный баланс микроэлементов в листьях растений и корнеплодах свеклы и моркови, обеспечивающие агрохимический и санитарно-гигиенический контроль за концентрацией Хп, N1, Сё в растениях при получении высокого урожая в количественном и качественном отношении.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Андриенко, Лидия Николаевна, Омск

1. Авдонин Н. С. Почвы, удобрения и качество растениеводческой продукции / Н. С. Авдонин. М.: Колос, 1979. - 301 с.

2. Агроклиматический справочник по Омской области. Л. : Гид-рометеоиздат, 1959.-228 с.

3. Агрохимия / под ред. В. М. Клечковского, А. В. Петербургского.- М.: Колос, 1964.-527 с.

4. Агрохимия : учебник / под ред. Б. А. Ягодина. М.: Колос, 1982.- 574 с.

5. Азаров Б. Ф. Содержание тяжелых металлов в сахарной свекле и ячмене в зависимости от их концентрации в почве и уровня удобренности / Б. Ф. Азаров, В. Д. Соловиченко, А. Г. Лобарева // Химия в сел. хоз-ве. -1995.-№ 5.-С. 31.

6. Александрова Л. Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации / Л. Н Александрова Л.: Наука, 1980. - 287 с.

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

8. Алексеев Ю. В. Качество растениеводческой продукции / 10. В. Алексеев. Л.: Ленинр. отд-ние Колос, 1978. - 256 с.

9. Алексеенко В. А. Проблема тяжелых металлов в виноградарстве юга России / В. А. Алексеенко // Тяжелые металлы и радионуклиды в агро-экосистемах. М., 1994. - С. 72-75.

10. Альберт А. Избирательная токсичность / А. Альберт М. : Наука, 1989.-432 с.

11. Андреева И. В. Динамика накопления и распределения никеля в растениях овса / И. В. Андреева, В. В. Говорина, Б. А. Ягодин // Агрохимия.-2000.-№4.-С. 68-71.

12. Аржанова В. С. Миграция микроэлементов в бурых горнолесных почвах / В. С. Аржанова, П. В. Елпатьевский // Почвоведение. -1979.-№ 11.-С. 51-60.

13. Аржанова В. С. Геохимия ландшафтов и техногенез / В. С. Аржанова, П. В. Елпатьевский. М.: Наука, 1980. - 196 с.

14. Аристархова Г. Г. Эколого-токсикологическая оценка почв Московской области / Г. Г. Аристархова, Е. В. Курганова // Агрохим. вестн. -1999.-№3.-С. 10.

15. Атомно- абсорбционный метод определения токсичных элементов / Межгос. совет по стандартизации метрологии и сертификации. -Минск : Изд-во стандартов, 1997. 12 с.

16. Аштаб И. В. Взаимодействие цинка с другими элементами как показатель его экологической активности / И. В. Аштаб // Агрохимия. -1994. -№ 11.-С. 116-128.

17. Бабкин В. В. Физиолого-биохимические аспекты действия тяжелых металлов на растения / В. В. Бабкин, А. А. Завалин // Химия в сел. хоз-ве.- 1995.- №5.- С. 17-21.

18. Баздырев Г. И. Тяжелые металлы в системе почва растение на склоновых землях / Г. И. Баздырев, Н. Б. Пронина, Д. С. Родригес // Изв. Тимиряз. с.-х. акад. - 2001 - Вып.2. - С. 81-104.

19. Барсукова В. С. Влияние избытка никеля на элементный состав контрастных по устойчивости к нему сортов пшеницы / В. С. Барсукова, О. И. Гамзикова//Аргохимия. 1999. - № 1. - С. 80-85.

20. Белоус Н. М. Влияние удобрений на содержание кадмия и свинца в клубнях картофеля / Н. М. Белоус, Ф. В. Моисеенко, А. Н. Ратников // Химия в сел. хоз-ве. 1995. - № 5. - С. 31-33.

21. Бердяева Е. В. Влияние осадков сточных вод на изменение химических свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы и содержание в ней тяжелых металлов / Е. В. Бердяева, В. А. Касатиков, Л. К. Садовникова // Агрохимия. -2001.-№10.- С. 73-79.

