Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Динамика подвижного и валового никеля в системе агроландшафта

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Динамика подвижного и валового никеля в системе агроландшафта"

005000876

Анипкин Иван Николаевич

На правах рукописи

ДИНАМИКА ПОДВИЖНОГО И ВАЛОВОГО НИКЕЛЯ В СИСТЕМЕ АГРОЛАНДШАФТА (на примере изучения агроландшафта ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района Краснодарского края)

Специальность 03.02.08 - экология

1 7 НОЯ 2011

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва, 2011

005000876

Работа выполнена на кафедре общей биологии и экологии Кубанского государственного аграрного университета.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Белюченко Иван Степанович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Терпелец Виктор Иванович

кандидат биологических наук Богатырёв Лев Георгиевич

Ведущее предприятие:

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт риса РАСХН (ГНУ ВНИИ риса РАСХН)

Защита состоится « 6 » декабря 2011 г. в_ч._мин. в аудитории М-2

на заседании диссертационного совета Д.501.001.57 при Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, д. 1, стр. 12, факультет почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан « 3 » ноября 2011 г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета. Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу: 119991 Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д.1, стр.12, МГУ имени М.В. Ломоносова, факультет почвоведения, Ученый совет.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор биологических наук

1. Общая характеристика работы.

Актуальность работы

В организмах микроэлементы входят в состав ферментов, гормонов, витаминов и других жизненно важных соединений. Многие заболевания животных и человека связаны с недостатком или избытком микроэлементов в пище (Акимцев, 1966; Власюк, 1979; Минеев, 2004). Основным источником микроэлементов для животных и человека служат растения, получающие их из почвы. Это подчёркивает важность изучения динамики отдельных элементов в почве и путей их миграции по цепям питания.

Одним из весьма значимых микроэлементов для живых организмов является никель. Многие вопросы физиологии, химизма, количественного содержания этого элемента в почвах, изучены достаточно хорошо во многих районах нашей страны. Но в настоящее время объективно судить о содержании этого металла в различных блоках ландшафтов Краснодарского края достаточно трудно, поскольку с момента проведения обширных исследований прошел большой период. Кроме того, вопросы годовой и сезонной динамики элемента, определяющие характер его концентрации в почвенных слоях, оказывающие влияние на плодородие почв, на наш взгляд, изучены недостаточно. Именно эти обстоятельства и обусловили выбор нашей темы по изучению комплексной характеристики этого элемента, оценке его динамики.

Цель и задачи работы. Цель данной работы - изучение динамики валового содержания и подвижных форм никеля в системе агроландшаф-та. В плане выполнения поставленной цели нами были решены следующие задачи:

1. Изучена динамика валового содержания и подвижных форм никеля в почвах полей мониторинга по сезонам и годам.

2. Осуществлена оценка содержания никеля в почвах всей территории хозяйства.

3. Изучены особенности распределения валового содержания и подвижных форм никеля по почвенным слоям в различных элементах рельефа.

4. Изучены некоторые особенности накопления никеля в растениях.

5. Осуществлена оценка содержания никеля в растительных кормах, некоторых тканях и органах, а так же продуктах жизнедеятельности КРС.

Научная новизна работы. В северной части Краснодарского края впервые проведены многолетние исследования динамики содержания валового и подвижного никеля в почве по сезонам и годам, а также определены уровни его содержания в других элементах агроландшафта - в водной среде и некоторых биологических объектах.

Практическая значимость работы. Результаты проведённых исследований позволят дать оценку содержания никеля в различных блоках изучаемого агроландшафта, выявить особенности сезонной и годовой динамики изучаемого элемента. Такие исследования позволят своевременно осуществить комплекс соответствующих агротехнических мероприятий по регулированию содержания в почвах никеля для поддержания высоких характеристик (ее качества) возделываемых сельскохозяйственных культур и продуктов животноводства.

Положения, выносимые на защиту:

1.Анализ динамики никеля в почвах агроландшафта по сезонам и

годам.

2. Оценка содержания никеля в водной среде и в биологических объектах.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научных семинарах и конференциях НИИ прикладной и экспериментальной экологии, на заседаниях кафедры общей биологии и экологии Кубанского государственного аграрного университета в 20042008 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка использованной литературы. Общий объём работы 119 страниц машинописного текста, включая 23 таблицы и 32 рисунка. Список используемой литературы включает 120 источников, из них 7 на иностранных языках.

2. Объект и методы исследований

ОАО "Заветы Ильича" располагается в юго-западной части Ленинградского района к северу от Краснодара. Территория представляет собой степную равнину со слабо всхолмленным балочным рельефом. Абсолютные высотные отметки колеблются в основном от 17 до 30 м. Район относится к зоне умеренно континентального климата: среднегодовая температура воздуха +10,1°С, абсолютный максимум +38°С (июль), абсолютный минимум -26°С (январь). Годовое количество осадков составляет 450-550 мм; осадки распределяются по месяцам неравномерно, и их максимальное количество приходится на май - июнь. Лето жаркое и сухое и наступает в первой декаде мая; зима умеренная и наступает в конце ноября - начале декабря. Преобладающими в течение года являются ветра восточного и северо-восточного направлений. Почвы - черноземы обыкновенные; в хозяйстве преобладают два типа севооборота: девятиполь-ный и семипольный с основным направлением агропроизводства зерно-свекловично-масличных культур (Белюченко, 2001). Естественная и залежная растительность - степные ассоциации с доминированием дерно-винных злаков (типчак, ковыль, тонконог).

Исследования проводились на стационарных полевых полигонах общей площадью 450 га в период 2001-2006 гг. три раза в год: весной, летом и осенью методом экспедиционных обследований, с отбором почвенных и растительных проб на стационарных площадках севооборота и в отдельных блоках агроландшафта (поселок, отбор проб воды и донных отложений.), а также путем отбора проб молока, крови, экскрементов крупного рогатого скота хозяйства (выборка 40 голов КРС). В результате работы каждой экспедиции анализировалось свыше 130 проб почвы, до 30 проб воды и свыше 10 проб донных отложений.

В 2001 и 2006 годах по всему хозяйству проведены площадные съемки, при этом использовался метод "сетки" шагом 500*500 м. При проведении каждой площадной съемки было отобрано и проанализировано около 600 образцов почв, воды и растений.

Подготовка и анализ проб осуществлялись согласно принятым методикам и стандартам. Количественный химический анализ содержания никеля в образцах выполнялся на атомно-абсорбционных спектрометрах «Квант - 2А» и «Квант - г.ЭТА».

Полученные результаты были подвержены статистической обработке с применением программных пакетов MS Office Excel и Statistika 6.0. Выборки формировались по типу хозяйственного использования земель (пашни, лесополосы), по сезонам года и по годам. Все статистические оценки выполнены на 5% уровне значимости (р = 0,05).

3. Результаты исследований и их обсуждение

3.1. Содержание подвижной формы никеля в почвах хозяйства.

По итогам площадной съемки 2001 года был установлен диапазон варьирования концентраций подвижной формы никеля в почвах исследуемого хозяйства: от 3,08 до 8,64 мг/кг почвы, при среднем значении 5,22 ± 0,05 мг/кг (рис.1). В основном количестве почвенных проб (93 %) содержание элемента колебалось от 4 до 7 мг/кг.

2001 г

j В менее 4 мг/кг шз 4-6 мг/кг а 6-7 мг/кг а более 7 мг/кг

2006г

3% 6%

0 менее 4 мг/кг 14-6 мг/кг 06-7 мг/кг В более 7 мг/к

Рис. 1. Диаграмма содержания подвижных форм никеля в почве агро-ландшафта, по итогам площадных съёмок 2001 и 2006 гг.

Целью площадной съемки 2006 года было проследить динамические изменения содержания подвижных форм никеля в почве ландшафта за прошедшие 5 лет. Зафиксированные значения укладывались в интервал от 1,59 до 9,58 мг/кг почвы, при среднем значении 5,86 ± 0,05 мг/кг. Наибольшее количество (91 %) проанализированных почвенных образцов характеризуется, как и в 2001г., содержанием подвижного никеля в пределах 4-7 мг/кг (рис. 1). Однако соотношение образцов внутри указанной группы заметно изменилось за пятилетний период: если в 2001 г. количество проб с содержанием подвижных форм металла 4-6 мг/кг составляло 75 % , а 6-7 мг/кг 18 % от общего числа, то в 2006 г. эти показатели составили 48 % и 43% соответственно. Таким образом, принимая во внимание, так же, тот факт, что на 2 % возросло количество проб с содержанием подвижного никеля более 7 мг/кг, можно говорить о постепенном повышении мобильности элемента в почвах рассматриваемого агроланд-шафта.

