Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность применения цеолита при выращивании малины и крыжовника

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Эффективность применения цеолита при выращивании малины и крыжовника"

На правах рукописи

хАл/'

ЛЕОНТЬЕВА ЛАРИСА ИВАНОВНА

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЦЕОЛИТА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ МАЛИНЫ И КРЫЖОВНИКА

Специальность 06.01.07 - плодоводство и виноградарство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

□03457144

Орёл - 2008

003457144

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте селекции плодовых культур Российской Академии сельскохозяйственных наук, д. Жилина. Орловского района, Орловской области

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук

Мотылева Светлана Михайловна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

профессор Круглов Николай Михайлович доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гурин Александр Григорьевич

Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им.Н.И.Вавилова (ВИР)

Защита диссертации состоится « 25т> декабря 2008 г. в^

(6 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.052.01 в Орловском государственном аграрном университете по адресу: 302019, г.Орел, ул. Генерала Родина, 69.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ОГАУ по адресу: г. Орел, Бульвар Победы, 19.

Автореферат разослан « ноября 2008 г.

С авторефератом можно ознакомиться на сайте \vwvv. orelsau.ru

Отзывы на автореферат просим направить в 2-х экземплярах по адресу: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69, Орел ГАУ, ученому секретарю диссертационного совета ДМ 220.052.01 Л.П. Степановой.

Ученый секретарь диссертационного сов« доктор сельскохозяйственных наук, / профессор

Степанова Л.П.

1 Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Постоянная антропогенная нагрузка на почву вызывает изменение направлений и темпов миграции микроэлементов в системе почва-растение, ухудшая качество выращиваемой продукции. Поэтому возникает необходимость в проведении комплексных исследований в системе почва-растения в сочетании с разработкой методического обеспечения.

Ягодные культуры имеют очень широкое распространение в садоводстве. Это объясняется рядом ценных качеств, присущих этим культурам: раннее вступление в пору плодоношения, быстрая окупаемость всех расходов, связанных с их посадкой, универсальность в потреблении, высокие вкусовые, диетические и лечебные качества. (Шувалов, 1984).

Одними из самых распространенных ягодных культур являются малина и крыжовник. Однако в результате ухудшения экологической обстановки в плодах могут содержаться тяжелые металлы (ТМ) - опасные для здоровья человека. Попадая из почвы в растения, нарушают нормальное протекание биохимических реакций, накапливаются в органах растений.

Почва является начальным этапом пищевой цепи. В почве ТМ претерпевают химические превращения, в ходе которых их токсичность изменяется в широких пределах. Наибольшую опасность представляют подвижные формы ТМ, т.е. наиболее доступные растениям. (Черников и др.,1999).

Для инактивации поллютантов применяют материалы, в том числе и цеолиты, связывающие ТМ в недоступные для растений формы. Природные цеолиты относятся к одной из групп биологически активного и экологически безопасного минерального сырья для улучшения круговорота питательных веществ в земледелии и воспроизводства плодородия почв. По своей кристаллической структуре Цеолиты состоят из алюмокремне-кислородного каркаса, содержащего пустоты и каналы. При таком свойстве цеолиты обладают высокой обменной емкостью катионов. По данным многих исследователей (Черников, 1999; Минеев, 1989; Крутилина, 2001; Кутукова, 2002; РааякаШо, 1999 и др.) внесение цеолитов в почву позволяет значительно снизить количество подвижных форм ТМ. Кроме этого многочисленными исследованиями отечественных и зарубежных ученых установлено, что цеолиты улучшают агрохимические и водно-физические свойства почвы (Лобода, 2000; Шикаев,2003; Аксененко,1998; Мустафаев,1990; Корсунова, 1992; Макаренко, 1991 и др.).

Но при этом недостаточно разработан вопрос о количественных возможностях и границах действия цеолитов, как почвоулучшителей и мелиорантов почв, загрязненных ТМ при использовании их под плодово -

ягодную продукцию. В литературе практически отсутствуют или имеются отрывочные сведения о содержании ТМ в листьях и плодах ягодных культур, произрастающих в средней полосе России, поэтому наши исследования являются актуальными.

Наиболее токсичными среди изучаемых ТМ являются РЬ и №, присутствие которых в продуктах питания строго нормируется. Биогенные элементы - Ъх^ Бе, Си необходимы для нормальных физиологических процессов, но в высоких концентрациях проявляют токсический эффект.

Из существующих методов анализа ТМ в биопробах и водных растворах (полярографический, спектральный, атомно-абсорбционный) многие исследователи отдают предпочтение высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с обращенными фазами, отличающейся одновременным определением нескольких компонентов, высокой точностью, экспрессивностью, экономичностью, автоматизацией.

Цель исследований - изучить влияние цеолита Хотынецкого месторождения на агроэкологические показатели почвы, элементный состав листьев и плодов, некоторые биохимические показатели плодов и урожайность малины и крыжовника.

В задачи исследований входило:

1. Теоретически обосновать применение цеолита при выращивании крыжовника и малины на серых лесных почвах;

2. Изучить в лабораторных условиях сорбционную способность цеолита на примере ионов №;

3. Разработать условия подготовки проб почвы для определения подвижных форм ТМ в почвенной вытяжке методом ВЭЖХ;

4. Провести агроэкологическую оценку почвы опытных участков привнесении различных доз цеолита;

5. Исследовать особенности накопления и соотношения ТМ в листьях и плодах крыжовника и малины;

6. Установить корреляцию между содержанием ТМ в почве и плодах в зависимости от доз цеолита;

7. Оценить влияние цеолита на урожайность и качество плодов.

Научная новизна. Впервые в полевых опытах на серых лесных почвах проведены комплексные исследования влияния цеолита Хотынецкого месторождения на агроэкологические свойства почвы, содержание ТМ в листья и плодах крыжовника и малины. Установлена связь между содержанием ТМ в почве, листьях и плодах и дозами цеолита. Экспериментально обоснована агроэкологическая ресурсосохраняющая эффективность цеолита при выращивании крыжовника и малины. Определены оптимальные для каждой культуры дозы цеолита, обеспечивающие экологическую безопасность плодов крыжовника и малины.

оптимальные для каждой культуры дозы цеолита, обеспечивающие экологическую безопасность плодов крыжовника и малины.

Основные положения выносимые на защиту

- внесение цеолита в серую лесную почву при выращивании крыжовника и малины обеспечивает снижение транслокации РЬ, Хп и Си в плоды и листья;

- использование цеолита способствует оптимизации фосфатного и водного режимов почвы при выращивании крыжовника;

- цеолит Хотынецкого месторождения обладает высокой степенью сорбции в отношении ионов никеля.

Практическая и значимость. Выявленная зависимость изменения содержания ТМ в почве, листьях и плодах крыжовника и малины позволяет прогнозировать в производственных условиях снижение ТМ в плодах для аналогичных территорий. Определение подвижных форм ТМ в почве методом ВЭЖХ может быть внедрено в систему экологического контроля.

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на международной научной конференции «Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур» (ВНИИА, Москва, 25-26апреля 2007); на научно - методической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы садоводства в России и пути их решения» (ВНИИСПК, Орел, 2-5июля 2007); на международной Интернет-конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в АПК на современном этапе развития химию) (ОГАУ, Орел, 10 марта 2008); на ежегодных отчетных заседаниях Ученых Советов (2005-2008гг.).

Публикации результатов исследований: По результатам исследований опубликовано 7 статей.

Обьем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Изложена на 145 страницах, содержит 44 таблицы, 42 рисунков. Список литературы содержит 129 наименований, в том числе 24 иностранных.

2 Условия, объекты и методы исследования

Место проведения исследований - Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур Россельхозакадемии.

Климат района исследований умеренно-континентальный, характеризующийся значительными колебаниями температуры, неравномерность распределения осадков, как за вегетационный период, так и по годам. Погодные условия в годы проведения исследований были различными, но в основном типичными для зоны.

Объектами исследований являются агроэкосистемы полевых опытов с малиной и крыжовником. Малина сорта Спутница, крыжовник - элитные сеянцы - 24-15-21,24-15-2.

Почва - серая лесная среднесуглинистая, перед закладкой опыта характеризовалась следующими показателями: содержание гумуса - 3,8%; рНка - 5,2; Нг -3,6; содержание подвижного фосфора - от 18,6 до 28,4 и обменного калия - от 11,0 до 13,2 (мг/100г почвы).