22. Бокова М. И. Биологические особенности растений и почвенные условия, определяющие переход тяжелых металлов в растения на техноген-но загрязненной территории / М. И. Бокова, А. Н. Ратников // Химия в сел. хоз-ве. 1995.- №5.- С. 15-16.

23. Болдырев Н. К. Анализ листьев как метод определения потребности растений в удобрениях : учеб. пособие / Н. К. Болдырев. Омск : ОмС-ХИ, 1972.- 125 с.

24. Борисков Д. С. Причины и закономерности техногенного загрязнения тяжелыми металлами системы почва-растение в условиях лесостепной зоны Зауралья : автореф. дис. . канд. с.-х. наук : 06.01.04 / Борисков Дмитрий Евгеньевич Омск, 2000. - 16 с.

25. Бутковский Р. О. Автотранспортное загрязнение и энтомофауна / Р. О. Бутковский // Агрохимия. 1990. - № 4. - С. 31-33.

26. В Сибири всегда с овощами / под ред. Л. П. Солоненко. - Новосибирск : Наука, 1992. - 225 с.

27. Важенин И. Г. О нормировании загрязненности почвы выбросами промышленных предприятий / И. Г. Важенин // Химия в сел. хоз-ве. -1985.-№6.-С. 42-44.

28. Важенин И. Г. Почва как активная система самоочищения от токсического воздействия тяжелых металлов ингредиентов техногенных выбросов / И. Г. Важенин // Химия в сел. хоз-ве. - 1982. - № 3. - С. 1-3.

29. Ведина О. Т. Цинк в сельскохозяйственных растениях придорожных экосистем / О. Т. Ведина, С. И. Толеа, И. С. Пайлик // Тяжелые металлы в радионуклидах и агроэкосистемах : материалы науч.-практ. конф. 21-24 дек, 1992. М., 1992. - С. 97-101.

30. Веселов Д. С. Влияние кадмия на поглощение ионов, транспира-цию и содержание цитокининов в проростках пшеницы / Д. С. Веселов, Р. Г. Фахрисламов // Агрохимия. 1999. -№ 10. - С. 78-81.

31. Витковская С. Е. Поступление тяжелых металлов в растения при использовании компоста из твердых бытовых отходов в качестве органического удобрения / С. Е. Витковская // Агрохимия.-2000. -№5.-С. 78-82.

32. Вишаренко В. С. Экологические проблемы городов и здоровье человека / В. С. Вишаренко, Н. А. Толоконцев. Л.: Знание, 1982. - 32 с.

33. Влияние длительного применения удобрений на плодородие чернозема выщелоченного и накопление в нем свинца, кадмия, марганца, кобальта, цинка и мети / А. И. Подколзин и др. // Агрохимия. 2002. -№ 10.-С. 21-24.

34. Влияние многолетнего применения удобрений на накопление тяжелых металлов в черноземе выщелоченном / А. Н. Парасюта и.др. // Агрохимия. 2000. - №11. - С. 62-65.

35. Возбуцкая А. Е. Химия почвы / А. Е. Возбудская . М. : Высш. шк, 1968.-27 с.

36. Воин М. И. Возможности снижения экологической опасности экотоксикантов в сельском хозяйстве / М. И. Воин // Химия в сел. хоз-ве. -1995.-№5.-С. 38-40.

37. Волошин Е. И. Транслокация кадмия и свинца в почве и растениях / Е. И.Волошин // Химия в сел. хоз-ве. 1997.- №2.- С. 34-36.

38. Волошин Е. И. Кадмий в почвах средней Сибири / Е. И. Волошин // Агрохимия. 2003. - №5. - С. 81-89.

39. Воскресенская В. В. Особенности химического состава столовых корнеплодов // Бюллетень / Всерос. ин-т растениеводства. 1979. - Вып. 90. -С. 45-49.

40. Вредные вещества в промышленности : справочник. Л. : Химия, 1977. - Т. 3.- 608 с.

41. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов 1-4 групп : справочник / под ред. В. А. Филова. Л.: Химия, 1988. -512 с.

42. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов 5- 8 групп : справочник / под ред. В. А. Филова. Л. : Химия, 1989. -592 с.

43. Гармаш Г. А. Поступление элементов в почву с выбросами предприятий черной металлургии / Г. А. Гармаш // Химия в сел. хоз-ве. 1983. -№10.-С. 45-48.