3.2 Валовое содержание никеля в почвах хозяйства

В 2001 г. валовое содержание никеля в почве исследуемого хозяйства в среднем составляло 49,3±0,2 мг/кг при варьировании значений в интервале 42,4 - 75,1 мг/кг. Наибольшая плотность распределения показателей валового содержания никеля в почве зафиксирована для интервала от 45 до 55 мг/кг (86 % проанализированных образцов). Меньше всего проб характеризовалось содержанием валового никеля ниже 45 и выше 55 мг/кг (рис.2).

По итогам съёмки 2006 г., содержание валового никеля в среднем по хозяйству составило 52,3±0,17 мг/кг, при разбросе значений от 37,5 до 73,1 мг/кг. Сравнивая данные 2001 и 2006 гг., можно отметить тенденцию к накоплению общего никеля в почве. Так, число проб с валовым содержанием металла более 50 мг/кг возросло от 35 до 73 % (рис.2). Данный факт не может не вызывать опасения, поскольку нормальным уровнем содержания валового никеля для данного типа почв считается 50 мг/кг, хотя превышений ориентировочно допустимой концентрации (85 мг/кг) не отмечено.

Полученные данные свидетельствуют о постепенном накоплении никеля в почвах рассмотренного агроландшафта. Среднее валовое содержание металла в почве за пять лет, прошедшие с момента первой площадной съёмки, увеличилось на 5,7 % и составило 52,3 мг/кг.

2001 г

56%

53 менее 45 мг/кг Ш 45-50 мг/кг ЕЭ 50-55 мг/кг е более 55 мг/кг

2006г

25%

52%

И менее 45 мг/кг Ш 45-50 мг/кг В 50-55 мг/кг Si более 55 мг/кг ¡j

Рис. 2. Диаграмма валового содержания никеля в почве агроландшафта, по итогам площадных съёмок 2001 и 2006 гг.

Наряду с увеличением общего содержания никеля в почвах, можно констатировать и повышение доли подвижных его форм. Среднее содержание мобильного никеля в период с 2001 по 2006 год выросло на 11 %.

3.3 Динамика никеля в почве по сезонам и годам

В рамках исследований, проводимых на полигонах мониторинга, определение подвижного и валового никеля осуществляли отдельно в образцах почв севооборота и в почвах лесных полос (табл.1).

Таблица 1. Среднее содержание никеля в почвах полей севооборота по _двум полигонам___

Среднее Мини ни-мум, мг/кг Макси си-мум, мг/кг Среднее значение, мг/кг Мини- Макси-

Год Сезон значение, мг/кг мум, мг/кг мум, мг/кг

Подвижные формы Валовое содержание

Весна 5,09 3,72 7,43 58,99 57,38 60,26

о Лето 5,54 144 8,22 51,02 21,6 57,46

о Г4 Осень 5,37 4,08 9,65 49,53 46,26 52.9

Среднее 5,43 3,64 7,55 50,29 34,97 53,65

Весна 7,19 5,25 12,64 55,71 49.73 81,3

<4 О Лето 8,61 5,23 11,73 52,47 49,2 56,25

о (N1 Осень 7.32 3,58 13,3 52,37 48,3 60,6

Среднее 7,7 5,77 10.31 53,57 50,14 62,95

Весна 6,65 4,32 10.02 52,61 48,16 87,33

т О Лето 6,44 2,86 8.52 51,64 45,09 60,27

о гч Осень 5,86 4,37 8.44 51,2 20,48 64,27

Среднее 6,33 4,92 7,69 51,83 40,76 67,61

Весна 7,7 6,4 10,01 52,46 48,05 60,1

о Лето 6,72 4,81 8,02 52,97 50,42 56,72

о С4 Осень 7,23 5,97 9,49 54,16 21,53 68,92

Среднее 7,31 6,19 8,6 53,66 41,69 58.55

Зима 7,8 4,48 11,58 55,81 29,96 64,4

Весна 7,28 5,51 5,1 55,61 51,9 64,14

О о Лето 5,51 4,21 6,94 54,39 48,8 65,1

Осень 5,08 3,45 8,2 51,29 21,8 60,6

Среднее 5,98 4,06 7,31 53,69 43,11 59,99

Весна 6,16 4,66 7,81 53,87 40,14 61,2

чО О Лето 7.4 6.32 9,95 54,01 51,29 59,42

сч Осень 6,96 4,82 12,24 53,03 49,76 58,83

Среднее 6,85 5,72 9,2 53,65 50,24 58,16

Полученные данные позволяют сделать вывод, что в почвах севооборота концентрация подвижных форм никеля, как по сезонам, так и по годам была ниже, чем в почвах лесополос при относительно низких пока-

зателях стандартной ошибки, стандартного отклонения и сравнительно невысоких коэффициентах вариации. Выявленная особенность является следствием большей увлажнённости почв лесных полос по сравнению с полями севооборота, а так же более интенсивной биоаккумуляцией никеля в поверхностном слое почвы лесополос. Важную роль играет трансграничный перенос элемента с эродированными почвенными частицами и последующая аккумуляция в пределах защитных лесонасаждений.

Как для полей севооборота, так и для лесных полос, наблюдается равномерное уменьшение концентраций подвижных форм никеля в почве в ряду «весна-лето-осень».

Максимальные концентрации подвижного элемента в весенний период, скорее всего, связаны с предпосевным внесением минеральных удобрений, содержащих в своем составе ряд микроэлементов, в том числе и никель, а также, с завершением в этот период процессов минерализации растительных остатков и, частичным высвобождением металлов. Немаловажную роль в увеличении подвижности никеля играет такой фактор как увлажнённость почвы.

Более низкие концентрации подвижных форм никеля в пробах почв, отобранных в летний период, свидетельствуют об интенсивном поглощении питательных элементов из почвенного раствора, и переходе их в растительность. Понижению концентрации мобильного никеля в почвах также способствует сухая жаркая погода, обуславливающая снижение влажности почвы, а значит и уменьшение подвижности элемента.

Минимальные концентрации мобильного элемента в почве характерны для осени, когда биологическое поглощение никеля практически прекращается; основная часть элемента из почвы отчуждается с урожаем.

Анализ динамики среднегодового содержания почвенного никеля позволяет говорить о тенденции к увеличению подвижности элемента на фоне постепенного увеличения его валовых запасов, что согласуется с результатами площадной съёмки всей территории хозяйства.

Наименьшее валовое содержание никеля пришлось на 2001 г и составило в среднем 50,7 мг/кг, при концентрации подвижных форм 5,55 мг/кг. В последующие годы количество рассматриваемого металла в почве варьировало, но в целом сохранялась тенденция к его накоплению.

Среднегодовое содержание валового никеля в 2006 г составило 53,9 мг/кг, а концентрация подвижных форм элемента - 7,00 мг/кг, что выше аналогичных показателей за 2001 г на 6 и 21% соответственно.

3.4 Распределение никеля по элементам рельефа и почвенным слоям.

Содержание никеля в поверхностном слое почвы и его распределение по почвенным слоям мы изучали в различных элементах рельефа. Два разреза были заложены на плакорных участках на условных вершинах водораздела (№,№ 1, 5), два других были сделаны на северном и южном склонах балки (№,№ 2, 4) и один разрез - в понижении рельефа (№ 3). Два верхних разреза представляют собой автономные экосистемы, два разреза на склонах - транзитные экосистемы, и пятый разрез в нижней части рельефа является типичным примером аккумулятивной системы.

Таблица 2. Распределение подвижных форм никеля по почвенным слоям в различных элементах рельефа, мг/кг

Глубина, см Разрезы

№1 1 №2 №3 №4 №5

0-20 6,63 1 8,41 5,73 5,66 5,83

20-40 5,11 5,06 5,31 4,97 5,73

40-60 3,87 4,04 4,61 3,96 4,81

60-80 2,66 3,12 3,42 3,14 4,12

80-100 2,74 2,71 2,1 3,28 3,91

100-120 2,12 2,4 - 2,01 2,73

120-140 2,16 2,4 - 2,29 4,06

140-160 2,2 2,3 - 3,05 1,91

160-180 2,24 2,51 - 1,74 1,78

180-200 2,11 2,46 - 1,59 1,64

В распределении подвижных форм никеля по почвенным горизонтам (табл. 2) можно проследить тенденцию линейного снижения концентраций элемента с глубиной в среднем на 60-70 %.