С целью изучения влияния возрастающих доз цеолита на динамику содержания подвижных форм ТМ в почве, элементный состав листьев и плодов ягодных культур были заложены полевые опыты со следующими вариантами

- для крыжовника - для малины

1. контроль 1. контроль

2.Ы доР доК до 2. цеолит 2т/га

3.И доР доК до + 8 т/га цеолита З.ИбоРдоКдо

4. N й)Р ¡»К 50+16 т/га цеолита 4.Ы ¿»Р ^К 90 + 2 т/га цеолита

5. N доР 90К до + 24 т/га цеолита 5. N ГЛР ^К до+ 10 т/га цеолита

6. N боР доК 90+ 20 т/га цеолита

7. N воР доК до + 30 т/га цеолита

Дозы цеолита обоснованы литературными данными. Опыты заложены в 3-х кратной повторности, делянки рендомизированны. Площадь опытного участка с крыжовником 441м2, схема посадки - 0,7x3,0м. Площадь опытного участка с малиной - 337,5м2, схема посадки - 0,5x2,8м. Агротехника общепринятая для культур. Применяемые удобрения: двойной суперфосфат, сульфат калия и аммиачная селитра. В период закладки опыта удобрения и цеолит вносились однократно.

Материалом для написания работы послужили результаты четырехлетних 2004-2008 гг. комплексных исследований. Пробы отбирали и готовили к анализу по методикам: отбор проб согласно Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур(1999); рН (ГОСТ 26483-85) - потенциометрически; гидролитическую кислотность (ГОСТ 26212-01) по методу Каппена; Р205 и К20 в почвенных вытяжках по Чирикову; влажность почвы - весовым методом; плотность почвы - буровым методом; подготовка проб почвы для определения подвижных форм ТМ - в вытяжке 1М ацетатно-аммонийного буфера с рН 4,8 (РД 52.18.191-89);, подвижные формы ТМ в почве минеральный состав листьев и плодов - методом ВЭЖХ на хроматографе «Милихром-4-Ф (МУК 4.1.053-96).

Математическую обработку результатов исследований проводили методами дисперсионного и корреляционного анализа (Доспехов, 1985) и с использование пакета прикладных программ «Ехе1».

3. Результаты исследований

Изучение сорбционной способности цеолита. Природный минерал цеолит обладает уникальными сорбционными, каталитическими, селективными, пролонгирующими, ионообменными свойствами, что обуславливает целесообразность его использования как эффективный сорбент-мелиорант для экологического садоводства. Был проведен лабораторный эксперимент на модельных растворах, содержащих ионы никеля в концентрации 1 и 2 ПДК (4 и 8 г/л). Определена сорбционная способность цеолита (скорость сорбции) в зависимости от времени контакта с растворами, содержащими ион никеля, и рассчитана степень сорбции (рис.1).

время сорбции, ч

—1ПДК —®~*2ПДК

Рис. 1 Скорость сорбции ионов никеля цеолитом из модельного раствора

Цеолит Хотынецкого месторождения обладает высокой степенью сорбции, время сорбции 100% ионов никеля цеолитом из раствора составляет 3-4 часа и незначительно зависит от концентрации ионов никеля в растворе.

Разработка условия подготовки проб почвы для определения подвижных форм ТМ методом ВЭЖХ. Существует много приемов выделения подвижных форм ТМ из образцов почвы, но наиболее распространенным является извлечение ацетатно-аммонийным буфером с последующим определением массовой доли элемента полярографическим, атомно-абсорбционным или ренгенофлуоресцентным методами. Высокоэффективная жидкостная микроколоночная хроматография является современным аналитическим методом, отличающимся высокой точностью анализа, экспрессивностью, малыми затратами реактивов и использованием небольших количеств анализируемых объектов, возможностью одновременного определения качественного и количественного состава. Ранее сотрудниками института была разработана методика определения ТМ, основанная па использовании жидкостной хроматографии диэтилди

тиокарбаматных комплексов ТМ и серийно выпускаемого отечественного жидкостного хроматографа серии «Милиихром» (Соснина, Мотылева, 1996).

Методика определения ТМ в почве включает в себя три основные стадии:

1) подготовка пробы к анализу (извлечение подвижных форм ТМ из среднего образца почвы);

2) анализ полученных концентратов с идентификацией присутствующих в пробе металлов;

3) определение количественного содержания металлов.

Извлечение подвижных форм ТМ из среднего образца почвы осуществлялось согласно РД 52.18.289 - 90. Нами проведены изменения на стадии подготовки пробы, которые заключались в следующем:

1. снижена навеска почвы (в 2 раза);

2. соответственно изменен объем ацеггатно-аммонийного буфера;

3. для улучшения выделения металлов в раствор почва в буферном растворе обрабатывалась ультразвуком с частотой 20 кГц в течение 15 минут;

4. фильтрат высушивали в сушильном шкафу при Т=80°С;

5. сухой фильтрат минерализовали в муфельной печи при Т=450°С;

Далее пробу готовили согласно методическим указаниям проведения анализа на хроматографе «Милихром-4УФ» (МУК 4.1.053-96).

Идентификация хромато графических пиков металлов осуществлялась по времени удерживания идентифицируемых компонентов и соответствующих стандартов. Концентрацию металлов определяют расчетным путем с использованием градуировочных растворов ионов металлов. Полученные нами результаты согласовались с данными, полученными атомно-адсорбционным методом

Агроэкологическая оценка почвы (на примере опытного участка с крыжовником).

• Агрохимические и водно-физические показатели почвы полевых опытов изменялись следующим образом:

- установлено достоверное увеличение содержания подвижного фосфора в вариантах с цеолитом (таблица 1). Возрастание подвижного фосфора при использовании цеолита отмечено и другими авторами (Аксененко и др., 1998).

1.Изменение содержания подвижного фосфора в почве полевого опыта с крыжовником в горизонте 0-20см (мг/ 100г почвы)

варианты Годы исследований (В) Среднее по факторуА НСР0,=2,24

(А) 2005 2006 2007

NPK 30,1 29,7 31,7 30,5

NPK+цеолит 8 т/га 33,7 40,1 41,4 38,4

ЪГРК+цеолит1б т/га 34,3 38,6 37,2 36,7

МРК+цеолит24 т/га 39,3 43,2 36,1 39,5

Среднее по фактору В НСР03=1,94 34,3 37,9 36,6 36,3

- содержание обменного калия, pH и гидролитической кислотности существенно не менялись.

• Большое значение для благоприятного развития растений имеет оптимальная плотность почвы, которая по классификации H.A. Качин-скош (1956) считается 1-1,1 г/см3. Величины более 1,2 г/см3 свидетельствуют о чрезмерном уплотнении. Почва контрольного варианта в опыте с крыжовником можно оценить как переуплотнённую. Внесение возрастающих доз цеолита от 8 до 24 т/га снизило плотность скелета почвы в слое 0-20 см и приблизило этот показатель к оптимальному значению (таблица 2).

2. Влияние цеолита на плотность почвы.

Вариант Плотность, г/смЗ

горизонт, см 0-10 10-20

Контроль 1,30 1,24

Цеолит 8 т/га+№К 1,19 1,20

Цеолит 16т/га+ ОТК 1,17 1,20

Цеолит 24 т/га + №К 1,17 1,19

НСР05 0,02 0,04

• Одним из основных условий хорошего роста, развития и плодоношения ягодных культур, является оптимальное содержание влаги в почве, которое зависит от метеоусловий. Вегетационные периоды 20052006 годов характеризуются достаточной влажностью, (ГТК 1,03 и 1,63 соответственно), а в 2007 году осадков было недостаточно (ГТК - 0,68).

Установлено, что внесение цеолита способствовало сохранению влажности почвы (таблица 3).

3. Изменение влажности почвы полевого опыта с крыжовником, % (горизонт 0-20см)

варианты (А) Годы исследований (В) Среднее по фактору А НСР05 =1,19

2005 2006 2007

контроль 16,62 14,65 6,70 12,65

КРК 17,37 16,45 7,61 13,81

^К+цеолит 8 т/га 21,15 16,15 10,10 15,80

ИРК+цео;шт16 т/га 18,75 17,50 9,70 15,32

ЫРК-Ьцеолит24 т/га 17,35 18,90 9,10 15,11

Среднее по фактору В НСР05 =0,92 18,25 16,73 8,70 14,53

• Содержание подвижных форм ТМ в почве, является одной из основных агроэкологических характеристик. В результате токсикологической оценки почвы опытных участков выявлено, что по степени накопления в почве подвижные формы располагаются в убывающий ряд 7л\ >Си>№>РЬ и варьируют в пределах:

РЬ -0,1 - 0,25 (мг/кг сухой почвы); № - 0,64-1,3 (мг/кг сухой почвы)

Си -0,6 - 2,5 (мг/кг сухой почвы); Ъ\\ - 2,3 - 6,4 (мг/кг сухой почвы)

Внесение цеолита способствовало достоверному снижению содержания подвижных форм ТМ в почве как в горизонте 0-20, так и 20-40см (таблица 4,5). Интенсивность снижения специфична для каждого металла и различна по горизонтам. Так в горизонте 0-20см снижение содержания металлов происходит в порядке РЬ>№~ Zn>Cu, а в горизонте 20-40см -гп>№~ Си> РЬ.

Максимальный процент снижения свинца и никеля (68,2 и 35,6%) обеспечивается внесением цеолита в дозе 8 и 16т/га, а цинка и меди (47,3 и 53,8%) при внесении 24т/га; при внесении минеральных удобрений снижения содержания подвижных форм ТМ не наблюдалось (таблица 6).