44. Гармаш Г. А. Распределение тяжелых металлов по органам культурных растений / Г. А. Гармаш, Н. Ю. Гармаш // Агрохимия. 1987. - № 5. - С. 40-46.

45. Глуховский А. Б. Влияние навоза, пестицидов и близости автострады на содержание тяжелых металлов в почве и растениях / А. Б. Глуховский, В. С. Сергеев, М. Ю. Ежов // Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. М., 1994. - С. 109-113.

46. Говорина В, В. Накопление никеля некоторыми сельскохозяйственными культурами при разных уровнях его содержания в дерново-подзолистой почве / В. В. Говорина, И. В. Андреева, Н. К. Сидоренкова // Агрохимия. 2003. - №7. - С. 60-69.

47. Головатый С. Е. Поступление кадмия в сельскохозяйственные растения / С. Е. Головатый, П. Ф. Жигарев, Л. И. Панкрутская // Агрохимия. -2000.- №1.- С. 81-85.

48. Горбунов Н. И. Минералогия и физическая химия почв / Н. И. Горбунов. М.: Наука, 1978.- 291с.

49. Головатый С. Е. Поступление кадмия в сельскохозяйственные растения / С. Е. Головатый, П. Ф. Жигарев, Л. И. Панкрутская // Агрохимия. -2000-№1.-С. 81-85.

50. Горшенин К. П. Почвенные зоны и почвенные районы Западной Сибири / К. П. Горшенин, Н. Д. Градобоев // : тез. докл. зон. комиссии. -Омск, 1956. С. 12.

51. Горшенин К.П. Почвы черноземной полосы Западной Сибири / К. П. Горшенин //. Омск, 1927. - Т.ХХХ1Х. - 360с.

52. Гулякин И. В. Система применения удобрений / И. В. Гулякин. -М.: Колос, 1977.-240 с.

53. Дончева А. В. Оценка поступления тяжелых металлов в ландшафт / А. В. Дончева, Л. К. Казаков, В. Н. Калуцков // Химия в сел. хоз-ве. -1982. -№3.- С. 8-10.

54. Ермохин 10. И. Агроэкологическая оценка действий кадмия, никеля, цинка в системе почва растение - животное : монография / Ю. И. Ермохин, А. В. Синдирева, Н. К. Трубина; Ом. гос. аграр. ун-т. - Омск : Изд-во ОмГАУ, 2002. - 117с.

55. Ермохин Ю.И. Баланс строения и кальция в почве и растениях : монография / Ермохин Ю. И., Иванов А. Ф. Омск : Изд-во ОмГАУ, 2003.- 106с.

56. Ермохин Ю. И. Диагностика питания растений / Ю. И. Ермохин.- Омск : Изд-во ОмГАУ, 1995.-207 с.

57. Ермохин Ю. И. Концепция единства почвы и растения при разработке системы применения удобрений / Ю. И. Ермохин // Комплексная диагностика потребности сельскохозяйственных культур в удобрениях : сб. науч. тр. / Ом. с.-х. ин-т.- Омск, 1989. С. 17-23.

58. Ермохин Ю. И. Оптимизация минерального питания сельскохозяйственных культур (на основе системы «ПРОД») : монография / 10. И. Ермохин, И. А. Бобренко. Омск : Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ. - 2005. -284 с.

59. Ермохин Ю. И. Оптимизация минерального питания сорговых культур : монография / Ю. И. Ермохин, И. А.Бобренко. Омск : Изд-во ОмГАУ, 2000.- 118 с.

60. Ермохин Ю.И. Познай свой дом и помоги природе и себе / Ю. И. Ермохин, Э. П. Гужулев, А. Е. Сницарь. Омск : ГУИПП «Ом. дом печати», 1998.-264 с.

61. Ермохин Ю. И. Почвенно-растительная оперативная диагностика «ПРОД ОмСХИ» минерального питания, эффективности удобрений, величины и качества урожая сельскохозяйственных культу : монография / Ю. И. Ермохин. - Омск : Изд-во ОмГАУ, 1995. - 208 с.

62. Ермохин Ю. И. Удобрение, урожай, качество / Ю. И. Ермохин // Земля сиб., дальневост. 1990. - №8. - С. 10-13.