Распределение валового никеля по почвенным горизонтам в различных элементах рельефа отличается довольно выраженной стабильно-

стью показателей. Тенденции линейного снижения концентрации, выявленные для подвижных форм никеля, в случае валового содержания не являются столь чёткими и не всегда характерны.

Анализ динамики подвижных форм никеля по почвенным разрезам, представляющим различные элементы рельефа агроландшафта, указывает на то, что этот элемент является достаточно стабильным, слабо реагирующим на изменения условий рельефа, интенсивность инфильтрацион-ного стока, перемещение подземных вод, вследствие чего содержание данного металла в одинаковых почвенных горизонтах разных геохимических систем часто находится на одном уровне.

В распределении валового и подвижного никеля по почвенным слоям и по элементам рельефа характерно следующее:

1. Основная часть валового и подвижного элемента концентрируется в поверхностном слое почвы, вследствие его биологической аккумуляции.

2. Для подвижных форм никеля характерно равномерное снижение концентраций вглубь по профилю почвы, что, скорее всего, связано с изменением физико-химических характеристик почвы (рН, гранулометрический состав, гумусность и т.д.).

3. Относительно распределения подвижного никеля в разрезах различных элементов рельефа можно отметить, что поведение мобильных форм изучаемого металла в меньшей степени, чем его валовое содержание, зависит от условий рельефа и интенсивности инфильтрационного стока (для аккумулятивной зоны ландшафта характерны наибольшие концентрации именно валового никеля).

4. Для валового содержания изменение концентраций по почвенному профилю не столь выражено как для подвижных форм. Тем не менее, имеет место снижение концентраций данного показателя вглубь почвы в среднем на 10-15 %.

3.5 Связь никеля с некоторыми агрохимическими показателями почвы

По усреднённым данным за шестилетний период исследований, можно говорить о наличии сильной связи между содержанием в поверх-

ностном слое почвы подвижного никеля и органического вещества (г = 0,68), а так же мобильного марганца (г = 0,69) и кобальта (г = 0,60). В несколько меньшей степени содержание подвижных форм никеля зависит от реакции почвенной среды (г = -0,35).

Варьирование физико-химических характеристик по почвенным горизонтам выражено гораздо сильнее, чем в пределах пахотного слоя. В связи с этим, некоторые корреляционные зависимости становятся более явными (табл. 3).

Таблица 3. Матрица корреляции между содержанием никеля и некоторыми агрохимическими показателями по профилю почвы

Физ. глина Гумус рН р205

№_т 1,00

0,50 1,00

Физ. глина -0,40 -0,14 1,00

Гумус 0,83 0,43 -0,43 1,00

рН -0,53 -0,39 0,28 -0,47 1,00

Р гОь 0,30 0,12 -0,33 0,35 -0,13 1,00

Так, например, содержание подвижного никеля характеризуется очень сильной связью с количеством гумуса г = 0,83. Связи средней силы отмечены между подвижным никелем и рН почвенного раствора (г = -0,53), содержанием физической глины (г = -0,4), валовым содержанием никеля (г = 0,5). Количество валового никеля, так же характеризуется средней связью (г = 0,43) с гумусностью почвенного горизонта.

3.6 Содержание никем в воде В течение всего периода исследования, наряду с почвой и растительностью, мы изучали содержание никеля в воде. Помимо речной (р. Средняя Челбаска), анализировалась питьевая вода (из крана и поилок на фермах), а так же вода балочных систем и жидкие стоки ферм (табл. 4).

Таблица 4. Содержание никеля в воде различных источников

Место отбора проб Среднее значение, мг/дм3 Ошибка средней, мг/дм3 Минимум, мг/дм3 Максимум, мг/дм3 Коэффициент зариации, %

Питьевая вода 0,0014 0,0006 0,0004 0,0028 43,7

Балка 0,0032 0,0008 0,0015 0.0076 25,3

Стоки СТФ (балка) 0,0089 0,0019 0,0026 0,0192 21,0

Река Средняя Челбаска

1 км выше поселка 0,0030 0,0007 0,0011 0,0071 24,4

В поселке 0,0041 0,0006 0,0014 0,0075 15,3

1 км ниже поселка 0,0030 0,0008 0,0006 0,0092 27,2

Случаев превышения ПДК никеля в питьевой воде (0,1 мг/дм3) выявлено не было. При довольно высокой вариабельности (43,7 %), ни одно из значений не достигало уровня сопоставимого с ПДК. Загрязнения речной воды изучаемым металлом так же отмечено не было. Концентрация элемента в среднем составляла 30 - 40 % от предельно допустимой, в единичных пробах - до 90 %.

В пространственном распределении никеля на рассматриваемом участке реки наблюдается тенденция к некоторому повышению концентрации металла в пределах населённого пункта, по сравнению со створами, расположенными выше и ниже по течению. Данная особенность, вероятнее всего, связана с поступлением со сточными водами СТФ, где никеля, в среднем, втрое больше чем в речной воде. По мере прохождения рекой населённого пункта, происходит разбавление воды и седиментация металла в донных отложениях, что приводит к снижению концентрации до исходного уровня.

Количество как валового, так и подвижного никеля в донных отложениях может значительно изменяться в течение года (табл. 5). При весьма невысоких коэффициентах вариации, разница между средними значениями составила 50 и 40 % соответственно. Снижение концентрации никеля в ряду «весна-лето-осень» обусловлено, вероятно, гидрологическими и биологическими факторами.

Таблица 5. Сезонная динамика валового содержания и подвижных форм никеля в донных отложениях реки Средняя Челбаска

Сезон года Весна Лето Осень

Валовое содержание

Среднее значение, мг/кг 55,9 42,5 28,3

Ошибка средней, мг/кг 2,3 1,6 3,1

Минимум, мг/кг 52,1 40,0 22,5

Максимум, мг/кг 61,4 46,4 38,5

Коэффициент вариации, % 4,2 3,8 10,9

Подвижные формы

Среднее значение, мг/кг 8,31 6,90 5,18

Ошибка средней, мг/кг 0,96 0,09 0,30

Минимум, мг/кг 5,96 6,72 4,16

Максимум, мг/кг 9,54 7,09 5,66

Коэффициент вариации, % 11,6 1,3 5,7

Проведённые исследования позволяют сделать вывод о достаточно благополучном состоянии рассмотренной водной системы в отношении загрязнённости никелем. Концентрация металла в речной воде не превышает допустимого уровня, что подразумевает возможность использования водоёма в рыбохозяйственных целях. Содержание никеля в донных отложениях сопоставимо с содержанием в почве; варьирование концентрации имеет выраженный сезонный характер и обусловлено преимущественно естественными процессами.

3.6 Содержание никеля в растениях

3.6.1 Содержание никеля в озшюй пшенице Злаки содержат в среднем от 0,1 до 1,7 мг никеля на килограмм сухой массы (Шеуджен А.Х., 2003). Концентрация металла может варьировать в зависимости от вида растения, фазы вегетации, климатических условий; но, несомненно, наибольшее значение имеет тип почвы и обеспеченность её никелем.

Для изучения специфики перехода никеля из почвы в растительность, в 2006-2007гг. на базе хозяйства «Заветы Ильича» были проведены полевые опыты. По результатам данных исследований можно сделать следующие заключения:

• при нахождении никеля в почве в нормальных концентрациях, накопление его в генеративных и вегетативных органах растений пшеницы происходит практически в одинаковых количествах;

• переход никеля из почвенного раствора в растения напрямую связан с содержанием его мобильных форм;

• в аккумулятивных ландшафтных системах создаются предпосылки для большего накопления никеля в растительности за счёт благоприятствующих факторов: лучшее увлажнение, более высокое содержание подвижного и валового никеля в почве;

• при внесении в почву никеля в сульфатной форме, элемент весьма подвижен, что проявляется в высокой степени доступности для растений;

• увеличение содержания подвижного никеля в почве способствует избыточному накоплению элемента в зерне пшеницы;

• растения пшеницы способны адаптироваться к высоким концентрациям никеля в почве, блокируя поступление металла в генеративные органы.

3.6.2 Содержание никеля в кормах КРС

Никель, роль которого в организме растений и животных до конца не определена, не входит в число микроэлементов, учитываемых при составлении рационов, в связи с чем, поступление его в организм КРС не контролируется, и может значительно меняться в течение года (табл. 6).

