Эколого-агрохимические аспекты распространения кобальта в агроэкосистемах Калининградской области

Новикова, Светлана Ивановна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Эколого-агрохимические аспекты распространения кобальта в агроэкосистемах Калининградской области
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Эколого-агрохимические аспекты распространения кобальта в агроэкосистемах Калининградской области"

На правах рукописи.

Новикова Светлана Ивановна

ЭКОЛОГО-АГРОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ КОБАЛЬТА В АГРОЭКОСИСТЕМАХ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 03.00.16 - Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Калининград 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении «Центр агрохимической службы «Калининградский»

Научный руководитель

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Панасин Владимир Ильич

Официальные оппоненты

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАСХН Ефимов Виктор Никифорович

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Паракшин Юрий Петрович

Ведущая организация

- Ленинградский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита диссертации состоится 25 ноября 2005 года в 16.00 часов на заседании диссертационного совета К 212.084.05 при Российском государственном университете им. И. Канта по адресу: 236040, Калининград, ул. Университетская, д. 2, факультет биоэкологии, аудитория 143 , тел. (0112) 533-775.

Отзывы на автореферат направляются по адресу: 236040, Калининград, ул. Университетская, д. 2, факультет биоэкологии, кафедра ботаники и экологии растений.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета (236040, г. Калининград, ул. Университетская, д. 2)

Автореферат разослан « Л О » октября 2005 г. Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент ^ И.Ю. Губарева

Аебб-9

гтш

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время обеспечение сбалансированного питания растений макро- и микроэлементами -важнейшее условие получения стабильно высоких урожаев хорошего качества Дефицит подвижных соединений микроэлементов в почвах является одним из существенных факторов, сдерживающих рост продуктивности земледелия, и ведет к снижению устойчивости агроландшафтов. В агроценозах Калининградской области оптимизация питания растений кобальтом наиболее остро актуализируется в связи с резким снижением объемов применения средств химизации, использованием безбалластных высококонцентрированных минеральных удобрений и выращиванием сельскохозяйственных культур по интенсивным технологиям без компенсации выноса элементов питания.

Известно, что оптимальные количества кобальта повышают урожай и улучшают диетическую ценность продукции растениеводства. Недостаточные и повышенные концентрации кобальта в почвах через пищевые цепи могут вызывать эндемические заболевания у человека и животных. До последнего времени на территории Калининградской области недостаточно было исследовано распространение кобальта в основных звеньях агроэкосистем. Поэтому изучение закономерностей распределения и поведения элемента в системе «почва - растение», а также установление факторов, влияющих на его вертикальную миграцию и трансформацию по почвенному профилю, представляет особую актуальность. Информация о количественных и качественных параметрах содержания кобальта в почвах и растениях позволяет разработать рекомендации по применению в земледелии кобальтовых микроудобрений, способствующих повышению урожайности и качества сельскохозяйственных культур, а также дать экологическую оценку территориям на предмет количественного содержания кобальта в агроэкосистемах.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы - проведение комплексных эколого-агрохимических исследований по изучению содержания кобальта в основных компонентах агроэкосистем Калининградской области.

Для достижения этой цели поставлены следующие задачи: 1.Определить содержание кобальта в почвообразующих породах, почвенно-грунтовых водах и почвах.

2. Установить закономерности вертикального распределения кобальта, особенности его миграции и трансформации в профиле основных типов почв.

3. Изучить влияние гранулометрического состава и агрохимических свойств почв на содержание кобальта в почвах .

4. Определить содержание кобальта в сельскохозяйственных культурах и кормах.

5. Провести экологическую оценку содержания кобальта в почвах и растениях.

6. Определить влияние различных доз и способов внесения кобальтовых микроудобрений на урожай и качество сельскохозяйственных культур.

7. Выявить закономерности географического распространения кобальта в почвах агроландшафтов.

Научная новизна. Впервые установлено содержание кобальта в основных почвообразующих породах региона в зависимости от их гранулометрического и химико-минералогического состава. Выявлены особенности внутрипрофильной и пространственной дифференциации кобальта в дерново-подзолистых, дерновых, аллювиальных и болотных почвах агроландшафтов в зависимости от природно-климатических условий и типа почвообразования. Показано, что вертикальная дифференциация кобальта в изучаемых почвах обусловлена развитием следующих процессов: подзолистого, дернового, болотного, буроземного и лессиважа, а также хозяйственной деятельностью человека. Установлено, что содержание кобальта в дерново-подзолистых почвах зависит от их гранулометрического состава, реакции почвенной среды, содержания гумуса и его качественного состава. Выявлено, что концентрация кобальта в почвенно-грунтовых водах обусловлена влиянием химического состава почв и пород.

Впервые изучена динамика накопления кобальта сельскохозяйственными культурами (озимая пшеница, озимая рожь, озимый рапс) и показано его распределение по структурным частям растений.

Проведена экологическая оценка содержания кобальта в основных звеньях агроэкосистемы: почвах, культурных растениях и кормах.

Изучено влияние различных доз и способов внесения кобальтовых микроудобрений на урожай и качество сельскохозяйственных культур.

Защищаемые положения. На защиту выносятся следующие положения:

1. Концентрация кобальта в почвообразующих породах определяется их генезисом, составом и свойствами.

2. Пространственная и вертикальная дифференциация дерново-подзолистых, дерновых, аллювиальных и болотных почв по содержанию кобальта обусловлена направлением и глубиной почвообразовательного процесса, особенностями поведения микроэлемента в ландшафте.

3. Основными факторами, влияющими на содержание подвижного кобальта в дерново-подзолистых почвах агроэкосистем, являются гранулометрический состав, реакция почвенной среды и содержание гумуса.

4. Оптимальные дозы и способы внесения кобальтовых микроудобрений повышают урожайность и качество сельскохозяйственных культур.

Практическая значимость. Основные положения работы могут являться научной базой для организации мониторинга в системе «почва-растение-животные» и разработки оптимальных механизмов воздействия на эту систему.

По результатам исследований представляется возможность:

- регулировать содержание кобальта в почвах, растениях и кормах;

- рекомендовать оптимальные дозы и способы внесения кобальтовых микроудобрений под сельскохозяйственные культуры.

Апробация работы. Материалы диссертации представлены и доложены на:

- всесоюзных совещаниях специалистов агрохимической службы по вопросам государственного контроля за плодородием почв и охраны объектов окружающей среды (Москва, 1999, 2000);

- 1 Агрономической научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (11-12 апреля 2002, Калининград);

- IV съезде Докучаевского общества почвоведов (Красноярск, 2004).

- областных семинарах-совещаниях агрохимиков по проблемам агроэкологического мониторинга почв в Калининградской области, по кормопроизводству и качеству кормов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений производству, приложений и списка литературы из 159 наименований, в том числе 8 иностранных. Материал диссертации изложен на 165 страницах, включает 72 таблицы и 2 рисунка.

Объекты и методы исследований

Объектами исследований служили дерново-подзолистые, дерновые, аллювиальные и болотные почвы агроландшафтов, а также культурные растения, выращиваемые в агроценозах Калининградской области.

Экспериментальный материал, на основании которого выполнена диссертационная работа, получен путем проведения комплексного агрохимического обследования почв (1991-2004 гг.), локального мониторинга на реперных участках (1994-2004 гт.), специальных исследований в полевых и мелкоделяночных опытах.

Отбор почвенных образцов осуществлялся согласно «Методическим указаниям по проведению комплексного агрохимического обследования почв сельскохозяйственных угодий (М., ЦИНАО, 1994) и «Методическим указаниям по проведению локального мониторинга на реперных участках» (М„ ЦИНАО, 1993).

Всего было отобрано и проанализировано около 20000 смешанных почвенных образцов, а также 40 образцов почвообразующих пород и 27 проб почвенно-грунтовых вод. На пахотных почвах образцы отбирались на глубину пахотного слоя, на сенокосах и пастбищах - на глубину гумусово-аккумулятивного горизонта. Кроме того, был заложен 41 почвенный разрез. Образцы для анализов отбирали по генетическим горизонтам. Одновременно на анализ было отобрано 380 проб культурных растений и кормов.

Изучение влияния различных доз и способов применения кобальтовых микроудобрений на урожайность и качество растительной продукции проводилось в полевых и мелкоделяночных опытах с кормовыми бобами сорта «Херц-Фрея», озимым рапсом сорта «Лираджет» и озимой пшеницей сорта «Мироновская Юбилейная». Все сорта относятся к районированным для области. Агротехника возделывания культур общепринятая для Калининградской области. Повторность опытов четырехкратная, общая площадь делянки в полевом опыте 1,2 га, учетная - 1,0 га, в мелкоделяночном опыте - соответственно 100 и 60 м2.

Агрохимические свойства почв опытов в пределах пахотного слоя представлены в таблице 1.

В первых двух полевых опытах была изучена эффективность кобальтовых микроудобрений при предпосевной обработке семян озимого рапса (1988-1990 г. г.) и кормовых бобов (1993-1995 гг.), в третьем -эффективность внекорневой подкормки озимой пшеницы (1998-2000 гг.).

В качестве кобальтовых микроудобрений использовали соль сернокислого кобальта (СоЗО^ТНгО) с содержанием чистого кобальта

20,96 %. Для предпосевной обработки семян озимого рапса применялась доза 100 г физического веса на гектарную норму семян, для предпосевной обработки семян кормовых бобов и внекорневой подкормки озимой пшеницы -150 г/га.

В качестве фона использовались стандартные минеральные удобрения, вносимые хозяйствами. Предпосевную обработку семян проводили непосредственно перед посевом, внекорневую подкормку озимой пшеницы - в фазу полного кущения растений.

Таблица 1

Агрохимическая характеристика почв опытных участков

№ опыта Гумус, % рНш Нг Sn.o. V,% Р2О3 К20 Со

ммоль/100 г мг/кг

Дерново-подзолистая легкосуглинистая

1 2,47 6,4 0,92 17,71 95,1 221 278 0,89

Дерново-подзолисшя среднесуглинистая

2 2,29 6,6 0,77 22,00 96,6 293 303 0,68

Дерново-подзолистая среднесуглинистая

3 2,80 5,8 1,96 20,50 91,3 76 268 0,93

Дерново-подзолистая легкосуглинистая

4 2,08 5,8 1,82 13,45 88,8 143 167 0,70

В мелкоделяночном опыте (№4) было исследовано влияние различных доз кобальтовых микроудобрений на урожайность и качество озимого рапса при внекорневой обработке растений. Схема опыта: 1. Фон М127Р20К24; 2. Фон + Со[ (0,03 кг д.в./га); 3. Фон + Со2 (0,15 кг д.в./га); 4. Фон + Со3 (0,30 кг д.в./га); 5. Фон + Со4 (0,60 кг д.в./га).