Выявлена высокая корреляция между вносимыми дозами цеолита и содержанием подвижных форм металлов:

РЬ г = -0,78; № г = -0,88; Хп г = -0,86; Си г = -0,90

По полученным данным были рассчитаны уравнения регрессии УРЬ = 0,0004х2 - 0,0148х + 0,1906

У№ = 0.0013х2 - 0,0493х + 1, 1065

У2п = -0,0052х2 + 0,0928х + 4,5877

Уо, = 0,0041х2 - 0,1423х + 2, 3418

где: у - содержание подвижных форм металла в, мг/кг воздушно - сухой почвы;

х - доза цеолита, т/га

4. Динамика содержания подвижных форм свинца в почве опытного участка с крыжовником, горизонт 0-20см (мг/кг воздушно-сухой массы)

Варианты (А) до внесения цеолита годы исследований (В) среднее по фактору А НСР05=0,03

2005 2006

Контроль 0.14 0.15 0,19 0,17

ЫРК 0,24 0,27 0,26 0,26

ЫРК+Цсолнт 8т/га 0.13 0.07 0,06 0,09

ЫРК+Цеолиг 16т/га 0.25 0,10 0,08 0.14

ЫРК+Цеолит 24т/га 0.16 0,08 0,08 0,10

Среднее по фактору В НСР05=0,03 0,13 0,13 0,14

5. Динамика содержания подвижных форм свинца в почве опытного участ ка с крыжовником, горизонт 20-40см (мг/кг воздушно-сухой массы)

Варианты (А) до внесения цеолита годы исследований (В) среднее по фактору А НСР0,=0,02

2005 2006

Контроль 0,25 0,23 0,23 0,23

ЫРК 0,19 0,22 0,21 0,21

ЫРК+Цеолит 8т/га 0,22 0,20 0,19 0,19

МРК+Цеолит 1 бт/га 0.26 0,22 0,17 0,19

ЫРК+Цеолит 24т/га 0,23 0,21 0,17 0,19

Среднее по фактору В НСР05=0,ОЗ 0,21 0,19 0,20

б.Изменение содержания подвижных форм ТМ в почве опытного участка с крыжовником (уменьшение или увеличение по отношению к исходному), %

Варианты горизонт 0-20 горизонт 20 - 40

РЬ Ni Zn Cu Pb Ni Zn Cu

Контроль +35,7 -4,7 -12,4 -17,7 -6,5 +49,2 -9,2 -6,4

NPK +8,3 +4,8 +11,3 -11,2 +8,2 +8,9 +6,0 -2,3

NPK+Цеолит 8т/га -53,8 -35,6 -36,4 -25,9 -5,8 -26,1 -41,8 -10,9

NPK+Цеолит 1 бт/га -68,2 -35,5 -20,5 -28,4 -15,3 -31,6 -21,9 -29,6

NPK+Цеолит 24т/га -50,0 -33,4 -47,3 -53,8 -9,2 -25,0 -40,8 -30,9

Особенностей накопления ТМ в листьях и плодах.

• Лист является основным органом, обеспечивающим продуктивность растения. Ухудшение метаболических процессов в листьях приводит к снижению урожайности культуры и качества растительной продукции.

В результате исследований впервые получены данные о содержании ТМ в листьях крыжовника и малины (таблицы 7 и 8).

Наиболее токсичными в листьях малины и крыжовника из обнаруженных нами элементов, являются свинец и никель.

Выявлено достоверное снижение содержания свинца в листьях крыжовника, установлено, что концентрация элемента определяется генотипом. Так при внесении 8 т/га цеолита содержание свинца в листьях формы 24-15-21 снизилось на 32,4%, а у формы 24-15-2 - на 52% по сравнению с контрольным вариантом. При внесении 16 т/га произошло снижение содержания свинца на 59 % (24-15-21) и на 42%(24-15-2). При увеличении дозы цеолита до 24 т/га содержание свинца в листьях крыжовника было минимальным. Между содержанием свинца в листьях и содержанием подвижных форм этого элемента в почве выявлена высокая корреляция, т.е. при снижении содержания РЬ в почве соответственно наблюдается снижение содержания в листьях (г = 0, 82).

Цинк, железо и медь относя к биогенным элементам, и их поглощение отличалось от поглощения токсичных элементов. В вариантах с цеолитом отмечено более высокое содержание цинка и меди, чем в контрольном варианте. По содержанию железа в листьях крыжовника достоверных различий между вариантами опыта не выявлено.

Внесение цеолита в возрастающих дозах приводило к достоверно более низкому содержанию тяжелых металлов (РЬ и №) в листьях малины. Так дозы цеолита 2т/га было достаточно для снижения содержания никеля, а 10 т/га требовалось для снижения содержания свинца. Дозы цеолита для иммобилизации элементов различны и могут быть связаны с сорбционной способностью цеолита. Выявлена высокая корреляция между вносимыми дозами цеолита и содержанием свинца (-0,63) и никеля в листьях малины (- 0,85)

7. Содержание ТМ в листьях крыжовника (мг/кг сырой массы) (среднее 2006-2007 гг.)

Варианты Ситец Никель Цинк Железо Медь

ЭЛС 24-15-21

контроль 0,74 1,01 3,64 3,04 1,16

^оРдаКод 0,71 1,08 4,22 3,06 1,00

^оРсюКзд+цеолитВ т/га 0,51 0,54 5,73 5,75 2,29

М9оР9оК9о+цеолит16 т/га 0,30 0,62 6,62 1.52 1,85

Ы9оР9оК9о+цсол1гг24 т/га 0,14 0,53 5,85 1,17 1,18

НСР05 0,12 0,29 1,42 2,53 0,25

ЭЛС 24-15-2

контроль 0,90 0,83 3,42 1,92 1,20

^оРэдКэд 1,04 0,76 5,66 3,78 2,29

М90РооК()п+Цсолит 8 т/га 0,50 0,32 6,27 3,74 2,14

М90Р90К90 +цеолнт 16 т/га 0,61 0,25 6,80 3,80 2,45

МдоРооКм+Цеолиг 24 т/га 0,37 0,20 4,95 2,93 2,35

НСРЮ 0,14 0,29 2,51 2,65 0,48

8. Содержание ТМ в листьях малины (мг/кг сырой массы) (среднее 2006-2007 гг.)

Варианты Свинец Никель Цинк Железо Медь

контроль 0,685 1,550 5,965 3,36 3.210

цеолит 2т/га 0,417 1,050 1,323 7,32 2,977

ЫбоКдоРдо 0,830 4,495 3,985 3,72 0,935

М60К90Р90+ 2 т/га цеолит 0,237 1,227 2,913 1,59 1,993

Ы60К9оР9о+Ю т/га цеолит 0,146 1,153 2,133 1,29 1,637

ЫбоК9оРоо+20 т/га цеолит 0,220 1,053 7,783 3,00 7,893

М„оК9оР9о+30 т/га цеолит 0,115 1,255 3,895 1,92 9,080

НСР0,5 0,190 0,400 1,590 1,04 2,070

Поступление биогенных микроэлементов (цинка и меди) в листья малины при возрастании доз цеолита, отличается от поступления токсичных. Содержание цинка было на 30 - 40 % ниже, чем в контроле, при внесении малых и средних доз цеолита (2 и 10 т/га). При дальнейшем увеличении доз цеолита содержание Zn в листьях начало увеличиваться. В вариантах с внесением цеолита 20 и 30 т/га содержание Zn в листьях было выше, чем в контрольном варианте.

• Возрастающее в последние годы загрязнение почвы и атмосферы различными поллютантами, в том числе и тяжелыми металлами привело к возникновению необходимости строгого контроля за качеством продуктов питания. Постоянное поступление ТМ в организм человека чрезвычайно опасно для здоровья в связи с такими их биологическими особенностями, как способность к кумуляции в организме, наличия длительного времени биологической полужизни, возможность мутогенного, канцерогенного, тератогенного, эмбрио- и гонадотоксического действия. (Шрам, 1977, Chan, 1985). Особенно подвержены токсическому воздействию так называемые группы риска, среди которых в первую очередь выделяются дети дошкольного и школьного возраста. (Карплюк и др., 1996).

Содержание исследуемых металлов в плодах в десятки раз ниже содержания в листьях, что говорит о наличии физиологического барьера. Однако, в плодах малины и крыжовника обнаружено присутствие свинца и никеля.

Максимальное количество свинца в плодах крыжовника отмечается в контрольном варианте, а минимальное - в варианте с применением 24 т/га цеолита на фоне минеральных удобрений (рис.2). Рассчитанное уравнение регрессии показывает линейную зависимость между содержанием свинца и вносимыми дозами цеолита, выявлена высокая корреляция (г = -0, 95).

Уръ= - 0,0018х + 0, 0496 у - содержание свинца, мг/кг сырой массы; х - доза цеолита, т/га

Количество никеля в плодах крыжовника изменяется от 0,146 мг/кг до 0,036 мг/кг. Во всех вариантах с применением цеолита отмечается достоверное снижение никеля по сравнению с контрольным вариантом (рис.3).