63. Ермохин Ю. И. Что такое тяжелые металлы / Ю. И. Ермохин // Ом. правда. 1993. - № 52. - С. 17

64. Ермохин 10. И. Экономическая и биоэнергетическая оценка применения удобрений / Ю. И.Ермохин,А. Ф. Неклюдова . Омск : ОмГАУ, 1994.-43 с.

65. Ефимов В. Н. Влияние длительного применения удобрений на содержание тяжелых металлов в дерново-подзолистой глинистой почве / В. Н. Ефимов, Т. Н. Сергеева, Е. В. Величко // Агрохимия. 2001. - №10. - С. 82-72.

66. Журбицкий 3. И. Определение потребности растений в питании методом растительной диагностики / 3. И. Журбицкий, В. М. Лавриченко // Агрохимия. 1977. - № 9. - С. 127-133.

67. Зырин Н. Г. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе почва- растение / Н. Г. Зырин, Е. В. Каплунова, А. В. Сердюкова // Химия в сел. хоз-ве. 1985. - № 6. - С. 45-48.

68. Иванов А. Ф. О накоплении стронция в почвах и растениях в результате применения минеральных удобрений и фосфогипса в Южной лесостепи Прииртышья : дис. . канд. с.-х. наук : 06.01.04 / Иванов Анатолий Федорович Омск, 1990. - 133 с.

69. Ильин В. Б. Буферные свойства почвы и допустимый уровень ее загрязнения тяжелыми металлами / Ильин Б. В. // Агрохимия. 1997. -№ 11.-С. 65-70.

70. Ильин В. Б. К экологии промышленных городов / Ильин В. Б. // ТМ и радионуклиды в агроэкосистемах : материалы науч.- изыск, конф. (М., 21 1992).-М., 1994.-С. 42-48.

71. Ильин Б. В. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях / Ильин Б. В, Сысо А. И. Новосибирск : Из-во СО РАН, 2001. -229 с.

72. Ильин В .Б. Мониторинг тяжелых металлов применительно к крупным промышленным городам / В. Б. Ильин // Агрохимия. 1997. - №4. -С. 81-86.

73. Ильин В. Б. О нормировании содержания тяжелых металлов в растениях / В. Б. Ильин // Химия в сел. хоз-ве. 1987. - № 8. - С. 63-65.

74. Ильин В. Б. О предельно допустимой концентрации тяжелых металлов в почве / В. Б. Ильин // Химия в сел. хоз-ве. 1982. - № 3. - С. 5-7.

75. Ильин В. Б. Область борного засоления в Сибири / В. Б. Ильин // Этюды по биогеохимии и агрохимии микроэлементов / Ильин В. Б., Аникина А. П. Новосибирск, 1997. - С. 38-47.

76. Ильин В. Б. Система показателей для оценки загрязненности почв тяжелыми металлами / В. Б. Ильин, Н. Л. Байдина, Г. А. Конарбаева // Агрохимия. 1995. -№ 1. - С. 94-98.

77. Ильин В. Б. Содержание тяжелых металлов в почвах и растениях Новосибирска / В. Б. Ильин, Н. Л. Байдина, Г. А. Конарбаева // Агрохимия. -2000.-№ 1.-С. 66-73.

78. Ильин В. Б. Тяжелые металлы в почвах Западной Сибири / В. Б. Ильин // Почвоведение. 1987. - № 11. - С. 87-94.

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

80. Ильин В. Б. Фоновое содержание кадмия в почвах Западной Сибири /В. Б. Ильин//Агрохимия.-1991.-№5.-С. 103-108.

81. Каббата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Каббата-Пендиас , X. Пендиас ; пер. с англ. Д. В. Гричука, Е. П. Янина. М. : Мир, 1989.-439с.

82. Казак В. Г. Элементы-примеси в фосфорных удобрениях / В. Г. Казак, Т. Л. Онищенко, Ю. Е. Сает // Химия в сел. хоз-ве. 1987. - № 3. -С. 61-62.

83. Казюта Н. Р. Загрязнение тяжелыми металлами разнотравья и сельскохозяйственных культур вдоль автотрасс / Н. Р. Казюта // Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы : материалы всесоюз. конф. -М„ 1988.-С. 41-43.