Фоновые удобрения - нитрофоску вносили осенью под предпосевную культивацию, аммиачную селитру - весной в подкормку. В качестве микроудобрения использовали хлористый кобальт (СоС12*6Н20) с содержанием чистого кобальта 24,8 %. Внекорневую подкормку растений озимого рапса проводили в фазу бутонизации.

Уборку урожая в опытах осуществляли механизированным способом. Данные урожая кормовых бобов и озимой пшеницы приведены к стандартной влажности 14%, озимого рапса - 12%.

Все химические анализы почв, растений, кормов и воды выполнены на базе Федерального государственного учреждения «Центр агрохимической службы «Калининградский».

В почвенных образцах определяли: рНКа потенциометрически; гидролитическую кислотность и сумму поглощенных оснований - по

Каппену; органическое вещество - по Тюрину; групповой и фракционный состав гумуса - по Пономаревой и Плотниковой; подвижный фосфор и обменный калий - по Кирсанову; подвижные соединения кобальта, меди и марганца - по методу Пейве и Рянькиса, цинка по методу Крупского и Александровой; валовые формы - атомно-адсорбционной спектрофотометрией (С-115).

Анализ растительных образцов проводили по следующим методикам: кобальт, азот, фосфор, белок - фотометрически; калий - на пламенном фотометре; жир по обезжиренному остатку; масличность -путем извлечения жира из семян растворителем; стекловидность зерна -визуально; марганец, железо, медь, цинк - атомно-абсорбционно.

Статистическая обработка экспериментальных данных проведена по Б. А. Доспехову (1979).

Результаты исследований

1. Содержание и закономерности распределения кобальта в основных типах почв агроландшафтов Калининградской области

Почвы агроландшафтов Калининградской области сформировались на разных по генезису и свойствам почвообразующих породах, обладающих пестрым литологическим и гранулометрическим составом. Среднее валовое содержание кобальта в породах изменяется в пределах от 4,0 до 7,6 мг/кг, подвижного от 0,54 до 1,52 мг/кг (табл. 2).

Таблица 2

Содержание кобальта в почвообразующих породах Калининградской

области, мг/кг

Порода п Со(х± вх)

валовый подвижный

Водно-ледниковые карбонатные 8 7,6± 0,85 1,52± 0,64

безвалунные глины

Моренные карбонатные валунные 8 6,6+ 0,72 1,24± 0,48

суглинки

Моренные валунные суглинки 13 5,1± 0,80 0,72+ 0,22

Моренные валунные супеси и пески 5 4,0± 0,12 0,54± 0,15

Озерно-ледниковые глины 6 5,6± 0,61 0,83± 0,32

Примечание: х - среднее арифметическое; Бх - ошибка среднего арифметического.

В безвалунных карбонатных глинах, характеризующихся высоким содержанием коллоидной фракции и преобладанием минералов гидрослюдисто-вермикулитовой ассоциации, адсорбируется наибольшее количество микроэлемента.

Особенности минералогического состава почвообразующих пород наиболее ярко отражаются в химическом составе почвенно-грунтовых вод, которые принимают активное участие в процессах почвообразования и миграции химических элементов.

Концентрация кобальта в изучаемых водах колеблется от 0,82 до 1,72 мкг/дм3, при этом более высокая его концентрация установлена в грунтовых водах западной части области. Здесь воды имеют слабокислую или близкую к нейтральной реакцию и отличаются высоким содержанием водно-растворимого органического вещества, способного образовывать с кобальтом легкоподвижные органоминеральные комплексы. В грунтовых водах восточной части области кобальта содержится на 36,3-52,3% меньше по сравнению с западной частью. Низкая концентрация кобальта обусловлена распространением здесь почв тяжелого и среднего гранулометрического состава, сформировавшихся на карбонатной морене.

Почвенный покров Калининградской области отличается значительной пестротой, что связано с особенностями геоморфологического строения, гидрологического режима, составом почвообразующих пород и спецификой климатических условий. На территории агроландшафтов наиболее распространены дерново-подзолистые почвы, которые занимают 83% их площади. Меньшую распространенность имеют дерновые, аллювиальные и болотно-низинные почвы.

Содержание и распределение кобальта в почвах определяется направлением и степенью развития почвообразовательного процесса и особенностями поведения микроэлемента в ландшафте. Среди исследуемых почв наиболее богаты кобальтом аллювиальные почвы, что обусловлено специфическими условиями их формирования (табл. 3). Здесь, кроме ярко выраженной биогенной аккумуляции его в гумусово-аккумулятивном горизонте, имеет место гидрогенная и механическая аккумуляция элемента.

Дерново-подзолистые почвы, несмотря на относительно высокое валовое содержание кобальта, бедны подвижными его формами. В дерновых почвах содержание подвижного кобальта выше, чем в дерново-подзолистых, вследствие большей мощности и обогащенности органическим веществом гумусово-аккумулятивных горизонтов.

Содержание кобальта в гумусовом горизонте основных типов почв агроландшафтов Калининградской области, мг/кг

Почва п Со валовый Со подвижный

х± вдг У,% х± 8х У,%

Дерново-подзолистая 1500 10,14± 0,30 40 0,71± 0,26 62

Дерновая глеевая и глееватая 480 5,54+ 0,22 33 0,77± 0,25 47

Аллювиальная 350 11,90± 0,43 34 1,31+ 0,48 37

Болотная низинная 263 4,64+ 0,38 36 1,02± 0,40 40

Примечание: V - коэффициент вариации.

По данным агроэкологического мониторинга, 93,6% площадей сельскохозяйственных угодий агроландшафтов имеют низкое содержание подвижного кобальта (менее 1 мг/кг), 6,4% - среднее содержание (1,1-3,0 мг/кг), а хорошо обеспеченные кобальтом (выше 3,1 мг/кг) почвы в области практически отсутствуют. Среднее содержание кобальта в почвах составляет 0,72 мг/кг. При этом наименее обеспечены подвижным кобальтом пахотные почвы - 0,70 мг/кг. В почвах, занятых лугами, содержится несколько больше кобальта - 0,88 мг/кг, что обусловлено большей замкнутостью круговорота биогенных элементов в сенокосных агроландшафтах.

Нашими исследованиями установлено, что накопление и распределение кобальта в гумусово-аккумулятивном горизонте дерново-подзолистых почв зависит от гранулометрического состава, реакции почвенной среды, содержания гумуса и его качественного состава. Между валовым содержанием кобальта и количеством физической глины прослеживается положительная корреляция (г=+0,53± 0,02). Среднее содержание подвижных форм микроэлемента увеличивается в ряду почв от песчаных и супесчаных к тяжелосуглинистым и глинистым. С уменьшением кислотности почв концентрация микроэлемента повышается. На нейтральных почвах обнаружена тесная корреляционная зависимость между содержанием подвижного кобальта и содержанием гумуса (г=+0,84). Кобальт преимущественно связывается первой фракцией гуминовых кислот (г=+0,63) и второй фракцией фульвокислот (г=+0.72). Тесная корреляционная связь (г=+0,83) получена между содержанием негидролизуемого остатка и подвижным кобальтом. По способности переводить кобальт в обменно-поглощенное состояние гумусовые вещества образуют ряд: гумин > гуминовые кислоты > фульвокислоты. Другими свойствами почв, определяющими содержание подвижных форм

кобальта, являются сумма поглощенных оснований (г=+0,49) и степень насыщенности почв основаниями (г=+0,59).

Региональные природно-климатические особенности в сочетании с древнеземледельческой культурой обусловили определенную специфику распределения кобальта в профиле различных типов почв агроэкосистем.

Основными процессами почвообразования, влияющими на его распределение в профиле дерново-подзолистых почв, являются гумусонакопление и подзолообразование, приводящие к дифференциации профиля на иллювиальный и элювиальный горизонты. Интенсивность проявления процессов в значительной степени определяется гранулометрическим составом почв.

Для дерново-подзолистых супесчаных почв характерным является слабое проявление элювиально-иллювиального процесса (табл. 4). Довольно низкое содержание гумуса, преобладание в его составе легкоподвижных фульвокислот и кислая реакция среды способствует интенсивной миграции соединений кобальта вниз по профилю. Аккумуляция элемента отмечается на контакте с породой, что связано с резким изменением гранулометрического состава: супесь подстилается тяжелым суглинком.

Таблица 4

Распределение кобальта по профилю дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы

Горизонт Глубина, см Гумус, % рНка Со, мг/кг Подвижность, %

валовый подвижный

А, 4-26 1,80 4,1 5,3 0,41 7,7

АВ 26-49 1,05 4,1 5,0 0,32 6,4

Bg 49-72 1,15 4,1 5,3 0,35 6,6

всё 72-115 0,62 4,0 7,5 0,52 6,9

д? 115-150 0,37 3,9 6,3 0,54 8,6

По профилю легкосуглинистых почв, развитых на моренных суглинках, кобальт распределяется более равномерно, с менее выраженным максимумом в иллювиальном горизонте (табл. 5). Аккумуляция подвижного кобальта в гумусовом горизонте связана с образованием малоподвижных комплексных органоминеральных соединений, в иллювиальном - с утяжелением гранулометрического состава. Распределение валового и подвижного кобальта по почвенному профилю положительно коррелирует с содержанием гумуса и реакцией среды. Тесная корреляционная связь обнаружена между содержанием кобальта и марганца (г=+0,59-0,98 для валового и г=+0,58-0,85 для подвижной формы).

Распределение кобальта по профилю дерново-слабоподзолистой легкосуглинистой почвы

Горизонт Глубина, см Гумус, % рНка Со, мг/кг Подвижность, %

валовый подвижный

Апах 0-27 2,07 6,5 4,0 0,96 24,0

АВ 27-50 0,87 5,6 4,0 0,85 21,3

50-110 0,50 5,0 5,0 0,54 10,8

110-140 0,37 4,4 4,0 0,65 16,3

Сходный характер имеет распределение кобальта по профилю среднесуглинистой почвы на моренных суглинках.