содержание свинца,мг/кг

Уравнение регрессии показывает квадратичную зависимость менаду вносимыми дозами цеолита содержанием никеля в плодах крыжовника (г =-0.9).

У№ = 0,0002х2 - 0,008х + 0, 1247 у - содержание никеля, мг/кг сырой массы; х - доза цеолита, т/га

Несколько иначе выглядит содержание биогенных элементов. С увеличением дозы цеолита происходит снижение содержания цинка и достоверное увеличение содержания железа и меди (рис.4-6).

Рис. 4 Содержание цинка е, плодах крыжовника

Рис.5 Содержание железа в плодах крыжовника

9. Содержание ТМ е плодах малины (мг/кг сырой массы), (среднее за 2006-2007гг.)

Вариант Свинец Никель Цинк Железо Медь

контроль 0,016 0,354 1,854 3,77 0,259

цеолит 2т/га 0,009 ОД 62 1,557 3,25 0,254

контроль (И60К90Р90) 0,014 0,343 1,353 3,93 0,243

2 т/га цеолит + И60К90Р90 0,010 0,257 1,491 4,86 0,192

10 т/га цеолит + 0,007 0,214 1,073 3,24 0,167

№0К90Р90

20 т/га цеолит + 0,003 0,208 1,230 3,25 0,176

№0К90Р90

30 т/га цеолит + 0,003 0,191 1,641 4,32 0,174

Ы60К90Р90

НСР05 0,005 0,140 0,110 0,04 0,030

Применение цеолита привело к снижению содержания свинца и никеля в плодах малины. Содержание свинца в плодах малины в несколько раз ниже содержания никеля и в зависимости от варианта опыта изменяется от 0,0163 до 0,003 мг/кг. Содержание никеля варьирует от 0,354 до 0,191 от/кг. Достоверное снижение содержания свинца относительно контрольного варианта отмечается во всех вариантах с применением цеолита. Значительное снижение содержания никеля в плодах малины

в плодах малины отмечается в вариантах с применением 10, 20 и 30 т/га цеолита на фоне минеральных удобрений. Выявлена высокая корреляция между вносимыми дозами цеолита и содержанием свинца (-0,89) и средняя - содержанием никеля (-0,56). Также отмечено достоверное снижение меди и цинка в вариантах с применением цеолита.

Распределение элементов в плодах малины и крыжовника различно и представлено на диаграммах (рис.7 - 10).

Распределение элементов в плодах крыжовника

о%

Он РЬ ч Си \ N1

™ з% |2% 17% 1 3%

Ре ^ 1

ш0Ш, \ $ Л :. ■■

а т

Рис. 7 вариант с ЫРК

Рис. 8 вариант МРК-Нт/га цеолита

Распределение элементов в плодах малины

Рис. 9 вариант с АТРК

Рис. 10 вариант ЫРК+1 От/га цеолита

Наиболее высокое содержание токсичных элементов в плодах крыжовника отмечено в варианте с применением минеральных удобрений (15%). Внесение цеолита в дозе 8 т/га снижает долю токсичных элементов до 3%. Среди биогенных элементов происходит значительное снижение доли цинка (с 54% - в контрольном варианте до 7% в варианте с 24 т/га цеолита), увеличение доли железа (с24% в контрольном варианте до 67% в варианте с 24т/га цеолита), меди (с 7% в варианте с применением одних минеральных удобрений до 18% -в варианте с 24 т/га цеолита).

В плодах малины в вариантах с внесением цеолита также наблюдается снижение доли токсичного никеля (с 6 до 3%) и увеличение доли железа (с 67 до 74%).

Таким образом, внесение цеолита позволяет не только снизить содержание токсичных элементов в плодах, но и оптимизировать их элементный состав.

Содержание исследуемых металлов в плодах малины и крыжовника, на первый взгляд не вызывают тревоги, так как их значения не превышают ПДК. Однако, присутствие РЬ и №, изменение доли Бе, Си и Ъъ, по сравнению с раннее известными данными, свидетельствует о сильном влиянии внешних техногенных и агрогенных факторов на минеральный состав плодов. Так данные о содержании РЬ в плодах малины и крыжовника и № в плодах крыжовника не приведены в справочных таблицах, что вероятнее всего говорит об отсутствии этих элементов в продукции прошлых лет (таблица 10).

70. Сравнительная оценка содержания ТМе плодах малины и крыжовника

Культура Содержание металла, мг/кг

РЬ № Ее Си

ПДК, мг/кг продукта

0,4 0,5 10,0 50,0 5,0

Малина Средние фоновые, мг/кг*

- 0,06 2,0 12,0 1,7

Факт, данные 0,016 0,354 1,854 3,77 0,259

Крыжовник Средние фоновые, мг/кг*

- - ПО,9 8,0 1,3

Факт, данные 0,053 од 0,845 0,489 0,16

Примечание - ср.фоновые * «Химический состав пщцевых продуктов», Справочные таблицы под ред. Скурихина И.М. и Волгарева МП. (1987).

Содержание никеля в плодах малины в десятки раз превышает сред-нефоновые значения. Содержание цинка примерно на уровне среднефо-нового, а железа и меди значительно меньше.

В складывающейся ситуации необходим строгий контроль за содержанием особо токсичных элементов и принятии мер по их инактивации.

Внесение цеолита способствовало увеличению урожайности малины и крыжовника (таблицы 11 и 12).

Достоверное увеличение урожайности малины отмечается в вариантах с применением 10, 20 и 30 т/га, по сравнению с вариантом в котором применяются одни минеральные удобрения, а в опыте с крыжовником все варианты с цеолитом значительно превышают контроль. Однако расчет экономической эффективности показал, что применение высоких доз цеолита не выгодно, поскольку значительно снижается рентабельность производства. Экономически обоснованными, способствующими получению экологически безопасной продукции, являются дозы цеолита для малины 10 т/га (рентабельность выше контроля на 24,3 %) и 8т/га для крыжовника (рентабельность выше контроля на 18,8 %).

11. Урожайность малины, ц/га

Варианты Средняя урожайность за три года

контроль 37,6

цеолит 2т/га 37,9

ЫРК 39,6

2 т/га цеолит + ЫРК 42,5

10 т/га цеолит + №К 44,7

20 т/га цеолит + ЫРК 48,3

30 тЛ-а цеолит + №К 44,1

НСР„ 4,2

12. Урожайность крыжовника, ц/га

Варианты Средняя урожайность за два года

ЭЛС 24-15-21 ЭЛС 24-15-2

контроль 24,4 21,6

№К 27,5 23,4

№К + 8 т/га цеолит 35,2 29,9

ОТК +16 т/га цеолит 39,4 25,8

ЫРК + 24 т/га цеолит 44,9 26,6

НСРм 6,6 4,6

ВЫВОДЫ

1. Природный цеолит Хотынецкого месторождения является эффективным для применения в качестве мелиоранта при выращивании экологически безопасной продукции крыжовника и малины.

2. В условиях лабораторного эксперимента установлена высокая сорбционная способность цеолита в отношении ионов никеля.

3. Разработаны условия подготовки проб почвы для определения содержания подвижных форм ТМ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, позволяющие вдвое сократить расход реактивов и проводить одновременное качественное и количественное определение подвижных свинца, никеля, цинка и меди.

4. Внесение цеолита снижает концентрации подвижных форм ТМ в зависимости от их химических свойств и степени связанности металлов в почве, а также от дозы внесенного мелиоранта. При использовании цеолита из расчета 8 и 16т/га концентрация свинца снижается на 50- 60%, никеля - на 35%, цинка — на 30%, меди на 25%.

5. Выявлена высокая корреляция между вносимыми дозами цеолита и содержанием подвижных форм ТМ в почве - г = -0,78; г = -0,88; г = -0,86; г = -0,9 свинец, никель, цинк и медь соответственно.

6. Впервые для ЦЧР на серых лесных хорошо окультуренных почвах определено содержание изучаемых металлов в листьях малины и крыжовника. По степени накопления элементы образуют возрастающий ряд: СВИНЕЦ< НИКЕЛЬ< МЕДЬ< ЦИНК -ЖЕЛЕЗО. Внесение цеолита снижает содержание свинца в листьях в среднем на 50% и никеля на 60%. Поглощение биогенных определяется их биологической значимостью для культуры.

7. Определена концентрация и изучено распределение ТМ в плодах крыжовника и малины. Доля элементов различна в зависимости от вариантов опыта. В вариантах с цеолитом: доля железа увеличивается с 24 до 55%; доля цинка снижается с 54 до 25%, доля токсичных элементов (свинца и никеля) снижается с 15 до 3%.

8. Корреляционная зависимость между содержанием элементов в почве и накоплением их в листьях и плодах зависит от природы металла и культуры. Между содержанием свинца в почве и листьях крыжовника г =0,82, в почве и листьях малины г =0,5. Корреляция между содержанием свинца в почве и плодах крыжовника г =0,86, в плодах малины г =0,6. Корреляционная зависимость между содержанием никеля в почве и листьях крыжовника (г =0,9), в плодах (г =0,5); для малины корреляция почва - лист составляет г =0,67, а корреляция почва-плод г =0,56.