84. Каплунова Е. В. Оценка уровня загрязненности почв по содержанию подвижных форм меди, цинка, марганца / Е. В. Каплунова, В. А. Большаков// Химия в сел. хоз-ве. 1987. - № 2. - С. 59-61.

85. Карпова Е. А. Влияние длительного применения жидких комплексных и твердых сложных удобрений на содержание тяжелых металлов в дерново-подзолистой почве и растениях овса и вики / Е. А. Карпова, Ю. А. Потатуева // Агрохимия. 2003. - №2. - С. 45-49.

86. Касатиков В. А. Влияние осадков городских сточных вод на микроэлементный состав почвы / В. А. Касатиков // Почвоведение. 1991. -№9.-С. 41-49.

87. Касатиков В. А. Критерии загрязненности почвы и растений микроэлементами, тяжелыми металлами при использовании в качестве удобрения осадков городских сточных вод // Агрохимия. 1992.- № 5. - С. 110-115.

88. Каталымов М. В. Микроэлементы и микроудобрения М. В. Каталымов . М.; Л.: Химия, 1965. - 329 с.

89. Кашин В. К. Никель в растениях агроландшафтов Забайкалья / В. К. Кашин //Агрохимия. 1992. -№ 11. - С. 98-105.

90. Короткое А. А. Влияние внесения минеральных удобрений на накопление в почве и растениях тяжелых металлов / А. А. Короткое, И. М. Бурматов, Г. И. Филипченкова // Агрохимия. 1994. -№ 10. - С. 102-108.

91. Красницкий В. М. Агрохимическая и экологическая характеристики почв Западной Сибири : монография / В. М. Красницкий. Омск : Изд-во ОмГАУ, 2002. - 144 с.

92. Красницкий В. М. Агроэкотоксикологическая оценка агроцено-зов : монография / В. П. Красницкий В.М. Омск : Из-во ОмГАУ, 2001. -68 с.

93. Красницкий В. М. Оценка и прогнозирование техногенного загрязнения почв / В. М. Красницкий // Вестн. Ом. гос. аграр. ут-та. 1999. -№2.-С. 31-35.

94. Красницкий В. М. Эколого-агрохимические аспекты химизации и биологизации земледелия / В. М. Красницкий, Ю. И. Ермохин // Агрохимический вестник. 1999. - № 2. - С. 28-31.

95. Кузнецова JI. М. Влияние тяжелых металлов на урожай и качество пшеницы / JI. М. Кузнецова, Е. Б. Зубарева // Химия в сел. хоз-ве. 1997. -№2.-С. 36-37.

96. Ю4.Кутукова Ю.Д. Влияние мелиорантов на состояние тяжелых металлов в почвах и содержание их в растениях при исполдьзовании осадков сточных вод в качестве удобрения /10. Д. Кутукова, И. О. Плеханова // Агрохимия. 2002. - №12. - С. 68-74.

97. Ю5.Ладонин Д. В. Взаимодействие гуминовых кислот с тяжелыми металлами / Д. В. Ладонин, С. Е. Марголина // Почвоведение. 1997. - № 7.-С. 806-811.

98. Ладонин В. Ф. Влияние комплексного применения средств химизации на содержание тяжелых металлов в почве и растениях / В. Ф. Ладонин // Химия в сел. хоз-ве. 1995. - № 4. - С. 32-36.

99. Ладонин Д. В. Особенности специфической сорбции меди и цинка некоторыми почвенными минералами / Д. В. Ладонин // Почвоведение, 1997.-№ 12.-С. 1478-1485.

100. Лебедева Л. А. Влияние известкования и органических удобрений на содержание кадмия в растениях / Л. А. Лебедева, С. Н. Лебедев, Н. Л. Едемская // Агрохимия. 1997. - № 10. - С. 45-51.

101. Лебедева Л. А. Изменение плодородия каштановой почвы и накопление в ней тяжелых металлов и микроэлементов при длительном применении удобрений. / Л. А. Лебедева, В.А. Сметанова // Докл. Рос. акад. с.-х. наук. 2003. - №3. - С. 22-23 .

102. ИО.Лихоманова Л. М. Диагностика минерального питания, эффективности применения удобрений и качества корнеплодов столовой свеклы : дис. . канд. с.-х. наук : 06.01.04 / Лихоманова Людмила Михайловна Омск, 1986. - 214 с.