Среди дерново-подзолистых почв агроэкосистем довольно часто встречаются профили, формирующиеся на карбонатных породах. Характерной особенностью распределения кобальта по профилю этих почв является четко выраженный максимум в горизонте, непосредственно залегающем над карбонатным горизонтом (табл. 6). Накопление элемента происходит вследствие одновременного изменения кислотно-основных и окислительно-восстановительных условий. При переходе к собственно карбонатному горизонту валовое содержание кобальта снижается, что связано с эффективной сорбцией его в вышележащем горизонте. Напротив, максимальная подвижность кобальта отмечается в карбонатном горизонте, в котором возрастает содержание Со(ОН)2 и СоС03. Эти формы переходят в вытяжку при определении подвижного кобальта, в отличие от кобальта, входящего в кристаллическую решетку оксидов железа и глинных минералов. Последняя форма, по-видимому, преобладает в иллювиальных горизонтах.

Таблица 6

Распределение кобальта по профилю дерново-слабоподзолистой среднесуглинистой почвы

Горизонт Глубина, см Гумус, % рНш Со, мг/кг Подвижность, %

валовый подвижный

Апах 0-26 1,67 5,1 7,5 0,64 8,5

А, 26-38 1,45 5,1 8,9 0,76 8,5

в, 38-78 0,60 5,1 11,5 0,75 6,5

В2Е 78-109 0,50 5,9 11,5 1,07 9,3

ВСк 109-135 0,50 7,1 7,5 1,19 15,9

В дерново-глеевых легкосуглинистых почвах распределение кобальта по почвенному профилю происходит под влиянием элювиально-глеевого процесса в условиях длительного переувлажнения. В этих почвах наблюдается слабая дифференциация валового кобальта по горизонтам. Биогенная аккумуляция элемента выражена слабо, а максимальное количество подвижного кобальта обнаружено в глеевом горизонте.

Дерновые тяжелосуглинистые почвы агроландшафтов, сформированные на карбонатных породах, имеют довольно высокое содержание кобальта (табл. 7). Накопление и распределение элемента по профилю протекает под действием процессов гумусонакопления, миграции карбонатов и их аккумуляции. Здесь отмечается четкая дифференциация валовых и подвижных форм кобальта по генетическим горизонтам. Верхняя часть профиля обогащена кобальтом, что обусловлено высоким залеганием карбонатов и тяжелым гранулометрическим составом.

Таблица 7

Распределение кобальта по профилю дерново-карбонатной глееватой

почвы

Горизонт Глубина, см Гумус, % рНш Со, мг/кг Подвижность, %

валовый подвижный

А, 0-15 2,60 6,3 11,3 1,98 17,5

в, 15-35 0,80 6,8 12,5 3,75 30,0

В^ 35-57 1,05 7,0 10,0 2,49 24,9

ВСёк 57-76 0,65 7,1 7,2 2,80 38,9

С8к 76-120 0,50 7,3 5,0 1,74 34,8

У аллювиально-дерновых почв дифференциация этого элемента происходит под влиянием дернового процесса в условиях периодического отложения свежего аллювия. В супесчаных почвах, где дерновый процесс выражен слабо и отлагается грубый аллювий, биогенная аккумуляция кобальта отсутствует. По профилю почв его соединения распределяются равномерно, что обусловлено однородностью гранулометрического состава и резко выраженным промывным водным режимом. Напротив, в аллювиально-дерновых легкосуглинистых почвах выявлена отчетливая дифференциация кобальта по генетическим горизонтам, что связано с длительным застаиванием паводковых и нагонных вод (табл. 8). Ёиогенная аккумуляция элемента является следствием наличия мощного гумусового горизонта, обогащенного органическим веществом и хорошо развитой дернины, которые служат акцепторами химических элементов, а также щелочной реакцией среды.

Распределение кобальта по профилю аллювиально-дерновой легкосуглинистой почвы

Горизонт Глубина, см Гумус, % рНкс! Со, мг/кг Подвижность, %

валовый подвижный

л, 6-30 2,60 7,2 6,2 0,97 32,3

В, 30-55 0,77 7,4 4,8 0,80 16,7

в2 55-110 1,00 7,2 5,6 0,88 15,7

Торфяные почвы агроландшафтов отличаются от минеральных почв по своему составу и свойствам. Профильное распределение кобальта в торфяных почвах обусловлено действием болотного процесса, производственной деятельностью человека, высоким уровнем стояния грунтовых вод и периодическим их затоплением. В аллювиально-болотных почвах отмечается выщелачивание соединений кобальта из пахотного слоя вследствие интенсивного сельскохозяйственного использования и остаточное накопление их в нижележащем горизонте (табл. 9). Содержание валовых и подвижных форм дифференцировано по горизонтам, с глубиной их количество уменьшается.

Наиболее высокая подвижность кобальта обнаружена в аллювиально-дерновых и торфяных почвах (29-32%), более низкая в -автоморфных дерново-подзолистых почвах (7-10%).

Таблица 9

Распределение кобальта по профилю аллювиально-болотной иловато-перегнойной торфяной почвы

Горизонт Глубина, см рНка Со, мг/кг Подвижность, %

валовый подвижный

Апах 0-20 5,3 7,2 1,88 26,1

т, 20-90 5,0 10,4 2,37 22,7

т2 90-181 5,2 7,6 1,48 19,5

Тз 181-207 5,6 6,5 1,30 20,0

2. Распространение кобальта в агрофитоценозах Калининградской области

Проведенные исследования позволили установить содержание кобальта в культурных растениях, выращиваемых в агроценозах Калининградской области (табл. 10).

Таблица 10

Содержание кобальта в сельскохозяйственных культурах Калининградской области, мг/кг абсолютно сухого вещества

Культура Продукция Со

тимпах х± Бх

Озимая рожь зерно солома 0,06-0,10 0,06-0,10 0,07 ± 0,01 0,08 ± 0,01

Озимая пшеница зерно солома 0,04-0,10 0,06-0,14 0,06 ± 0,01 0,09 + 0,02

Озимый ячмень зерно солома 0,06-0,08 0,07-0,11 0,07 + 0,01 0,09 + 0,01

Озимый рапс зерно солома 0,07-0,20 0,06-0,25 0,12 ± 0,03 0,15 ± 0,01

Яровой ячмень зерно солома 0,07-0,11 0,08-0,14 0,10 ± 0,01 0,11 + 0,02

Кормовые бобы зерно солома 0,10-0,18 0,12-0,20 0,14 ± 0,02 0,16 + 0,04

Овес зерно солома 0,03-0,07 0,03-0,08 0,05 ± 0,01 0,06 ± 0,01

Картофель клубни ботва 0,03-0,07 0,08-0,15 0,08 ± 0,01 0,12 ± 0,02

Среднее* 1,00

• - среднее содержание в растениях по В.В. Добровольскому (1983).

Среди важнейших в хозяйственном отношении культур довольно высоким содержанием этого элемента характеризуются кормовые бобы и озимый рапс Из злаковых зерновых культур более высокое содержание кобальта имеет зерно ярового ячменя, сравнительно низкое - овса. В целом внутривидовые различия содержания микроэлемента в зерновых культурах незначительны.

Наряду с генетическим фактором, на концентрацию кобальта в растениях определенное влияние оказывают свойства почв, как экологический фактор. Наибольшее влияние на доступность почвенного кобальта растениям оказывает реакция почвенной среды. Установлено, что растения озимой ржи, произрастающие на дерново-подзолистых кислых почвах, накапливали больше этого элемента. На нейтральных почвах кобальт образует с гуминовыми кислотами устойчивые труднорастворимые кобальторганические соединения, вследствие чего доступность элемента растениям озимой ржи снижалась.

Присутствие в почвенном растворе других элементов оказывает определенное действие на поглощение кобальта растениями. Между содержанием подвижного марганца и количеством кобальта, поглощенного растениями, прослеживалась обратная зависимость, что связано с явлением антагонизма, существующим между ионами кобальта и марганца в растительном организме. Напротив, увеличение содержания подвижных форм меди и цинка в дерново-подзолистых почвах способствовало накоплению кобальта в зерне озимой пшеницы и озимой ржи.

Для оценки интенсивности поглощения элемента сельскохозяйственными культурами был рассчитан коэффициент биологического поглощения (К6п), который позволяет косвенно судить о степени доступности кобальта для растений, о поведении его в системе «почва-растение» и позволяет выделить растения - концентраторы элемента. В зависимости от видовых особенностей растений значение Кбп изменяются в пределах от 0,07 (силосные мешанки) до 0,31 (многолетние бобовые травы), что характеризует кобальт как элемент слабого захвата. Культуры, возделываемые в агроценозах области, по Kßn можно условно разделить на группы: 1 группа Кбп < 0,1; 2 группа-0,1-0,2 и 3 группа>0,2. В первую группу входят следующие культуры: ячмень озимый и яровой, овес, многолетние злаковые травы, силосные мешанки; во вторую -картофель, озимая пшеница, кормовые бобы; в третью - озимый рапс и многолетние бобовые травы.

Среди исследуемых культур растениями-концентраторами кобальта являются многолетние бобовые травы и озимый рапс. Полученные коэффициенты прямо и косвенно показывают отношение культур к кобальтовому удобрению.

Важным моментом в понимании динамики поглощения микроэлемента растениями является содержание его по фазам развития. Изучение динамики потребления кобальта озимыми зерновыми культурами показало, что растения озимой пшеницы и ржи довольно интенсивно поглощают этот элемент в фазы кущения и выхода в трубку. В этот период у растений обнаружена наиболее высокая концентрация кобальта (0,17-0,23 мг/кг абсолютно сухого вещества) (рис. 1).

Растениями озимого рапса кобальт поглощается на протяжении всего вегетативного периода, достигая максимума в фазу полной спелости. К недостатку элемента озимый рапс особенно чувствителен в фазы бутонизации и цветения.

Высокое содержание кобальта в растениях в период формирования генеративных органов должно учитываться при разработке системы применения кобальтовых микроудобрений под ту или иную культуру.

0,25 -

0,05 — ------,-1----------

1 2 3 4 5 6

Фазы развития

Ф Озимая пшеница —•—Озимая рожь

Рис. 1. Динамика содержания кобальта в озимых зерновых культурах в процессе вегетации, мг/кг.