Наибольшее влияние на концентрацию никеля в готовых кормах оказывает видовой состав растительности, используемой для их заготовки. Так, в зелёных кормах, составляющих основу рациона КРС в летний период, преобладают бобовые растения (люцерна, эспарцет и т.п.), способные накапливать никель в больших количествах, чем злаки (Кабата-Пендиас А., Пендиас X., 1989). Сено, заготавливаемое летом (также от-

личающееся бобово-разнотравным составом) содержит никеля в 4-5 раз больше, чем сено осеннее, где доминируют злаки (табл. 6).

Таблица 6. Сезонная динамика содержания никеля в кормах (20022005 гг.), мг/кг сухого вещества

Тип корма Весна Лето Осень Зима Среднее МДУ Норма для растений

Сено 1,13± 0,13 2,34± 0,85 0,70± 0,11 0,55± 0,09 1,18± 0,30 3 0,1-5

Сенаж 0,88± 0,28 н/д 0,93± 0,47 н/д 0,91± 0,38

Силос 1,16± 0,41 н/д 1,00± 0,29 1,37± 0,53 1,18± 0,41 3

Комбикорм 1,32± 0,39 1,44± 0,61 1,88± 0,47 2,15± 0,71 1,70± 0,55 1

Зеленые корма 1,44± 0,27 2,1± 0,9 1,63± 0,65 н/д 1,72± 0,61

Жом 1,62± 0,53 н/д 1,83± 0,71 н/д 1,73± 0,62

Рацион (кормо-смесь) 2,47 1,61 2,04

н/д - нет данных.

Нижняя граница нормального для растений содержания никеля 0,1 мг/кг сухой массы. Максимально допустимый уровень содержания никеля нормируется только для сена (3 мг/кг), силоса (3 мг/кг) и комбикормов (1 мг/кг). В течение всего периода исследования наблюдалось повышенное (в среднем в 1,7 раза выше МДУ) содержание металла в комбикормах, что может быть результатом нарушения технологии приготовления либо условий хранения кормов. Превышения допустимого уровня никеля в силосе и сене не выявлено.

3.6 Содержание никеля в крови и молоке

Содержание никеля в крови коров опытного стада изучалось в течение 4-х лет. В течение всего периода исследования концентрация ме-

талла в крови варьировала в очень широком диапазоне от 0,001 до 0,256 мг/дм3, при среднем значении 0,055±0,004 мг/дм3. Но, несмотря на большой разброс значений, просматривается тенденция к некоторому увеличению среднего содержания никеля в крови КРС: от 0,031 мг/дм3 в 2002-м году до 0,061 мг/дм3 в 2005-м.

Содержание никеля в крови подвержено, так же, сезонной динамике. Средняя концентрация металла в крови животных в осенне-зимний период на 20-25 % выше, чем весной и летом. При этом минимальные и максимальные значения в течение всего года остаются, примерно, на одном уровне.

Наибольшая вариабельность концентрации никеля в крови коров (коэффициент вариации 92 %) наблюдается в весенний период и совпадает с активным переходом на зелёные корма, весьма богатые никелем.

Свыше 370 проб молока было проанализировано на содержание никеля. Полученные данные позволяют говорить о высокой вариабельности показателя (рис. 3).

□ менее 0,01 а от 0,01 до 0,05 И от 0,05до 0,1 И более 0,1

16% 10%

Рис. 3. Соотношение коров опытной группы по содержанию никеля в молоке, мг/дм3 (за весь период исследования в целом)

Концентрация никеля в молоке колебалась от 0,004 до 0,6 мг/дм3, при более плотном распределении в интервале 0,01-0,1 мг/дм3 и среднем значении 0,082±0,011 мг/дм3. Наибольшее количество проанализированных образцов (52%) содержало никеля от 0,01 до 0,05 мг/дм3. Допустимое содержание никеля - 0,1 мг/дм3, было превышено в 16 % проб.

Таким образом, можно сделать вывод о достаточной обеспеченности никелем рациона КРС, вследствие чего, дефицита элемента в молоке коров (за исключением малозначительных сезонных колебаний) не наблюдается. Более того, следует отметить тенденцию к ежегодному увеличению доли коров, в молоке которых никель содержится в концентрациях превышающих допустимый уровень 0,1 мг/дм3, при норме содержания в молочных продуктах 0,03-0,05 мг/дм3.

3.7 Содержание никеля в экскрементах и моче животных

При среднем значении 4,63±0,48 мг/кг сухого вещества, содержание никеля в экскрементах КРС может варьировать в довольно широком диапазоне от 1,69 до 7,78 мг/кг.

Содержание никеля в моче обследованных животных примерно на порядок ниже, чем в крови и варьирует в диапазоне от 0,002 до 0,013 мг/дм3, при среднем значении 0,005±0,001 мг/дм3.

Полученные данные позволяют сделать вывод, что большая часть никеля, поступающего в организм КРС, выводится вместе с экскрементами, а выведение с мочой малозначительно.

Выводы

Подводя итог многолетним исследованиям поведения никеля в некоторых компонентах агроландшафта (почва, вода, донные отложения, растительность, организм КРС), можно сделать следующие выводы:

1. Диапазон колебания концентрации подвижных форм никеля в черноземах обыкновенных исследованного агроландшафта составляет 1,6 - 9,6 мг/кг, при варьировании валового содержания в интервале от 37,5 до 75,1 мг/кг. Общее содержание металла в почвах не превышает допустимого уровня.

2. Среднее валовое содержание металла в почве за пять лет увеличилось на 5,7 % и составило 52,3 мг/кг. Наряду с увеличением общего содержания никеля отмечено повышение доли подвижных его форм на 11%. В целом отмечается тенденция роста содержания никеля в исследуемых почвах.

3. Сезонная динамика характеризуется снижением концентраций подвижных форм никеля в почвах в ряду «весна-лето-осень», что вероятно связано с источником поступления элемента с органическими удобрениями и темпами минерализации органических остатков в почвах.

4. В почвах севооборота концентрация подвижных форм никеля ниже, чем в почвах лесополос, что может быть обусловлено выносом элемента с урожаем и поступлением в грунтовые воды при большей обводнённости почвы.

5. Для распределения валового и подвижного никеля по почвенным слоям разных элементов ландшафта характерно концентрирование в поверхностном (О-ЗОсм) слое почвы. Максимальные запасы элемента наблюдаются в аккумулятивных формах рельефа (балки); различия между плакорными и транзитными элементами незначительны.

6. Содержание подвижного никеля характеризуется очень сильной коррелятивной связью с количеством гумуса г = 0,83. Связи средней силы отмечены между подвижным никелем и рН почвенного раствора (г = -0,53), содержанием физической глины (г = -0,4). Количество валового никеля, так же характеризуется средней связью (г = 0,43) с содержанием гумуса почвенного горизонта.

7. Распределение никеля в генеративных и вегетативных органах пшеницы равномерное, общее содержание при типичных концентрациях в почвах хозяйства стабильно ниже максимально допустимого уровня. При экспериментальном внесении в почву никеля в сульфатной форме (1-3 ОДК в почве), благодаря высокой подвижности элемента наблюдается его избыточное накопление в зерне пшеницы с превышением допустимого уровня до 6 раз.

8. Концентрация металла в речной воде не превышает допустимого уровня, что подразумевает возможность использования водоёма в рыбохозяйственных целях. Содержание никеля в донных отложениях сопоставимо с содержанием в почве; варьирование концентрации имеет выраженный сезонный характер с увеличением содержания в зимне-весенний период в связи с повышенной эродируемостью земель.

9. Содержание никеля в растительных кормах, выращиваемых в обследуемом хозяйстве, сравнительно невысоко и составляет в

среднем 1,44±0,13 мг/кг; отмечается весьма значительное варьирование показателя в зависимости от вида растений, технологии культивирования, уборки и хранения. Среднее содержание никеля в молоке коров опытного стада составляет 0,082±0,011 мг/дм3, что соответствует достаточной обеспеченности никелем рациона КРС. Вместе с тем, выявлена тенденция увеличения доли особей КРС, в молоке которых превышен допустимый уровень 0,1 мг/дм3.

10. Содержание изучаемого элемента в экскрементах и моче КРС составляет соответственно 4,63±0,48 мг/кг и 0,005±0,001 мг/дм3. Большая часть никеля, поступающего в организм (более 90%), выводится вместе с экскрементами. Поступление металла в организм КРС с водой не превышает 0,5% от количества потребляемого с растительными кормами.

Рекомендации производству

На основании проведенных исследований и анализа полученных нами данных, считаем необходимым рекомендовать производству следующие мероприятия:

1. Необходимо совершенствовать структуру севооборотов, способствующую снижению ветровой и водной эрозии и минимизации миграции никеля из почвы в сопредельные среды.