103. И.Лукин С. В. Накопление кадмия в сельскохозяйственных культурах в зависимости от уровня загрязнения почвы / С. В. Лукин, В. Е. Явту-шенко, И. Е. Солдат // Агрохимия. 2000. - № 2 - С. 73-77.

104. Лукин С. В Нормирование содержания тяжелых металлов в черноземе / С. В. Лукин, Ф. Н. Лисецкий, В. Е. Явтушенко // Вестн. Рос. акад. с.-х. наук. 2000. - №4. - С. 67-69.

105. ПЗ.Лукьянец В. Н. Столовые корнеплоды / В. Н. Лукьянец, Г. Г. Боголепов, Е. К. Красавина. Алма-Ата : Кайнар, 1969. - 112 с.

106. Лунев М. И. Пестициды и охрана агрофитоценозов / Лунев М. И. -М.: Колос, 1992.-287 с.

107. Лях Т. Г. Оценка содержания тяжелых металлов в карбонатном черноземе / Т. Г. Лях, Г. П. Стрижова // Химия в сел. хоз-ве. 1985. - № 5. -С. 51-52.

108. Мажайский Ю. А. Особенности распределения тяжелых металлов в профилях почв рязанской области / Ю. А. Мажайский // Агрохимия. -2003.-№8.- С. 74-79.

109. Мажайский Ю. А. Региональные особенности распределения тяжелых металлов в профилях почв / Ю. А. Мажайский // Докл. Рос. акад. с.-х. наук. 2003.-№2. - С. 25-28.

110. Мамилов Ш. 3. Цинк в почвах и питание растений цинком / Ш. 3. Мамилов, А. К. Саданов, А. Н. Илялетдинов // Агрохимия. 1987. - № 4. -С. 107-116.

111. Матвеев В. П. Овощеводство / В. П. Матвеев, М. И. Рубцов. М.: Агропромиздат, 1985.-431 с.

112. Мерзлая Г. Е. Экологическая оценка осадка сточных вод / Мерзлая Г. Е. // Химия в сел. хоз-ве. 1995. - № 4. - С. 38-42.

113. Методические рекомендации по определению тяжелых металлов в кормах и растениях и их подвижных соединений в почвах. М. : б. и., 1993.-40 с.

114. Микроэлементозы человека / А.П.Авцын и др.. М. : Медицина, 1991.-496с.

115. Микроэлементы в СССР / под ред. В. В.Упитис, Г. Я. Жизнев-ской, А. Ф. Ноллендорф. Рига : Зинатне. - 1981. - Вып. 22. - 81 с.

116. Микроэлементы в СССР / Под ред. В. В.Упитис, Г. Я. Жизнев-ской, А. Ф. Ноллендорф. Рига : Зинатне. - 1982. - Вып. 23. - 104 с.

117. Микроэлементы в СССР / под ред. В. В.Упитис, Г. Я. Жизнев-ской, А. Ф. Ноллендорф. Рига : Зинатне. - 1989. - Вып. 30. - 100 с.

118. Микроэлементы и их биологическое значение : сб. науч. работ. -Саратов : б. и., 1973.-Вып. 27. 184 с.

119. Милащенко Н. 3. Программа исследований тяжелых металлов в географической сети опытов со средствами химизации / Н. 3. Милащенко // Химия в сел. хоз-ве. 1995. - №4. - С. 4-7.

120. Минеев В. Г. Баланс некоторых микроэлементов в дерново-подзолистой почве при длительном применении удобрений / В. Г. Минеев,

121. Е. Л. Соловьева, Г. А. Соловьев // Химизация в сел. хоз-ве. 1988. - №1. -С. 47-49.

122. Минеев В. Г. Кадмий в почве и клубнях картофеля / В. Г. Минеев, Н. К. Грачева, С. Г. Любарская // Химия в сел. хоз-ве. 1987. - № 3. - С. 56-57.

123. Минеев В. Г. Тяжелые металлы и окружающая среда в условиях современной интенсивной химизации / В. Г. Минеев, А. И. Макарова, Т. А. Тришина//Агрохимия. 1981.-№ 5.-С. 146-155.

124. Минеев В. Г. Экологические проблемы агрохимии / В. Г. Минеев. -М. :МГУ, 1988.-283 с.