9. Применение Хотынецкого цеолита является экономически выгодным для получения экологически чистой продукции.

Единовременное внесение при посадке крыжовника в дозе 8т/га, повышает рентабельность на 18,8%, а при посадке малины в дозе 10 т/га, повышает рентабельность на 23,4%.

Предложения по практическому использованию результатов исследования

1. Для получения экологически безопасной ягодной продукции на серых лесных хорошо окультуренных почвах, а также улучшения агрохимических и водно-физических свойств почвы рекомендуется вносить:

- при выращивании малины цеолит в дозе 10 т/га;

- при выращивании крыжовника цеолит в дозе 8 т/га.

2. Разработанная методика определения подвижных форм ТМ в почве может бьггь использована в системе контроля и при проведении мониторинговых исследований агроэкологического состояния почвы.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Леонтьева, Л.И. Влияние мелиорантов, на агроэкологические показатели почвы и физиологические показатели растений малины // Л.И. Леонтьева, Т.А. Роева // Экологическая генетика культурных растений: материалы школы молодых ученых. - Краснодар: РАСХН, ВНИИ риса, 2005.-С. 302.

2. Леонтьева, Л.И. Влияние Хотынецкого цеолита на агроэкологические показатели почвы и физиолого-биохимические характеристики ягодных культур / Л.И. Леонтьева, Т.А. Роева, М.Н.Кузнецов, С.М.Моты-лева // Современные проблемы экологии: доклады всероссийской научно-технической конф. в двух книгах. Книга 1. - Тула: ТулГАУ, 2006. - С. 127 -129.

3. Леонтьева, Л.И. Содержание ТМ в почве полевого опыта с малиной при внесении мелиорантов / Л.И. Леонтьева // Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур: материалы международной науч. конф. - ML: ВНИИА, 2007. - С. 215 - 218.

4. Леонтьева, Л.И. Влияние мелиорантов на содержание подвижных форм меди в почве и ее поступления в растения малины / Л.И.Леонтьева // Актуальные проблемы садоводства в России и пути их решения: материалы Всероссийской научно-метод. конф. молодых ученых. - Орел: ВНИИСПК, 2007. - С. 130 - 134.

5.Кузнецов, М.Н.. Влияние цеолита на содержание микроэлементов в листьях ягодных культур / М.Н. Кузнецов, С.М. Мотылева, Т.А. Роева, Л.И. Леонтьева // Фундаментальные и прикладные исследования в АПК на современном этапе развития химии: материалы 1 международной Ин-тернет-конф. - Орел: ОрелГАУ, 2008. - С. 108 - 111.

б.Кузнецов, М.Н. Влияние цеолита на агроэкологические свойства серой лесной почвы ягодного агроценоза / М.Н.Кузнецов, Е.В.Леоничева, Т.П-Уколова, Т. А. Роева, Л.И. Леонтьева // Проблемы агроэкологии и адаптивность сортов в современном садоводстве России: материалы Всероссийской научно-метод. конф. - Орел: ВНИИСПК, 2008. - С. 151- 157.

7. Леонтьева, Л.И. Влияние цеолита на содержание свинца и никеля в ягодах черной смородины и крыжовника / Л.И. Леонтьева, М.Н. Кузнецов, Т. А. Роева // Садоводство и виноградарство.- 2008. - №6. - С.

Подписано в печать 18.11.2008 г. Формат 60 х 84/16. Объем 1,5 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №4.

Издательство Всероссийского НИИ селекции плодовых культур Россия, 302530, Орловская обл., Орловский р-н, п/о Жилина, тел. (4862) 45-00-16.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Леонтьева, Лариса Ивановна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1 Особенности изучаемых культур — малины и крыжовника

1.2 Пути поступления и содержания ТМ в почве %

1.3 Трансформация соединений ТМ в почве и их влияние на растения

1А Характеристика некоторых металлов

1.5 Природные цеолиты - строение и химический состав ;

1.6 Влияние цеолита на агрохимические свойства почвы и растения

1.7 Применение высокоэффективной жидкостной хроматографии дляопределения содержания ТМ

ГЛАВА 2. Объекты, методы, условия постановки опытов и проведения исследований

2.1 Место, время, объекты и условия исследований

2.2 Агроклиматические и погодные условия 38 2.3Методика и методы проведения исследований

ГЛАВА 3 Определения ТМ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии для анализа подвижных форм

ТМ в почве

3.1 Методика подготовки пробы

3.2Условия проведения хроматографического определения

ГЛАВА 4 Изучение сорбционных свойств цеолита в модельных условиях

ГЛАВА 5 Эффективность применения цеолита при возделывании крыжовника и малины

5.1. Влияние цеолита на агрохимические показатели почвы

5.2. Влияние цеолита на водно —физические свойства почвы

5.3 Влияние цеолита на содержание подвижных форм свинца, никеля, цинка и меди в почве

ГЛАВА 6. Влияние цеолита на содержание ТМ в листьях и плодах малины и крыжовника

6.1. Влияние цеолита на содержание ТМ в листьях крыжовника

6.2. Влияние цеолита на содержание ТМ в листьях малины 100 6.3 Влияние цеолита на содержание ТМ в плодах крыжовника 106 6.4. Влияние цеолита на содержание ТМ в плодах малины

ГЛАВА 7. Влияние цеолита на биометрические показатели и урожайность малины и крыжовника 120 Общие выводы 128 Список литературы

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Эффективность применения цеолита при выращивании малины и крыжовника"

Интенсивная химизация, выброс в атмосферу промышленных отходов приводят к систематическому загрязнению окружающей среды, в том числе и почвы, растений и продукции тяжелыми металлами. Размеры распространения и интенсивность миграции тяжелых металлов в окружающей среде приобрели опасный характер для нормального функционирования экосистем и здоровья человека. Опасность проявляется в нарушении естественно сложившихся фитоценозов, снижении продуктивности растений, ухудшении качества продуктов питания и во многих других негативных последствиях. Это вызывает необходимость изучения содержания и действия токсичных элементов в почвах и растениях, а также разработку мер, предупреждающих их поступление в продукты питания. Освободить почвы от тяжелых металлов часто бывает очень трудно. Поэтому наряду с мерами, предотвращающими загрязнение почвы тяжелыми металлами, важно инактивировать их, понизить токсичность.

В качестве инактиваторов ТМ представляют интерес природные цеолиты, обладающие высокой емкостью обменного поглощения. В последнее время они все чаще привлекают внимание исследователей для защиты почв и растений от загрязнения тяжелыми металлами. Однако в плодоводстве этот вопрос изучен мало. х

Решение многих экологических проблем требует определение содержания ТМ на уровне их микроколичеств, поэтому весьма актуальной является разработка новых, альтернативных методов быстрого и точного определения разнообразных загрязняющих веществ в почвах. Л

Основной целью настоящей работы является изучение влияния'цеолита Хотынецкого месторождения на агроэкологические свойства почвы, микроэлементный состав листьев и плодов, биометрические и биохимические показатели крыжовника и малины в условиях полевых опытов. :

В задачи исследований входило:

1. Теоретически обосновать применение цеолита при выращивании крыжовника и малины на серых лесных почвах;

2. Изучить в лабораторных условиях сорбционную способность .цеолита на примере ионов

3. Разработать условия подготовки проб почвы для определения подвижных форм ТМ в почвенной вытяжке методом ВЭЖХ;

4. Провести агроэкологическую оценку почвы опытных участков при внесении различных доз цеолита;

5. Исследовать особенности накопления и соотношения ТМ в листьях и плодах крыжовника и малины;

6. Установить корреляцию между содержанием ТМ в почве и плодах в зависимости от доз цеолита;

7. Оценить влияние цеолита на урожайность и качество плодов.

Научная новизна. Впервые в полевых опытах на серых лесных почвах проведены комплексные исследования влияния цеолита Хотынецкого месторождения на агроэкологические свойства почвы, содержание ТМ в листья и плодах крыжовника и малины. Установлена связь, между содержанием ТМ в почве, листьях и плодах и дозами цеолита. Экспериментально обоснована агроэкологическая ресурсосохраняющая эффективность цеолита при выращивании крыжовника и малины. Определены оптимальные для каждой культуры дозы цеолита, обеспечивающие экологическую безопасность продукции.

Практическая значимость. Выявленная зависимость изменения содержания ТМ в почве, листьях и плодах крыжовника и малины позволяет прогнозировать в производственных условиях снижение ТМ в плодах для аналогичных условий выращивания. Методика определения подвижных форм ТМ в почве может быть внедрена в систему контроля.

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на международной научной конференции «Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа 3 повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур» (ВНИИА, Москва, 25-26апреля 2007); на научно - методической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы садоводства в России и пути их решения» (ВНИИСПК, Орел, 2-5июля 2007); на международной Интернет-конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в АПК на современном этапе развития химии» (ОГАУ, Орел, 10 марта 2008); на ежегодных отчетных заседаниях Ученых Советов (2005-2008гг.).

Публикации результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 7 статей.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Изложена на 143 страницах, содержит 53 таблицы, 59 рисунков. Список литературы содержит 133 наименований, в том числе 24 иностранных.

Заключение Диссертация по теме "Плодоводство, виноградарство", Леонтьева, Лариса Ивановна

1. Природный цеолит Хотынецкого месторождения является эффективным для применения в качестве мелиоранта при выращивании экологически безопасной продукции крыжовника и малины.2. Внесение цеолита снижает концентрации подвижных форм ТМ в зависимости от их химических свойств и степени связанности металлов в почве, а также от дозы внесенного мелиоранта. При использовании цеолита из расчета 8 и 16т/га концентрация свинца снижается на 50- 60%, никеля - на 35%, цинка — на 30%, меди на 25%.3. Выявлена высокая корреляция между вносимыми дозами цеолита и содержанием подвижных форм ТМ в почве - г = -0,78; г =-0,88; г =-0,86; г=-0,9 свинец, никель, цинк и медь соответственно. J

4. Впервые для ЦЧР на серых лесных хорошо окультуренных почвах определено содержание изучаемых металлов в листьях малины и крыжовника.По степени накопления элементы образуют возрастающий ряд: СВИНЕЦ< НИКЕЛЬ< МЕДЬ< ЦИНК -ЖЕЛЕЗО. Внесение цеолита снижает содержание свинца в листьях в среднем на 50% и никеля на 60%. Поглощение биогенных элементов определяется их биологической значимостью для культуры.5. Определена концентрация и изучено распределение ТМ в плодах крыжовника и малины. Доля элементов различна в зависимости от вариантов опыта. В вариантах с цеолитом: доля железа увеличивается с 24 до 55%; доля цинка снижается с 54 до 25%, доля токсичных элементов (свинца и никеля) снижается с 15 до 3%.6. Корреляционная зависимость между содержанием элементов в почве и накоплением их в листьях и плодах зависит от природы металла и культуры.Между содержанием свинца в почве и листьях крыжовника г =0,82, вшочве и листьях малины г =0,5. Корреляция между содержанием свинца в почве и плодах крыжовника г =0,86, в плодах малины г =0,6. Корреляционная зависимость между содержанием никеля в почве и листьях крыжовника (г =0,9), в плодах (г =0,5); для малины корреляция почва - лист составляет г =0,67, а корреляция почва-плод г =0,56.7. Разработаны условия подготовки проб почвы для определения содержания подвижных форм ТМ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, позволяющие вдвое сократить расход реактивов и проводить одновременное качественное и количественное определение подвижных свинца, никеля, цинка и меди.8. Применение Хотынецкого цеолита является экономически выгодным для получения экологически безопасной продукции. Единовременное внесение при посадке крыжовника в дозе 8т/га, повышает рентабельность на 18,8%, а при посадке малины в дозе 10 т/га, повышает рентабельность на 23,4%.Предложения по практическому использованию результатов исследования

1. Для получения экологически безопасной ягодной продукции на серых лесных хорошо окультуренных почвах, а также улучшения агрохимических и водно-физических свойств почвы рекомендуется вносить: • при выращивании малины цеолит в дозе 10 т/га; 2 . Разработанная методика определения подвижных форм ТМ в почве может быть использована в системе контроля и при проведении мониторинговых исследований агроэкологического состояния почвы.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Леонтьева, Лариса Ивановна, Орел

1. Авцын, А.П. Микроэлементозы человека А.П.Авцын. М.: Медицина, 1991.-310с.

2. Агроэкология В.А. Черников, P.M. Алексакин, А.В. Голубев и др.; под ред. Черникова В.А., Чекерсса. М.: Колос, 2000. 536с. З.Аксененко, В.Ф.. Применение природных цеолитов в питомнике косточковых культур./ В.Ф. Аксененко, Х.Б Хапохов. Тезисы докладов и выступлений на науч. метод, конф. Орел: Изд-во ВНИИСПК, 1998. 3-5.

3. Алексеев, Ю.В. Тяжелые металлы в почве и растениях Ю.В. Алексеев. Л Агропромиздат, 1987. 142с.

4. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв Е.В.Аринушкина. М.:Изд-во московского университета 1970. 488 с.

5. Атлас цеолитов. М 1978. 523с.

6. Брицке, М.З. Атомно-абсорбционный спектроскопический анализ М.З. Брицке. М.: Химия, 1982. 80-210.

7. Бушуев, Н.Н. Взаимодействия тяжелых металлов с различными компонентами почв /Н.Н. Бушуев Материалы международной науч.-практич. конф.-М.:, 2007. -С. 1-7.

8. Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почв А.Ф. Вадюнина, 3. А. Корчагина. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.

9. Васильев, В.Г. Как защитить растения от тяжелых металлов В.Г.Васильев, И.С. Шкаредний, И.В. Глущенко Сахарная свекла. 1998. №6. 6 7.

10. Вехов, Ю.К. Способ размножения клоновых подвоев яблоншзелеными черенками Ю.К. Вехов, Т.П.Уколова Селекция и сортовая агротехника плодовых культур/ Сборник. Орел: Изд-во ВНИИСПК. 2004. 78 85.

11. Войтович, Н.В. Плодородие почв Нечерноземной зоны и его моделирование./Н.В. Войтович. М.: Колос, 1997. 4 5 с 130

12. Временным методическим указанием по контролю загрязнения почв М.: Гидрометеоиздат, 1983. 82-84

13. Вяйзенен, Г.Н. Мониторинг ТМ в воде, почве, растительности Г.Н. Вяйзенен, А.И. Токарь, А.Ю. Шуклина Доклады РАСХН. 1982. 2. 78-79

14. Гармаш, Г.А. Содержание

15. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, биологического и гельментологического анализа. М., 1984. 11с.

16. Горбунов, А. Природные цеолиты А. Горбунов Животноводство России.-2003.-№2.-С.21

17. Григорьева, Л.В. Продуктивность и экологическая устойчивость разных сортов яблони Л.В Григорьева Состояние сортимента плодовых и ягодных культур и задачи селекции: Тез. докл. и выст. на междун. Науч.метод. конф. (Орел, 2-5 июля 1996). Орел, 1996. 57-59

18. Давыдова, В.Н. Содержание

19. Демидчик, В.В. Токсичность избытка меди и толерантности- к нему растений В.В. Демидчик, Соколик А.И., Юрин В.М. Успехи современной биологии. 2001. том 121 №5. 511-525 131

20. Доклад о состоянии окружающей природной среды Орловской области в 1999 году. Орел.: Труд, 1999. 146с.

21. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) Б.А. Доспехов- М.: Агрохимиздат. 1985.-c.351

22. Едемская, Н.Л. Биологическая активность дерново-подзолистых почв, загрязненных ТМ./ Н.Л. Едемская, под редакцией Л.А. Лебедевой. М.:Изд-во МГУ, 1999.-96с.

23. Елешев, Р.Е. Сравнительная оценка эффективности традиционных и нетрадиционных агрохимических средств в орошаемом земледелии Казахстана Р.Е. Елешев, Б.С. Басибеков, К.Ш. Кисиков Удобрения и химические мелиоранты в агроэкосистемах. М.: 1998. 111 с. и

24. Ефимов, В.Н. В.Н. Ефимов Агрохимия. 2000. №11. 95 96

25. Зырин, Н.Г. Микроэлементы в почвах Западной Грузии. В кн.: Содержание и формы соединений микроэлементов в почвах Н.Г. Зырин. М.: Издво МГУ, 1979.-123с.

26. Ильин, В.Б. Защитные возможности системы почва растение при загрязнении почв ТМ В.Б. Ильин, М.Р Степанова Тяжелые металлы в окружающей среде (сборник статей). М.: Изд-во МГУ, 1980. 80с.

27. Ильин, В.Б. Влияние тяжелых металлов на рост, развитие и* урожайность сельскохозяйственных культур В.Б. Ильин, Н.Ю. Гармаш //Агрохимия. 1985. №.6. 90

28. Методические указания. Исследования биологически активных веществ плодовых культур. Ленинград ВИР, 1989.- 80с.

29. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях КабатаПендиас, А., Пендиас X М.: Мир, 1989. 439с. k 132

30. Казаков, И.В. Малина /И.В. Казаков, В.В. Кичина. М: Россельхозиздат, 1985.-71с.

31. Казимов, М.А. Основные закономерности комбинированного действия металлов и их значение в гигиене М.А. Казимов, А.В. Рощин Гигиена труда и проф. заболевания. 1992. №1. 3-7

32. Карплюк, И. А. Проблемы ТМ в пищевых продуктах и подходы к использованию пищевого сырья с повышенным содержанием

33. Карпухин, А.И. Формирование и миграция комплексов водорастворимых органических веществ с ионами тяжелых металлов в таежных ландшафтах Европейского Севера А.И. Карпухин, И.М. Яшин, В.А Черников Изв.ТСХА. 1993. Вып.2. 107-126

34. Качинский, Н.А. Почва, ее свойства и жизнь Н.А. Качинский. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1956. 306с. к.