Фазы: 1 - прекращение осенней вегетации; 2 - кущение; 3 - выход в трубку;

4 - колошение; 5 - цветение; 6 - молочная спелость зерна.

3. Решение проблемы дефицита кобальта в агроэкосистемах Калининградской области

Анализ поступления кобальта в агроценозы Калининградской области показал, что основное его количество привносится с органическими удобрениями (55,5%) и известковыми материалами (38,5%), а наименьшее - с минеральными удобрениями (6,0%). С атмосферными осадками в почву поступает незначительное количество микроэлемента.

Обобщение многолетних данных агроэкологического и локального мониторинга показало, что почвы Калининградской области характеризуются довольно низким содержанием кобальта. Во всех анализируемых почвенных образцах не было зафиксировано превышения ПДК по кобальту. Напротив, исследованиями установлено, что в почвах прослеживается тенденция к снижению содержания подвижного кобальта. По сравнению с 1975-1990 годами его количество снизилось до 0,72 мг/кг, или на 34,5 %, что связано с резким сокращением объемов применения средств химизации.

Так как большинство почв агроценозов имеют низкую обеспеченность кобальтом, то продукция растениеводства характеризуется пониженным его содержанием (табл. 10).

В биологической цепи питания растения-животные важным моментом является обеспечение кормов микроэлементами, в том числе кобальтом. Оценивая содержание кобальта в кормах с учетом пороговой концентрации В.В. Ковальского (1971), можно констатировать, что оно ниже оптимального. Например, в сене дефицит этого элемента составляет 66-83% (табл. 11).

Таблица 11

Содержание кобальта в различных видах сена, мг/кг абсолютно сухого вещества

Ботанический состав п Со(х±Ъх)

Клевер луговой, овсяница луговая 23 0,09 + 0,03

Ежа сборная, овсяница луговая 30 0,08 ± 0,01

Ежа сборная, тимофеевка луговая 38 0,06 ± 0,02

Ежа сборная 18 0,05 ± 0,02

Тимофеевка луговая 25 0,05 ± 0,02

Тимофеевка луговая, клевер луговой 23 0,05 ± 0,02

Разнотравье злаково-бобовое 50 0,08 ± 0,02

Многолетние злаковые травы 156 0,06 ± 0,03

Луговое разнотравье 31 0,04 ± 0,02

Основным приемом на пути решения проблемы дефицита кобальта в агроценозах является применение кобальтовых микроудобрений.

В предыдущие годы было показано, что наиболее высокие прибавки урожая сельскохозяйственных культур обеспечивает непосредственное внесение кобальтовых удобрений в почву. Однако, несмотря на его высокую эффективность, данный метод не нашел широкого распространения в области. В настоящее время наиболее экономически выгодными способами являются предпосевная обработка семян и внекорневая подкормка растений.

По результатам исследований установлено, что прибавка урожая кормовых бобов и озимого рапса от предпосевной обработки семян сернокислым кобальтом в среднем за 3 года составила 5,4 ц/га по сравнению с фоном.

При этом значительно улучшалось качество товарной продукции. Так, в семенах кормовых бобов содержание бежа повышалось в среднем до 27,46 % (Фон - 26,53%), а выход белка с одного гектара - на 20% (Фон - 966 кг/га). Под влиянием кобальта в семенах озимого рапса увеличилось содержание азота с 2,97 до 3,35%, фосфора - с 1,63 до 1,74%, калия - с 1,01 до 1,15% и сырого жира - с 44,76 до 47,52%.

Проведение внекорневой подкормки растений озимой пшеницы кобальтовыми микроудобрениями позволило значительно повысить ее

продуктивность. В среднем за три года исследований прибавка зерна составила 4,6 ц/га при 39,2 ц/га на фоне. Кроме прямого действия на урожайность озимой пшеницы, микроудобрения оказывали заметное влияние на химический состав и качество зерна. Одним из важнейших качественных показателей зерна является содержание в нем клейковины. Согласно полученным данным, внекорневая подкормка кобальтом повышала ее содержание на 3,6%. Под влиянием кобальта улучшились и другие показатели качества зерна: повысилась стекловидность, масса 1000 зерен, увеличилось содержание белка. Существенные изменения произошли и в химическом составе зерна. Концентрация кобальта в зерне увеличилась на 37,5% по сравнению с фоном, азота - на 13,8% и фосфора -на 11,3%.

В другом опыте изучалось влияние различных доз внекорневой подкормки кобальтовыми микроудобрениями на урожайность и качество семян озимого рапса.

Установлено, что во все годы исследований от применения кобальта наблюдался положительный эффект. Однако урожай семян озимого рапса по годам имел значительные колебания, что было вызвано погодными условиями. Весна и лето 2002 года отличались засушливой погодой, осадков выпало соответственно на 57 и 60% меньше среднемноголетних, а в оптимальный для сева период (август) осадки отсутствовали. В дальнейшем недостаток влаги в почве отрицательно сказался на росте и развитии растений озимого рапса и формировании урожая. В 2003 г. урожай семян на всех вариантах опыта был почти на 50 % ниже, чем в предыдущие годы (табл. 12).

Таблица 12

Влияние кобальтовых микроудобрений на урожайность озимого рапса

Варианты опыта Годы В среднем Прибавка

2001 2002 2003 ц/га %

Фон - Н127Р20К24 19,6 20,4 10,3 16,8 - -

Фон + Со, 0,03 20,5 21,6 11,4 17,8 1,0 6,0

Фон + Со, 0,15 21,5 23,0 13,8 19,4 2,6 15,5

Фон + Со, 0,30 23,9 25,0 12,6 20,5 3,7 22,0

Фон + Со, 0,60 20,6 21,1 11,0 17,6 0,8 4,8

НСРо.5 (ц/га) 1,7 1,6 1,0

Примечание: Дозы микроэлемента приведены в кг/га действующего вещества.

Внесение кобальтовых микроудобрений в дозе 0,03 кг д.в./га не оказывало заметного влияния на продуктивность озимого рапса. На этом

варианте получены статистически недостоверные прибавки урожая семян по сравнению с фоном.

Наиболее эффективной оказалась доза микроудобрения 0,30 кг д.в./га, которая в годы исследований обеспечивала прибавку урожая семян озимого рапса 4,3; 4,6 и 2,3 ц/га, а в среднем за 3 года - 3,7 ц/га. Дальнейшее повышение дозы микроудобрения до 0,6 кг д.в./га не способствовало росту продуктивности.

По результатам трехлетних наблюдений урожай семян на данном варианте был примерно на уровне фонового варианта. По-видимому, повышенная концентрация кобальта блокировала поступление катионов в растения, что нарушало оптимальные соотношения между элементами и проявлялось в угнетении роста и развития растений.

Внекорневая подкормка растений озимого рапса кобальтовыми микроудобрениями оказывала также существенное влияние на химический состав и качество семян (табл. 13).

Под действием кобальта в семенах рапса содержание азота повысилось с 2,68% до 3,02%, фосфора с 1,73 до 1,86%, сырого протеина с 16,2% до 19,0 % и кобальта с 0,13 до 0,34 мг/кг. Внекорневая подкормка растений озимого рапса кобальтом положительно отразилась также на масличности семян и выходе масла с 1 гектара. Кроме этого, с повышением дозы кобальтового микроудобрения в семенах рапса происходило снижение содержания марганца и железа.

Таблица 13

Влияние кобальтовых микроудобрений на качество и химический состав семян озимого рапса (в среднем за три года)

Вариант опыта Ы, % р2о5, % Со, мг/кг Мп, мг/кг Ре, мг/кг Маслич-ность, % Сырой протеин, % Выход масла, кг/га

на абсолютно сухое вещество

он МшР2оК24 2,68 1,73 0,13 24,9 92,8 45,2 16,2 644,4

он + Со, 0,03 2,75 1,75 0,16 25,7 82,0 47,1 18,2 734,8

он + Со, 0,15 2,92 1,84 0,22 23,2 76,3 47,5 18,8 802,4

он + Со, 0,30 2,97 1,85 0,34 23,6 67,3 49,6 19,0 892,8

он + Со, 0,60 3,02 1,86 0,31 22,5 65,5 50,3 18,9 774,6

Полученные данные свидетельствуют о том, что обоснованное применение кобальтовых микроудобрений способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур и оптимизации химического состава конечной продукции.

Выводы

1. Концентрация кобальта в почвообразующих породах региона определяется их генезисом, минералогическим, химическим и гранулометрическим составом. Наиболее распространенные породы по уровню содержания микроэлемента располагаются в следующий убывающий ряд: водно-ледниковые карбонатные безвалунные глины>моренные карбонатные валунные суглинки>озерно-ледниковые глины>моренные валунные суглинки>моренные валунные супеси и пески.

2. Содержание кобальта в почвенно-грунтовых водах колеблется в пределах от 0,82 до 1,72 мкг/дм3 и обусловлено особенностями химического состава почвообразующих пород и почв. Наиболее высокой его концентрацией характеризуются почвенно-грунтовые воды западной части области.

3. Пространственная и вертикальная дифференциация дерново-подзолистых, дерновых, аллювиальных и болотных почв агроландшафтов по содержанию кобальта определяется направлением и глубиной почвообразовательного процесса, их химико-минералогическим и гранулометрическим составом, свойствами и особенностями природно-климатических условий почвообразования. Распределение кобальта в почвенном профиле происходит под влиянием биогенно-аккумулятивных и элювиальных процессов, которые количественно выражаются через коэффициенты почвенной дифференциации.

4 Распределение кобальта в почвах агроэкосистем неоднородно. Среди исследуемых почв наиболее высокой концентрацией подвижного кобальта характеризуются аллювиальные, болотные и дерновые почвы, более низкой - дерново-подзолистые.

5. Основными факторами, определяющими содержание подвижного кобальта в гумусово-аккумулятивном горизонте дерново-подзолистых почв, являются гранулометрический состав, реакция почвенной среды, содержание гумуса и его качественный состав.

6. Почвы разных сельскохозяйственных угодий содержат неодинаковое количество кобальта. В почвах пахотных угодий содержание кобальта ниже, чем в сенокосно-пастбищных, что обусловлено большей замкнутостью круговорота биогенных элементов в последних.

особенности геоморфологического строения территории, литологического состава почвообразующих пород и почвенного покрова.