125. Мищенко Л. Н. Земельные ресурсы Омской области и охрана почв : лекция / Л. Н. Мищенко. Омск : ОмСХИ, 1988. - 20 с.

126. Мищенко Л. Н. Почвы Омской области и их сельскохозяйственное использование : учеб. пособие / Л. Н. Мищенко . Омск : ОмСХИ, 1991.- 164 с.

127. Никушина Т. К. Создание подвижных форм тяжелых металлов в почвах Рязанской области / Т. К. Никушина // Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах : материалы науч. практ. конф. 21-24 дек. 1992г.-М., 1994.-С. 130-136.

128. Овчаренко М. М. Снижение поступление кадмия в растения на загрязненных почвах / М. М. Овчаренко, И. А. Шильников, Г. А. Графская //Агрохим. вестн. 1999.-№ 1.-С. 37.

129. Овчаренко М. М. Тяжелые металлы в системе почва растение -удобрение / М. М. Овчаренко // Химия в сел. хоз-ве. - 1995. - № 4. -С. 8-16.

130. Орлов Д. С. Экологические нормативы на нетрадиционные органические удобрения / Д. С. Орлов, Л. К. Садовникова, Д. В. Ладонин // Химия в сел. хоз-ве. 1995. - № 5. - С. 35-38.

131. Орлова Э. Д. Микроэлементы в почвах Омской области и применение микроудобрений : учеб. пособие / Э. Д. Орлова. Омск : ОмСХИ, 1989.-60 с.

132. Петербургский А. В. Агрохимия и физиология питания растений / А. В. Петербургский . М.: Россельхозиздат, 1971. - 334 с.

133. Плешков Б. П. Биохимия сельскохозяйственных растений / Б. П. Плешков. М.: Колос, 1969. - 407 с.

134. Покровская С. Ф. Пути снижения содержания нитратов в овощах / С. Ф. Покровская. М.: ВНИИТЭИагропром, 1988. - 60 с.

135. Постников А. В. Влияние различных форм фосфорных удобрений на плодородие и накопление тяжелых металлов в почвах и растениях / А. В. Постников, И. Н. Чумаченко, Н. Л. Кривопуст // Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. М., 1994. - С. 54-65.

136. Потатуева Ю. А. Влияние длительного применения фосфорных удобрений на накопление в почве и растениях тяжелых металлов и токсических элементов / Ю. А. Потатуева, 10. И. Касицкий, А. Д. Хлыстовский // Агрохимия, 1994.-№ 11.-С. 98-113.

137. Потатуева Ю. А. Влияние кадмия на урожай сельскохозяйственных культур и накопление этого элемента в почвах и растениях / Ю. А. Потатуева, Н. В. Русаков, Е. Г. Прищеп // Агрохимия. 1998. - № 3. - С. 5361.

138. Потин С. Н. Содержание тяжелых металлов в почве и растениях в пригородной зоне Омска / С. Н. Потин, А. Д. Иванов, Ю. И. Ермохин // Почвы, удобрения, урожай : сб. науч. тр. / Ом. гос. аграр. ун-т. Омск, 1996,-С. 38-49.

139. Просянникова О. И. Тяжелые металлы в почве и урожае / О. И. Просянникова, В. С. Анохин // Агрохим. вестн. 1999. -№ 4. - С. 15-18.

140. Пругар Я. Избыточный азот в овощах / Я. Пругар, А. Пругарова . М.: Агропромиздат, 1990. - 127 с.

141. Пути снижения содержания нитратов в овощах и картофеле в Сибири : метод, рекомендации. Новосибирск : Зап. -Сиб. кн. изд-во, 1989. -39 с.

142. Распределение кадмия и свинца в профиле дерново-подзолистой почвы при длительном удобрении ее осадками сточных вод / В. Г. Минеев и др. // Агрохимия. 2003 - № 1 - С. 45-49.

143. Растениеводство / под ред. П. П. Вавилова. М. : Агропромиздат, 1986.-488 с.

144. Решецкий Н. П. Тяжелые металлы в системе почва растение при длительном применении осадков городских сточных вод / Н. П. Решецкий // Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкологических системах. - М., 1994.-С. 79-81.

145. Рэуце К. Борьба с загрязнением почвы / К. Рэуце, С. Кырыстя -М.: Колос, 1986.-221 с.

146. Сабинин Д. А. Физиологические основы питания растений / Д. А. Сабинин. М. : Наука, 1971.-512 с.

147. Садовникова J1. К. Влияние осадков сточных вод и извести на подвижность соединений тяжелых металлов в дерново-подзолистой почве / JI. К. Садовникова, М. В. Касатиков // Агрохимия. 1995. -№ 6. - С. 81-87.

148. Садовникова JI. К. Проблемы использования и рекультивации почв, загрязненных тяжелыми металлами / JI. К. Садовникова // Химия в сел. хоз-ве. 1995. -№ 11. - С. 37-38.

149. Синдирева А. В. Агроэкологическая оценка влияния тяжелых металлов в системе растение- животное / А. В. Синдирева, Н. К. Трубина // Тезисы докладов международной конференции « Экология и жизнь -2000 » ( 26-28 апр. 2000 г. ). Новгород, 2000. - С. 48.

150. Синявский И. В. Агрохимические и экологические аспекты плодородия черноземов лесостепного Зауралья : монография / И. В. Синявский. Челябинск : ЧГАУ, 2001. - 275с.

151. Советский энциклопедический словарь / Гл. ред. А. М. Прохо-ров.-С. 56 3-е изд.-М.: Сов. Энциклопедия,1985.-1600с.,ил.

152. Содержание тяжелых металлов в почвообразующих породах юга Западной Сибири / В. Б. Ильин и др. // Почвоведение. 2000. - №9. -С. 1086-1090.

153. Сокол П. Ф. Основные направления улучшения качества продукции овощных культур / П. Ф. Сокол // Качество овощных и бахчевых культур.- М., 1981.-С. 3-20.

154. Сокол П.Ф. Улучшение качества продукции овощных и бахчевых культур / П. Ф. Сокол. М.: Колос, 1978. - 293 с.

155. Соколов О. А. Тяжелые металлы в окружающей среде / О. А. Соколов, В. А. Черников // Агрохимия. 2000. - №11. - С. 95-96.

156. Состояние окружающей природной среды Омской области / Комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов г. Омска и Омской области. Омск, 1996.-С. 3.

157. Степанок В. В. Влияние бактеризации семян ассоциативными диазотрофами на поступление свинца и кадмия в растения ячменя / В. В. Степанок, Л. Ю. Юдкин, Р. М. Рабинович // Агрохимия. 2003. - №5. - С. 69-80.

158. Степанок В. В Влияние комплексов техногенных элементов на химический состав сельскохозяйственных культур / В. В. Степанок // Агрохимия. 2003. - №1. - С. 50-60.

159. Степанюк В. В. Влияние сочетания соединений тяжелых металлов на урожай сельскохозяйственных культур и поступление тяжелых металлов в растения / В. В. Степанюк // Агрохимия. 2000. - № 1. - С. 74-80.

160. Степанюк В. В. Влияние высоких доз свинца на элементный состав растений // Агрохимия. 1998. - № 7. - С. 69-76.

161. Степанюк В. В. Влияние высоких доз цинка на элементный состав растений / В. В. Степанюк, С. П. Голенецкий // Агрохимия. 1991. -№ 7. - С. 60-66.

162. Степанюк В. В. Влияние соединений кадмия на урожай и элементный состав сельскохозяйственных культур / В. В. Степанюк // Агрохимия.- 1998.-№6.-С. 74-79.

163. Степень загрязнения тяжелыми металлами г. Анжеро-Судженска (Кемеровская область) и прилегающих территорий Г. Н. Орехова и др. // Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. М., 1994. - С. 222227.

164. Строчкова J1. С. Влияние никеля на организм животных и человека / JT. С. Строчкова, А. В. Юрова, А. А. Жаворонков // Успехи соврем, биологии.- 1987.-Т. 103, вып. 1.-С. 142-155.

165. Сухопарова В. П. Поведение ксенобиотиков и тяжелых металлов при их комплексном введении в овощной севооборот / В. П. Сухопарова, Б. П. Стрекозов, О. А. Соколов // Агрохимия. 1999. - № 11. - С. 72-79.

166. Сысо А. И. Использование отношения Cr : Ni в мониторинге загрязнения природной среды / А. И. Сысо // Агрохимия. 1998. - № 4. - С. 76-83.