2. Необходимо организовать периодический (1 раз в 5 лет) контроль содержания никеля в основных компонентах агроландшафта: почве, воде, донных отложениях, с целью отслеживания положительной или отрицательной динамики элемента в соответствующих средах и своевременного выявления возможного превышения допустимого уровня.

3. Должен быть организован регулярный контроль содержания никеля в урожае, кормах КРС и продуктах животноводства (особенно молоке).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1.Анипкин И.Н. Оценка воздействия отходов животноводства на прилегающие к фермам ландшафты методами химического анализа / И.С.

Белюченко, С.Б. Баранова, В.Н. Гукалов, Ю.В. Пономарёва, И.Н. Анип-кин // Экологические проблемы Кубани 2006, № 32. - С. 3-25.

2. Анипкин И.Н. Содержание подвижного и валового никеля в чернозёме обыкновенном (на примере ЗАО "Заветы Ильича" Ленинградского района) / И.С. Белюченко, В.Н. Гукалов, И.Н. Анипкин // Экологические проблемы Кубани. 2007. № 33. - С. 10-17.

3. Анипкин И.Н. Содержание тяжёлых металлов в почвенном и растительном покрове города Краснодара / М.М. Демченко, И.Н. Анипкин // Экологические проблемы Кубани 2007, № 33. - С.

4. Анипкин И.Н. Накопление никеля растениями озимой пшеницы в различных элементах рельефа /В.Н. Гукалов, И.Н. Анипкин И Экологический Вестник Северного Кавказа 2008, том 4, № 3. - С. 9-11.

5. Анипкин И.Н Влияние никеля на продуктивность озимой пшеницы и его накопление в зерне /В.Н. Гукалов, И.Н. Анипкин // Экологический Вестник Северного Кавказа 2008, том 4, № 3. - С. 5-8.

Статьи в реферируемых журналах

6. Анипкин И.Н. Динамика подвижного и валового никеля в почвах аг-роландшафта /В.Н. Гукалов, И.Н. Анипкин // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2008, №1 (10). - С. 85-87.

Подписано в печать 1.11.2011

Бумага офсетная Печ.л.1 Тираж 120

Формат 60><84 {/

Офсетная печать Заказ № 764

Отпечатано в типографии КубГАУ 350044 г. Краснодар, ул. Калинина, 13

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Анипкин, Иван Николаевич

Введение.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

1.1 Экологические свойства никеля в ландшафтных системах.

1.1.1 Содержание никеля в почве.

1.1.2 Связь между содержанием никеля и некоторыми почвенными характеристиками.

1.1.3 Распределение никеля по профилю почвы.

1.1.4 Никель в водных системах.

1.1.5 Содержание никеля в растениях.

1.1.6 Никель в организме человека и животных.

1.2'Цель и задачи работы.

2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Природно-климатические условия района проведения исследований

2.2 Климатические условия в годы проведения исследований.

2.3 Методика проведения исследований.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ; ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1 Распределение никеля в почвах ландшафта по результатам площадной съёмки.

3.1.1 Содержание подвижной формы никеля в почвах ландшафта.

3.1.2 Валовое содержание никеля в почвах ландшафта.

3.2 Распределение никеля по элементам рельефа и почвенным слоям.

3.2.1 Распределение подвижной формы никеля по профилю почвы в различных элементах рельефа».

3.2.2 Распределение валового никеля по профилю почвы в различных элементах рельефа.

3.3 Связь никеля с некоторыми агрохимическими показателями почвы65 3.3.1 Связь никеля с некоторыми агрохимическими показателями в пахотном горизонте почвы.

3.3.2 Связь никеля с некоторыми агрохимическими показателями по профилю почвы.

3.4 Динамика никеля в почве по сезонам и годам.

3.5 Содержание никеля в растениях.

3.5.1 Содержание никеля в кормах КРС.

3.5.2 Содержание никеля в озимой пшенице.

3.6 Содержание никеля в водной системе.

3.6.1 Содержание никеля в воде.

3.6.2 Содержание никеля в донных отложениях.

3.7 Содержание никеля в некоторых тканях и продуктах жизнедеятельности КРС.

3.7.1 Содержание никеля в крови и внутренних органах животных

3.7.2 Содержание никеля в молоке коров.

3.7.3 Содержание никеля в экскрементах и моче животных.

Выводы.

Рекомендации производству.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Динамика подвижного и валового никеля в системе агроландшафта"

Большая группа химических элементов, таких как свинец, медь, никель, кобальт, марганец, олово, цинк, кадмий и др. в научной литературе получила название «тяжелые металлы». С этим термином связано представление об их токсичности для живых организмов. К тяжелым металлам относят более 40 химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева, имеющих плотность свыше 4,5 г/см или атомную массу свыше 40 единиц (Добровольский, 1998). Среди тяжёлых металлов много микроэлементов, являющихся необходимыми и незаменимыми компонентами биокатализаторов и биорегуляторов важнейших физиологических процессов (Дмитроченко, 1962). Однако избыточное содержание тяжёлых металлов в различных объектах биосферы оказывает угнетающее и, даже токсическое действие на живые организмы. Устойчивость живых организмов, прежде всего растений, к повышенным концентрациям тяжёлых металлов и их способность накапливать высокие концентрации металлов могут представлять большую опасность для здоровья людей, поскольку допускают проникновение загрязняющих веществ в пищевые цепи (Ягодин, 1996).

Таким, образом, микроэлементы и тяжелые металлы нередко представляют собой понятия, относящиеся к одним и тем же элементам, но используемые в разных значениях, характеризующих их концентрацию в почве, удобрениях, а также в продукции растениеводства и животноводства. Термин «тяжелые металлы» справедливо использовать, когда речь идет об опасных для живых организмов концентрациях элемента и говорить о нем же, как о микроэлементе в том случае, когда он находится в почве, растениях, организмах животных и человека в нетоксичных концентрациях или используется в малых количествах как удобрение или минеральная добавка к корму для улучшения условий роста и развития растений и животных (Алексеев, 1987).

Одним из весьма значимых для живых организмов микроэлементов является никель. Эффективность никеля как элемента питания определяется тем влиянием, которое он оказывает на физиолого-биохимические процессы в растениях. При очень низких дозах влияние никеля на эти процессы в ряде случаев благоприятно для роста, развития и продуктивности растений, при более высоких дозах он отрицательно действует на растения, нарушая нормальный ход обмена веществ (Шеуджен, 2003).

Столь большое значение никеля в жизни растений, животных и человека, установленное исследователями (Акимцев, 1966; Виноградов, 1957; Власюк, 1969, 1976 и др.), открывает перспективы для использования его в качестве элемента, с помощью которого можно направлять, регулировать многие процессы в живых организмах. В то же время его распределение в почвенном и растительном покрове многих конкретных регионов изучено ещё недостаточно.

В данной работе представлены результаты исследований, полученные при изучении содержания и распределения в почвах, одного из ряда важнейших микроэлементов - никеля. Исследования проводились в период с 2001 по 2006 гг. Объектом исследований был агроландшафт в хозяйстве "Заветы Ильича" Ленинградского района Краснодарского края, на четырех полях которого был организован многолетний мониторинг динамики никеля по сезонам и годам, при одновременном выращивании на этих полях чередующихся культур действующего севооборота. Общая площадь стационарного полевого полигона составляет 450 га. В течение всего периода исследований изучалась сезонная и годовая динамика валового и подвижного никеля в пахотном слое, а так же распределение элемента по профилю почвы.

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Анипкин, Иван Николаевич

Выводы

Подводя итог многолетним исследованиям поведения никеля в некоторых компонентах агроландшафта (почва, вода, донные отложения, растительность, организм КРС), можно сделать следующие выводы:

1. Диапазон колебания концентрации подвижных форм никеля в черноземах обыкновенных исследованного агроландшафта составляет 1,6 - 9,6 мг/кг, при варьировании валового содержания в интервале от 37,5 до 75,1 мг/кг. Общее содержание металла в почвах не превышает допустимого уровня.

2. Среднее валовое содержание металла в почве за пять лет увеличилось на 5,7 % и составило 52,3 мг/кг. Наряду с увеличением общего содержания никеля отмечено повышение доли подвижных его форм на 11%. В целом отмечается тенденция роста содержания никеля в исследуемых почвах.

3. Сезонная динамика характеризуется снижением концентраций подвижных форм никеля в почвах в ряду «весна-лето-осень», что вероятно связано с источником поступления элемента с органическими удобрениями и темпами минерализации органических остатков в почвах.