8. На основании изучения пространственного распределения кобальта в почвах на территории области выделяются три провинции, различающиеся по ландшафтно-экологическим условиям почвообразования: северная с относительно высоким содержанием кобальта, восточная - со средним и западная, наиболее обедненная элементом.

9. Содержание кобальта в сельскохозяйственных культурах зависит от видовых особенностей растений, типа почв, а также от их гранулометрического состава и агрохимических свойств. Среди культур, возделываемых в агроценозах области, повышенной концентрацией микроэлемента характеризуется люцерна, кормовые бобы и озимый рапс.

10. Анализ многолетних данных агроэкологического мониторинга показал, что содержание кобальта в основных звеньях агроэкосистемы (почва, растения) не превышает ПДК. Абсолютное большинство почв (93,6 %) являются низкообеспеченными подвижным кобальтом, что вызывает выраженный дефицит микроэлемента в продукции растениеводства.

11. В целях оптимизации кобальтового режима в агроценозах целесообразно применение кобальтовых микроудобрений, что позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 11,7-22,0 % и содержание этого элемента в продукции растениеводства в 1,5-1,6 раза.

Предложения производству

В целях повышения продуктивности и улучшения качества сельскохозяйственной продукции кобальтовые микроудобрения наиболее целесообразно применять для предпосевной обработки семян и внекорневой подкормки растений. Возможность совмещения этих методов с протравливанием семян, подкормкой и внесением пестицидов сводит к минимуму затраты на внесение микроудобрений.

Согласно данным наших исследований, для предпосевной обработки семян озимого рапса и кормовых бобов рекомендуется использовать сернокислый или хлористый кобальт в дозах соответственно 100-120 и 150-180 г физического веса на гектарную норму. Для внекорневой подкормки озимого рапса и озимой пшеницы рекомендуемая доза составляет 120-150 г/га.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Новикова СИ. Зависимость содержания подвижного кобальта от агрофизических и агрохимических свойств дерново-подзолистых почв // Актуальные проблемы сельского хозяйства: Сб. науч. тр. КГТУ. Калининград, 2001. Ч. 1. С. 191-197.

2. Новикова С.И. Распространение кобальта в агрофитоценозах Калининградской области // Актуальные проблемы сельского хозяйства: Сб. науч. тр. КГТУ. Калининград, 2001. Ч. 2. С. 175-180.

3. Панасин В.И., Новикова С.И. Содержание кобальта в кормах Калининградской области. Инф. листок Калининградского ЦНТИ № 27013-02. 2002.

4. Панасин В.И., Новикова С.И. Взаимосвязь подвижного кобальта с агрофизическими и агрохимическими свойствами дерново-подзолистых почв Инф. листок Калининградского ЦНТИ № 27-006-02. 2002.

5. Новикова С.И. Содержание кобальта в почвенно-грунтовых водах Калининградской области // I Агрономическая научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых (11-12 апреля 2002 г.): Тез. докл. Калининград: Изд-во КГТУ, 2002. С. 11.

6. Новикова С.И. Распределение кобальта в системе «почва -растение» // I Агрономическая научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых (11-12 апреля 2002 г.): Тез. докл. Калининград: Изд-во КГТУ, 2002. С. 12.

7. Рымаренко Д.А., Панасин В Н., Новикова С.И. Региональные особенности гумусного состояния дерново-подзолистых почв Калининградской области // IV съезд Докучаевского съезда почвоведов: Тез. докл. Новосибирск, 2004.

8. Новикова С.И., Панасин В.И, Рымаренко Д.А. Распространение кобальта в дерново-подзолистых почвах Калининградской области // IV съезд Докучаевского съезда почвоведов: Тез. докл. Новосибирск, 2004.

9. Панасин В.И., Новикова С.И. Особенности накопления и рассеяния кобальта в почвах Калининградской области // Вестник КГУ. 2004. Вып. 5. С. 70-75.

10.Новикова С.И, Рымаренко Д.А. Зависимость подвижности кобальта от группового и фракционного состава гумуса дерново-подзолистых почв II Современные проблемы сельского хозяйства: Сб. науч. тр. КГТУ. Калининград, 2002. С. 125-130.

РНБ Русский фонд

2006-4 21716

Новикова Светлана Ивановна

Эколого-агрохимические аспекты распространения кобальта в агроэкосистемах Калининградской области

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 07.10.05. Формат 60x90 1/16. Бумаг для множительных аппаратов. Ризограф. Усл. печ. л. 1,4. Уч. изд. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 220

Издательство Российского государственного университета им. И. Канта 236041, г. Калининград, ул. А. Невского, 14.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Новикова, Светлана Ивановна

введение.

глава 1. объекты и методы исследований.

глава 2. содержание и закономерности распределения кобальта в основных типах почв агроладшафтов калининградской области.

2.1. характеристика природно-климатических условий и почвенный покров калининградской области.

2.2. содержание кобальта в почвообразующих породах и почвенно-грунтовых водах.

2.3. содержание кобальта в основных типах почв.

2.4. особенности вертикального распределения кобальта в основных типах почв.

2.5. коэффициенты распределения кобальта в почвах.

2.6. влияние гранулометрического состава и агрохимических свойств почв на содержание кобальта в почвах.

2.7. содержание кобальта в почвах различных агроландшафтов.

2.8. геохимические ассоциации накопления и рассеяния кобальта в почвах.

глава 3. распространение кобальта в агрофитоценозах калининградской области.

3.1. содержание кобальта в растениях.

3.2. динамика накопления кобальта растениями.

глава 4. решение проблемы дефицита кобальта в агроэкосистемах калининградской области.

4.1. экологическая оценка содержания кобальта в основных звеньях агроэкосистем области.из

4.2. содержание кобальта в кормах.

4.3. влияние кобальтовых микроудобрений на урожай и качество сельскохозяйственных культур.

4.4. влияние средств химизации на трансформацию и миграцию кобальта в системе почва-растение. выводы. предложения производству.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Эколого-агрохимические аспекты распространения кобальта в агроэкосистемах Калининградской области"

Сельское хозяйство является мощным фактором воздействия человека на природную среду. Территория сельскохозяйственных угодий области представлена агроэкосистемами с ярко выраженной древнеземледельческой историей. Человек постоянно воздействует на них с помощью мелиорации, удобрения, агротехники, применения химических средств защиты растений, введения в культуру новых высокопродуктивных сортов и т.д. Достижение стабильного функционирования агроэкосистем, предотвращение возникновения и развития деградационных процессов требуют постоянной целенаправленной работы: научного осмысления особенностей биологического продуцирования, формирования целесообразных направлений практической деятельности.

Известно, что в отличие от естественных биогеоценозов с относительно замкнутым циклом биогенных элементов, в агроценозах происходит разрыв этого цикла из-за отчуждения питательных веществ с урожаем, снижение их доступности растениям, потерь в результате стока, эрозии, денитрификации, инфильтрации и т.д. Нарушение баланса питательных веществ в земледелии ведет не только к уменьшению производства продукции и ухудшению ее качества, но и к снижению устойчивости агроландшафтов.

В современных условиях агрохимическая концепция оптимизации комплексного минерального питания растений предполагает сбалансированное, экологически безопасное и целенаправленное регулирование питания растений макро- и микроэлементами в агроценозах. Дефицит микроэлементов в почвах является одним из существенных факторов, сдерживающих получение стабильно высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

В предыдущие годы были опубликованы работы (Панасин, 1979; 1995), посвященные проблеме микроэлементов в земледелии области, однако поведение кобальта в системе «почва-растение-животные» изучено недостаточно.

К настоящему времени необходимость и важность кобальта для растений и животных не подвергается сомнению. Это доказано многочисленными экспериментами, проведенными на протяжении нескольких последних десятилетий в нашей стране и за рубежом. Основными моментами такого рода исследований являются определение роли кобальта в азотфиксации, синтезе белков, Сахаров, жиров, хлорофилла, в процессе дыхания, активизации некоторых ферментов и регуляции роста растений. Оптимальные количества кобальта улучшают диетическую ценность продукции растениеводства вследствие повышения в ней содержания Сахаров, аскорбиновой кислоты и белка (Смирнов, Петербургский, 1975), масла в семенах (Пейве, 1961).

С практической точки зрения кобальт имеет очень большое значение для питания животных. В виде металл-компонента витамина В12 он активизирует процессы кроветворения, способствует синтезу гемоглобина, участвует в азотном, углеводном и минеральном обменах в животном организме (Кремлев и др., 1986). Кобальт обладает свойством активировать одни ферменты, тормозить другие и таким образом влиять на процессы обмена. Под его влиянием активируются костные и кишечные фосфатазы, карбоксилаза, аргиназа, каталаза и многие пептидазы.

Недостаток этого элемента в кормах приводит к серьезным нарушениям в процессах обмена у животных, к резкому снижению их продуктивности. При несбалансированности рациона по кобальту у крупного рогатого скота и овец, реже у лошадей, возникает заболевание акобальтозом и авитаминозом Bj2. У животных наблюдается угнетенное состояние, потеря аппетита, похудание, потеря веса, бледность слизистых оболочек, понижение в крови эритроцитов и содержания гемоглобина; шерсть теряет блеск и эластичность, ослаблена усвояемость азотистых веществ пищи; прогрессирующее истощение животного приводит к его гибели. Основной причиной акобальтозов является нарушение обмена кобальта, вызываемое недостаточным поступлением его с пищей в организм. В этом случае в организме животных ослабляется синтез жизненно важного витамина В12, который синтезируется микрофлорой различных отделов пищеварительного тракта

Ковальский, 1974). Данное заболевание широко распространенно на территории таежно-лесной зоны РФ, почвы которой бедны кобальтом.

Среди микроэлементов кобальт занимает особую роль в питании человека. Под его влиянием в организме накапливаются витамины А, В, С, К, усиливается синтез никотиновой кислоты и рибофлавина. Он участвует в процессах кроветворения, повышает защитные функции организма при инфекционных заболеваниях, а у человека, страдающего спазмами желудочно-кишечного тракта, улучшает моторную деятельность желудка, способствует лучшему кровоснабжению сердечной мышцы. Кобальт незаменим при детских лейкозах (малокровие и белокровие). При недостатке кобальта организм испытывает дефицит фосфора, кальция и йода. Кобальт эффективен при лечении отравлений цианистыми солями (Милащенко и др., 2000).