35. Киртбая, Е.К. Генетика и селекция бесшипных сортов крыжовника Е.К. Киртбая Селекция и сортоизучение ягодных культур. Мичуринск, 1987.-114с.

36. Ковешников, Г.В. Цеолитсодержащие породы Орловской области и перспективы их использования в сельском хозяйстве Г.В. Ковепгников Экономический вестник села. 1999. №5. 116 120

37. Комзолова, О.И. Химический состав ягод различных сортов крыжовника О.И.Комзолова, Т.М. Андрушкевич, Л. т.15,-2004.-С. 301-304 Липская Плодоводство

38. Корсунова, Т.М. Применение цеолитов для воспроизводства плодородия почвенно-экологических систем Байкальского региона Т.М. Корсунова, Т.Д. Ямпилова, В.Н.Струганов Основные направления получения экологи- 133

39. Краснова, Н.М. Ферментативная активность и химический состав растений на почвах с повышенным содержанием

40. Круглов, Н.М. Заметки о садоводстве Черноземья Н.М. Круглов. Воронеж: ВГОУ ВПО ВГАУ, 2008. 79с.

41. Круглов, Н.М Агроэкологическая оценка основных свойств почвы Н.М. Круглов, П.Б.Буданцев, Н.М.Тарасенко. Воронеж: ВГОУ ВПО ВГАУ, 2007.-219с.

42. Крутилина, B.C. Экологическая оценка использования природных цеолитов при химической мелиорации солонцовых почв B.C. Крутилина, Н.П. Панов, Л.П. Родионова, Ю.С. Байкалова. Аграрная наука. 2001. №2. 10-11

43. Кузина, Е.Е. Физические свойства серой лесной почвы при внесении цеолитсодержащей породы и удобрений Е.Е. Кузина Материалы международной научной конференции «Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур». М.: 2007. 31-34

44. Кумина, Д.М. Метод извлечения элементов из растений в раствор с использованием ультразвука Д.М. Кумина, А.В. Корякин, И.Ф. Грибовская Журнал аналитической химии. 1989. Т.40, №7. 1184 1187

45. Кутукова, Ю.Д. Влияние мелиорантов на состояние ТМ в почвах и содержание их в растениях при использовании осадков сточных вод в качестве удобрений Ю.Д. Кутукова, И.О. Плеханов Агрохимия 2002. №12.- 68 -74 134

46. Лебедев, В.М. Генотипическая специфика питания плодовых растений и ее практическое значение для садоводства В.М. Лебедев Развитие научного наследия акад. Н.И.Вавилова.- Тез. Межд. Науч. Конф. Саратов: СГСХА, 1997. С 1 4 9 151

47. Лобода, Б.П. Применение цеолитсодержащих агроруд и удобрений на их основе в растениеводстве Б.П. Лобода, Н.Н. Яковлева, Л.М. Корчагина Аграрная наука.- 1999.-№5,- 18-19

48. Ляшук, Р.Н. Тяжелые металлы и продуктивность агроэкосистем Р.Н. Ляшук, М.Н. Кузнецов, А.Г. Турин. Орел, 2007. 197с.

49. Макаренко, П.С. Эффективность цеолита на смытых почвах склонов П.С.Макаренко, К.С. Михайлов, И.М. Олейник Корма и кормовиробництво. -1991.-Вып.32-С.30-32

50. Малина, В.П. Свинец в окружающей среде: пищевое сырье и продукты питания В.П. Малина Хранение и переработка. -1998. 34-38

51. Масло, А.В. Эффективность внесения цеолита под овощные культуры в зоне Правобережной Лесостепи Украины А.В. Масло, О.В.Гиркуценко Использование природных цеолитов в сельском хозяйстве. Черкассы. 1991. С 87-88

52. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями, ч2 и ч 3 М.: Агропромиздат, 1985 79с.

53. Методическим рекомендациям по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами-М.: Гидрометеоиздат, 1981. 9-33

54. Методика определения ТМ (Cd, Pb, Zn, Си) в пищевых продуктах, пищевом сырье и вытяжках модельных сред из таро-упаковочных материалов 135

55. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой доли подвижных форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия, ко"С* бальта, хрома, марганца) в пробах почвы атомно-адсорбционным анализом (РД 52.18. 289.-90).-23 с.

56. Минеев, В.Г. Использование природных цеолитов для предотвращения загрязнения почвы и растений ТМ В.Г Минеев, А.В. Кочетавкин, Нгуен Ван Бо. Агрохимия,- 1989.- №8.- 89-96

57. Минеев, В.Г.Агрохимия В.Г. 720с.

58. Минеева, В.А. Ультразвук для извлечения подвижных форм микроэлементов из почвы В.А. Минеева, А.П. Смирнов Химия в сельском хозяйстве. 1994. №5.- 26-27 м Минеев. М.:Изд-во МГУ. 2004.

59. Мотылева, С М Особенности содержания ТМ (Pb, Ni, Zn, Fe, Си) в плодах, ягодах и атмосферных осадках в связи с оценкой сортов для использования в селекции 06. 01. 05 -селекция и семеноводство, 03. 00. 04 биохимия автотореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. с.-х. наук Мотылева Светлана Михайловна; Орел: ВНИИСПК, 2000. -23с.

60. Мотылева, С М Особенности накопления тяжелых металлов плодовоягодными культурами /СМ. Мотылева, М. В. Соснина Продовольственный рынок и проблемы здорового питания. Тез.докл. Орел, 1999. С 150-151

61. Муромцев, Н.А. Экологический мониторинг на современном этапе Н.А. Муромцев Химия в сельском хозяйстве. 1995.- №5. 14-15

62. Мухаметдинова, Г.А. Природные цеолиты и продуктивность озимой ржи Г.А. Мухаметдинова, М.Б. Суюндукова, Я.Т. Суюндуков Аграрная наука. 2007. №9. 17-19

63. Обухов, А.И. Миграция и трансформация соединений свинца в дерново-подзолистой почве А.И. Обухов, М.В. Цаплина Миграция загрязняю- 136 ;v5

64. Обухов, А.И. Экологические последствия загрязнения почв ТМ и мероприятия по их устранению А.И. Обухов Поведение поллютантов в почвах и ландшафтах, Пущино, ОНТИ НЦБИ, 1990. 52-60.

65. Оскотская, Э.Р. Теоретические и практические аспекты применения полимерных хелатообразующих сорбентов с О-окси-карбокси функциональной группой в анализе объектов окружающей среды на содержание

66. Патент N 2037824 на изобретение "Способ одновременного качественного и количественного определения кадмия, свинца, никеля, цинка и меди" Мотылева, СМ. Соснина М.В. 1995.- 8с.

67. Пинский, Д.Л. Физико химические аспекты мониторинга тяжелых металлов в почвах Д.Л. Пинский Региональный экологический мониторинг. М.: Наука, 1983. 114 120

68. Пинский, Д.Л. Нормирование загрязняющих веществ в почвах с учетом массообмена между эффективными фазами почв Д.Л. Пинский Поведение поллютантов в почвах и ландшафтах, Пущино, ОНТИ НЦБИ, 1990. 74-81 л

69. Постников, А.В. Использование цеолитов в растениеводстве А.В. Постников, Э.С.Илларионова Агрохимия.- 1990. №7. 113 125

70. Практикум по агрохимии под ред. В.Г. Минеева. М.: Изд-во МГУ, 1989.-304с.

71. Приусадебный сад и огород под ред. П.К. Шувалова. Саратов: Приволжское книжное изд во, 1984. 240с.

72. Программа и методика сортоизучения плодовых и орехоплодных культур Под общей редакцией академика РАСХН Е.Н. Седова и д-ра с.-х. наук Т.П. Огольцовой. Орел: Изд-во ВНИИСПК, 1999. -608 с. 137

73. Равкин, А.С. Особенности периода покоя у сортов смородины и крыжовника в связи с их происхождением и зимостойкостью А.С. Равкин Физиология состояния покоя у растений. М., 1968. 215 224.

74. Рейвн, П. Современная ботаника П. Рейвн, Р. Эверт, Айкхорн. М.:Мир, 1990.-Т. 1.-С. 6 3 7 1 Т.2.-С. 135-174.

75. Рожков, В.А. Почва как основа продуктивности земель В.А. Рожков //Плодородие. 2006. №5. 12- 15.

76. Рэуце, К. Борьба с загрязнением почвы К. Рэуце, Кырстя М., 1986.-68 с.

77. Садовникова, Л.К. Содержание

78. Садовникова, Л.К. Метод изучения соединений цинка в фоновых и загрязненных почвах. Физ. и хим. Методы исследования почв/ Л.К. Садовникова, Д.В. Ладонин. М.: 1994 130-141.

79. Сенновская, Т. Сад у дороги Т. Сенновская Наука и Жизнь. 2006.-№5.- 1 1 1 3

80. Сидоренко, Г. И. Никель Г. И. Сидоренко, А. И. Ицкова. М., 1980. 176с.

81. Смирнов, Ю.С. Общее содержание

82. Сергеева, К.Д. Крыжовник К.Д. дат,1989.-208с.

83. Середина, В.П. Агроэкологические аспекты использования цеолитов как почвоулучшителей сорбционного типа и источника калия для растений В.П. Середина Известия Томского политехнического университет 2003. Т.306,№3.-С 5 6 6 0 л Сергеева. М.: Агропромиз- 138

84. Справочник Химический состав пищевых продуктов под ред. И.М. Скурихина, М.Н. волгарева. М ВО «Агропромиздат», 1987. 360с.

85. Стазаева, Н.В. Смородина черная в агроценозе с галегой восточной Н.В. Стазаева, Н.М. Круглов Перспективы развития садоводства ЦЧЗ, опыт развития отрасли других стран и регионов.: Материалы межд. Науч.-практ. Конф.молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки РФ, доктора с.-х. наук, профессора А.Н. Веньяминова Под ред. Н.М. Круглова. Воронеж: ВГАУ, 2004. 92 95.

86. Степанова, Л.П. Влияние удобрительных свойств отходов производства, природных цеолитов и вермикомпостов на образование геохимических аномалий Л.П. Степанова, Е.А. Коренькова Земледелие. 2008. №7. С 22-23. 5У

87. Степанова, Л.П. Влияние нетрадиционных удобрительных форм на продуктивность зернобобовых культур Л.П. Степанова, И.М. Тихойкина, В.А. Половитсков Земледелие. 2008. 3. 24 25.

88. Талакин, Ю.Н. О некоторых биохимических изменениях в организме при воздействии низких концентраций ТМ Ю.Н. Талакин Гигиена и санитария. -1979.- 9. 17 19

89. Трунов, И.А. Итоги сортоизучения крыжовника за двадцать лет на Мичуринском госсортоучастке И.А. Трунов Сборник научных работ ВНИИС им. И.В. Мичурина. Мичуринск, 1975. -Вып.21. 13-14

90. Удельнова, Т.В. Основные направления развития исследований по агрохимии микроэлементов Т.В. Удельнова, Б.А. Ягодин //Современные проблемы микроэлементов в биогеохимии, сельском хозяйстве, медицине. М., 1983.-С 12-24 139

91. Черников, В. А. Тяжелые металлы в окружающей среде В. А Черников, О.А. Соколов Пущино: ОНТИ РАН.- 1999. 164с.

92. Чмиленко, Ф.А. Использование ультразвука в химическом анализе Ф.А. Чмиленко, А.Н. Бакланов, Л.П. Сидорова, Ю.Н. Пискун Журнал аналитической химии. 1994. Т.49. 6. 550-556

93. Чмиленко, Ф.А. Ультразвук в определении растворимых форм металлов в почвах Ф.А. Чмиленко, Н.М. Смитюк, А.Н. Бакланов Вопросы химии и химической технологии. 2001.- №3.- 129-137

94. Чмиленко, Ф.А. Ультразвук в аналитической химии. Теория и практика Ф. А., Чмиленко, А.Н. Бакланов.- Днепропетровск: Изд-во ДНУ, 200 L264с.

95. Филиппова, Т.Е. Применение цеолита для комплексной химической мелиорации дерново-подзолистых профильно-глееватых супесчаных осушенных почв Т.Е. Филиппова, А.И. Бирюков Сборник материалов совещания Ландшафтный подход в мелиорации и вопросы землеустройства». Тверь, 1994.-С. 237-247.

96. Хрусталева, М.А. Тяжелые металлы в ландшафтах Можайского водохранилища М.А. Хрусталева //Сб.: ТМ в окружающей среде. МГУ. 1998. 75-80.

97. Шалы, Р. Использование ультразвука при диспергировании почвенных образцов Р. Шалы Почвоведение 1967. 1 1 129-137.

98. Шикаев, Т.Х. Цеолиты как субстраты тепличного грунта Т.Х. Шикаев, Николаева Т.В. Агрохимический вестник. 2003. №4. 37 ?в38.

99. Школьник, М.Я. Микроэлементы в жизни растений М.Я. Школьник. Л.: Наука, 1974, 323 с. 140

100. Эйхенберг, Э. Взаимосвязь между необходимостью и токсичностью металлов в водных экосистемах Э. Эйхенберг //Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. Пер с англ. М., Мир. 1986. 540-554

101. Antic Mladenovi, Akumulacija i distribucija teskin metala olova, hroma, nikla I bakra u organima maline Antic Mladenovi с Svetlona, Licina Vlado, Oparnico Cedo, Jakovlieric Miodrad Jugosloven vocar. 1998. 3. P. 59 66

102. Alvarez- Tinaut, M. C Iron-manganese interaction and its relation to boron levels in tomato plants M. C. Alvarez- Tinaut., A. Leal, L. R. RecaldeMartinez Plant Soil, 55, 377, 1980.

103. Bazzaz, F. A. The effect of heavy metals on plants F. A.Bazzaz, R. W.Carlson, G. L Rolfe., Environ. Pollut, 7, 241, 1974.

104. Block, R. I. Manual of Paper Chromatography and Paper Electrophoresis R.I. Block New York, 1955.

105. Bloomfield, С The translocation of metals in soils, in: The Chemistry of Soil Processes С Bloomfield, D. J. Greenland and Hayes, M.H.B., Eds., John Wiley Sons, New York, 1981,463.

106. Brown, J. C Devine Т. E., Inheritance of tolerance or resistance to manganese toxicity in soybeans J. С Brown, Т. E. Devine Agron. J., 72, 898, 1980

107. Chan, W. J.Genetic trace metal disturbances/ W. J Chan, О. M. Rennert J. Amer. Cell. Nutr. 1985. Vol 4. P. 39.

108. Norrish, K., The geochemistry and mineralogy of trace elements, in: Trace Elements in Soil-Plant-Animal Systems, Nicolas D. J. D., Egan A. R., Eds., Academic Press, New York, 1975, 55.

109. Diez Th., Rosopulo A., Schwermetallgehalte in Boden und Pflanzen nach extreme hohen Klarschlammgaben Sonderdruck Landw. Forsch., 33, 236,1976, 141

110. Halstead, R. L. Extractability on nickel added to soils and its concentration in plants R. L.Halstead, B. J.Finn, A. J.MacLean, J. Can.. Soil Sci., 49, 335, 1969.

111. Jones, L. H. P. Lead uptake from soils by perennial ryegrass and its rela7": tion to the supply of an essential element (sulphur)/ Jones L. H. P., Jarvis S.C., Cowling D.W. Plant Soil, 1973.-38, 605

112. Kiekens, L. Chemical Activity and Biological Effect of Slud-borne Heavy Metals and Inorganic Metal Salt Added to Soils L. Kiekens, A. Cottenic, G. Van Landshoot. Plant and Soil. 1984. Vol. 79, N 1. P. 89-99

113. Lindsay, W. L., Chemical Equilibria in Soils W. L Lindsay WileyInterscience, New York, 1979 p. 449

114. Mavrodineanu, R. Analyse spectrale guantitative par la flame R. Mavrodineanu, H. L. Boiteux Paris, 1954 p.387

115. Miller, R. W. Heavy metals in crops as affected by soil types and sewage sludye rates R. W. Miller, A.S. Azzari, D.T. Gardiner Communic. In Soil Sc. Plant Analysis. 1995, Vol. 26, 5/6 p. 703-711

116. Paasikallio, A. Effect of biotit, zeolit, heavi ckay, bentonite and apatite on the uptake of radiocesium by grass from peat soil A. Paasikallio Plant and soil. 1999. №2 c.213-212

117. Pollard, F. H. Chromatographie Methods of in Inorganic Analysis, with special Reference to Paper Chromatography F. H. Pollard, I. E. McOmie New York and London, 1953. p. 117

118. Reilly, A.Copper-induced chlorosis in Becium homblei (De Wildd) Duvig. Et Plancke A. Reilly, С Reilly Plant Soil, 38, 671, 1973.

119. Terry, N., Physiology of trace element toxicity and its relation to iron stress, paper presented at Int. Symp N. Terry Trace Element Stress in Plants, Los Angeles, №6, 1979. p. 50. 142

120. Tyler G., Heavy metal pollustion phosphatase activity and mineralization of organic phosphorus in forest soil, Soil Biol. Biochem., 8, 327, 1976a.

121. Weinberg, E. D., Ed., Microorganisms and Minerals E. D. Weinberg Marcel Dekker, New York, 1977, 492.

122. Welch, R. M. Concentration of chromium, nickel, and vanadium in plant materials R. M. Welch, E. E. Cary, J. Agric. Food Chem., 23, 479, 1975.

123. Williams, T. I. The Elements of Chromatography T. I Williams New York, 1953.-p. 126.