4. В почвах севооборота концентрация подвижных форм никеля ниже, чем в почвах лесополос, что может быть обусловлено выносом элемента с урожаем и поступлением в грунтовые воды при большей обводнённости почвы.

5. Для распределения валового и подвижного никеля по почвенным слоям разных элементов ландшафта характерно концентрирование в поверхностном (0-3 0см) слое почвы. Максимальные запасы элемента наблюдаются в аккумулятивных формах рельефа (балки); различия между плакорными и транзитными элементами незначительны.

6. Содержание подвижного никеля характеризуется очень сильной коррелятивной связью с количеством гумуса г = 0,83. Связи средней силы отмечены между подвижным никелем и рН почвенного раствора (г = -0,53), содержанием физической глины (г = -0,4). Количество валового никеля, так же характеризуется средней связью (г = 0,43) с содержанием гумуса почвенного горизонта.

7. Распределение никеля в генеративных и вегетативных органах пшеницы равномерное, общее содержание при типичных концентрациях в почвах хозяйства стабильно ниже максимально допустимого уровня. При экспериментальном внесении в почву никеля в сульфатной форме (1-3 ОДК в почве), благодаря высокой подвижности элемента наблюдается его избыточное накопление в зерне пшеницы с превышением допустимого уровня до 6 раз.

8. Концентрация» металла в речной воде не превышает допустимого уровня, что подразумевает возможность использования водоёма в рыбохозяйственных целях. Содержание никеля в донных отложениях сопоставимо с содержанием в почве; варьирование концентрации имеет выраженный сезонный характер с увеличением содержания в зимне-весенний период в связи с повышенной эродируемостыо земель.

9. Содержание никеля в растительных кормах, выращиваемых в обследуемом хозяйстве, сравнительно невысоко и составляет в среднем 1,44±0,13 мг/кг; отмечается-весьма значительное варьирование показателя в зависимости от вида растений, технологии культивирования, уборки и хранения. Среднее содержание никеля в молоке коров опытного стада о составляет 0,082±0,011 мг/дм , что соответствует достаточной обеспеченности никелем рациона КРС. Вместе с тем выявлена тенденция увеличения доли особей КРС в молоке которых превышен допустимый уровень 0,1 мг/дм .

10. Содержание изучаемого элемента в экскрементах и моче КРС о составляет соответственно 4,63±0,48 мг/кг и 0,005±0,001 мг/дм . Большая часть никеля, поступающего в организм (более 90%), выводится вместе с экскрементами. Поступление металла в организм КРС с водой не превышает 0,5% от количества потребляемого с растительными кормами.

Рекомендации производству

На основании проведенных исследований и анализа полученных нами данных, считаем необходимым рекомендовать производству следующие мероприятия:

1. Необходимо совершенствовать структуру севооборотов, способствующую снижению ветровой и водной эрозии и минимизации миграции никеля из почвы в сопредельные среды.

2. Необходимо организовать периодический (1 раз в 5 лет) контроль содержания никеля в основных компонентах агроландшафта: почве, воде, донных отложениях, с целью отслеживания положительной или отрицательной динамики элемента в соответствующих средах и своевременного выявления возможного превышения допустимого уровня.

3. Должен быть организован регулярный контроль содержания никеля в урожае, кормах КРС и продуктах животноводства (особенно молоке).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Анипкин, Иван Николаевич, Краснодар

1. Агрометеорологический обзор по Краснодарскому краю / Краснодарскй краевой центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 2001 2006 гг.

2. Акимцев В.В. Почвы и здоровье человека / В.В Акимцев, З.М. Митлин, И.И. Смольянинов. // М.: Знание, 1966. 48с.

3. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В. Алексеев.//Д.: Агропромиздат, 1987. 141с.

4. Алексеев C.B. Экология человека / C.B. Алексеев, Ю.П. Пивоваров // М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2001. 640с.

5. Алексеева A.C. Влияние применения нетрадиционных органических удобрений на накопление тяжелых металлов и биологическую активность дерново-подзолистых супесчаных почв: Дис. канд.биол. наук / A.C. Алексеева // Москва, 2002. 145с.

6. Андреева И.В. Динамика накопления и распределения никеля в растениях фасоли / И.В. Андреева, В.В. Говорина, Б.А. Ягодин // Известия ТСХА. 2001. Вып. 1. С. 102-112.

7. Андреева И.В. К вопросу о возможных причинах высокой подвижности никеля в растениях/ И.В. Андреева, В.В. Говорина // Агрохимия. 2008. №6. С. 68-71.

8. Андреева И.В. Фиторемедиационная способность дикорастущих и культурных растений / И.В. Андреева, М.В. Злобина, Р.Ф. Байбеков, Н.Ф. Ганжара// Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2010. №1. С. 8-17.

9. Атлас Краснодарского края и Республики Адыгея / Под ред. В.И. Чистякова / Минск: Белгеодезия. 1996. 48 с.

10. Батурин И.А. Содержание в растениях и вынос с урожаем полевых культур химических элементов из группы металлов / И.А.Батурин, А.В.Раховский //Агрохимический вестник. 1998. № 56. С. 19-20.

11. П.Белюченко И.С. Динамика тяжелых металлов в системе агроландшафта / И.С. Белюченко, В.Н. Гукалов, А.И. Мельченко и др. // Экологические проблемы Кубани. Краснодар. 2001. № 10. 141с.

12. Белюченко И.С. Загрязнение почв тяжелыми металлами / И.С. Белюченко, В.Н. Двоеглазов, В.Н. Гукалов // Экологические проблемы Кубани. Краснодар. 2002. № 16.184 с.

13. Белюченко И.С. Содержание тяжёлых металлов в отходах животноводства / И.С. Белюченко, В.Н. Гукалов, М.М. Демченко // Экологические проблемы Кубани. Краснодар. 2006. № 32. 279 с.

14. Белюченко И.С. Сточные воды, животноводческих комплексов как потенциальный источник загрязнения поверхностных вод тяжёлыми металлами / И.С. Белюченко, В.Н. Гукалов, М.М. Демченко // Экологические проблемы Кубани. Краснодар. 2006. № 32. 279 с.

15. Большаков В.А. Загрязнение почв и растительности тяжелыми' металлами / В.А. Большаков, Н.Я. Гальпер, Г.А. Клименко, Т.И. Лычкина, Е.В. Башта. //М.: ВНИИТЭИСХ. 1978. 52 с.

16. Большаков В.А. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах / В.А. Большаков //Почвоведение. 2002. № 7. С. 844-849

17. Бреховских В.Ф. Тяжелые металлы в донных отложениях верхней и нижней Волги / В.Ф. Бреховских, З.В. Волкова, Д.Н. Катунин и др. // Водные ресурсы. 2002. №5. С. 587-595.

18. Вайчис М. Валовое содержание тяжелых металлов в лесных почвах Литвы / М. Вайчис, А. Рагуотис, К. Армолайтис, Л. Кубертавичене // Почвоведение. 1998. № 12. С.1489-1494.

19. Вальков В.Ф. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана / В.Ф.Вальков, Ю.А.Штомпель, И.Т.Трубилин. // Ростов н/Д: Изд-во СЬСНЦ ВШ, 1996. 192 с.

20. Веротченко М.А. Содержание тяжелых металлов в продуктах животноводства в Тульской области / М.А.Веротченко, Ю.П.Фомич ев, Т.В.Чомаева//Зоотехния. 2003. № 5. С. 29-31.

21. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах /А.П. Виноградов. // М.: Изд-во АН СССР. 1957. 118 с.

22. Виноградов А.П. Закономерности распределения химических элементов в земной коре / А.П. Виноградов // Геохимия. 1956. № 1. С. 24-43.

23. Власюк П.А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений / П.А. Власюк. // Киев: Наук. Думка. 1969. 516 с.

24. Власюк П.А. Микроэлементы в обмене веществ растений / П.А. Власюк. // Киев: Наук. Думка. 1976. 186 с.

25. Воскобойник В.Ф. Ветеринарное обеспечение высокой продуктивности коров / В.Ф. Воскобойник.// М.: Росагропромиздат. 1988. 276с.

26. Вяйзенен Г.Н. Концентрация тяжелых металлов в продуктах животноводства / Г.Н.Вяйзенен, Г.А.Вяйзенен, У.Ю.Медведева, и др. // Зоотехния. 2002. № 8. С. 27-30:

27. ГН 2.1.7.2511-09 «Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве». «Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти», №1, 06.03.2006.

28. ГОСТ 17.4.3.01-83 «Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб». М.: ИПК Издательство стандартов, 2000.

29. ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. М.: ИПК Издательство стандартов, 2000.

30. ГОСТ 28168-89 «Почвы. Отбор проб». М.: Издательство стандартов, 1989г.

31. Голов В.И. Микроэлементы в СССР / В.И. Голов, П.В.Елпатьевский, В.С.Аржанова//Москва. 1986. Вып.28. С.69.

32. Гринкина Г.Ф. Микроэлементный состав грубых, сочных и зеленых кормов / Г.Ф. Гринкина, С.А. Иванова // Биохимические основы повышения продуктивности с/х животных: Сб. науч. тр. Краснодар: СКНИИЖ, 1988. С. 94102.

33. Грибовская И.Ф. Никель в организме / И.Ф. Грибовская // Большая Советская энциклопедия. Т.17. М.: СЭ, 1974. С. 1821-1822.

34. Грушко Я.М. Вредные неорганические вещества в промышленных сточных водах /Я.М. Грушко// Справочник. Л.: Химия. 1979. 161 с.

35. Гукалов В.Н. Фоновая оценка экологической ситуации и предложения по её улучшению в хуторе Коржи Ленинградского района / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко, Е.А. Перебора и др. // Экологические проблемы Кубани. Краснодар. 2000. № 8. 187с.

36. Демченко М.М. Динамика валового и подвижного марганца в системе агроландшафта: Дис. канд.биол. наук / М.М. Демченко // Краснодар, 2006. 135с.

37. Демченко М.М. Загрязнение пойменных почв р. Кубань тяжелыми металлами / М.М. Демченко, В.Н. Двоеглазов, М.В. Яценко// Экологические проблемы Кубани. 2005. № 28. с. 51-63.

38. Демченко М.М. Содержание тяжелых металлов в пойменных почвах р. Протока / М.М. Демченко, М.В. Яценко, В.Н. Двоеглазов // Экологические проблемы Кубани. 2005. № 28. с. 156-158.

39. Дмитроченко А.П. Потребность сельскохозяйственных животных в микроэлементах и ее определение / А.П. Дмитроченко // Микроэлементы в животноводстве. М.: Изд-во с/х лит-ры, журналов и плакатов, 1962. С. 23-36.

40. Добровольский В.В. Ландшафтно-геохимические критерии оценки загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами / В.В.Добровольский // Почвоведение. 1999. №5. С. 639-645.

41. Добровольский В.В. Основы биогеохимии / В.В.Добровольский. // М.: Высшая школа, 1998. 414 с.

42. Елпатьевский П.В. Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах / П.В .Елпатьевский, В.С.Аржанова // JI: Гидрометеоиздат. 1985. С. 89.

43. Елпатьевский П.В. Роль водорастворимых органических веществ в переносе металлов техногенного происхождения по профилю горного бурозема / П.В. Елпатьевский, Т.Н. Луценко // Почвоведение. 1990. № 6. С. 30-42.

44. Ильин В.Б. Некоторые аспекты загрязнения среды: тяжелые металлы в системе почва растение / В.Б.Ильин, М.Д.Степанова, Г.А. Гармаш // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. 1980. Вып. 3. С. 89-94.

45. Ильин В.Б. Элементный химический состав растений / В.Б.Ильин. // Новосибирск: Наука. 1985. 129 с.

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

47. Исаев Л.К. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды / Л.К. Исаев // Санкт-Петербург, Эколого-аналитический центр «Союз», 1998. 896с.

48. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях /А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас // М.: Мир. 1989. 439с.

49. Карташов C.B. Содержание тяжелых металлов в молоке коров Новгородской области / С.В Карташов // Зоотехния. 1997. №10. С. 30.

50. Ковальский В.В. Геохимическая экология / В.В. Ковальский. // М.: Знание. 1973. 64 с.

51. Ковальский B.B. Методы определения микроэлементов в органах и тканях животных, растениях и почвах / В.В. Ковальский, А.Д; Гололобов. // М.: Колос. 1969. 272 с.

52. Ковальский В.В. Микроэлементы в растениях и кормах / В.В. Ковальский. //М.: Колос. 1971. 235 с.

53. Колесников С.И. Биологические принципы мониторинга и нормирования загрязнения почв на примере тяжелых металлов / С.И. Колесников, К.Ш. Казеев, В:Ф. Вальков // Р. на Д.: ЦВВР. 2001. 63 с.

54. Колесников С.И. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на эколого-биологические свойства чернозема обыкновенного / С.И.Колесников К.Ш.Казеев, В.Ф.Вальков // Экология. 2000. №3. С.193-201.

55. Коломийцева М.Г. Микроэлементы в медицине / М.Г. Коломийцева, В.Д. Габович // М.: Медицина, 1970. 386 с.

56. Королёва Е.А. Концентрирование кобальта, никеля И' кадмия полимерными хелатными сорбентами и- их определение в абиотических и биологических объектах: Дис. канд. хим. наук / Е.А. Королёва // Курск. 2002. 172с.

57. Косицин A.B. Микроэлементы в биологии* и их применение в медицине и в сельском хозяйстве / A.B. Косицин // Чебоксары. 1986. С. 79.

58. Косов В.И. Исследование распределения тяжелых металлов в донных отложениях оз. Селигер / В.И. Косов, И.В. Косова, В.В. Левинский, Г.Н. Иванов, А.И. Хильченко. //Водные ресурсы. 2004. том 31. №1. С. 51-59.

59. Кочарян А.Г. Сезонные изменения форм нахождения тяжелых металлов в водах и донных отложениях Куйбышевского водохранилища / А.Г. Кочарян, Е.В. Веницианов, Н.С. Сафронова, Е.П. Серенькая // Водные ресурсы. 2003. №4. С. 443-451.

60. Красная книга Краснодарского края / Сост. В.Я. Нагалевский // Краснодар: Кн. Изд-во. 1994. 285 с.

61. Кузнецов A.B. Контроль техногенного загрязнения почв и растений / А.В.Кузнецов //Агрохимический вестник. 1997. № 5. С.7-9.

62. Куркаев В.Т. Агрохимия / В.Т. Куркаев, А.Х. Шеуджен // Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2000. 552 с.

63. Кутырин И.М. Охрана водных объектов от загрязнения / И.М. Кутырин//Л.: Гидрометеоиздат. 1988.41 с.

64. Ладонин Д.В. Соединения тяжелых металлов в почвах — проблемы и методы изучения / Д.В. Ладонин // Почвоведение. 2002. №6. С. 682-692.

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

66. Минеев В.Г. Агрохимия / В.Г. Минеев // М.: Колос. 2004. 720 с.

67. Моисеенко Т.И. Оценка геохимического фона и антропогенной нагрузки по биоаккумуляции микроэлементов в организме рыб / Т.И. Моисеенко, Л.П. Кудрявцева, H.A. Гашкина //Водные ресурсы 2005. Т. 32. № 6. С. 700-711.

68. Москалев Ю.И. Минеральный обмен / Ю.И. Москалев // М.: Медицина, 1985. 288 с.

69. Мотузова Г.В. Экологический мониторинг почв: учебник/ Г.В. Мотузова, О.С. Безуглова // М.: Академический Проект; Гаудеамус, 2007. 237 с.

70. Мур Дж. В. Тяжелые металлы в природных водах / Дж.В. Мур, С. Рамамурти //М.': Мир. 1987. 488 с.

71. Муха В.Д. Соотношение содержания тяжелых металлов в почве и почвообразующей породе как критерий оценки загрязненности почв / В.Д. Муха, А.Ф. Сулима, Т.В. Карпинец, Л.В. Левшаков // Почвоведение, 1998. № 10. с. 1265-1270.

72. Никаноров A.M. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах / A.M. Никаноров, A.B. Жулидов // С-Пб.: Гидрометеоиздат. 1991. 312 с.

73. Никаноров A.M. Глобальная экология / А.М.Никаноров // М.: Природа. 2001. 285 с.

74. Ноздрюхина JI.P. Нарушение микроэлементного состава и пути его коррекции / JI.P. Ноздрюхина, Н.И. Гринкевич // М.: Наука. 1980. 280 с.

75. Обухов А.И. Баланс тяжелых металлов в агроценозах дерново-подзолистых почв и проблемы мониторинга / А.И. Обухов, A.A. Попова // Вестник МГУ. Серия 1.7. Почвоведение.1992. №3. С. 31-39.

76. Обухов А.И. Атомно-абсорбционный анализ в почвенно-биологических исследованиях / А.И. Обухов, И.О. Плеханова // М.: Изд-во МГУ. 1991. 184 с.

77. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение / М.М.Овчаренко // М.: 1997. 287с.

78. Овчаренко М.М. Почвенное плодородие и содержание тяжелых металлов в растениях / М.М. Овчаренко, Г.А. Графская, И.А. Шильников // Химия в сельском'хозяйстве. 1996. № 5. С. 40-43.

79. Овчаренко М.М. Факторы почвенного плодородия и загрязнение продукции тяжелыми металлами / М.М.Овчаренко // Агрохимический вестник. 1998. №3. С. 31-35:

80. Овчинников A.M. Гидрогеохимия / A.M. Овчинников // М.: Недра, 1970. 200 с.

81. Орлов Д.С. Микроэлементы в почвах и живых организмах / Д.С. Орлов // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 1. С. 61-68.

82. Осикина Р.В. Тяжелые металлы в молочных продуктах / Р.В. Осикина, Т.К. Тезиев // Зоотехния. 1999. № 12. С. 23-24.

83. Панников В.Д. Почва, климат, удобрение и урожай / В.Д. Панников, В.Г. Минеев // М.: Агропромиздат. 1987. 512 с.

84. Панова С.В. Влияние различных факторов на содержание микроэлементов в кормах / С.В. Панова, H.H. Скобелева // Микроэлементы в животноводстве и медицине. Республиканский межведомственный сборник. Киев: Наук. Думка. 1965. С. 11-18.

85. Перельман А.И. Геохимия / А.И. Перельман // М.: Высшая школа, 1989.528 с.

86. Петербургский A.B. Круговорот и баланс питательных веществ в земледелии / A.B. Петербургский // М.: Наука. 1979. 168 с.

87. Пейве Я.В. Биохимия почв /Я.В. Пейве // М.: Сельхозгиз. 1961. 422 с.

88. Плеханова И.О. Влияние увлажнения и органического вещества на фракционный состав соединений никеля в дерново-подзолистой почве/ И.О. Плеханова//Почвоведение. 2003. №11. С. 1326-1334 .

89. Плотников Г.К. Животный мир Краснодарского края / Г.К. Плотников // Краснодар: Изд-во книжное. 1996. 453 с.

90. Попов А.Н. Исследование трансформации соединений металлов в поверхностных водах / А.Н. Попов, О.В. Беззапонная // Водные ресурсы. 2004. Том 31. №1. С. 46-50.

91. Попов В.В. Содержание микроэлементов в почвах юго-востока Ростовской области / В.В. Попов, Т.В. Банникова, A.B. Сорокин // Агрохимический вестник. 2002. №5. С. 37-38.

92. Просянникова О.И. Тяжелые металлы в почве и урожае / О.И. Просянникова, B.C. Анохин // Агрохимический вестник. 1999. №4. С. 15-18.

93. Протасова H.A. Химические элементы в жизни растений / H.A. Протасова, А.Б. Беляев // Соросовский образовательный журнал. 2001. №3. С. 25-32.

94. Протасова H.A. Микроэлементы: биологическая роль, распределение в почвах, влияние на распространение заболеваний человека и животных / H.A. Протасова // Соросовский образовательный журнал. 1998. №12. С. 32-37.

95. Ревич Б.А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения: Учебное пособие /Б.А.Ревич // М.: МНЭПУ. 2001. 262с.

96. Рудакова Э.В. Физиолого-биохимические подходы при изучении загрязнения сельскохозяйственных растений тяжелыми металлами /Э.В.Рудакова, К.Д. Какарис // Микроэлементы в окружающей среде. АН Укр.ССР. Киев: Наукова думка. 1980. С. 20-25.

97. Рустамбекова С.А. Микроэлементозы и факторы экологического риска / Рустамбекова С.А., Барабошкина Т.А. // Под ред. В.В. Горшкова. — М.: Университетская книга; Логос, 2006. 112 с.

98. Рэуце К. Борьба с загрязнением почвы / К. Рэуце, С. Кырстя // М.: Агропромиздат. 1986. 221 с.

99. Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы / Сапрыкин Ф.Я. // Л.: Недра, 1984.231с.

100. Серебренникова Л.Н. Тяжелые металлы в окружающей среде /Л.Н.Серебренникова, В.С.Горбатов, Е.Ф.Старцева. М.: Изд- во МГУ, 1980. - С. 132.

101. Сироткин А.Н. К вопросу о миграции тяжелых металлов по цепи корм-корова-молоко. / А.Н. Сироткин, H.H. Исамов, В.И. Лой, Е.А. Соколова, Е.В. Сидорова, М.О. Шокель. // Сельскохозяйственная биология. 1997. №2. С. 59-63.

102. Сироткин А.Н. Оценка концентрации тяжелых металлов / А.Н. Сироткин, И.М. Расин, H.H. Исамов, Е.А. Соколова // Агрохимический вестник. 2000. №2. С. 18-20.

103. Скворцова И.Н. Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах / И.Н.Скворцова, М.Н.Леонова // Труды III Всесоюз. Совещания. Л.: Гидрометеоиздат. 1985. С. 147.

104. Уразаева Д.Н. Ветеринарная экология / Д.Н. Уразаева, В.И. Трухачева. М.: Колос. 2002. 253 с.

105. Хеннинг А. Минеральные вещества, витамины, биостимуляторы в кормлении сельскохозяйственных животных / А. Хеннинг // М.: Колос. 1976. 559с.

106. Хентов В.Я. Химия окружающей среды для технических вузов: Учебное пособие / В.Я. Хентов — Ростов н/Д: «Феникс», 2005. 144 с.

107. Химическая энциклопедия: В 5 т.: т. 3: Меди-Полимерные / Редкол.: Кнунянц И.Л. (гл. ред.) и др. М.: Большая Российская энцикл., 1992. - 639 с.

108. Черных H.A. Закономерности поведения тяжелых металлов в системе почва-растение при различной антропогенной нагрузке: Автореф. Дис. . докт. биол. наук. /Н.А.Черных/М.: ВИУА. 1995. 38 с.

109. Шеуджен-А.Х. Биогеохимия / А.Х. Шеуджен / Майкоп: ГУРИПП "Адыгея". 2003. 1028 с.

110. Шильников И.Ф. Миграция тяжелых металлов из корнеобитаемого слоя дерново-подзолистых пахотных почв / И.Ф. Шильников, М.В. Никифорова, М.М. Овчаренко // Агрохимия. 1997. № 8. С. 56-60.

111. Школьник М.Я. Микроэлементы в сельском хозяйстве / М.Я. Школьник, И.А. Макарова // М.: Изд-во АН СССР. 1957. 267 с.

112. Юдин М.Ф. Физиологическое состояние организма коров в разные сезоны года / М.Ф. Юдин // Ветеренария. 2001. №2. С. 38-42.

113. Ягодин Б.А. Тяжелые металлы в системе почва растение / Б.А. Ягодин // Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 5. С. 43-45.

114. Ягодин Б.А. Агрохимия / Б.А Ягодин, Ю.Х. Жуков, В.И. Кобзаренко //М.: Колос. 2002. 583 с.

115. Яценко М.В. Динамика валового и подвижного кобальта в системе агроландшафта: Дис. канд.биол. наук / М.В. Яценко // Краснодар, 2006. 130с.

116. Bingham Frank Т. Metal Ions Biol. Syst. / Т. Bingham Frank, J. Peryea Frank, M. Jarrell Wesley // 1986. V. 20. P. 119.

117. Buijtas CI. // Plant and Soil. / CI. Buijtas, E. Cseh /1981. V.63. № 1. P. 97

118. Hughes M.N., Poole R.K. The functions of metals in microorganisms // Metals and microorganisms. London: Champan and Hall, 1989. P. 22-27.

119. Iskandar I.K. Environmental restoration of metals contaminated soil / I.K. Iskandar//2001. 304 p.

120. Kiekens L. Chemical Activity and Biological Effect of Slude-borne Heavy Metals and Inorganic Metal Salts Added to Soils / L. Kiekens, A. Cottenic, G. Van Landshoot. // Plant and Soil. 1984. Vol. 79. №1. P. 89 99.

121. Mansell R.S. Simulating cation Transport during unsteady, unsaturated water flow in sandy soil / R.S.Mansell, S.A.Bloom, L.A.G.Aulmore // Soil Sci. 1990. V. 150. №4. P.730.

122. Hardiman R.T. Plant and Soil / R.T. Hardiman, B. Jaccoby, A. Banin // 1984. V. 81. №1. P.