В определенных районах у людей отмечен ряд заболеваний, связанных с дефицитом кобальта. По данным JT.P. Ноздрюхиной (1977), недостаток витамина В о у человека приводит к тяжелым расстройствам центральной нервной системы, связанным с демиелизацией спинного мозга. Недостаток кобальта также может играть важную роль в патогенезе эндемического зоба, усиливая его проявление (Ковальский, 1982).

Из вышеизложенного следует, что физиологическая роль кобальта специфична, он не может быть заменен каким-либо другим элементом.

Основным источником поступления кобальта в организм человека и животных является растительная пища. В свою очередь, содержание кобальта в растениях зависит от его содержания в почве. Следовательно, основным объектом при изучении распространения кобальта в агроэкосистемах должна быть почва.

В предыдущие годы (1971-1990 гг.) в результате высокого уровня применения минеральных и органических удобрений, больших объемов осушительной и химической мелиорации, фосфоритования в почвах произошли глубокие химические и морфологические изменения. При этом изменилось структурно-текстурное состояние профиля, распределение химических элементов по генетическим горизонтам, а также значительно трансформировались формы связей органоминеральных соединений и их миграция в почвенном профиле. В результате дерново-подзолистые почвы с одной стороны потеряли присущие им классические морфологические и физико-химические признаки, а с другой - обрели признаки новых разновидностей почв - агроземов.

В последние годы из-за резкого снижения всех объемов агрохимических работ в почвах начали развиваться деградационные процессы. Почвенный поглощающий комплекс при этом обедняется основаниями, количественно и качественно видоизменяется органическое вещество почв с преобладанием в его составе фульвокислот. В результате вместо коагуляционных процессов в почве усиливается диспергация почвенных комплексов, что негативно отражается на плодородии почв. Дефицит микроэлементов в почвах возрастает также вследствие применения безбалластных высококонцентрированных удобрений и возделывания культур по интенсивным технологиям без компенсации выноса элементов питания. Отсутствие целенаправленной работы с микроудобрениями в области не создает стабильного запаса микроэлементов в почвах. Это безусловно сказывается на величине и качестве урожая, а также продуктивности животноводства.

Поэтому изучение закономерностей распределения и поведения кобальта в почвах, выявление факторов, влияющих на его накопление в гумусово-аккумулятивном горизонте, приобретает особую актуальность. Из литературных данных (Панасин, 1979, 1995; Дубиковский и др., 1981; Широков, 1982; Анспок, 1990) известно, что возможно повышение концентрации кобальта в продукции растениеводства, а через нее в продукции животноводства. Для этого необходима разработка научно-обоснованной системы применения кобальтовых микроудобрений с учетом свойств почв и биологических особенностей сельскохозяйственных культур.

Хотя кобальт, как правило, не поступает в больших количествах в окружающую среду, он является одним из опасных загрязнителей, так как потенциально токсичен и является канцерогенным элементом (Доминго, 1993). Повышенные концентрации кобальта в растительной продукции могут представлять определенную опасность для здоровья человека. До последнего времени на территории Калининградской области недостаточно было исследовано распространение кобальта в основных звеньях агроэкосистем. Поэтому изучение закономерностей распределения и поведения элемента в системе «почва - растение», а также установление факторов, влияющих на его вертикальную миграцию и трансформацию по почвенному профилю, представляет особую актуальность. Информация о количественных и качественных параметрах содержания кобальта в почвах и растениях позволяет разработать рекомендации по применению кобальтовых микроудобрений в земледелии, способствующих повышению урожайности и качества сельскохозяйственных культур, а также дать экологическую оценку территориям на предмет количественного содержания кобальта в агроэкосистемах.

Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

1.Определить содержание кобальта в почвообразующих породах, почвенно-грунтовых водах и почвах.

4. Определить содержание кобальта в сельскохозяйственных культурах и кормах.

5. Провести экологическую оценку содержания кобальта в почвах и растениях.

7. Выявить закономерности географического распространения кобальта в почвах агроландшафтов.

Научная новизна. Впервые установлено содержание кобальта в основных почвообразующих породах региона в зависимости от их гранулометрического и химико-минералогического состава. Выявлены особенности внутрипрофильной и пространственной дифференциации кобальта в дерново-подзолистых, дерновых, аллювиальных и болотных почвах агроландшафтов в зависимости от природно-климатических условий и типа почвообразования. Показано, что вертикальная дифференциация кобальта в изучаемых почвах обусловлена развитием следующих процессов - подзолистого, дернового, болотного, буроземного и лессиважа, а также хозяйственной деятельностью человека. Установлено, что содержание кобальта в дерново-подзолистых почвах зависит от их гранулометрического состава, реакции почвенной среды, содержания гумуса и его качественного состава. Выявлено, что концентрация кобальта в почвенно-грунтовых водах обусловлена влиянием химического состава почв и пород.

Впервые изучена динамика накопления кобальта сельскохозяйственными культурами (озимая пшеница, озимая рожь, озимый рапс) и показано его распределение по струюурным частям растений.

Защищаемые положения.

1. Концентрация кобальта в почвообразующих породах определяется их генезисом, составом и свойствами.

По результатам исследований представляется возможность:

• регулировать содержание кобальта в почвах, растениях и кормах;

• рекомендовать оптимальные дозы и способы внесения кобальтовых микроудобрений под сельскохозяйственные культуры.

Апробация работы. Материалы диссертации представлены и доложены на:

• всесоюзных совещаниях специалистов агрохимической службы по вопросам государственного контроля за плодородием почв и охраны объектов окружающей среды (Москва, 1999,2000);

• 1 Агрономической научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (11-12 апреля 2002, Калининград);

• IV съезде Докучаевского общества почвоведов (Красноярск, 2004).

• областных семинарах-совещаниях агрохимиков по проблемам агроэкологического мониторинга почв в Калининградской области, по кормопроизводству и качеству кормов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Новикова, Светлана Ивановна

Выводы

1. Концентрация кобальта в почвообразующих породах региона определяется их генезисом, минералогическим, химическим и гранулометрическим составом. Наиболее распространенные породы по уровню содержания микроэлемента располагаются в следующий убывающий ряд: водно-ледниковые карбонатные безвалунные глины> моренные карбонатные валунные суглинки>озерно-ледниковые глины>моренные валунные суглинки>моренные валунные супеси и пески.

4. Распределение кобальта в почвах агроэкосистем неоднородно. Среди исследуемых почв наиболее высокой концентрацией подвижного кобальта характеризуются аллювиальные, болотные и дерновые почвы, более низкой -дерново-подзолистые.

6. Почвы разных сельскохозяйственных угодий содержат неодинаковое количество кобальта. В почвах пахотных угодий содержание кобальта ниже, чем в сенокосно-пастбишных, что обусловлено большей замкнутостью круговорота биогенных элементов в последних.

7. Содержание и поведение кобальта в системе почва-порода связано с другими микроэлементами. Это позволило выделить геохимические ассоциации накопления и рассеяния их в почвах, характеризующие особенности геоморфологического строения территории, литологического состава почвообразующих пород и почвенного покрова.

Предложения производству

В целях повышения продуктивности и улучшения качества сельскохозяйственной продукции кобальтовые микроудобрения наиболее целесообразно применять для предпосевной обработки семян и внекорневой подкормки растений. Возможность совмещения этих методов с протравливанием семян, проведением подкормки растений и внесением пестицидов сводит к минимуму затраты на внесение микроудобрений.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Новикова, Светлана Ивановна, Калининград

1. Агапов А.И. Исследования комплексообразования Со** с органическими соединениями почвы. Сообщение 1. Потенциометрическое титрование гумусовых кислот почвы и торфа // Агрохимия. 1966. №9. С. 88-94.

2. Агапов А.И., Бойчук В.А. Влияние минералогического состава и органического вещества на поглощение микроколичеств Со44" илистой фракцией дерново-подзолистой почвы // Изв. АН БССР. Сер. с-х н. 1968. №1. С. 17-22.

3. Агроклиматические ресурсы Литовской ССР и Калининградской области РСФСР. Л.: Гидрометеоиздат. 1972. 144 с.

4. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. М.: Логос. 2000. 627 с.

5. Алисеевич М.К., Лавринович М.В., Барташевич С. В. Подвижные формы микроэлементов в почвах некоторых сопряженных ландшафтов Витебской области БССР // Геол. и геогр. Минск. 1984. №6. С. 122-129.

6. Анспок П.И. Микроудобрения. Л.: Агропромиздат. 1990. 272 с.

7. Аристархов А.Н. Эколого-агрохимическое обоснование оптимизации питания растений и комплексного применения макро- и микроудобрений в агроэкосистемах. Автореф. докт. дисс. М. 2000. 88 с.

8. Бабаева И.П., Левин С.В., Решетова И.С. Изменение численности микроорганизмов в почвах при загрязнении тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ. 1980. С. 115-120.

9. Багинскас Б.П. Микроэлементы в почвах Литовской ССР и их влияние на растения. Автореф. докт. дисс. Каунас. 1971. 122 с.

10. Важенин КГ. Методическими указаниями по агрохимическому обследованию и картографированию почв на содержание микроэлементов. М. 1976. 78 с.

11. Важенин И.Г., Белякова В.И. Агрохимическая характеристика почв. Агрохимические работы в Калининградской области. М.: Изд-во АН СССР. 1959. С. 40-70.

12. Васяев Г.В. Действие кобальтовых, медных и молибденовых удобрений на содержание микроэлементов в почвах и урожай растений // Тр. Зап. Ленинградского с.-х. ин-та Л. 1974. С. 3-10.

13. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеяных химических элементов в почвах. М.: Изд-во АН СССР. 1957. 232 с.

14. Временные методические указания по агрохимическому обследованию снежного покрова сельскохозяйственных угодий. М.: ЦИНАО. 1989.10 с.

15. Гладилович Б.Р., Антонова Г.П., Вардъя И.П., Дрель Р.И. Содержание микроэлементов в некоторых почвах Владимирской области // Зап. Ленинградского с-х ин-та. 1972.200. С. 24-31.

16. Глазовская М.А. Принципы классификации почв и их устойчивость к техногенезу // Биохимические циклы в биосфере. М.: Наука. 1976.

17. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Высш. шк. 1988. 328 с.

18. Глазовская М.А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям. М.: Изд-во МГУ 1997. 102 с.

19. Дворникова Л Д. Микроэлементы в дерново-подзолистых почвах Центральной части южно-таежной подзоны // Вестн. Ленинградского ун.-та. 1974. №12. С. 114-122.

20. Дедков В.П. Растительность // Калининградская область: Очерки природы. 2-е изд. доп. и расш. Калининград: Янтарный сказ. 1999. С. 139-148.

21. Державин ЯМ., Аристархов А.Н., Поляков А.Н. и др. Содержание подвижных форм микроэлементов в почвах СССР и эффективность микроудобрений // Агрохимия. 1989. №11. С. 74-79.

22. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М.: Мысль. 1983. 272 с.

23. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: Высш. шк. 1998. 413 с.

24. П.Добровольский Г.В. Почвы речных пойм центра Русской равнины. М.: Изд-во1. МГУ 1968. 296 с.

25. Добровольский Г.В., Никитин ЕД. Экологические функции почвы. М.: Изд-во МГУ. 1985. 137 с.

26. Доминго Х.Л. Кобальт в окружающей среде и его токсикологические характеристики // Проблемы загрязнения окружающей среды и токсикологии. М. 1993.С. 118-136.

27. Дубиковский Г.П. Закономерности распределения микроэлементов в почвах Белорусской ССР и их влияние на растения. Автореф. док. дисс. Каунас. 1975. 49 с.

28. Дубиковский Г.П. Исследования по крупномасштабному картографированию почв пашни и луговых угодий БССР на содержание подвижных форм микроэлементов // Сб. науч. тр. ЦИНАО. М. 1981. С. 31-37.

29. Дубиковский Г.П. О рациональном применении микроудобрений // Агрохимия. 1980. № ю. С. 121-125.

30. Дубиковский Г.П., Новицкий Р.А. Биогеохимические особенности агроценозов БССР // Микроэлементы в окружающей среде. Киев: Наук, думка. 1980. С. 54-58.

31. ЗА. Дубиковский Г.П., Халемская С.Д., Белая Л.А. Влияние микроудобрений на урожай и качество лугового сена // Агрохимия. 1981. №2. С. 114-119.

32. Евдокимова Г.А. Эколого-микробиологические основы охраны почв Крайнего севера. Апатиты. 1995.268 с.

33. Журавлева Е.Г. К вопросу о содержании микроэлементов в органическом веществе почв // Почвоведение. 1965. №12. С. 20-24.

34. Завалишин А.А., Надеждин Б.В. Почвенный покров Калининградской области // Почвы Калининградской области. М.: Изд-во АН СССР. 1961. С. 5-130.

35. Зборищук Ю.Н. Микроэлементы в почвах Русской равнины // Микроэлементы в природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ 1973. С. 87-98.

36. Зборищук Ю.Н., Зырин Н.Г. Среднее содержание В, Mn, Со, Zn, Mo и J в почвах Европейской части СССР // Агрохимия. 1974. №3. С. 88-94.

37. Ильин В.Б. Микроэлементы в почвах южной части Западной Сибири // Изв. Сибирского отд. АН СССР. 1968. Вып. 3. С. 46-48.

38. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. Новосибирск: Наука. 1991. 148 с.

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

40. Кабата-Пендиас А., ПендиасХ. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир. 1989.439 с.

41. Карпухин А.И. Функции комплексных соединений в генезисе и плодородии почв // Известия ТСХА. 1989. №4. С. 54-61.

42. Каталымов М.В. Микроэлементы и микроудобрения. М.: Изд-во Химия. 1965. 332 с.

43. Кедров-Зихман О.Н. Микроэлементы в жизни растений и животных. М. Изд-во АН СССР. 1952.21 с.

44. Ковальский В.В. Геохимическая экология. М.: Наука. 1974. 300 с.

45. Ковальский В.В. Геохимическая среда и жизнь. М.: Наука 1982. 77 с.

46. Ковальский В.В., Андрианова Г.А. Микроэлементы в почвах СССР. М.: Наука.1970. 179 с.

47. Ковальский В.В., Раецкая Ю.И., Грачева Т.И. Микроэлементы в растениях и кормах. М.: Колос. 1971. 235 с.

48. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука. 1985. 263 с.

49. Ковда В.А. Основы учения о почвах. М.: Наука. 1973. Кн. 2. 468 с.

50. Ковда В.А., Зырин Н.Г. Микроэлементы в почвах СССР. М.: Изд-во МГУ. 1981. 252 с.

51. Кошелева Н.Е., Касимов Н.С., Самонова О.А. Регрессионные модели поведения тяжелых металлов в почвах Смоленско-Московской возвышенности // Почвоведение. 2002. №8. С. 954-966.

52. Кремлев Е.П., Панасин В.И., Калиниченко JI.A. Профилактика минеральной и витаминной недостаточности у животных. Калининград: Кн. изд.-во. 1986. 168 с.

53. Кудло К.К., Вашкевич Л.Ф., Свирновский Л.Я., Микулович Л.С. Некоторые закономерности распределения подвижного кобальта в почвах Белоруссии // Вестн. Белорусского ун-та 1972. Сер. 2. №1 С. 76-80.

54. Кудло К.К., Зайко С.М., Лесковец Г.В. Содержание микроэлементов в атмосферных осадках. // Биологическая роль и практическое применение микроэлементов. Рига: Зинатне. 1975. Ч. 2.

55. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. М.: Агропромиздат. 1990. 219 с.

56. Кулаковская Т.Н., Смеян Н.И. Почвы Белорусской ССР. Минск: Ураджай. 1974. 352 с.

57. Куликов Н.В. О поглощении кобальта растениями в зависимости от содержания гумуса в почве // Почвоведение. 1961. №4.С. 15-18.

58. Литвин В.М. Рельеф и геоморфологическое районирование // Калининградская область: Очерки природы. 2-е изд. доп. и расш. Калининград: Янтарный сказ. 1999. 229 с.

59. Лукашев К.И., Петухова Н.Н. Микроэлементы в ландшафтах Белорусской ССР // Почвоведение. 1975. №8. С. 47-55.

60. Лукашев К.И., Петухова Н.Н. Основные химические элементы в почвах Белорусской ССР // Почвоведение. 1971. №12. С. 42-54.

61. Лупинович И.С., Дубиковский Г.П. и др. Микроэлементы в почвах БССР и эффективность микроудобрений. Минск: Ураджай. 1970. 196 с.

62. Лупинович И.С., Дубиковский Г.П. О зависимости содержания микроэлементов от механического состава дерново-подзолистых почв в БССР II Агрохимия. №12. 1966. С.75-79.

63. Лупинович И.С., Дубиковский Г.П. Содержание микроэлементов в почвах Белорусской, Латвийской, Литовской ССР // Микроэлементы в почвах Советского Союза. М.: Изд-во МГУ 1973. С. 123-150.

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

65. Матвеев Ю.М., Попова И.В., Чернова О.В. Проблемы нормирования содержания химических соединений в почвах // Агрохимия. 2001. №12. С. 54-60.

66. Межалс Г.В. Микроэлементы в лесных почвах Латвии // Почвоведение. 1995. №4. С. 486-490.

67. Менъкин В.К. Кормление животных. М.: Колос. 2003. 360 с.

68. Методические указания по проведению локального мониторинга на реперных участках. М.: ЦИНАО. 1993. 61 с.

69. Методические указания по проведению комплексного агрохимического обследования почв сельскохозяйственных угодий. М.: ЦИНАО. 1994. 97 с.

70. Милащенко Н.Э., Соколов О.А., Брайсон Т., Черников В.А. Устойчивое развитие агроландшафтов. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН. 2000. Т. 2. 282 с.

71. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. М.: Агропромиздат. 1990. 257 с.

72. Мотузова Г.В., Карпова Е.А., Малинина М.С., Чичева Т.Е. Почвенно-химический мониторинг фоновых территорий. М.: Изд-во МГУ. 1989. 87 с.

73. Небольсин А.Н. Содержание Си, Zn, Со и Мо в пахотных почвах Ленинградской области // Сб. Научных тр. Северо-Западного научно-исслед. ин-та сельского хозяйства. 1966. Вып. 11. С. 117-130.

74. Небольсин А.Н., Небольсина З.П. О регулировании содержания микроэлементов в кормовых растениях // Агрохимия. 1969. №11. С. 141-147.

75. Никитин Б.А. Содержание микроэлементов в окультуренных дерново-подзолистых почвах//Агрохимия. 1966. №12. С. 89-93.

76. Новикова С.И. Зависимость содержания подвижного кобальта от агрофизических и агрохимических свойств дерново-подзолистых почв // Актуальные проблемы сельского хозяйства: Сб. науч. тр. КГТУ. Калининград.2001. Ч. I. С. 191-197.

77. Новикова С.И. Распределение кобальта в агрофитоценозах Калининградской области // Актуальные проблемы сельского хозяйства. Сб. науч. тр. КГТУ. Калининград. 2001. Ч. II С. 175-180.

78. Новикова С.И., Рымаренко Д.А. Зависимость подвижного кобальта от группового фракционного состава гумуса дерново-подзолистых почв // Современные проблемы сельского хозяйства: Сб. науч. тр. КГТУ. Калининград.2002. С. 125-130.

79. Новиков Ю.В., Ласточкина К.О., Болдина З.Н. Методы определения качества воды водоемов. М.: Медицина. 1990. 400 с.

80. Ноздрюхина Л.Р. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М.: Наука. 1977. 184 с.

81. Обухов А.И., Ефремова Л.Л. Охрана и рекультивация почв, загрязненных тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы. Мат-лы 2-й Всесоюзн. конф. М. 1988. 4.1. С. 23-26.

82. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение // Химия в сельском хозяйстве. 1995. №4. с. 8-16.

83. Онегина Л.К., Тойкка М.А. Микроэлементы в природных водах и донных отложениях озер Карелии // Микроэлементы в биосфере Карелии и сопредельных районов. Петрозаводск. 1976. Кн. 1. С. 86-154.

84. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: Изд-во МГУ. 1990. 325 с.

85. Панасин В.И. Микроэлементы и урожай. Калининград: Кн. изд.-во. 1995.276 с.

86. Панасин В.И. Содержание микроэлементов в почвах Калининградской области. Калининград: Кн. изд.-во. 1979. 106 с.

87. Панасин В.И., Рымаренко Д.А. Гумус и плодородие почв Калининградской области. Калининград: Изд-во КГУ. 2004.220с.

88. Панасин В.И., Слобожанинова ВД. Агрохимические аспекты распространения меди в агроэкосистемах Калининградской области. Калининград: Изд.-во КГУ. 2003.286 с.

89. Панасин В.И., Широков В.В. Содержание микроэлементов в почвах Калининградской области // Агрохимическое обследование почв на содержание подвижных форм микроэлементов и эффективность удобрений. Сб. науч. тр. М.: ЦИНАО. 1981. С. 43-52.

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

91. Пейве Я.В. Агрохимия и биохимия микроэлементов. М.: Наука. 1980.430 с.

92. Пейве Я.В. Микроэлементы и их значение в сельском хозяйстве. М.: Сельхозизд. 1961.63 с.

93. Пейве Я.В., Ягодин Б.А., Жизневская Г.Я. Хлороз растений, вызываемый избытком кобальта// Агрохимия. 1966. №9. С. 53-55.

94. Перевозчикова Е.М. Микроэлементы в почвах и почвообразующих породах юго-восточной Карелии // Уч.зап. Петрозаводского ун-та. 1967. 14. №3. С. 55-58.

95. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высш. шк. 1979.423 с.

96. Перельман Ф.М., Зворыкин А.Я. Кобальт и никель. М.: Наука. 1975. 215 с.

97. Пилипушко В.Н., Туев Н.А. Изучение подвижности кобальта в почвах и доступности его растениям // Вестн. Ленингр. ун-та. Л.,1972. №5. С.105-111.

98. Потатуева Ю.А., Янчук И.А. Агрохимическое значение кобальта // Химия в сельском хозяйстве. 1980. №3. С. 15-20.

99. Почвенно-экологический мониторинг / Под ред. Д.С. Орлова и В.Д. Васильевской. М.: Изд-во МГУ. 1994. С. 147-158.

100. Признаки голодания растений. Сб. статей. Пер. с англ. Руденской Б.Я., Фукс З.В. М.: Изд-во иностр. лит-ры. 1957. 226 с.

101. Прохоров В.М., Москевич Л.И, Кудряшов В.А. Влияние свойств почвы на сорбцию кобальта // Почвоведение. 1979. №3. С. 46-53.

102. Ъ. Редько Н.В., Антонов А.Я., Солнцев К.М. Справочник по кормовым бобам. Минск.: Ураджай. 1990. 397 с.

103. Рерих В.И., Зырин Н.Г., Тихомиров Ф.А. О формах кобальта в почве // Вест. Московского ун.-та. Биол. почвовед. 1975. №3. С. 102-109.

104. Ринъкис Г.Я. Оптимизация минерального питания растений. Рига: Зинатне. 1972. 355 с.

105. Ринъкис Г.Я., Ноллендорф В.Ф. Сбалансированное питание растений макро- и микроэлементов. Рига: Зинатне. 1982. 304 с.

106. Руднева Е.Н., Веригина К.В., Добрицкая Ю.И. О содержании микроэлементов в некоторых почвах и почвообразующих породах Карелии // Почвоведение. 1972. №10. С. 26-38.

107. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды. М.: Недра. 1990. 352 с.

108. Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы. Л.: Недра. 1984. 231 с.

109. Сергеева Ж.В. Распространение микроэлементов в некоторых почвах Ленинградской области // Зап. Ленинградского с.-х. ин.-та. Л.: Пушкин. 1971. С. 16-20.

110. Сергеева Ж.В. Содержание микроэлементов в озерно-ледниковых песках Ленинградской области // Микроэлементы в почве: Сб. статей ЛСХИ. Л.: Пушкин. 1972. С. 18-23.

111. Симаков В.Н., Пилипушко В.Н. Изучение комплексообразования кобальта с гуминовыми и фульвокислотами методом высокочастотного титрования // Почвоведение. 1973. №4. С. 28-33.

112. Скворцова И.Н., JIu С.К., Воротейкина И.П. Зависимость некоторых показателей биологической активности почв от уровня концентрации тяжелых металлов // Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: МГУ. 1980. С. 121-125.

113. Смирнов П.И., Петербургский А.В. Агрохимия. М.: Логос. 1975. 512с.

114. Собачкин А.А. Роль микроудобрений в сельскохозяйственном производстве // Синтез и исследование микроудобрений на полимерной основе. Горький: ГГУ. 1985. С. 37-41.

115. Терентьева М.В., Дорожкина JI.H. Содержание микроэлементов в различных частях картофеля по фазам развития // Агрохимия. 1967. №2. С. 67-71.

116. Тихомиров Ф.А., Рерих В.И., Зырин Н.Г. Накопление растениями природного и внесенного кобальта и цинка // Агрохимия. 1979. №6. С. 96-103.

117. Тойкка М.А., Перевозчикова Е.М., Левкина Т.Н. и др. Микроэлементы в Карелии. Л.: Наука. 1973.284 с.

118. Тойкка М.А., Перевозчикова Е.М., Левкина Т.Н. Содержание и закономерности распространения микроэлементов в горных и почвообразующих породах, почвах, водах и растениях Карелии // Биологическая роль микроэлементов. М.: Наука. 1983. С. 161-165.

119. Томме М.Ф. Минеральный состав кормов. М.: Колос. 1968. 256 с.

120. Трейман А.А. Динамика химического состава кормовых бобов // Вестник с.-х. науки. 1991. №10 (241). С. 95-100.

121. Трейман А.А. Потребление макро- и микроэлементов конскими бобами // Агрохимия. 1990. №10. С. 59-69.

122. Хенниг А. Минеральные вещества, витамины, биостимуляторы в кормлении сельскохозяйственных животных. М.: Колос. 1976. 560 с.

123. Хохрин С.Н. Кормление крупного рогатого скота, овец, коз и лошадей. СПб.: Профикс. 2003. 452 с.

124. Черников В.А., Алексахин P.M., Голубев А.В. и др. Агроэкология. М.: Колос. 2000. 536с.

125. Черных Н.А., Милащенко Н.З., Ладонин В.Ф. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами. М.: Агроконсалт. 1999. 176 с.

126. Чумаченко И.Н., Ковалева Т.Н., Дурбажева Э.С. и др. Комплексная предпосевная обработка семян микроэлементами и пленкообразующими препаратами // Химия в сельском хозяйстве. 1985. XXIII. №8. С. 22-26.

127. Шакури Б.К. Закономерности распределения микроэлементов в системе вертикальной зависимости // Вестник с.-х. науки. 1976. №10. С. 22-27.

128. Широков В.В. Микроэлементы в почвах польдеров Калининградской области и эффективность микроудобрений. Автореф. канд. с-х наук. Ленинград. 1982.21 с.

129. Шихова Л.Н., Дабах Е.В. Содержание микроэлементов в почвообразующих породах Кировской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2000. №2. С. 13-15.

130. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. Л.: Наука. 1974. 324 с.

131. Ягодин Б.А. Агрохимия. М.: Колос. 1982. 574 с.

132. Ягодин Б.А. и др. Накопление Со и Сг в основных сельскохозяйственных культурах в учхозе «Михайловское» Московской области // Известия ТСХА. 1994. Вып. 3. С. 115-123.

133. Ягодин Б.А. Кобальт в жизни растений. М.: Наука. 1970. 345 с.

134. Ягодин Б.А. Сера, магний и микроэлементы в питании растений // Агрохимия. 1985. №11. С. 117-127.

135. Ягодин Б.А., Овчаренко Г.А. Поступление кобальта в растения кормовых бобов в зависимости от содержания этого элемента в семенах и питательной среде // Агрохимия. 1969. №3. С. 101-105.

136. Ягодин Б.А., Тищенко И.В. Содержание микроэлементов цинка и кобальта в почве и растениях в зависимости от применяемых удобрений // Вестник с.-х. науки. 1978. №3. С. 42-49.

137. Ягодин Б.А., Торшин С.П., Кокурин Н.Л., Савидов Н.А. Вариабельность микроэлементного состава зерна основных злаковых культур и факторы, ее определяющие//Агрохимия. 1989. №3. С. 125-135.

138. Ягодин Б.А., Торшин С.П., Кокурин H.JI., Савидов Н.А. Вариабельность микроэлементного состава зерна основных зернобобовых культур и факторы, ее определяющие//Агрохимия. 1990. №3. С. 126-139.

139. Якушевская И.В. Микроэлементы в природных ландшафтах. М.: Изд-во МГУ. 1973. 100 с.

140. Hodgson J.F., Tiller Kevin G., Fellows M. Effect of iron removal on cobalt sorption by clays // Soil Sci. 1969. 108. №6. C. 391-396.

141. Kalmet R. Kobaltisisaldusest Eesti NSV muldades. Tead. toode roqumik // Eesti Maaviljel ja Maaparand. Tead. Umrimise Jnst. 1967. №10. C. 129-140.

142. Prabhararan Nair K. P., Cottenie A.A. A statistical evaluation of the enter -relationships between parcle size fractions free iron oxide and trace elements // J. Soil. Sci. 1971.22. №2. S. 203-209.

143. Richter D., Fiedler H.J. Zum Mikronahrstoffgehalt badenbilder Zesteine im Mittelgebirge und Mittelgebirgsvorland. Arch. Asherund Pflanzenbau und Bodenk. 1976. 20. №9.-c. 621-630.

144. Schnetzer H.Z., Chetelat A., Besson J.-M. Auswirkung von Klarschlamm and Klarschlamm kompost auf den Schwermetallgehalt von Futterpflanzen im GefaBversuch // Zandwirschaftliche Forschung. 1980. S.-H. 36. S. 343-352.

145. Sillanpaa M. Trace elements in soils and agriculture. FAO soils bulletin. Rome. 1972. V. 17. 67 p.

146. Tabatabai M.A. Effects of trace elements on urease activity in soils // Soil Biol, and Biochem. 1977. Vol. 9. №1. P. 9-13.

147. Verloo M., Willaert G„ Cottenie A. Determination of the upper critical levels of heavy metals in plants and soils // Chem. Prot. Environ. 1986. Proc. 5-th Jnt. Canf. Leufen. 9-13 Sept. 1985 Amsterdam e.a. 1986. P. 207-215.

Информация о работе

Новикова, Светлана Ивановна
кандидата биологических наук
Калининград, 2005
ВАК 03.00.16

Диссертация

Эколого-агрохимические аспекты распространения кобальта в агроэкосистемах Калининградской области - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы