Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия
Автореферат диссертации по теме "Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений"
На правах рукописи
КЕО СОПХЕАК ЛИН
ИЗУЧЕНИЕ РЕАКЦИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ
НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И НИКЕЛЕМ ПРИ РАЗНОМ УРОВНЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ
Специальности: 06.01.04 - агрохимия,
06.01.09 - растениеводство
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Москва 2005
Работа выполнена на кафедре сельского хозяйства зарубежных стран Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К.А. Тимирязева
Научные руководители:
кандидат биологических наук, доцент Н.Г. Ракипов, доктор биологических наук, профессор В.В. Кидин
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор В.М. Зубкова,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.Е. Долгодворов
Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова (ВНЙИА)
30
Защита диссертации состоится « 19 » декабря 2005 г. в « 14 » час на заседании Диссертационного совета Д 220.043.02 при РГАУ - МСХА имени К.А, Тимирязева
Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый Совет РГАУ - МСХА имени К.А.Тимирязева
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ РГАУ - МСХА имени К.А.Тимирязева
Автореферат разослан « Ж ¿005 г.
Ученый секретарь диссертационного совета -кандидат биологических наук
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
У
Актуальность темы. Постановка цели и задач исследований. Современная цивилизация находится в полной зависимости от широкого ряда металлов, причем непрерывный рост численности населения и связанного с этим ежегодного потребления их на нашей планете неизбежно ведет к экологическим проблемам из-за широкого рассеивания в окружающую среду.
В естественных условиях тяжелые металлы встречаются во всех объектах окружающей среды, и многие из них, жизненно необходимые для нормального роста и развития живых организмов, в чрезмерных концентрациях могут оказывать сильное токсическое действие на живые системы.
Между тем, несмотря на долгую историю связи между металлами и развитием человечества, до сих пор остаются без ответа многие вопросы, связанные с их поведением в окружающей среде, в частности в системе «растение -почва - удобрение». Более того, большинство публикаций ограничивается рассмотрением только одного отдельно взятого элемента, хотя известно, что в объектах окружающей среды металлы редко встречаются отдельно. Сопутствующие элементы, чаще всего это другие тяжелые металлы, могут влиять друг на друга, проявляя аддитивное, синергетическое или антагонистическое взаимодействия как при поступлении в растения, так и относительно их биологической активности. Кроме того, основная масса публикаций по тяжелым металлам посвящена дикорастущим растениям. Относительно возделываемых растений они изучены весьма слабо, и те немногие публикации, в частности по зерновым культурам, носят весьма противоречивый характер и не дают удовлетворительные ответы на вопросы агрохимика и растениевода.
Цель и задачи исследований. В связи с вышесказанным цель исследований - изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на тяжелые металлы кадмий, свинец и никель при загрязнении ими почвы в разной степени и в разных сочетаниях и выявление возможности снижения их токсичности для растений путем варьирования уровня минерального питания и подбора сорта культуры.
В соответствии с поставленной целью в задачу исследований входило:
1. Изучение влияния загрязнения почвы кадмием, свинцом и никелем раздельно и в разных сочетаниях на общую и зерновую продуктивность, структуру урожая яровой пшеницы на разных фонах минерального питания.
2. Оценка влияния загрязнения почвы кадмием, свинцом и никелем на тесноту и направленность корреляционных связей между зерновой продуктивностью растений и отдельными ее элементами у яровой пшеницы на разных фонах минерального питания.
3. Оценка влияния загрязнения почвы тяжелыми металлами при разном уровне минерального питания на содержание и распределение кадмия, свинца и никеля в растениях яровой пшеницы.
4. Выявление сортовой реакции яровой пшеницы по зерновой продуктивности и элементам структуры урожая на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем в разных сочетаниях (на примере трех сортов).
5. Определение реакции сортов яровой пшеницы разного географического происхождения на загрязнение почвы кадмием и выявление фитотоксич-ных концентраций кадмия в растениях (на примере восьми сортов).
6. Выявление связи между экстрагируемостью кадмия и никеля из почвы разными экстрактантами и их поглощением растениями (на примере ярового ячменя).
Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований по агрохимии и растениеводству РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева. Кроме того, при выполнении диссертационной работы принималось во внимание современное состояние и перспективы научных исследований в области агрохимии и растениеводства в стране соискателя - в Королевстве Камбоджа.
Научная новизна работы заключается в том, что полученные экспериментальные данные значительно расширяют существующие теоретические представления о поведении наиболее проблемных тяжелых металлов - кадмия, свинца и никеля в системе «растение - почва — удобрение». На примере яровой пшеницы выявлены аддитивные, синергитические и антагонистические взаимодействия между тяжелыми металлами при их поступлении и распределении в растениях, а также относительно их влияния на общую и зерновую продуктивность, ее отдельные элементы на разных фонах минерального питания.
Впервые оценено влияние загрязнения почвы кадмием, свинцом и никелем на тесноту и направленность корреляционных связей между зерновой продуктивностью яровой пшеницы и отдельными ее элементами и показана возможность сохранения высокосущественных положительных корреляций путем улучшения условий минерального питания растений. Проведена оценка влияния загрязнения почвы металлами при разном уровне минерального питания на содержание и распределение кадмия, свинца и никеля в растениях яровой пшеницы.
Определены пределы сортовой реакции яровой пшеницы разного географического происхождения на загрязнение почвы кадмием и выявлены фи-тотоксичные концентрации кадмия в почве и в растениях (на примере восьми сортов). Выявлены корреляционные связи между экстрагируемостью кадмия и
никеля из почвы шестью разными экстрактантами и поглощением этих металлов растениями (на примере ярового ячменя).
Практическая значимость работы состоит в том, что на загрязненной кадмием и свинцом дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (рНш 5 9) показана возможность сохранения тесной положительной корреляционной связи между зерновой продуктивностью ее основными элементами путем улучшения питания растений внесением полного минерального удобрения что рекомендуется принимать во внимание при выращивании яровой пшеницы на загрязненных этими металлами почвах.
Выявлено, что среди восьми сортов разного географического происхождения наиболее высокой устойчивостью к токсическому действию кадмия на загрязненной кадмием дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (рНш 4,0) обладает сорт Соналика (Индия), на который, как на исходный материал, рекомендуется обратить внимание в селекции яровой пшеницы на устойчивость к техногенному загрязнению почв.
На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (рНКС14,8) с использованием шести экстрагирующих веществ установлено, что содержание кадмия в яровом ячмене (зерно и солома) коррелирует с его содержанием в почве, экстрагируемым ЭДТА [0,01 М ЭДТА в 1 М (ЫЩЬСОз с рН 8,6], а содержание никеля - с его содержанием в почве, экстрагируемым 2 н. НС1, что рекомендуется использовать для диагностики содержания доступных форм в почве соответственно кадмия и никеля для этой культуры.
Апробация работы. Материалы исследований докладывались на заседаниях кафедры сельского хозяйства зарубежных стран РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева при ежегодной переаттестации аспирантов, на 39-й Международной научной конференции докторантов, аспирантов и соискателей ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова 2005 г. По теме диссертации опубликовано 2 работы.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста и включает введение, обзор литературы, экспериментальную часть, выводы, практические рекомендации, список литературы (из 289 наименований, в том числе 123 на иностранных языках), приложения, содержит 46 таблиц, 20 рисунков.
МЕСТО, УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Для решения поставленных задач проводили 9 вегетационных и один микрополевой опыт соответственно с 12 сортами яровой пшеницы и одним сортом ярового ячменя. Схемы опытов показаны ниже в соответствующих
разделах в таблицах, где цифры при символах тяжелых металлов означают их количество в мг/кг почвы.
Вегетационные опыты 1-8 проводили в вегетационном домике кафедры агрономической и биологической химии методом почвенной культуры в сосудах Митчерлиха на 5 кг воздушно-сухой почвы (Журбицкий, 1968). Почва (I) - дерново-подзолистая среднесуглинистая из учхоза «Михайловское» Подольского района Московской области (табл. 1).
Таблица 1
Агрохимическая характеристика дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы (0-20 см)
Почва рН (КС1) Гумус (по Тюрину), % Общий азот, % Нг | S V,% Р2О5 ! К20
мг-экв/100 г почвы по Кирсанову, мг/100 г почвы
I 5,9 2,0 0,08 2,2 15,0 87 20,0 18,0
П 4,0 2,7 0,13 4,8 7,8 61 3,1 9,0
III 4,8 1,7 0,11 4,0 10,9 78 10,1 15,0
Содержание в почве растворимых в 1 н. НС1 кадмия, свинца и никеля составило соответственно ОД 1, 3,50 и 2,88 мг, а форм, растворимых в ацетат-но-аммонийном буфере с рН 4,8, - соответственно 0,04, 0,95 и 2,01 мг/кг почвы.
В вегетационных опытах 1-4 (2003 г.) изучали влияние загрязнения почвы кадмием, свинцом и никелем в разной степени раздельно (соответственно опыты 1-3) или в разных сочетаниях (опыт 4) на яровую пшеницу (сорта Лада) при разных уровнях минерального питания. Загрязнение создавали путем внесения кадмия [в форме Cd(N03)2 х 6Н20)] в количестве 0, 4, 8 и 12 мг Cd/кг, свинца [в форме Pb(N03)2] в количестве О, 100, 200 и 300 мг Pb/кг и никеля [в форме NiS04 х 7Н20] в количестве 0, 10, 20 и 30 мг Ni/кг почвы. Уровни минерального питания 0 NPK, 1,0 NPK и 1,5 NPK создавали по методике, специально разработанной для яровой пшеницы (Журбицкий, 1968), путем внесения азота, фосфора и калия в виде водных растворов соответственно мочевины, однозамещенного фосфата калия и хлористого калия. Уровень 0 NPK - вариант без внесения удобрений, уровень 1,0 NPK - с внесением 150 мг N, 100 мг Р205 и 100 мг К20/кг почвы, а уровень 1,5 NPK - с внесением 225 мг N, 150 мг Р205 и 150 мг К20/кг почвы.
В зерне и соломе после сухого озоления и растворения золы в смеси соляной и азотной кислот определяли содержание тяжелых металлов на атомно-абсорбционном спектрофотометре РС-5100 «Perken-Elmer» (ГОСТ 26929-94). Корреляционный и регрессионный анализы проводили по программе «STRAZ» на ЭВМ.
В вегетационных опытах 5-8 (2004 г.) изучали реакцию трех сортов яровой пшеницы (Московская 35, Иволга, Энита) на загрязнение почвы кад-
мием, свинцом и никелем в разных сочетаниях на фоне 1,0 NPK. Место, условия и методы исследований такие же, что и в вегетационных опытах 1-4,
В вегетационном опыте 9 (2004 г.) изучали фитотоксичность кадмия для восьми сортов яровой пшеницы разного географического происхождения (Ленинградка, Минская, Родина и Московская 21 - СССР; Кальян-сона - Индия; Соналика - Индия; Ред-ривер - США; Сиете-серрос - Мексика). Место методика и условия проведения опыта те же, что и в вегетационных опытах 1-8, за исключением почвы. Почва (И) - дерново-подзолистая среднесуглини-стая из Лесной опытной станции РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева (табл. 1). Вносили кадмий в количестве 0, 5, 10 и 20 мг Cd/кг почвы (в форме 3 CdS04 х 8Н20) на фоне 1,0 NPK при набивке сосудов в четырехкратной по-вторности. Влажность почвы поддерживали на уровне полной полевой влаго-емкости поливом дистиллированной водой.
Посев проводили сухими семенами. После прореживания всходов в каждом сосуде оставляли по 10 растений. Убирали растения в фазе полной спелости по мере созревания. В образцах зерна и соломы после сухого озоления и растворения золы в смеси соляной и азотной кислот определяли содержание кадмия на атомно-абсорбционном спектрофотометре РС-5100 «Perken-Elmer» (ГОСТ 26929-94).
В микрополевом опыте (опыт 10, 2003-2004 гг.) с яровым ячменем сорта Московский 121, проведенном на дерново-подзолистой почве (почва III, табл. 1) на Опытной станции растениеводства РГАУ - МСХА имени К.а' Тимирязева, изучали связь между экстрагируемостью кадмия и никеля из почвы разными экстрактантами и их поглощением растениями.
Для выращивания растений использовали рамки, изготовленные из прутьев нержавеющей стали, с размерами 33 х 33 х 25 см, обтянутые с четырех боковых сторон полиэтиленовой пленкой таким образом, чтобы верхняя и нижняя части оставались открытыми. Рамки помещали (вкапывали) в почву на глубину 25 см. Перед посевом ячменя в верхний 12,5 см слой почвы, масса которой составляла 15 кг (в расчете на воздушно-сухую почву), вносили кадмий (в дозах 0, 4, 8 и 12 мг Cd/кг почвы) и никель (в дозах 0, 10, 20 и 30 мг Ni/кг почвы) раздельно или в наиболее высокой дозе совместно соответственно в форме 3 CdS04 х 8 Н20 и Ni(NO,b х 6Н20. В качестве фона вносили 150 mtN, 100 мг Р20$ и 100 мг froO/icr почвы соответственно в форме CO(NH2)2 КН2Р04 и KCl. Опыт закладывали методом рецдомизированных блоков в тред повторностях. В каждой рамке (делянке) после прореживания всходов оставляли по 20 растений. Убирали растения в фазе полной спелости и анализировали на содержание кадмия и никеля методом атомной абсорбционной спек-трофотометрии после озоления в смежи НШ3 и HCIO4.
Для экстрагирования тяжелых металлов из почвы использовали следующие экстрактанты:
1). HN03 + HCl в соотношении 1:3 (царская водка); соотношение почвы к экстрактанту - 1:12; экстракция в течение 30 минут при температуре 110-120°С в горячей чашечке. Экстракт фильтровали и разбавляли до 25 мл дистиллированной водой {Van Loon, Lichwa, 1973).
2). 2 н. HCl; почвенную пробу 5 г взбалтывали в 50 мл экстрактанта в течение 1 ч и суспензию фильтровали (Brune, Ellinghaus, 1981).
3). 1 н. CH3COONH4 (pH 7,0); соотношение почвы к экстрактанту - 1:10; продолжительность взбалтывания - 30 минут (John et al, 1972).
4). 0,5 н. СН3СООН; соотношение почвы к экстрактанту - 1:10; продолжительность взбалтывания - 30 минут (John et al.,1972).
5). 1 н. буфер (СН3СООН + NH4OH) с pH 4,8; почвенную пробу 5 г взбалтывали в 50 мл экстрактанта в течение 1 ч и суспензию фильтровали (Krupskii, Älexcmdrova, 1964).
6). ЭДТА [0,01 М ЭДТА в 1 М (NH^COs] с pH 8,6; соотношение почвы к экстрактанту - 1:2; продолжительность взбалтывания - 30 минут (Trierweiler, Lindsay, 1969).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на продуктивность яровой пшеницы при разном уровне минерального питания
Выявлено существенное влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на общую и зерновую продуктивность растений, их уборочный индекс, которое проявлялось в разной степени в зависимости от характера загрязнения почвы и уровня минерального питания растений.
Повышение уровня загрязнения кадмием с 0 до 12 мг/кг почвы вызывало устойчивое снижение зерновой продуктивности растений на всех уровнях питания - с 14,1 до 11,0 г/сосуд на фоне 0 NPK, с 17,1 до 13,2 г на фоне 1,0 NPK и с 21,0 до 13,6 г/сосуд на фоне 1,5 NPK (табл. 2). Повышение уровня минерального питания, в свою очередь, увеличивало зерновую продуктивность растений при всех уровнях загрязнения почвы кадмием. Важнейший хозяйственно-ценный признак яровой пшеницы - уборочный индекс заметно уменьшался по мере повышения уровня загрязнения почвы кадмием при всех уровнях минерального питания. Повышение уровня минерального питания тоже вызывало существенное уменьшение этого показателя при всех уровнях загрязнения почвы кадмием. Все это происходило главным образом в результате того, что урожайность соломы увеличивалась при повышении уровня минерального питания значительно больше, чем урожайность зерна.
Действие свинца на зерновую продуктивность растений проявилось неоднозначно (табл. 2). В вариантах без внесения удобрений этот металл при всех его дозах оказывал на урожайность зерна примерно одинаковое положительное влияние. Это, возможно, связано с тем, что в состав соли - РЬ(Ж)3)2, использованной для загрязнения почвы, входит азот - один из основных элементов питания растений. В то же время на высоком фоне удобрения (1,5 ЫРК) свинец, особенно в дозах 100 и 200 мг/кг почвы, вызывал существенное снижение зерновой продуктивности растений. Следует заметить, что
Таблица 2
Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на урожайность и уборочный индекс яровой пшеницы copi a Лада при разном уровне минерального питания
Доза металла, мг/кг почвы Урожайность, г/сосуд Уборочный индекс, %
зерно солома
0NPK 1,0NPK 1,5NPK 0 NPK 1,0NPK 1,5NPK 0 NPK l,0NPK 1,5 Ж
КАДМИЙ
Cdo 14,1 17,1 21,0 18,0 26,6 33,0 43,9 39,1 38,9
Cd4 14,9 17,5 17,0 21,5 30,2 32,8 40,9 36,7 34,1
Cd8 11,7 15,3 15,8 19,2 24,1 30,0 37,9 38,8 34,5
Cd12 11,0 13,2 13,6 17,7 24,5 27,0 38,3 35,0 33,5
HCP05: для частных средних 2,5 4,2 3,3
для Cd (А) 0,9 2,1 1,7
для NPK (В) и (АхВ) 1,4 2,4 1,9
СВИНЕЦ
РЬо 14,1 17,1 21,0 18,0 26,6 33,0 43,9 39,1 38,9
Pbioo 15,8 1 17,0 18,6 21,2 27,2 31,5 42,9 38,5 37,1
Pbzoo 16,4 j 16,9 18,0 24,0 29,5 31,4 40,6 36,4 36,4
РЬзоо 16,0 | 18,6 19,5 24,6 29,5 33,5 39,4 38,7 36,8
HCPos: для частных средних 1,9 5,3 5,1
для РЬ (А) 0,9 2,6 2,6
для NPK (В) и (АхВ) 1,1 3,0 3,0
НИКЕЛЬ
щ 14,1 17,1 21,0 18,0 26,6 33,0 43,9 39,1 38,9
Niio 13,8 16,2 17,0 21,7 27,6 31,1 38,9 37,0 35,3
Ni20 14,9 16,7 18,4 21,2 30,0 32,2 41,3 35,8 36,4
Ni30 14,5 17,0 18,1 21,1 30,3 30,8 40,7 35,9 37,0
НСР05: Для частных средних 3,2 6,2 5,2
для Ni (А) 1,6 3,1 2,6
для NPK (В) и (АхВ) 1,9 3,6 3,0
отрицательное влияние загрязнения почвы свинцом в дозах 100 и 200 мг/кг на уборочный индекс растений, отмеченное в вариантах без внесения удобрений, исчезало полностью при улучшении условий их минерального питания путем внесения в почву 1,0 ЫРК и 1,5 ЫРК.
Загрязнение почвы никелем в дозах (10-30 мг/кг почвы) не оказало существенного влияния на зерновую продуктивность растений в вариантах без удобрения и в вариантах с внесением 1,0 ЫРК (табл. 2). Однако на повышенном уровне питания (1,5 ЫРК) загрязнение почвы этим металлом сказалось на урожайности зерна отрицательно.
Все эти изменения нашли свое отражение в уборочном индексе. Загрязнение почвы никелем при всех его дозах уменьшало уборочный ивдекс в вариантах с 0 ИРК и 1,0 ТМРК. Повышение уровня минерального питания до 1,5 ЫРК устраняло отрицательное влияние никеля на этот показатель. Четко прослеживается также уменьшение уборочного индекса при каждом повышении уровня минерального питания, как на фоне загрязнения почвы никелем, так и без него.
Каждое повышение уровня минерального питания высокосущественно положительно сказалось на урожайности зерна и соломы (табл. 3). Однако загрязнение почвы тяжелыми металлами значительно снижало эффективность
Таблица 3
Влияние загрязнения почвы кадмием, свинцом и никелем в разных сочетаниях на урожайность яровой пшеницы сорта Лада при разном уровне минерального питания
Доза металла, мг/кг почвы Урожайность, г/сосуд
зерно солома
0>1РК 1,0 Ж 1,5 №К 0ЫРК 1,0 ИРК 1,5 ИРК
Без ТМ 14,1 100* 17,1 100* 21,0 100* 18,0 100* 26,6 100* 33,0 100*
Сйп 11,0 78 13,2 77 13,6 65 17,7 98 24,5 92 27,0 82
РЬзоо 16,0 113 18,6 109 19,5 93 24,6 137 29,5 111 33,5 102
N130 14,5 103 17,0 99 18,1 86 21,1 117 30,3 114 30,8 93
С<112 + РЬзоо 12,6 89 12,5 73 14,3 68 19,3 107 27,0 102 28,0 85
РЬзоо+ N¡30 16,6 118 17,3 101 19,0 90 22,8 127 30,0 113 31,0 94
№30 + Сйи 9,6 68 12,7 74 12,7 60 21,5 119 26,3 99 24,8 75
СсЬ+РЬзоо+№зо 11,0 78 14,3 84 12,0 57 18,5 103 26,7 100 25,0 76
НСР05:
для частных средних 2,5 4,7
для ТМ ГА) 0,9 1,7
дляКРК(В)и(АхВ) 1,4 2,7
* Вариант без тяжелых металлов принят равным 100%.
минеральных удобрений. В частности, под влиянием повышения уровня минерального питания растений с 0 ЫРК до 1,5 №>К на фоне без загрязнения почвы тяжелыми металлами урожайность зерна возросла на 6,9 г/сосуд, на фоне загрязнении кадмием - на 2,6 г, свинцом - 3,5 г, никелем - 3,6 г, совместно кадмием и свинцом - 1,7 г, свинцом и никелем - 2,4 г, никелем и кадмием - 3,1 и кадмием, свинцом и никелем одновременно - 1,0 г/сосуд. Эти дан-
ные не оставляют сомнения в том, что загрязнение почвы тяжелыми металлами существенно снижает эффективность минеральных удобрений, причем их отрицательное влияние на урожайность значительно усиливается в случае их совместного присутствия в почве. Наиболее сильное отрицательное влияние кадмия, свинца и никеля на урожайность зерна проявилось в случае загрязнения почвы всеми этими тремя металлами одновременно, где прибавка урожая на фоне 1,5 ЫРК снизилась с 6,9 до 1,0 г/сосуд.
Из приведенных данных видно, что при загрязнении почвы металлами в разных сочетаниях их действие на продуктивность растений не всегда равняется сумме их действия при раздельном внесении. При загрязнении в разных сочетаниях металлы, судя по зерновой продуктивности растений, часто проявляют отрицательное аддитивное или даже отрицательное синергитическое взаимодействие. Особенно сильно это проявляется в варианте загрязнения почвы одновременно никелем и кадмием, а также одновременно кадмием, свинцом и никелем.
Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на корреляционные связи между продуктивностью растений и отдельными ее элементами
у яровой пшеницы при разном уровне минерального питания
Существует обширная литература по вопросу корреляционных связей между продуктивностью зерновых культур и отельными ее элементами. Однако вся масса агрономической литературы не дает удовлетворительного ответа на вопрос о влиянии загрязнения почвы тяжелыми металлами и уровня минерального питания на тесноту и направленность этих связей. Проведенные исследования показывают, что зерновая продуктивность яровой пшеницы в большинстве случаев высокосущественно положительно коррелирует с такими ее элементами, как продуктивная кустистость и число зерен с растения (табл. 4).
Следует- заметить, что в вариантах без удобрения (0 №>К) и загрязнения почвы металлами зерновая продуктивность растений не коррелировала с продуктивной кустистостью, но эта связь стала высокосущественной положительной при внесении удобрений (1,0 1ЧРК и 1,5 ЫРК). Причина отсутствия существенной корреляции в первом случае заключается в том, что растения в вариантах без внесения удобрений почти не кустились и состояли в основном из одного главного побега.
При загрязнении почвы СсЦ на фоне 0 ТМРК корреляционная связь между зерновой продуктивностью растений и продуктивной кустистостью стала вы-окосущественной положительной (табл. 4). Однако при дальнейшем повышении дозы кадмия до 12 мг/кг почвы эта связь исчезла полностью, но стала вы-
сокосущественной положительной при уровнях 1,0 ЪПРК и 1,5 ЫРК. Отсюда следует, что путем улучшения условий минерального питания растений на загрязненной кадмием почве можно сохранить высокусущественную положительную корреляционную связь между зерновой продуктивностью растений и продуктивной кустистостью.
Таблица 4
Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на корреляционные связи (г) между продуктивностью растения и отдельными ее элементами при разном уровне минерального питания (п = 15)
Доза металла, мг/кг почвы Кустистость Число зерен с растения Масса 1000 зерен, г Уборочный индекс
общая | продуктивная
КАДМИЙ ОМРК
сао - 0,164 - 0,164 0,860** 0,508 0,144
са4 0,812м 0,812** 0,784** 0,359 0,735**
са» 0,096 0,096 0,799** 0,617* 0,123
Сё12 0,105 0,105 0,404 0,614* 0,500
1,0 №>К
са0 0,544* 0,800** 0,922** - 0,332 0,298
СсЦ 0,579* 0,669" 0,720** 0,409 0,388
са8 0,129 0,453 0,694** 0,406 0,150
С<1,2 0,566* 0,698** 0,894** 0,339 0,198
1,5 ШК.
Сёо 0,557* 0,638* 0,965** - 0,389 0,280
Сё4 - 0,021 0,069 0,234(7) 0,470 0,596*
с<ь 0,406 0,507 0,892** 0,249 0,027
са12 0,800** 0,867** 0,927** -0,010 0,607*
СВИНЕЦ ОИРК
РЬ0 - 0,164 -0,164 0,860** 0,508 0,144
РЬюо 0,606* 0,252 0,815** 0,810** - 0,435
РЬгоо 0,742** 0,774** 0,955** 0,520* 0,090
РЬзоо 0,679** 0,496 0,90 Г* 0,385 0,282
1,0 ИРК
РЬ0 0,544* 0,800** 0,922** - 0,332 0,298
РЬюо 0,781** 0,773** 0,914** 0,019 - 0,463
РЬгоо 0,776** 0,943** 0,972** -0,710 0,331
РЬзоо 0,354 0,621* 0,556* 0,386 0,466
1,5 ИРК
РЬ0 0,557* 0,638* 0,965** - 0,389 0,280
РЬюо 0,710** 0,729** 0,968** 0,555* 0,712**
РЬгоо 0,324 0,422 0,781** 0,305 0,392
РЬзоо 0,829*' 0,790** 0,928** 0,283 0,588*
НИКЕЛЬ ОИРК
-0,164 -0.164 0,860*' 0,508 0,144
0,674" 0,674** 0,899** -0,114 - 0,374
N¡20 0,630* 0,369 0,783 ** 0,166 -0,090
N130 0,812" 0,785** 0,948** 0,252 - 0,328
1,0 ЫРК
№0 0,544* 0,800** 0,922" - 0,332 0,298
0,554* 0,554* 0,838** -0,141 0,003
№20 0,783" 0,783** 0,962" - 0,309 0,358
N¡30 0,730** 0,713** 0,911"** 0,065 - 0,003
1,5 ЫРК
N¡0 0,557* 0,638* 0,965** - 0,389 0,280
0,454 0,213 0,538* 0,631* 0,184
N¡20 0,815" 0,815" 0,920** -0,160 0,184
№30 0,667** 0,667** 0,857" -0,134 0,122
* Корреляционная связь существенна при уровне значимости 0,05. ** Корреляционная связь существенна при уровне значимости 0,01.
При загрязнении почвы свинцом на фоне 0 ЫРК зависимость зерновой продуктивности растений от продуктивной кустистости была в целом несущественная (табл. 4). Причина этого явления, как уже отмечалось, заключается в том, что растения почти не кустились при низкой обеспеченности питательными элементами. Исключение в варианте РЬ2оо, где эта связь была высокосущественная положительная. Дальнейшее повышение уровня загрязнения почвы свинцом до 300 мг/кг привело к потере этой связи. Однако при высоком уровне с 1,0 ЫРК и 1,5 МРК загрязнение почвы свинцом, независимо от его количества, не сказалось отрицательно на высокосушественной положительной корреляции между зерновой продуктивностью растений и продуктивной кустистостью. Отсюда следует, что путем внесения минеральных удобрений можно ослабить или даже устранить отрицательное влияние загрязнения почвы свинцом на положительную корреляционную связь между зерновой продуктивностью и продуктивной кустистостью яровой пшеницы.
При загрязнении почвы никелем на фоне 0 ЫРК зависимость зерновой продуктивности от продуктивной кустистости была высокосущественная положительная при дозах никеля 10-30 мг/кг почвы (табл. 4). Внесение минеральных удобрений (1,0 ЫРК и 1,5 ИРК) способствовало сохранению этой высокосущественной положительной корреляционной связи при всех уровнях загрязнения почвы никелем, хотя и наблюдалась небольшая тенденция к ее ослаблению при усилении загрязнения почвы этим металлом на фоне 1,0 ЫРК.
Выявлена высокосущественная положительная корреляционная связь зерновой продуктивности растений с числом зерен с растения, теснота которой проявлялась в разной степени в зависимости от уровня КРК и степени за-
грязнения почвы тяжелыми металлами (табл. 4). Следует заметить, что на фоне 0 №>К загрязнение почвы кадмием вызывало некоторое ослабление этой связи и сделало ее несущественной при наиболее высокой дозе металла - Сс^. В остальных случаях степень загрязнения почвы кадмием, свинцом или никелем не оказала заметного влияния на тесноту и направленность корреляционной связи зерновой продуктивности растений (У) с числом зерен с растения (х). Количественное выражение этой связи при загрязнении почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания имеет соответственно следующий вид (рис, 1, 2 и 3).
Таким образом, загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем оказывает у яровой пшеницы существенное влияние на тесноту и направленность корреляционных связей между зерновой продуктивностью растений и ее основными элементами, причем степень этого влияния в значительной степени определяется уровнем минерального питания растений.
Содержание и распределение кадмия» свинца и никеля в растениях яровой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания
Содержание кадмия в зерне опытных растений составляло 0,07 мг/кг сухой массы на варианте без 1ЧРК и без кадмия (табл. 5). Увеличение содержание кадмия при внесении основных элементов питания, очевидно, связано
Таблица 5
Влияние уровня минерального питания на содержание кадмия, свинца и никеля в растениях
яровой пшеницы сорта Лада
Доза металла, мг/кг почвы Содержание Сс1, мг/кг сухой массы
зерно солома
0№К 1,0 ЫРК 1,5 №>К ОЫРК 1,0 ИРК 1,5 №К
Сйо 0,07 0,22 0,15 0,09 0,21 0,35
СсЦ 0,80 3,93 3,57 0,32 4,78 4,53
Сй, 1,65 4,36 4,02 0,85 11,01 9,07
Сй12 2,50 4,73 4,05 1,22 15,95 13,75
Содержание РЬ, мг/кг сухой массы
РЬ0 0,01 0,07 0,05 0,22 0,47 0,62
РЬюо 0,13 0,22 0,27 0,45 0,70 1,06
РЬгоо 0,10 0,22 0,35 0,40 1,52 1,64
РЬзоо 0,30 0,30 0,37 1,10 1,80 2,07
Содержание №, мг/кг сухой массы
№0 0,02 0,37 0,20 0,60 0,84 0,67
№ю 0,67 1,36 1,51 0,96 1,07 1,27
N120 1,01 1,82 3,17 1,20 1,38 2,15
№зо 1,56 4,50 6,00 1,76 1,43 2,80
1. У СсЮ - 0,0218.x + 0,0119 (г = 0,860) 4 2 УСШ = 0.0225.x + 0.1954 (г= 0.784)
3. УСсШ =0,0229х +0,0561 (г = 0,799)
4. УС(112 = 0,0ЮЗх + 0,5555 {г = 0,404)
2
ОЫРК
30 35 40 45 50 55 60
30 35 40 45 50 55 60
Число зерен с растения, шт.
30 35 40 45 50 55 60
Рис. 1. Зависимость зерновой продуктивности растения (У) от числа зерен с растения (х) у яровой пшеницы сорта Лада при загрязнении почвы кадмием на разных уровнях минерального питания (п = 15)
1. УРЬО = 0,0218х + 0,0119 (г=0,860)
2. У РЫОО = 0,0288х + 0,0720 (г = 0,815)
3. УРЬ200 = 0,0338х -0,0897 (г=0,955)
4. У РЬЗОО = 0,0337х+0,0824 (г=0,901)
ОЫРК
35 40 45 50 55 60
1. УРЬО = 0,0201х+0,4008 (г= 0,922)
2. У РЫОО = 0,0200х+0^996 (г=0,914)
3. УРЬ200 = 0,0231х+0,3968 (г=0,972)
4. У РЬЗОО=0,0168х+0,7410 (г=0,556)
1,0 ЫРК
4(1 35 40 45 50 55 »1
Число зерен с растения, шт.
35 40 45 50 55 60
Рис. 2. Зависимость зерновой продуктивности растения (У) от числа зерен с растения (х) у яровой пшеницы сорта Лада при загрязнении почвы свинцом на разных уровнях минерального питания (п = 15)
1. У МО =0,0218х + 0,0119 (г = 0,860)
2. У N¡10 = 0,0225х + 0,3770 (г = 0,899)
3. У N¡20 = 0,0189х + 0,3984 (г = 0,783)
4. У N¡30=0,0253х + 0,1630 (г=0,948)
ОЫРК
1. УМО = 0,0201х+0,4008 (г=0,922)
2. У №10 = 0,0177х + 0,5402 (г = 0,838)
3. У N¡20 = 0,0293х + 0,2848 (г = 0,962)
4. У ПВО = 0,0272х+0,2332 (г=0,9 И ^
1,0 ИРК
3(1 35 40 45 50 55 60
Число зерен с растения, шт.
1. УМ = 0,0264х + 0,3099(г = 0,965)
2. У №10 = 0,0174х+ 0,5234 (г = 0,538)
3. УN¡20 = 0,0240х+ 0.3414 (г = 0,920)
4. У N¡30 = 0,0220х + 0,4752 (г = 0,857)
1,5 ЫРК
30 35 40 45 50 55 60
Рис. 3. Зависимость зерновой продуктивности растения (У) от числа зерен с растения (х) у яровой пшеницы сорта Лада при загрязнении почвы кадмием на разных уровнях минерального питания (и = 15)
м кг/сосуд
500 -. 400 ■ 300 ■ 200 ■
1С0 .
о.
2,6
18,8
35,е 4е>1
,Г1,П
с? с^ с? с^ ОЫРК
332
213,2
с? ^ & ^ 1,0 НРК
436,4
335,6
209,3
14,8 ,,,ГС=1Ц.Г
1,5 №К
еР <? # /
Рис, 4, Вынос кадмия яровой пшеницей сорта Лада в зависимости от уровня минерального питания
Кадмий
100%
ОЫРК 1,0 ЫРК 1,6 ЫРК
ВШЗ Зерно £333 Солома
Рис. 5. Соотношение кадмия в зерне и соломе в выносе его растениями в зависимости от уровня минерального питания
мкг/сосуд
100' 80. 6040 4 20 ■ О •
31,9
4,1
11,5 11,2
■ПЛ
$> ^ ^ ¿р
0 NPK
58,7
48,5
22,7
13,7
-Л ^
1,0 ЫРК
76,6
57,8
38,4
21,6
# # 1,5 ЫРК
Рис. 6. Вынос свинца яровой пшеницей сорта Лада в зависимости от уровня минерального питания
Свинец
0Ь!РК 1,0 ЫРК 1,5 ЫРК
ШШ Зерно ЕЕШ Солома
Рис. 7. Соотношение свинца в зерне и соломе в выносе его растениями в зависимости от уровня минерального питания
мкг/сосуд
250 -.
200 ■
150 -
100 •
50 ■ 11,1
0 I-1 .
30,1
40,5
63,7
119,8
28,6 О
61,5
71,8
I I ' '*' | ' ■ |
194,8
127,5
65,2
26,3
О.
# ^ # ОЫРК
Л А Л ^ # # ^
1,0 ЫРК
^ ^ #
1,5 ЫРК
Рис. 8. Вынос никеля яровой пшеницей сорта Лада в зависимости от уровня минерального питания
ОЫРК
зб:
:5в;
1,0 ЫРК
61-
54'
44
•84
56!
!ЗЭз
1,5 ЫРК
Зерно ЕПШЗ Солома
Рис. 9. Соотношение никеля в зерне и соломе в выносе его растениями в зависимости от уровня минерального питания
с влиянием физиологически и химически кислых солей на почвенно-поглощающий комплекс. На всех уровнях ЫРК наблюдалось увеличение содержания кадмия в зерне по мере повышения его концентрации в почве: при О ЫРК содержание кадмия увеличивалось в 11, 24 и 36 раз; при 1,0 ЫРК - в 18,20 и 22 раза; при 1,5 ЫРК - в 24, 27 и 27 раз, соответственно. В соломе при 0 ЫРК наблюдалось увеличения кадмия в 4, 9, 14 раз; при 1,0 ЫРК - в 23, 52, 76 раз; при 1,5 ЫРК - в 13, 26 и 39 раз по сравнению с вариантом Сё0. Таким образом, наблюдались значительные колебания в содержании кадмия в зерне.
Общей закономерностью является увеличение содержания кадмия при повышении общего уровня питания основными элементами, причем в соломе увеличение содержания кадмия происходило гораздо интенсивнее, чем в зерне. Без ЫРК содержание кадмия в зерне было примерно в 2 раза выше, чем в соломе. При внесении ЫРК закономерность обратная: в соломе выше, чем в зерне.
Расчет выноса кадмия надземной массой растений подтверждает увеличение накопления растениями яровой пшеницы кадмия в зерне и в соломе в зависимости как от доз кадмия, так и от уровня ЫРК (рис. 4). Соотношение доли кадмия в зерне и в соломе подчинялось следующей закономерности: при внесении кадмия на уровне О ЫРК доля кадмия в зерне от общего выноса его растениями колебалось от 54 до 63%. При внесении основных элементов питания - азота, фосфора и калия - это соотношение резко снижается: на 1,0 ЫРК до 14-32%, на 1,5 ЫРК - 13-29% (рис. 5). Таким образом, при повышении уровня минерального питания увеличивался не только урожай зерна и соломы, но и снижалась доля кадмия в урожае зерна от общего его выноса растениями.
Содержание свинца в зерне яровой пшеницы составляло 0,01 мг/кг сухой массы без ЫРК и без свинца (табл. 5). При внесении основных элементов питания наблюдается увеличение содержания свинца как в зерне, так и в соломе, что связано, очевидно, с воздействием физиологически и химически кислых солей на почвенно-поглощающий комплекс, а также с более развитой корневой системой. При увеличении концентрации свинца в почве наблюдалось последовательное повышение его содержания в зерне на уровне 0 ЫРК — на порядок, 1,0 №К - в 4,3 раза и 1,5 ЫРК - 7,4 раза, и максимальное количество составило 0,37 мг/кг сухой массы, что не превышает величину ДЦК, установленную для зерна. В соломе содержание свинца на вариантах РЬо примерно на порядок выше, чем в зерне. При внесении свинца в почву наблюдалось последовательное увеличение его содержания в соломе в 3-7 раз по сравнению с вариантом РЬо.
Вынос свинца увеличивался не только при увеличении дозы этого элемента в почве, но и при повышении уровня питания (рис. 6). Доля свинца в зерне не превышала 18 % от общего выноса растениями. На незагрязненной
почве доля свинца в зерне не превышала 3-9 % (рис. 7). При внесении основных элементов питания этот показатель снижался. Эти данные подтверждают, что основное количество свинца накапливается вегетативной массой.
При внесении никеля наблюдалось последовательное увеличение его содержания в зерне и соломе, причем, чем выше уровень основного питания, тем выше содержание никеля в растениях. На уровне О КПРК содержание в зерне увеличивалось на два порядка - от 0,02 до 1,56 мг/кг сухой массы, на уровне 1,0 ЫРК - в 12 раз; 1,5 ИРК - в 30 раз. В соломе в 2,9, 1,7 и 3,2 раза, соответственно. На вариантах с внесением никеля на уровнях 1,0 МРК и 1,5 ЫРК наблюдалась следующая закономерность: содержание в зерне было выше, чем в соломе. Так, на уровне №30 содержание никеля в зерне было выше в 1,03-3,10 раза, чем в соломе. На чистых почвах - закономерность обратная: в соломе выше, чем в зерне (табл. 5).
Вынос никеля яровой пшеницы колебался от 11,1 на вариантах №0 на фоне 0 МРК до 194,8 мкг/сосуд на варианте №30 и 1,5 №К, т.е. в 17 раз (рис.8). Прослеживается четкая зависимость увеличения выноса никеля как от уровня минерального питания, так и от количества экзогенного никеля. Наибольший интерес представляют данные по распределению никеля в растениях (рис. 9). По мере повышения его концентрации в почве - увеличивается доля никеля в зерне от общего выноса растениями: на фоне 0 №К она составляла 2%, а при внесении №3о~ 42%; на фоне 1,0 ИРК - соответственно, 22 и 64%. Таким образом, чем выше уровень минерального питания и доза никеля - тем больше его транспортируется в зерно. На фоне максимального загрязнения почвы количество потребляемого никеля растениями увеличивалось в 4,6-7,4 раза и больше половины 56-64% было обнаружено в зерне. Это свидетельствует о высокой подвижности никеля, как на границе почва - растение, так и на границе солома - зерно.
Сортовая реакция яровой пшеницы на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем в разных сочетаниях
В вегетационных опытах 5-8 изучали реакцию сортов Московская 35, Иволга и Энита на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем раздельно и в разных сочетаниях. Во всех этих опытах сорта существенно не различались по величине зерновой продуктивности (табл. 6). Исключение составил лишь опыт с кадмием, где сорт Энита формировал существенно более низкую урожайность по сравнению с двумя другими сортами (Московская 35 и Иволга), зерновая продуктивность которых была на одном уровне.
На загрязнение почвы кадмием растения реагировали значительным снижением зерновой продуктивности, причем в разной степени в зависимости от сорта (табл. 6). Так, в варианте с СсЦ снижение урожайности зерна у сорта
Московская 35 составило 4% по сравнению с урожайностью в варианте С ¿о, у сорта Иволга - 19%, а у сорта Энита - 21%; в варианте с С<18 урожайность этих сортов снижалась соответственно на 14, 23 и 41%, а в варианте с Сё^ -соответственно на 27, 48 и 39. Следовательно, сорт Московская 35, судя по зерновой продуктивности, отличается от двух других сортов более высокой устойчивостью к загрязнению почвы кадмием.
Таблица 6
Сортовая реакция яровой пшеницы по зерновой продуктивности растений на загрязнение почвы тяжелыми металлами
Доза металла мг/кг почвы Урожайность, г зерна/сосуд Уборочный индекс, %
Моск-35 | Иволга | Энита Моск-35 | Иволга | Энита
КАДМИЙ
С(1о 19,4 100* 22,4 100* 19,9 100* 42,5 40,5 41,0
Сй4 18,7 96 18,2 81 15,8 79 41,5 37,8 37,5
С<18 16,6 86 17,2 77 11,7 59 40,6 39,0 38,2
Сё12 14,1 73 И,7 52 12,1 61 37,3 37,3 40,5
НСР05: для частных средних 4,4 5,4
для Сй (А) 2,2 2,7
для сорта (В) и (АхВ) 2,5 __ 3,1 ________________
СВИНЕЦ
РЬ0 19,4 100* 22,4 100* 19,9 100* 42,5 40,5 41,0
РЬюо 18,6 96 22,9 102 19,4 98 37,7 38,7 38,2
РЬгоо 21,2 109 19,2 86 16,4 82 38,7 36,0 33,9
РЬзоо 15,6 80 19,3 86 15,6 78 33,9 26,1 32,3
НСР05: для частных средних 5,8 6,7
для РЬ (А) 2,9 3,4
для сорта (В) и (АхВ) 3,4 3,9
НИКЕЛЬ
№0 19,4 100* 22,4 100* 19,9 100* 42,5 40,5 41,0
Мю 19,8 102 21,7 97 17,6 88 38,3 42,8 37,3
>И2о 20,3 105 18,9 84 19,0 96 39,7 39,4 39,7
N130 16,4 84 17,8 80 20,3 102 38,1 36,2 40,4
НСР05: для частных средних 5,7 5,3
для № (А) 2,9 2,7
для сорта (В) и (АхВ) 3,3 3,1
* Вариант без тяжелого металла принят равным 100%.
Сорта не реагировали на загрязнение почвы свинцом при его низком уровне (Р100), и их урожайность оставалась на уровне урожайности в варианте РЬ0 (табл. 6). На дальнейшее повышение уровня загрязнения почвы этим металлом (Р2оо) сорта Иволга и Энита реагировали существенным снижением зерновой продуктивности, в то время как этот важнейший хозяйственно-ценный признак у сорта Московская 35 оставался без существенного изменения. При наиболее высоком уровне загрязнения почвы свинцом (Рзоо) проис-
ходило снижение урожайности у всех сравниваемых сортов. Следовательно, сорт Московская 35 отличается от сортов Иволга и Энита более высокой устойчивостью к загрязнению почвы свинцом.
На загрязнение почвы никелем сорта реагировали тоже неодинаково (табл. 6). При уровне загрязнения почвы №ю зерновая продуктивность существенно снижалась только у сорта Энита. На дальнейшее повышение уровня загрязнения почвы этим металлом снижением урожайности реагировал только сорт Иволга. Наиболее высокий уровень загрязнения вызвал уменьшение зерновой продуктивности у сортов Московская 35 и Иволга, но не у сорта Энита. Отсюда видно, что наиболее устойчивым к загрязнению почвы никелем оказался сорт Энита, за которым следовали сорт Московская 35 и сорт Иволга, который оказался наиболее чувствительным к этому металлу.
Реакция сортов яровой пшеницы разного географического происхождения на загрязнение почвы кадмием и фитотоксичные концентрации кадмия в растениях
Известно, что кадмий, наиболее проблемный тяжелый металл, относительно легко переходит из почвы в растения, причем этот процесс, наряду с другими факторами, в значительной степени определяется видовыми и даже сортовыми особенностями возделываемой культуры поглощать и накапливать этот металл.
В связи с этим в вегетационном опыте 9 на дерново-подзолистой сред-несуглинистой почве (рНКа 4,2) изучали реакцию восьми широко возделываемых сортов яровой пшеницы на загрязнение почвы кадмием с целью определения его токсических уровней в почве и токсических концентраций в растениях. В варианте без внесения кадмия сорта Ленинградка, Минская и Московская 21 отличались от других сортов сравнительно более высокой урожайностью.
Загрязнение почвы кадмием существенно снижало урожайность всех сортов (табл. 7). При внесении в почву кадмия в количестве 5 мг/кг урожай зерна сортов Ред-ривер 68, Минская, Родина и Московская 21 уменьшалась соответственно на 2, 4, 5, и 11%. Однако существенное снижение урожая зерна у всех сортов начиналось, когда уровень загрязнения почвы кадмием достигал 10 мг СсЗ/кг. При этом (пороговом) уровне загрязнения урожай зерна у сравниваемых сортов уменьшался на 25% и больше.
При дальнейшем увеличении уровня загрязнения почвы в два раза, т.е. в количестве 20 мг/кг, урожайность изучаемых сортов уменьшался на 50% и более. При этом максимальное снижение зерновой продуктивности составило
55% у сорта Соналика, 62% - у сорта Сиете-серрос, 64% - у сортов Ленинградка и Кальян-сона, 65% - у сорта Ред-ривер 68; у сорта Родина это снижение составляло 67%, у сорта Московская 21 - 38, а у сорта Минская - 76%.
Таблица 7
Влияние разного уровня загрязнения почвы кадмием на урожайность зерна яровой пшеницы разного географического происхождения (г/сосуд)
Сорт Уровень С<1, мг/кг почвы Среднее
0 5 10 20
Ленинградка 66,1 100% 67,9 103% 47,9 72% 24,1 36% 51,5
Минская 66,4 100% 63,7 96% 41,1 62% 16,3 24% 46,9
Родина 59,7 100% 56,8 95% 37,4 63% 19,8 33% 43,4
Московская 21 62,1 100% 55,0 89% 35,4 57% 19,7 32% 43,0
Кальян-сона 57,2 100% 58,0 101% 39,3 69% 20,5 36% 43,8
Соналика 52,0 100% 58,7 113% 39,2 75% 23,3 45% 43,3
Ред-ривер 68 60,9 100% 59,5 98% 36,2 59% 21,3 35% 44,5
Сиете-серрос 59,6 100% 64,5 108% 40,2 67% 22,8 38% 46,8
Среднее 60,5 100% 60,5 100% 39,6 65% 21,0 35% 45,4
НСР05: для сорта 2,9
для уровня С<1 (В) 2,1
для (АхВ) 5,9
Следовательно, при уровнях загрязнения почвы кадмием в количестве 10 и 20 мг/кг сорт Соналика отличался от других наиболее высокой, а сорта Минская, Московская 21, Родина и Ред-ривер 68 - наиболее низкой устойчивостью к этому металлу в почве. Сорта Ленинградка, Сиете-серрос и Кальян-сона занимали в этом отношении промежуточное положение.
Согласно существующему определению, фитотоксичным, или токсичным для растений, считается такая концентрация элемента в растениях, при которой их урожайность снижается на 50%. В наших исследованиях уровень загрязнения почвы кадмием, при котором происходило снижение урожайности (зерна и соломы) сравниваемых сортов на 50% и более, составил 20 мг Сё/кг почвы. Отсюда для определения фитотоксичных концентраций кадмия, растения (зерно и солома), выращенные на почве, загрязненном эти металлом в количестве 20 мг/кг почвы, анализировали на содержание кадмия (табл. 8).
Приведенные данные показывают, что фитотоксичные концентрации кадмия в зерне у сравниваемых сортов варьировали в пределах 0,31-1,05 мг Сё/кг при средней по сортам концентрации 0,69 мг Сй/кг, а в соломе - в пределах 1,61-5,07 мг СсЗ/кг при средней по сортам концентрации 3,81 мг Сд/кг сухого вещества.
Таблица 8
Фитотоксичные концентрации кадмия в растениях яровой пшеницы разного географического происхождения на загрязненной кадмием на уровне 20 мг/кг почвы
Сорт Концентрация кадмия, мг Cd/кг сухой массы Концентрация кадмия по отношению к средней по сортам, %
зерно солома зерно солома
Ленинградка 0,99 1,61 144 42
Минская 1,05 4,69 152 123
Родина 0,68 3,20 99 84
Московская 21 0,67 4,95 97 130
Кальян-сона 0,55 5,07 80 133
Соналика 0,31 3,31 45 87
Ред-ривер 68 0,76 4,30 110 113
Сиете-серрос 0,54 3,35 78 86
Среднее по сортам 0,69 3,81 100 100
Наиболее устойчивый к кадмиевой токсичности сорт Соналика отличался наиболее низким накоплением кадмия в зерне (0,31 мг/кг сухого вещества), в то время как наиболее восприимчивы к кадмиевой токсичности сорт Минская оказался наиболее высоким накоплением этого металла в зерне (1,05 мг/кг сухого вещества). Накопление кадмия в соломе у изучаемых сортов имело картину, близкую к накоплению этого металла в зерне. Следовательно, сорта, более устойчивые к кадмиевой токсичности, характеризовались более низким накоплением кадмия в растениях.
Связь между экстрагируемостью кадмия и никеля из почвы разными экстра ктангами и их поглощением растениями
В микрополевом опыте с ячменем сорта Московский 121 изучали пригодность шести химических веществ для экстрагирования подвижных форм кадмия и никеля из почвы с целью диагностики их доступности растениям.
Концентрации как кадмия, так и никеля в растениях (зерно и солома) возрастали по мере повышения уровня загрязнения почвы соответствующим металлом (табл. 9). Возрастала также их экстрагируемость из почвы всеми шестью сравниваемыми химическими веществами (табл. 10 и 11). Среди сравниваемых шести экстрактантов 2 н. НС1 выделяется наиболее высокой, а 1 н. CH3COONH4 - наиболее низкой способностью экстрагировать из почвы оба металла.
В варианте совместного внесения металлов их экстрагируемость всеми сравниваемыми экстрактантами была несколько выше по сравнению с их экс-трагируемостью при раздельном внесении: экстрагируемость кадмия повышалась в присутствии в почве никеля, а экстрагируемость никеля - в присутствии кадмия-
Таблица 9
Урожайность и содержание кадмия и никеля в растениях ячменя сорта Московская 121 при разном уровне загрязнения почвы этими металлами
Варианты Урожайность зерна Содержание металла, мг/кг сухой массы
г/растение относительная С<1 №
зерно солома зерно солома
Контроль 3,6 100 0,0 1 1,4 9,1 6,0
с<ц 3,5 97 2,3 5,9 - _
3,4 94 2,7 6,4 - _
Сй12 3,0 83 3,1 9,9 - -
№ш 3,6 100 - - 10,3 8,4
N120 3,7 103 - - 12,3 10,9
Мзо 3,6 100 - _ 12,9 11,8
Сёп + Мзо 3,1 86 3,1 11,2 11,7 12,4
НСРо.5 0,5
Таблица 10
Экстрагируемость кадмия из точвы разными экстрактантами (мг/кг почвы)
Варианты Экстрактаят
Царская водка НС1 СНэСООШ, СНзСООН СНзСООН + Ш4ОН ЭДТА
Контроль 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 од
са4 2,1 2,5 0,6 1,6 2,1 3,3
Сд* 2,5 7,3 2,8 4,5 5,5 6,8
С<112 6,3 9,2 4,6 6,7 8,5 9,7
Сй,2 + №зо 8,3 П,4 5,4 7,0 10,0 9,3
Вариация (0,0-8,3) (0,0-11,4) (0,0-5,4) (0,0-7,0) (0,0-10,0) (0,1-9,3)
Среднее 3,8 6,1 2,7 4,0 5,2 5,8
НСР0,5 2,6 3,7 2,1 2,6 3,6 3,6
Таблица 11
Экстрагируемость никеля из почвы разными экстрактантами (мг/кг почвы)
Варианты Экстрактант
Царская водка HCl CH3COONH4 СН3СООН СНзСООН + NH4OH ЭДТА
Контроль 9,1 2,6 1,1 0,5 1,5 1,3
Niio 15,6 13,2 1,3 7,9 7,2 3,3
Ni20 19,7 18,0 4,2 11,5 12,5 5,3
Ni30 25,5 27 Д 5,5 13,0 17,0 9,5
Cd12 + Ni3o 27,0 29,9 6,1 18,3 20,0 8,9
Вариация (9,1-27,0) (2,6-29,9) (1Д-6Д) (0,5-18,3) (1,5-20,0) (1,3-9,5)
Среднее 19,4 18,2 3,6 10,2 11,6 5,7
НСР0,5 6,4 10,1 2,3 6,5 6,6 2,7
Экстрагируемость обоих металлов из почвы хорошо согласуется с их концентрациями в растениях. Коэффициенты корреляции в таблице 12 показывают, что содержание кадмия как в зерне, так и в соломе высокосущественно (при 1%-ном уровне значимости) коррелирует с содержанием в почве кадмия, экстрагируемого ЭДТА.
Таблица 12
Коэффициенты корреляции (г) между экстрагируемостью кадмия и никеля из почвы разными экстрактантами и их содержанием в зерне и сломе ярового ячменя
Варианты Коэффициент корреляции между экстрагируемостью металла из почвы и его содержанием в зерне Коэффициент корреляции между экстрагируемостью металла из почвы и его содержанием в соломе
Cd Ni Cd Ni
Царская водка 0,760* 0,824* 0,802* 0,634
HCl 0,861* 0,894** 0,893** 0,802*
CH3COONH4 0,770* 0,865* 0,922** 0,833*
СН3СООН 0,852* 0,853* 0,901** 0,854*
CH3COOH + NH4OH 0,853* 0,565 0,902** 0,792*
ЭДТА 0,895** 0,873* 0,885** 0,653
* Корреляционная связь существенна при уровне значимости 0,05. ** Корреляционная связь существенна при уровне значимости 0,01.
В случае никеля его содержание в зерне тесно коррелировало с его экстрагируемостью из почвы соляной кислотой (HCl).
выводы
1. В девяти вегетационных и одном полевом опыте, проводившихся соответственно с 12 сортами яровой пшеницы и одним сортом ярового ячменя на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве с разной кислотностью (рН 5,9; 4,0 и 4,8), загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем раздельно и в разных сочетаниях оказало существенное влияние на зерновую продуктивность растений, их уборочный индекс, выраженность важнейших элементов структуры урожая, тесноту и направленность корреляционных связей между зерновой продуктивностью и отдельными ее элементами, поступление и распределение этих металлов в растениях. При этом степень и направленность действия тяжелых металлов на эти признаки определялись уровнем загрязнения почвы металлами, характером взаимодействия между ними, уровнем минерального питания растений и их сортовыми особенностями.
2. В опытах с яровой пшеницей (сорт Лада) повышение уровня загрязнения почвы кадмием с 0 до 12 мг С<3/кг почвы вызвало уменьшение зерновой продуктивности растений на 22% на фоне О 1МРК, на 23% на фоне 1,0 ЫРК и на 35% на фоне 1,5 ИРК. Повышение уровня минерального питания, в свою очередь, существенно увеличивало зерновую продуктивность растений независимо от степени загрязнения почвы кадмием.
Свинец (в количестве 100, 200 и 300 мг/кг почвы) на фоне без удобрений положительно влиял на урожайность зерна, что, видимо, обусловлено использованной для загрязнения почвы солью - РЬ(Ж)з)2, в состав которого входит азот - один из основных элементов минерального питания растений. На высоком фоне питания (1,5 ТМРК) загрязнение почвы свинцом сказалось на зерновой продуктивности растений отрицательно.
Никель (в количестве 10, 20 и 30 мг/кг почвы) на фоне без удобрений и при внесении 1,0 КРК не оказал влияния на зерновую продуктивность растений. Однако на высоком фоне питания (1,5 ИРК) загрязнение почвы никелем сказалось на зерновой продуктивности растений отрицательно.
3. В опытах с яровой пшеницей (сорт Лада) загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем, особенно при их совместном внесении, существенно снизило эффективность минеральных удобрений. На незагрязненной почве повышение уровня питания с 0 №К до 1,5 ЫРК (по З.И. Журбицкому) увеличивало урожайность зерна на 6,9 г/сосуд, на фоне загрязнении кадмием (12 мг С(1/кг почвы) - на 2,6 г, свинцом (300 мг РЬ/кг почвы) - на 3,5 г, никелем (30 мг №/кг почвы) - на 3,6 г, совместно кадмием и свинцом - на 1,7 г, свинцом и никелем - на 2,4 г, никелем и кадмием - на 3,1 и одновременно кадмием, свинцом и никелем - только на 1,0 г/сосуд.
4. Теснота и направленность корреляционных связей между зерновой продуктивностью и основными ее элементами у яровой пшеницы (сорт Лада) существенно изменялись под влиянием минеральных удобрений и загрязнения почвы кадмием, свинцом и никелем:
а). Загрязнение почвы кадмием (12 мг Сё/кг) на неудобренном фоне вызвало полное исчезновение выокосущественной положительной корреляционной связи между зерновой продуктивностью растений и продуктивной кустистостью, которая, однако, сохранилась без изменения при внесении удобрений (1,0№>Ки1,5М>К).
б). Загрязнение почвы свинцом (до 300 мг РЬ/кг) на неудобренном фоне (0 ЫРК) привело к потере высокосущественной положительной корреляционной связи между зерновой продуктивностью растений и продуктивной кустистостью. Однако на удобренном фоне (1,0 ЫРК и 1,5 ЫРК) загрязнение почвы свинцом не сказалось отрицательно на этом показателе.
в). При всех уровнях загрязнения почвы никелем (10-30 мг/кг почвы) внесение минеральных удобрений (1,01МРК и 1,5 КРК) способствовало сохранению высокосущественной положительной корреляционной связи между зерновой продуктивностью растений и продуктивной кустистостью.
5. Повышение уровня минерального питания азотом, фосфором и калием привело к повышению содержания тяжелых металлов как в зерне, так и в соломе яровой пшеницы сорта Лада. При увеличении содержания кадмия, свинца и никеля в почве на всех уровнях ЫРК наблюдалось увеличение содержания этих элементов в зерне и соломе. В зависимости от изучаемых двух факторов (ТМ и уровень минерального питания) в зерне содержание кадмия увеличивалось в 11-36 раз, свинца 1,4- 2,3 раза и никеля в десятки раз.
6. Распределение тяжелых металлов в зерне и соломе в выносе надземной массой зависело от химических свойств металла: наименьшее количество поступило в зерно свинца - от 3 до 18%, кадмия - от 13 до 63% и никеля от 2 до 64%. Наибольшая доля кадмия в растениях была обнаружена на неудобренном фоне.
7. При повышении уровня минерального питания увеличивался не только урожай пшеницы, но и снижалась доля кадмия и свинца в зерне, тогда как доля никеля при внесении 1,0 ЫРК на всех уровнях этого элемента в почве последовательно возрастала
8. На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве с рНка 4,0 сорта яровой пшеницы разного географического происхождения (Ленинградка, Минская, Родина, Московская 21 - СССР; Кальян-сона - Индия; Соналика -Индия; Ред-ривер - США; Сиете-серрос - Мексика) реагировали на загрязне-
ние почвы кадмием (в количестве 0, 5, 10 и 20 мг Cd/кг почвы в форме 3 CdS04 х 8Н20) неодинаково:
а). Пороговый уровень загрязнения почвы кадмием, при котором зерновая продуктивность сортов уменьшается на 25% и больше, составил 10 мг Cd/кг почвы. Повышение уровня загрязнения почвы до 20 мг вызвало уменьшение зерновой продуктивности сортов на 50% и больше. При этом снижение зерновой продуктивности сравниваемых сортов составило 38-76%, причем сорт Соналика отличался наиболее высокой, а сорт Минская - наиболее низкой устойчивостью к этому металлу.
б). Фитотоксичная концентрация кадмия в растениях, при которой их урожайность снижается на 50%, варьировала в зерне у разных сортов яровой пшеницы в пределах 0,31-1,05 мг/кг, а в соломе - в пределах 1,61-5,07 мг/кг сухого вещества. Наиболее устойчивый к кадмиевой токсичности сорт Соналика отличался от других наиболее низким, а наиболее чувствительный сорт Минская - наиболее высоким накоплением этого металла в зерне (соответственно 0,31 и 1,05 мг/кг сухого вещества). Закономерность накопления кадмия в соломе была близка к накоплению этого металла в зерне.
9. В микрополевом опыте с яровым ячменем (сорт Московский 121) на загрязненной тяжелыми металлами дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (рНкс! 4,8) содержание кадмия в растениях (зерно и солома) высокосущественно (при 1%-ном уровне значимости) положительно коррелировало с его содержанием в почве, экстрагируемым ЭДТА [0,01 М ЭДТА в 1 М (NH4)2C03 с pH 8,6], а содержание никеля - с его содержанием, экстрагируемым 2 н. HCl.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. На загрязненной кадмием и свинцом дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (рНка 5,9) показана возможность сохранения у яровой пшеницы положительной корреляционной связи между зерновой продуктивностью и такими ее элементами, как продуктивная кустистость и число зерен с растения, путем внесения полного минерального удобрения, что рекомендуется принимать во внимание при выращивании яровой пшеницы на загрязненных этими металлами почвах.
2. На загрязненной кадмием дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (рНка 4,0) установлено, что среди восьми сортов разного географического происхождения наиболее высокой устойчивостью к токсическому действию кадмия обладает сорт Соналика (Индия), на который, как на исходный материал, рекомендуется обратить внимание в селекции яровой пшеницы на устойчивость к техногенному загрязнению почв.
3. На загрязненной кадмием и никелем дерново-подзолистой среднесуг-линистой почве (рНш 4,8) с использованием шести разных экстрагирующих веществ на примере ярового ячменя установлено, что содержание кадмия в растениях высокосущественно (при 1%-ном уровне значимости) коррелирует с его содержанием в почве, экстрагируемым ЭДТА [0,01 М ЭДТА в 1 М (ЫН^СОз с рН 8,6], а содержание никеля - с его содержанием в почве, экстрагируемым 2 н. НС1, что рекомендуется использовать для диагностики содержания в почве доступных форм соответственно кадмия и никеля для этой культуры.
Список опубликованных работ по материалам диссертации
1. Кео Сопхеак Лин. Накопление никеля яровой пшеницей в зависимости от уровней минерального питания и загрязнения почвы никелем // Материалы 39 Международной научной конференции. М.: ВНИИА, 2005. С. 305-306.
2. Кео Сопхеак Лин. Влияние разного уровня загрязнения почвы кадмием и свинцом на тесноту корреляционных связей между зерновой продуктивностью растений и основными показателями главного колоса яровой пшеницы при разных уровня минерального питания // Материалы 39 Международной научной конференции. М.: ВНИИА, 2005. С. 306-309.
Объем 1,5 печ. л.
Тираж 100 экз.
Зак. 689.
Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44
Pi 1Б Русский фон
2006-4 29474
Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Кео Сопхеак Лин
ВВЕДЕНИЕ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Ф
Глава 1. Основные источники поступления тяжелых металлов в почву и растения.
1.1. Атмосфера.
Чф 1.2. Осадки сточных вод.
1.3. Удобрения и другие средства химизации земледелия.
Глава 2. Содержание и формы тяжелых металлов в почвах и растениях
2.1. Кадмий.
2.2. Свинец.
2.3. Никель.
Глава 3. Генотипические особенности поглощения и накопления тяжелых металлов растениями. ф
Глава 4. Влияние минеральных удобрений на поглощение и накопление тяжелых металлов в растениях.
Глава 5. Урожайность и качество урожая культур на загрязненных тяжелыми металлами.
5.1. Урожайность.
5.2. Качество. щ
Глава 6. Пути снижения отрицательного действия тяжелых металлов на возделываемые культуры на загрязненных почвах.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 7. Место, условия, материал и методы исследований.
Глава 8. Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на продуктивность яровой пшеницы при разном уровне минерального питания.
8.1. Кадмий. ф 8.1.1. Зерновая продуктивность и уборочный индекс.
8.1.2. Структура урожая.
8.2. Свинец.
Ш 8.2.1. Зерновая продуктивность и уборочный индекс.
8.2.2. Структура урожая.
8.3. Никель.
8.3.1. Зерновая продуктивность и уборочный индекс.
8.3.2. Структура урожая.
8.4. Кадмий, свинец и никель в разных сочетаниях.
8.4.1. Зерновая продуктивность и уборочный индекс.
8.4.2. Структура урожая.
Глава 9. Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на корреляционные связи между продуктивностью растения и отдельными ее элементами у яровой пшеницы при разном уровне минерального питания. щ
Глава 10. Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на содержание белка в зерне яровой пшеницы при разном уровне минерального питания.
Глава 11. Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами при разном уровне минерального питания на содержание и распределение кадмия, свинца и никеля в растениях яровой пшеницы.
11.1. Содержание кадмия в растениях яровой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания.
11.2. Содержание свинца в растениях яровой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания. ф 11.3. Содержание никеля в растениях яровой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания.
Глава 12. Сортовая реакция яровой пшеницы на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем в разных сочетаниях.
Глава 13. Реакция сортов яровой пшеницы разного географического происхождения на загрязнение почвы кадмием и фитоток-Щ сичные концентрации кадмия в растениях.
13.1. Реакция сортов яровой пшеницы разного географического происхождения на загрязнение почвы кадмием.
13.1.1. Урожайность.
13.1.2. Уборочный индекс.
13.2. Фитотоксичные концентрации кадмием в растениях.
Глава 14. Связь между экстрагируемостью кадмия и никеля из почвы разными экстрактантами и их поглощением растениями.
14.1. Поглощение кадмия и никеля растениями и их экстрагирование из почвы разными экстрактантами. ф 14.2. Связь между экстрагируемостью кадмия и никеля из почвы разными экстрактантами и их поглощением растениями.
ВЫВОДЫ.
Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений"
ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙСовременная цивилизация находится в полной зависимости от широкого ряда металлов, и связь между металлами и развитием человечества имеетдолгую историю. При этом непрерывный рост численности населения и связанного с этим ежегодного потребления металлов на нашей планете неизбежно ведет к экологическим проблемам из-за широкого рассеивания в окружающую среду.В естественных условиях тяжелые металлы встречаются во всех объектах окружающей среды, и многие из них, жизненно необходимые для нормального роста и развития живых организмов, в чрезмерных концентрацияхмогут оказывать сильное токсическое действие на живые системы. Поэтомукрайне важно уметь распознавать границы концентраций, разделяюш;ие организмы здоровые и нездоровые, пиш;евые продукты, экологически чистые, ипродукты, непригодные для потребления человеком или животными. Необходимо также знать границы биологической активности и химической подвижности каждого металла-загрязнителя, так как именно этими свойствамиопределяются их поведение в объектах окружаюш;ей среды и перераспределение в пиш;евой цепи. Все это необходимо знать для того, чтобы избежатьчрезмерных упрош;ений при оценке экологических последствий рассеиваниятяжелых металлов в окружающую среду и разработке практических рекомендаций для ведения экологически безопасного земледелия в условиях техногенного загрязнения.Между тем вся масса публикаций по оценке риска загрязнения окружаюш,ей среды тяжелыми металлами ограничивается главным образом толькобиологическими или только химическими аспектами данной проблемы. Досих пор остаются без ответа многие вопросы, связанные с поведением тяжелых металлов в треугольнике Д.Н. Прянишникова, т.е. в системе «растение почва - удобрение». Отсутствует достоверная информация о закономерностяхпоступления и накопления тяжелых металлов в растениях, об их биологической активности, их влиянии на количество и качество растениеводческойпродукции, в частности, на почвах разной степени загрязнения и разногоуровня плодородия.Кроме того, за исюгючением небольшого числа исследований, где изучались два или несколько металлов одновременно, большинство публикацийограничивается рассмотрением только одного отдельно взятого элемента.Между тем в объектах окружающей среды металлы редко встречаются отдельно. Сопутствз^ошде элементы, чаще всего это другие тяжелые металлы,могут оказывать взаимовлияние как относительно поступления в растения,так и биологической активности и агрономической эффективности дрзпг другав результате проявления аддитивного, синергетического или антагонистического взаимодействий. Более того, основная масса публикаций по этим вопросам посвяп];ена дикорастущим растениям. Относительно возделываемыхрастений все эти вопросы изучены весьма слабо, и те немногие публикации,особенно по зерновым культурам, носят противоречивый характер и не даютудовлетворительные ответы на вопросы агрохимика и растениевода.Цель и задачи исследований. В связи с вышесказанным цель исследований - из)Д1ение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на тя5келые металлы кадмий, свинец и никель при загрязнении ими почвы в разной степении в разных сочетаниях и выявление возможности снижения их токсичностидля растений путем варьирования уровня минерального питания и подборасорта культуры.В соответствии с поставленной целью в задачу исследований входило:1. Изучение влияния загрязнения почвы кадмием, свинцом и никелем раздельно и в разных сочетаниях на обшую и зерновую продугстивность,структуру урожая яровой пшеницы на разных фонах минерального питания.2. Оценка влияния загрязнения почвы кадмием, свинцом и никелем на тесноту и направленность корреляционных связей между зерновой продуктивностью растений и отдельными ее элементами у яровой пшеницы наразных фонах минерального питания.3. Определение влияния степени загрязнения почвы кадмием, свинцом и никелем на содержание белка в зерне яровой пшеницы при разном уровнеминерального питания.4. Оценка влияния загрязнения почвы тяжелыми металлами при разномуровне минерального питания на содержание и распределение кадмия,свинца и никеля в растениях яровой пшеницы.5. Выявление сортовой реакции яровой пшеницы по зерновой продуктивности и элементам структуры урожая на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем в разных сочетаниях (на примере трех сортов).6. Определение реакции сортов яровой пщеницы разного географическогопроисхождения на загрязнение почвы кадмием и выявление фитотоксичных концентраций кадмия в растениях (на примере восьми сортов).7. Выявление связи между экстрагируемостью кадмия и никеля из почвыразными экстрактантами и их поглощением растениями (на примере ярового ячменя).Работа вьшолнена в соответствии с планом научных исследовании поагрохимии и растениеводству РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева. Крометого, при выполнении диссертационной работы принималось во внимание современное состояние и перспективы научных исследований в области агрохимии и растениеводства в стране соискателя - в Королевстве Камбоджа.Научная новизна работы заключается в том, что полученные экспериментальные данные значительно расширяют существуюпще теоретическиепредставления о поведении наиболее проблемных тяжелых металлов — кадмия, свинца и никеля в системе «растение - почва - удобрение». На примереяровой пшеницы выявлены аддитивные, синергитические и антагонистические взаимодействия между тяжелыми металлами при их поступлении и распределении в растениях, а таюке относительно их влияния на обшую и зерновую продуктивность, ее отдельные элементы на разных фонах минеральногопитания.7Впервые оценено влияние загрязнения почвы кадмием, свинцом и никелем на тесноту и направленность корреляционных связей между зерновойпродуктивностью яровой пшеницы и отдельными ее элементами и показана^^ возможность сохранения высокосущественных положительных корреляцийпутем улучшения условий минерального питания растений. Проведена оцен^ ка влияния загрязнения почвы металлами при разном уровне минеральногопитания на содержание и распределение кадмия, свинца и никеля в растенияхяровой пшеницы.Определены пределы сортовой реакции яровой пшеницы разного географического происхождения на загрязнение почвы кадмием и выявлены фитотоксичные концентрации кадмия в почве и в растениях (на примере восьмиф сортов). Выявлены корреляционные связи между экстрагируемостью кадмияи никеля из почвы шестью разными экстрактантами и поглош,ением этих металлов растениями (па примере ярового ячменя).Практическая значимость работы состоит в том, что на загрязненнойкадмием и свинцом дерново-подзолистой среднесуглинистои почве (рНкс1(^ 5,9) показана возможность сохранения тесной положительной корреляционной связи между зерновой продуктивностью ее основными элементами путемулучшения питания растений внесением полного минерального удобрения,что рекомендуется принимать во внимание при вырашдванми яровой пшеницы на загрязненных этими металлами почвах.Выявлено, что среди восьми сортов разного географического происхождения наиболее высокой устойчивостью к токсическому действию кадмияна загрязненной кадмием дерново-подзолистой среднесуглинистои почве(рНкс14,0) обладает сорт Соналика (Индия), на который, как на исходный материал, рекомендуется обратить внимание в селекции яровой пшеницы на ус•Штоичивость к техногенному загрязнению почв.На дерново-подзолистой средпесуглинистой почве (рНкс14,8) с использоваршем шести экстрагируюш;их веществ установлено, что содержание кадШ мия в яровом ячмене (зерно и солома) коррелирует с его содержанием в почве, экстрагируемым ЭДТА [0,01 М ЭДТА в 1 М (КН4)2СОз с рН 8,6], а содер8жание никеля — с его содержанием в почве, экстрагируемым 2 н. ПС1, что рекомендуется использовать для диагностики содержания доступных форм впочве соответственно кадмия и никеля для этой культуры.Апробация работы. Материалы исследований докладывались на заседаниях кафедры сельского хозяйства зарубежньгс стран РГАУ - МСХА имениК.А. Тимирязева при ежегодной переаттестации аспирантов, на 39-й Международной наз^ной конференции докторантов, аспирантов и соискателейВНИИА имени Д.Н. Прянишникова 2005 г. По теме диссертации опубликовано 2 работы.Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах мапшнописного текста и включает введение, обзор литературы, экспериментальную часть, выводы, практические рекомендации, список литературы (из 289 наименований, в том числе 123 на иностранных языках), приложения, содержит 46 таблиц, 20
Заключение Диссертация по теме "Агрохимия", Кео Сопхеак Лин
ВЫВОДЫ
1. В девяти вегетационных и одном полевом опыте, проводившихся соответственно с 12 сортами яровой пшеницы и одним сортом ярового ячменя на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем как раздельно, так и в различных сочетаниях оказывало существенное влияние на общую и зерновую продуктивность растений, их уборочный индекс, выраженность важнейших элементов структуры урожая, тесноту и направленность корреляционных связей между зерновой продуктивностью растений и отдельными ее элементами, поступление и распределение этих металлов в растениях, содержание белка в зерне. При этом степень и направленность действия тяжелых металлов на все эти признаки в значительной степени определялись уровнем загрязнения почвы и характером взаимодействия между металлами, уровнем минерального питания растений и их сортовыми особенностями.
2. На примере яровой пшеницы сорта Лада показано, что по мере повышения уровня загрязнения почвы кадмием с 0 до 12 мг Cd/кг почвы происходило уменьшение зерновой продуктивности растений с 14,1 до 11.0 г/сосуд на фоне 0 NPK, с 17,1 до 13,2 г/сосуд на фоне 1,0 NPK и с 21,0 до 13,6 г/сосуд на фоне 1,5 NPK по З.И. Журбицкому. Повышение уровня минерального питания, в свою очередь, увеличивала зерновую продуктивность растений при всех уровнях загрязнения почвы кадмием.
3. Действие свинца на зерновую продуктивность яровой пшеницы проявилось неоднозначно. На фоне без внесения минеральных удобрений (0 NPK) этот металл оказывал на урожайность зерна существенное положительное влияние, причем все дозы свинца — 100, 200 и 300 мг Pb/кг - почвы были в этом отношении одинаково эффективны. Это, возможно, обусловлено тем, что в состав свинцовой соли - РЬ(Ж)з)2, использованной для загрязнения почвы свинцом, входит азот - один из основных элементов минерального питания растений. На наиболее высоком фоне минерального питания (1,5 NPK) свинец оказывал на зерновую продуктивность растений существенное отрицательное влияние.
Загрязнение почвы свинцом в повышенной и высокой дозах (200 и 300 мг РЬ/кг почвы) вызвало достоверное уменьшение уборочного индекса яровой пшеницы на фоне без применения минеральных удобрений. При улучшении минерального питания растений путем внесения в почву 1,0 КРК и 1,5 МРК отрицательное влияние загрязнения почвы этим металлом на уборочном индексе не проявлялось.
4. Загрязнение почвы никелем (в количестве 10-30 мг №/кг почвы) не оказывало существенного влияния на зерновую продуктивность яровой пшеницы в вариантах без внесения минеральных удобрений и с внесением 1,0 ЫРК. Однако на повышенном уровне минерального питания (1,5 ЫРК) загрязнение почвы никелем сказалось на урожайности растений отрицательно.
Происходило уменьшение уборочного индекса при каждом повышении уровня минерального питания независимо от уровня загрязнения почвы никелем. Загрязнение почвы никелем при всех его дозах уменьшало уборочный индекс яровой растений при уровнях минерального питания 0 КРК и 1,0 МРК. Отрицательное влияние никеля на этот показатель не проявился при наиболее высоком уровне минерального питания растений (1,5 КРК). Однако эффективность минеральных удобрений заметно снижалась в вариантах, где почва была загрязнена никелем.
5. Загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем существенно снизило эффективность минеральных удобрений относительно урожайности зерна и соломы яровой пшеницы, причем отрицательное действие этих металлов на эффективность удобрений значительно усиливалось в случае их совместного присутствия в почве. Так, при повышении уровня минерального питания растений с 0 КРК до 1,5 КРК (по З.И. Журбицкому) на фоне без загрязнения почвы тяжелыми металлами урожайность зерна возросла на 6,9 г/сосуд, на фоне загрязнении кадмием (12 мг Сс1/кг почвы) - на 2,6 г, свинцом (300 мг РЬ/кг почвы) - на 3,5 г, никелем (30 мг №/кг почвы) — на 3,6 г, совместно кадмием и свинцом — на 1,7 г, свинцом и никелем — на 2,4 г, никелем и кадмием - на 3,1 и одновременно кадмием, свинцом и никелем - только на 1,0 г/сосуд.
6. Теснота и направленность (положительная или отрицательная) корреляционных связей между зерновой продуктивностью растений яровой пшеницы и основными ее элементами подвергались значительным изменениям под влиянием внесения минеральных удобрений и загрязнения почвы кадмием, свинцом и никелем.
Повышение уровня загрязнения почвы кадмием до 12 мг Сё/кг почвы на неудобренном фоне (0 МРК) вызвало полное исчезновение выокосущест-венной положительной корреляционной связи между зерновой продуктивностью растений и продуктивной кустистостью, в то время как при внесении удобрений (1,0 МРК и 1,5 МРК) она сохранилась высокосущественной положительной. Следовательно, что путем улучшения условий минерального питания растений на загрязненной кадмием почве можно сохранить высокусу-щественную положительную корреляционную связь между продуктивностью растений и продуктивной кустистостью.
Повышение уровня загрязнения почвы свинцом до 300 мг РЬ/кг на неудобренном фоне (0 МРК) привело к потере высокосущественной положительной корреляционной связи между зерновой продуктивностью растений и продуктивной кустистостью. На фоне внесения минеральных удобрений (1,0 МРК и 1,5 МРК) загрязнение почвы свинцом независимо от его количества не сказалось отрицательно на высокосушественной положительной корреляции между зерновой продуктивностью растений и продуктивной кустистостью. Отсюда следует, что путем внесения минеральных удобрений можно ослабить или даже устранить неблагоприятное влияние загрязнения почвы свинцом на положительную зависимость между зерновой продуктивностью и продуктивной кустистостью яровой пшеницы.
Внесение минеральных удобрений (1,0 МРК и 1,5 МРК) способствовало сохранению высокосущественной положительной корреляционной связи между зерновой продуктивностью растений и продуктивной кустистостью при всех уровнях загрязнения почвы никелем (10 - 30 мг №/кг почвы), хотя и наблюдалась небольшая тенденция к ослаблению этой связи на фоне 1,0 1МРК при усилении загрязнения почвы этим металлом.
7. Выявлена высокосущественная положительная корреляционная связь между зерновой продуктивностью растений яровой пшеницы и числом зерен с растения, теснота которой проявлялась в разной степени в зависимости от уровня минерального питания и степени загрязнения почвы кадмием, свинцом и никелем. На фоне без внесения минеральных удобрений (0 1МРК) загрязнение почвы кадмием вызывало некоторое ослабление этой связи и сделало ее несущественной при наиболее высокой дозе металла — 12 мг С<3/кг почвы.
8. Повышение уровня минерального питания азотом, фосфором и калием привело к повышению содержания тяжелых металлов как в зерне, так и в соломе яровой пшеницы сорта Лада. При увеличении содержания кадмия, свинца и никеля в почве на всех уровнях 1МРК наблюдалось увеличение содержания этих элементов в зерне и соломе. В зависимости от изучаемых двух факторов (тяжелые металлы и уровень минерального питания) в зерне содержание кадмия увеличивалось в 11-36 раз, свинца 1,4-2,3 раза и никеля в десятки раз.
Распределение тяжелых металлов в зерне и соломе в общем выносе зависело от химических свойств металла: наименьшее количество поступило в зерно свинца - от 3 до 18, кадмия - от 13 до 63 и никеля от 2 до 64%. Наибольшая доля кадмия в растениях была обнаружена на неудобренном фоне.
При повышении уровня минерального питания увеличивался не только урожай пшеницы, но и снижалась доля кадмия и свинца в зерне, тогда как доля никеля при внесении 1,0 ИРК на всех уровнях этого элемента в почве последовательно возрастала
При загрязнении почвы двумя или тремя изучаемыми элементами содержание и вынос каждого из этих элементов в растениях зависел в наибольшей степени от присутствия или отсутствия данного элемента в смеси и от уровня обеспеченности основными элементами питания. Содержание кадмия в растениях при смешенном загрязнении со свинцом и никелем было выше в 2,9-4,9 раз на уровне О МРК, чем при его одностороннем внесении, тогда как содержание свинца снижалось или не изменялось. Наибольшее содержание никеля наблюдалось при тройном сочетании элементов и по сравнению с вариантом №30 увеличивалось на 55, 21 и 14% в зависимости от уровня МРК. При внесении никеля с кадмием или со свинцом наблюдалось существенное повышение его содержания в зерне только в зависимости от уровня МРК в почве.
9. На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве с рНка — 4,2 сорта яровой пшеницы разного географического происхождения (Ленинградка; Минская; Родина; Московская 21 - СССР; Кальян-сона - Индия; Соналика -Индия; Ред-ривер - США; Сиете-серрос - Мексика) реагировали на загрязнение почвы кадмием (в количестве 0, 5, 10 и 20 мг С<3/кг почвы в форме 3 Сс1804 х 8Н20) неодинаково.
В варианте без внесения кадмия сорта Ленинградка, Минская и Московская 21 отличались от других сортов сравнительно более высокой зерновой продуктивностью. Пороговый уровень загрязнения почвы кадмием, при котором зерновая продуктивность сравниваемых сортов уменьшалась на 25% и больше, составил 10 мг Сё/кг почвы. Дальнейшее повышение уровня загрязнения почвы до 20 мг Сс1/кг почвы вызвало уменьшение зерновой продуктивности у всех сортов более чем на 50%. При этом максимальное снижение зерновой продуктивности составило 55% у сорта Соналика, 62% — у сорта Сиете-серрос, 64% - у сортов Ленинградка и Кальян-сона, 65% - у сорта Ред-ривер 68; у сорта Родина это снижение составляло 67%, у сорта Московская 21-38, а у сорта Минская - 76%.
Сорт Соналика отличается от других сортов наиболее высокой устойчивостью к кадмиевой токсичности почве, в то время как сорта Минская, Московская 21, Родина и Ред-ривер 68 являются наиболее чувствительными к загрязнению почвы этим металлом. Сорта Ленинградка, Сиете-серрос и Кальян-сона занимают в этом отношении промежуточное положение.
Фитотоксичная концентрация кадмия в растениях, при которой их урожайность снижается на 50%, варьировала в зерне у разных сортов яровой пшеницы в пределах 0,31 - 1,05 мг Cd/кг при средней по сортам концентрации 0,69 мг Cd/кг, а в соломе - в пределах 1,61-5,07 мг Cd/кг при средней по сортам концентрации 3,81 мг Cd/кг сухого вещества. При этом наиболее устойчивый к кадмиевой токсичности сорт Соналика отличался наиболее низким накоплением кадмия в зерне (0,31 мг Cd/кг сухого вещества), в то время как сорт Минская, который оказался наиболее восприимчивым к кадмиевой токсичности, оказался наиболее высоким накоплением кадмия в зерне (1,05 мг Cd/кг сухого вещества). Накопление кадмия в соломе у изучаемых сортов имело картину, близкую к накоплению этого металла в зерне. Сорта, наиболее устойчивые к кадмиевой токсичности, характеризовались наиболее низким накоплением кадмия в растениях.
10. В микрополевом опыте на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве с рНКс) 4,2 при загрязнении почвы кадмием (в количестве 0, 4, 8 и 12 мг Cd/кг почвы) и никелем (в количестве 0, 10, 20 и 30 мг Ni/кг почвы) концентрация кадмия и никеля в растениях ярового ячменя Московский 121 (зерне и соломе) возрастала по мере повышения уровня загрязнения почвы соответствующим металлом. Возрастала также их экстрагируемость из почвы всеми шестью сравниваемыми химическими веществами, среди которых 2 н. HCl обладала наиболее высокой, а 1 н. CH3COONH4 - наиболее низкой способностью экстрагировать из почвы оба металла. Экстрагируемость кадмия изучаемыми экстрактантами повышалась в присутствии в почве никеля, а экстрагируемость никеля - в присутствии кадмия.
Содержание кадмия в растениях (в зерне и соломе) высокосущественно (при 1%-ном уровне значимости) коррелировало с его содержанием в почве, экстрагируемым ЭДТА. В случае ншселя его содержание в растениях (в зерне) тесно коррелировало с его содержанием в почве, экстрагируемым соляной кислотой (HCl). т
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. На загрязненной кадмием и свинцом дерново-подзолистой средне-суглинистой почве (рНкс1 5,9) показана возможность сохранения у яровой пшеницы положительной корреляционной связи между зерновой продуктивностью и такими ее элементами, как продуктивная кустистость и число зерен с растения, путем внесения полного минерального удобрения, что рекомендуется принимать во внимание при выращивании яровой пшеницы на загрязненных этими металлами почвах.
2. На загрязненной кадмием дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (рНкс1 4,0) установлено, что среди восьми сортов разного географического происхождения наиболее высокой устойчивостью к токсическому действию кадмия обладает сорт Соналика (Индия), на который, как на исходный материал, рекомендуется обратить внимание в селекции яровой пшеницы на устойчивость к техногенному загрязнению почв.
3. На загрязненной кадмием и никелем дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (pHKci 4,8) с использованием шести разных экстрагирующих веществ на примере ярового ячменя установлено, что содержание кадмия в растениях высокосущественно (при 1%-ном уровне значимости) коррелирует с его содержанием в почве, экстрагируемым ЭДТА [0,01 М ЭДТА в 1 М (NH4)2C03 с pH 8,6], а содержание никеля — с его содержанием в почве, экстрагируемым 2 н. HCl, что рекомендуется использовать для диагностики содержания в почве доступных форм соответственно кадмия и никеля для этой культуры.
Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Кео Сопхеак Лин, Москва
1. Агрохимическая характеристика почв сельскохозяйственных угодий Российской Федерации. М.: Агроконсалт, 2002. 68 с.
2. Агрохимия / Под. ред. Б.А. Ягодина. 2-е изд. М.: Агропромиздат, 1989. С. 466^167.
3. Агроэкология / Под. ред. В.А. Черникова и А.И. Чекереса. М.: Колос. 2002. С. 476^177.
4. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л.: Агропромиздат, 1987. 142 с.
5. Андреева И.В. Особенности накопления и распределения никеля в некоторых сельскохозяйственных культурах. Автореф. дис. .канд. биол. наук. М„ 2003. 17 с.
6. Андреева И.В., Говорина В.В., Виноградова Б.А., Ягодин Б.А. Никель в растениях // Агрохимия. 2001. № 3. С. 82-94.
7. Аристархов А.Н. Эколого-агрохимическое обоснование оптимизации питания растений и комплексного применения макро- и микроудобрений в аг-роэкосистемах: Автореф. дис. докт. биол. наук. М., 2000. 88 с.
8. Бабкин В.В., Завалин A.A. Физиолого-биологичексие аспекты действия тяжелых металлов на растения // Химия в сельском хозяйстве. 1995. № 5. С. 17-21.
9. Барсельянц Г.Б. Гигиеническая оценка минеральных удобрений // Гигиена и санитария. 1995. № 10. С. 74-76.
10. Барсукова B.C., Гамзикова О.И. Влияние избытка никеля на элементный состав контрастных по устойчивости к нему сортов пшеницы // Агрохимия. 1999. № 1. С. 80-85.
11. Беус A.A., Грабовская Л.И., Тихонова Н.В. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1976. 267 с.
12. Большаков В.А., Борисочкина Т.И., Краснова Н.М. Нормирование загрязняющих веществ в почве // Химизация сельского хозяйства. 1991.№ 9. С. 10-14.
13. Большаков В.А., Кахнович З.Н. Тяжелые металлы в почвах района "Хов-рино" г. Москвы//Почвоведение. 2002. № 1. С. 121-126.
14. Буренков Э.К., Гинзбург JI.H., Зангиева Т.Д. Экология крупных городов: проблемы и решения // Экологическая геохимия. 2001. № 2. С. 339-353.
15. Буфатин О.И., Паращуков Н.П. Величина и качество урожая риса при повышенной концентрации тяжелых металлов в почве // Экологическая и беспестицидная технологии получения растениеводческой продукции. Пущино, 1994. Ч. 1. С. 166-167.
16. Бушуев H.H. Тяжелые металлы в органическом веществе дерново-подзолистых почв при различном сельскохозяйственном использовании. Автореф. дис. .канд. биол. наук. М., 2004. 23 с.
17. Важенина Е.А. Влияние техногенных выбросов через атмосферу на агрохимические свойства дерново-подзолистых почв // Агрохимия. 1983. № 5. С. 74-80.
18. Важенский В.А. Мониторинг окружающей природной среды. М.: Гидро-метеоиздат, 1986. С. 27.
19. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М.: АН СССР, 1950. 179 с.
20. Виноградов А.П. Химический элементный состав организмов и периодическая система Менделеева // Тр. биохимической лаборатории АН СССР, 1935. Т. 3. С. 67-278.
21. Власюк П.А. и др. Химические элементы и аминокислоты в жизни растений, животных и человека. Киев: Наукова Думка, 1974. 88 с.
22. Водяницский Ю.Н. Образование оксидов железа в почве. М.: РАН, Почв, ин-таим. В.В. Докучаева, 1992.275 с.
23. Войтович Н.В. Плодородие почв Нечерноземной зоны и его моделирование. М.: Колос, 1997. 388 с.
24. Воробьева JI.A., Лобанова Е.А., Новых Л.Л. Подвижность железа и свинца // Геохимия тяжелых металлов в природных и техногенных ландшафтах. М.: МГУ, 1983. С. 3-12.
25. Гайдукова Н.Г., Кошеленко H.A., Малюга Н.Г., Шоков Н.Р., Загорулько A.B. Мониторинг содержания тяжелых металлов в системе почва — растение // Изв. Вузов. Пищ. технол., 2000. № 2-3. С 103-106.
26. Гальченко C.B., Ляпкало A.A., Федоренко A.B., Цурган A.M. Оценка уровня опасности загрязнения тяжелыми металлами поверхностного слоя почв города Рязани // Рос. мед-биол. вестн. 2001. № 3-4. С. 138-143.
27. Гармаш Г.А. Распределение тяжелых металлов в почвах в зоне воздействия металлургических предприятий // Почвоведение. 1985. № 2. С. 27-32.
28. Гармаш Г.А. Содержание свинца и кадмия в различных частях картофеля и овощей, выращенных на загрязненной этими металлами почв. Новосибирск, 1982. С. 105-110.
29. Гармаш Г.А., Гармаш И.Ю. Распределение тяжелых металлов по органам культурных растений // Агрохимия. 1987. № 5. С. 40-46.
30. Гармаш Н.Ю. Воздействие повышенного содержание тяжелых металлов в субстрате на пшеницу и картофеля // Изв. СО АН СССР, 1983. № 10. Вып. 2. С. 84-87.
31. Гармаш Н.Ю. Влияние тяжелых металлов на величину и качества урожая с/х культур. Автореф. дис. .канд. наук. Новосибирск, 1986. 24 с.
32. Гармаш Н.Ю. Влияние тяжелых металлов на содержание элементов питания в пшенице // Химия в сельском хозяйстве. 1987. Т 25. № 3. С. 57-60.
33. Глазкова Н.Е., Надежкина Е.В. Транслокация тяжелых металлов в системе почва растение // Сб. науч. тр. "Проблемы АПК и пути их решения". Пенза, 2003. Ч. 1.С. 10-13.
34. Глазовская М.А. Теория геохимии ландшафтов в приложении к изучению техногенных потоков рассеяния и анализу способности природных систем к самоочищению // Техногенные потоки веществ в ландшафтах и состояние экосистем. М., 1981. С. 7-41.
35. Говорила В.В., Андреева И.В., Сидоренкова Н.К. Накопление никеля некоторыми сельскохозяйственными культурами при разных уровнях его содержания в дерново-подзолистой почве // Агрохимия. 2003. №7. С. 60-69.
36. ГОСТ 26929-94. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсических элементов (для свинца, кадмия, цинка, меди).
37. Гуральчук Ж.З. Механизмы устойчивости растений к тяжелым металлам // Физиология и биохимия растений. 1994. Т. 26. № 2. С. 107-117.
38. Гутиева Н.М. Влияние загрязненности почвы тезсногенными выбросами на урожай и химический состав ячменя // Химия в сельском хозяйстве. 1982. № 3. С. 76-78.
39. Гутиева Н.М. Влияние тяжелых металлов на урожай и качество ячменя (вегетационно-полевой опыт) // Бюл. почвенного ин-та им. В.В. Докучаева. 1985. Вып. 37. С. 12-15.
40. Державин Л.М., Фрид A.C., Янишевский Ф.В. О мониторинге плодородия земель сельскохозяйственного назначения/УАгрохимия. 1999. №12. С Л 9-30.
41. Добровольский Г.В., Гришина Л.А. Охрана почв. М.: МГУ, 1985. 224 с.
42. Долгодворов В.Е. Особенности технологии возделывания зерновых культур в Нечерноземной зоне. М.:ТСХА, 1983. 25 с.
43. Донник И.М. Биологические особенности продуктивных животных в разных экологических зонах Уральского региона // Аграрная Россия. 2000. № 5. С. 19-24.
44. Дорофеев В.Ф., Удачин P.A., Семенова Л.В. и др. Пшеницы мира. Л.: Агропромиздат, 1987. 560 с.
45. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985.350 с.
46. Евдокимова Г.А., Мозгова Н.П. Миграция тяжелых металлов из почвы в с/х культуры //Материалы П Всесоюз. конф. М., 1988.4.1. С. 209—213.
47. Евсеева Р.П., Леонченко В.Г. Изучение устойчивости плодовых культур к загрязнению окружающей среды тяжелыми металлами // Тез. докл. межрегион. науч. -практ. конф. Калуга, 2001. С. 79-81.
48. Егорова Е.В., Егоров B.C., Арзамзова A.B. Изменение ферментативной активности дерново-подзолистой почвы на агрохимических фонах при загрязнении свинцом и кадмием // Докл. РАСХН. 2002. № 4. С. 73-78.
49. Еськов А.И., Духанин Ю.А., Тарасов СМ. Фиторемедиация почв, загрязненных бесподстилочным навозом. М.: Росинфрмагротех, 2004. 100 с.
50. Ефремов Е.Н., Носиков В.В. Контроль за содержанием тяжелых металлов в удобрениях и химических мелиоратов // Науч. тр. ЦИНАО. М., 1988. С 91-97.
51. Жидеева В.А., Васенев И.И., Щербаков А.П., Васенев Э.Г. Загрязнение садовых черноземных почв тяжелыми металлами в зоне воздействия выбросов свинцово-никель-кадмиевого производства // Агрохимия. 2000. № 11. С. 66-77.
52. Журбицкий З.И. Теория и практика вегетационного метода. М.: Наука, 1968.260 с.
53. Загрязнение воздуха и жизнь растений / Под ред. М.Л. Трешоу. Л.: Гидро-метеоиздат, 1988. 525 с.
54. Зонн С.В. Железо в почвах // АН СССР. Научный совет по проблеме почвоведения и мелиорации почв. М.: Наука, 1982. 207 с.
55. Зубкова В.М. Минеральные удобрения // Повышение эффективности удобрений в Ярославской области. Ярославль: ЯФ ТСХА, 1989. С. 3-13.
56. Зубкова В.М. Накопление тяжелых металлов растениями в зависимости от их биологических особенностей // Материалы Всерос. науч. конф. Ярославль, 2003. С. 94-96.
57. Зубкова В.М. Особенности накопления и распределения тяжелых металлов в с/х культурах и влияние удобрений на их поведение в системе почва — растение: Автореф. дис. .докт. биол. наук. М., 2004. 40 с.
58. Зубкова В.М., Зубков Н.В. Эффективность органических и минеральных удобрений при возделывании картофеля в условиях техногенного загрязнения почв // Тез. докл. международ, науч.-техн. конф. Иваново, 1997. С. 20-21.
59. Зубкова В.М., Зубков Н.В. Влияние различных доз азота и загрязнения почвы кадмием и свинцом на накопление кадмия растениями цикория // Сб. науч. тр. Ярославль. 2003. С. 16-21.
60. Зубкова В.М., Ягодин Б.А. Изменение агрохимических показателей плодородия почвы и химический состав растений в условиях антропогенной нагрузки. Ярославль, 2001. 200 с.
61. Ивашов П.В. Биогеохимическая индикация оловянной минерализации. М.: Наука, 1987. 245 с.
62. Ильин В.Б. О надежности гигиенических нормативов содержания тяжелых металлов в почве // Агрохимия. 1992. № 7. С. 78-84.
63. Ильин В.Б. О нормирование тяжелых металлов в почве // Почвоведение. 1986. №9. С. 90-98.
64. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва — растение. Новосибирск: Наука, 1991. 151 с.
65. Ильин В.Б. Элементный химический состав растений. Новосибирск: Наука, 1985. 129 с.
66. Ильин В.Б., Гармаш Г.А. Поступление тяжелых металлов в растение при их повышенном содержании в почве // Изв. СО АН СССР. Сер. Биолог, науки, 1981. № 10. Вып. 2. С. 49-56.
67. Ильин В.Б., Гармаш Г.А., Гармаш Н.Ю. Влияние тяжелых металлов на рост, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур // Агрохимия. 1985. № 6. С. 90-100,
68. Ильин В.Б., Степанова М.Д. О фоновом содержании тяжелых металлов в растениях // Изв. СО АН СССР. Сер. биолог, науки, 1981. Вып. 1. № 5. С. 26-32.
69. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Распределение свинца и кадмия в растениях пшеницы, произрастающей на загрязненных этими металлами почвах // Агрохимия. 1980. № 5. С. 114-119.
70. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: МГУ, 1980. 80 с.
71. Ильин В.Б., Сысо А.И., Конарбаева Г.А., Байдина Н.Л. К экологической обстановке в Новосибирске: тяжелые металлы в местных почвах и огородных культурах // Агрохимия. 2000. № 10. С. 62-67.
72. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: МИР, 1989. 439 с.
73. Каплунова Е.П. Круговорот микроэлементов в системе почва растение // Докл. ВАСХНИЛ. 1986. № 10. С. 45-47.
74. Касатиков В.А. Накопление тяжелых металлов в почве при внесении осадков городских сточных вод // Агрохимия. 1994. № 1. С. 70-75.
75. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. М.: Колос,1996. 366 с.
76. Ковальский В.В., Макарова А.И. Субрегионы биосферы и биогеохимические провинции Армении, обогащенные свинцом // Биогеохимическое районирование метод изучения экологического строения биосферы. М.: Наука, 1978. С. 75-88.
77. КовдаВ.А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1985. 263 с.
78. Ковда В.А., Золотарева Б.И., Скрипчинский И.И. О биологической реакции растений на тяжелые металлы в среде // Докл. АН СССР. 1979. Т. 247. № 3. С. 766-768.
79. Козловский Е.В., Небольсин А.Н., Алексеев Ю.В., Чуриков П.А. Использование фосфогипса (гипса) как дополнительного источника кальция при известковании кислых почв. Л., 1983. С. 114-120.
80. Контроль за соблюдением регламентов транспортирования, хранения, складкой переработки и внесения твердых и жидких минеральных и органических удобрений и химических мелиоратор (инструкция). М.: ЦИНАО, 1995. 113 с.
81. Копцик Г.Н., Налбандян К.Ф. Загрязнение лесных экосистем тяжелыми металлами в зоне влияние медно-никелевого комбината на Кольском полуострове // Вестн. МГУ. 2002. № 4. С. 3-12.
82. Косицин A.B., Алексеева-Попова H.B. Действие тяжелых металлов на растения и механизмы металоустойчивости // Растения в экстремальных условиях минерального питания. JL: Наука, 1983. С. 5-22.
83. Крамарев С.М., Скрипник JI.H., Коваленко В.Е. и др. Агроэкологическая оценка применения минеральных удобрений в агроценозах кукурузы в условиях степной зоны Украины // Агрохимия. 2000. № 2. С. 67-72.
84. Кудрявцев A.B., Мухачева М.М., Гагарин П.А. Влияние атмосферных выбросов предприятий ядерно-топливного цикла на прилегающие к ним территории // Материалы международ, науч. конф. Томск, 2000. Т. 3. С. 58-59.
85. Кузнецова Л.М., Зубарева Е.Б. Влияние тяжелых металлов на урожай и качество пшеницы // Химия в сельском хозяйстве. 1997. № 2. С. 36-37.
86. Кумаков В.А. Физиология яровой пшеницы. М.: Колос, 1980. 207 с.
87. Кутукова Ю.Д. Состояние тяжелых металлов в почвах и накопление их растениями при внесении осадков сточных вод и мелиоратов: Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 2001. 25 с.
88. Кучеренко JI.B., Мороз Н.Ю. Характеристика выбросов и источников загрязнений атмосферы прибрежных районов бухты Б. Камень // Тр. II международ. науч. форум. Владивосток, 2002. Т. 1. С. 89-91.
89. Ладонин В.Ф. Влияние комплексного применения средств химизации на содержание тяжелых металлов в почве и растениях // Химия в сельском хозяйстве. 1995. № 4 С. 32-35.
90. Лебедева Л.А., Соловьева Ю.Б. Экологические функции агрохимических фонов на загрязненных почвах // Агрохимический вестник. 2001. № 2. С. 18-19.
91. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высшая школа, 1998. 287 с.
92. Лопатин Н.Г, Щеголев М.И. Биологическая роль микроэлементов в организме человека и животных Восточной Сибири и Дальнего Востока. Улан-Удэ. 1963. 109 с.
93. Лукин С.В., Мирошникова Ю.В., Авраменко П.М. Мониторинг содержания тяжелых металлов в почвах Белгородской области // Агрохимия. 2002. № 8. С. 86-91.
94. Лукин С.В., Солдат И.Е., Пендюрин Е.А. Закономерности накопления цинка в сельскохозяйственных растениях // Агрохимия. 1999. № 2. С. 79-82.
95. Мамилов Ш.З., Саданов А.К., Илялетдинов А.Н. Цинк в почвах и питание растений цинком // Агрохимия. 1987. № 4. С. 107-117.
96. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М.: ЦИНАО, 1992. 61 с.
97. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. М.: Агропромиз-дат, 1990. 287 с.
98. Минеев В.Г. Экологические проблемы агрохимии. М.: МГУ, 1988. 283 с.
99. Минеев В.Г. Экологические функции агрохимии в современном земледелии // Агрохимия. 2000. № 5. С. 5-13.
100. Минеев В.Г., Анциферова Е.Ю., Болыпева Т.Н., Касатиков В.А. Распределение кадмия и свинца в профиле дерново-подзолистой почвы при длительном удобрении ее осадками сточных вод // Агрохимия. 2003. № 1. С.45-49.
101. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф. Накопление тяжелых металлов в почве и поступление их в растения в длительном агрохимическом опыте // Докл. РАСХН. 1993. № 6. С. 20-22.
102. Минеев В.Г., Дебрецини Б., Мазур Т. Биологическое земледелие и минеральные удобрения. М.: Колос, 1993. 415 с.
103. Минеев В.Г., Соловьева Е.И., Соловьев Г.А. Балансы некоторых микроэлементов в дерново-подзолистой почве при длительном применении удобрений // Химизация сельского хозяйства. 1988. № 1. С. 47-49.
104. Минеев В.Г., Тищенко А.Т., Семихова О.Д. Удобрение и качество зерна озимой пшеницы. Обзорная литература. М.: Колос, 1975. С. 112.
105. Мокриевич Г.П., Яровой Н.В., Ионова В.Г., Шабунина Т.А. О влиянии свинца на развитие растений // Агрохимия. 1973. № 11. С. 65-69.
106. Молчан И.М. Селекционно-генетические аспекты снижения содержания экотоксикантов в растениеводческой продукции // Сельскохозяйственная биология. Сер. Биология растений. 1996. № 1. С. 55-56.
107. Мосина JI.B. Агроэкология. Модуль 7. Сельскохозяйственная экотоксико-логия. Пущино. ОНТИ ПНЦ РАН, 2000. 184 с.
108. Нагдалиев Ф.А., Бондарчук Д.Н. Качество продукции птицеводства под влиянием различных доз солей тяжелых металлов и мышьяка // Сельскохозяйственная биология. Сер. Биол. животных. 2000. № 4. С. 65-73.
109. Носовская И.И., Соловьев Г.А., Егоров B.C. Влияние длительного систематического применения различных форм минеральных удобрений и навоза на накопление в почве и хозяйственный баланс кадмия, свинца, никеля и хрома// Агрохимия. 2001. № 1. С. 82-91.
110. Обухов А.И. и др. Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: МГУ, 1980. 20 с.
111. Обухов А.И., Плеханова И.О. Атомно-абсорбционный анализ в почвенно-биологических исследованиях. М.: МГУ, 1991. 183 с.
112. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва растение - удобрение // Химия в сельском хозяйстве. 1995. № 4. С. 8-16.
113. Оголева В.П., Чердакова JI.H. Закономерности распределения никеля в растениях Вологодской области // Агрохимия. 1981. № 12. С. 90-92.
114. Оксиды марганца в почвах / Под ред. Ю. Н. Водяницского. М.: РАН, Почвенный ин-т. им. В.В. Докучаева, 2005. 95 с.
115. Павлов А.Н. Некоторые закономерности накопления белка в зерне озимой пшеницы // Повышение качества зерна пшеницы. М.: Колос, 1972. С.157-170.
116. Подколзин А.И., Лебедева Л.А., Агеев В.В., Сметанова В.А. Влияние длительного применения удобрений на плодородие чернозема выщелоченного и накопление в нем свинца, кадмия, марганца, кобальта, цинка и меди // Агрохимия. 2002. № 10. С. 21-24.
117. Подколзин А.И., Лебедева Л.А., Сметанова В.А. Изменение плодородия каштановой почвы и накопление в ней тяжелых металлов и микроэлементов при длительном применении удобрений // Докл. РАСХН. 2003. № 3. С. 22-23.
118. Полянская Е.С., Арнаутова Н.И. Влияние длительного применения минеральных удобрений на содержание Мп в почве и растениях // Агрохимия. 1980. №2. С. 82-88.
119. Попов В.В., Соловьев Г.А. Контроль загрязнения почв тяжелыми металлами // Химизация сельского хозяйства. 1991. № 11. С. 80-82.
120. Попова A.A. Влияние минеральных и органических удобрений на состояние тяжелых металлов в почвах // Агрохимия. 1991. № 3. С. 62-68.
121. Потатуева Ю.А., Касицкий Ю.И., Хлыстовский А.Д. и др. Влияние длительного применения фосфорных удобрений на накопление в почве и растениях тяжелых металлов и токсических элементов // Агрохимия. 1994. № 11. С. 98-113.
122. Потатуева Ю.А., Касицкий Ю.И., Хлыстовский А.Д. и др. Длительное применение удобрений на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве // Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 6. 39-41.
123. Проблемы окружающей среды и природных ресурсов / Глав. ред. Ю.М. Арского. М.: ВИНИТИ, 1998. 168 с.
124. Пыльнев В.М., Гризо В.А., Порчелли М.Д. Изменение минерального состава зерна озимой пшеницы в процессе селекции // Селекция пшеницы на юге Украины. Одесса. 1980. С. 81-91.
125. Ринысис Г.Я. О некоторых принципиальных вопросах использования аналитической информации // Физиологическая роль и практическое применение микроэлементов. Рига, 1976. С. 271—280.
126. Рихванов Л.П., Язиков Е.Г., Сарнаев С.И. Содержание тяжелых металлов в почвах: Учеб. пособие. Томск: Том. политех, ун-та, 1993. 83 с.
127. Рудакова Э.В., Каракис К.Д. Сидоршина Т.М. Механизмы поглощения микроэлементов растениями // В сб.: Микроэлементы: поступление, транспорт и физиологические функции в растениях. Киев: Наукова думка, 1987. С.5-64.
128. Рыжик O.A., Маргиевский А.Е. Элементный состав пылевых выбросов Соколовско-Сарбайского горно-обогатительного комбината // Материалы VII межднарод. экол. симпозиум. Екатеринбург, 1999. С. 137-140.
129. Рэуце К., Кырстя С. Борьба с загрязнением почвы. М.: Агропромиздат, 1986. 222 с.
130. Садовникова JI.K., Зырин Н.Г. Показатели загрязнения почв тяжелыми металлами и неметаллами в почвенно-химическом мониторинге // Почвоведение. 1985. № 10. С. 84-89.
131. Санитарные правила и нормы СанПиН 2. 1.4. 559-96. М., 1996. 13 с.
132. Сатаева JI.B., Сурнин В.А., Лобов А.И., Кулешов Л.Н. Оценка загрязнения земель тяжелыми металлами по субъектам Российской Федерации // Химия в сельском хозяйстве. 1995. № 4. С. 23-26.
133. Сердкжова A.B. Свинец в почвах техногенного и природного ландшафтов и потребление элемента растениями: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 1981.24 с.
134. Синг О.П., Ракипов Н.Г. Изучение токсического воздействия кадмия, меди и никеля на яровую пшеницу // Интенсификация возделывания полевых культур и морфологические основы устойчивости растений. М.: Агропромиздат, 1987. С. 56-59.
135. Скрипниченко И.И., Золотарева Б.Н. Оценка токсического действия свинца на растения овса // Агрохимия. 1981. № 1. С. 103-109.
136. Скуковский Б.А. Содержание микроэлементов в кормах Новосибирской области: Автореф. дис. канд. биол. наук. Томск, 1969. 25 с.
137. Соколов O.A., Черников В.А. Атлас распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды. Пущино, 1999. 164 с.
138. Соловьев Г.А., Обухов А.И., Голубев М.В. Экологические проблемы сельского хозяйства. Пущино, 1978. 147 с.
139. Соловьева Ю.Б. Влияние агрохимических фонов на поступление свинца в растения // Агрохимический вестник. 2001. № 5. С. 30-32.
140. Стоянов Ив., Каменова Сб., Къдрев Т., Гинина Д. Влияние на някои тяжки метали върху растежа и поглъщенето на минеральните элементи от младицаревични растения // Физиология на растенията. Варшава, 1980. Т.5. № 1. С. 110-114.
141. Таборин B.JI. Физиологическая устойчивость древесных растений к загрязнению окружающей среды // Микроэлементы в окружающей среде. Киев: Наукова думка, 1980. С. 17-19.
142. Тарабрин В.П., Пельтихина Р.И Адаптивные механизмы древесных растений к избыточному содержанию металлов // Интродукция и акклиматизация растений. 1985. Вып. 3. С. 55-60.
143. Титов А.Ф., Лайдинен Г.Ф., Казнина М.Н. Влияние высоких концентраций кадмия на рост и развитие ячменя и овса на ранних этапах онтогенеза // Агрохимия. 2002. № 9. С. 61-65.
144. Тихомиров Ф.А., Кузнецова H.H., Магина Л.Г. Действие никеля на растения на дерново-подзолистой почве // Агрохимия. 1987. № 8. С. 74-80.
145. Толочко В.Г., Загорча К.Л. Влияние удобрений на фракционный и аминокислотный состав белков зерна кукурузы и озимой пшеницы // Питание растений и применение удобрений. Кишинев, 1974. Т. 131. С. 27-33.
146. Тощев В.В., Загарская Н.Г., Коноплев В.Д. Изучение уровня загрязнения растительной продукции тяжелыми металлами // Агрохимический вестник. 2001. №5. С. 12-13.
147. Тяжелые металлы в системе почва растение - удобрения / М.М. Овча-ренко. М., 1997. 290 с.
148. Федорова А.И., Куролап С.А. Тяжелые металлы в поверхностных горизонтах почв городских ландшафтов // Тез. докл. III межднарод. совещание. Ростов на Дону, 2001. С. 274-275.
149. Хала В.Г., Артемьев В.М., Мешков В.И. Оценка системы «почва растение» по содержанию и транслокации тяжелых металлов // Агрохимический вестник. 2002. С. 7-8.
150. Химия окружающей среды / Под ред. Бокрис Дж. и др. М.: Химия, 1982. 670 с.
151. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах / Под. ред. Н.Г. Зырина и Л.К. Садовниковой. М.: МГУ, 1985. 206 с.
152. Хрусталева М.А. Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: МГУ, 1980. С. 73.
153. Черняев С.И., Зевакин И.И., Марков М.В. Некоторые аспекты экологии, питания и здоровья // Пищевая промышленность. 2000. № 10. С. 27-24.
154. Черных H.A. Изменение содержания ряда химических элементов в растениях под действием различных количеств тяжелых металлов в почве // Агрохимия. 1991. № 3. С. 68-76.
155. Черных H.A., Милащенко Н.З., Лодонин В.Ф. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2001. 148 с.
156. Черных H.A., Овчаренко М.М. Тяжелые металлы и радионуклиды в биогеоценозах: Учебное пособие. М.: Агроконсалт, 2002. 200 с.
157. Черных H.A., Поповичева Л.Л. Влияние урбанизации на содержание тяжелых металлов в экосистемах юга Московской области // Агрохимия. 2000. № 10. С. 62-67.
158. Эвембе Д., Плюшиков В.Г., Кузнецов A.B., Янцен Е.Г. Влияние тяжелых металлов на урожай и качество картофеля // Достижения науки и техники АПК. 2001. №9. С. 8-9.
159. Ягодин Б.А. Агрохимия и мониторинг окружающей среды // Изв. ТСХА, 1990. Вып. 5. С. 113-118.
160. Ягодин Б.А. Кольцо жизни. М.: НИЭС, 2002. 135 с.
161. Ягодин Б.А. Кольцо жизни // Агрохимический вестншс. 1998. № 3. С. 10-13.
162. Ягодин Б.А. Тяжелые металлы и здоровье человека // Химия в сельском хозяйстве. 1995. № 4. С. 18-20.
163. Ягодин Б.А., Виноградова С.Б., Говорила В.В. Кадмий в системе почва -удобрения растения - животные организмы и человек // Агрохимия. 1989. №5. С. 118-130.
164. Ягодин Б.А. Кидин В.В. Цвирко Э.А. и др. Пути снижения накопления тяжелых металлов в сельскохозяйственной продукции (Рекомендации). М.: МСХА. 1993. 19 с.
165. Ягодин Б.А., Торшин С.П., Удельнова Т.М., Кокурин Н.Л., Забродина И.Ю. Вариабельность микроэлементного состава семян основных масличных культур // Агрохимия. 1992. № 3 С. 85-93.
166. Agnes R.M., Anke М., Kronemann Н., Szentminalyi S. // Allattenyesztes Ta-lcarmanyozas. 1985. V. 34. № 5. P. 449
167. Allaway W.H. Agronomic controls over the environmental cycling of trace elements // Adv. Agron. 1968. V. 20. P. 235-274.
168. Allinson D.W., Dzialo G. The influence of lead, cadmium and nikel on the growth of ryegrass and oats // Plant and Soil. 1981. V. 62. № 1. P. 81-89.
169. Alloway B.J., Morgan H. The behaviour and availability of Cd, Ni and Pb in polluded soils // Contam. Soil (1-st Int. TNO Conf. Utrecht, The Netherland. 1986. P. 101-113.
170. Antoniadis V., Alloway B.J. Availability of Cd, Ni and Zn to ryegrass in sewage sludge-treated soil at different temperatures // Waiter, Air, and Soil Pollut. 2001. V. 132. №3-4. P. 201-214.
171. Antosiewicz D.M. Adaptation of plants to an environment polluted with heavy metals // Acta Soc. Bot. Pol. 1992. V. 61. № 2. P. 281-299.
172. Aschmann S.G., Zasoski RJ. Nickel and rubidium uptake by whole oat plants in solution culture // Physiologia Plantarum. 1987. V. 71. № 2. P. 191-196.
173. Athar R., Ahmad M. Heavy metal toxicity: effect on plant growth and metal uptake by wheat, and on free living Azotobacter // Water, Air, and Soil Pollution. 2002. V. 138. № 1-4. P. 165-180.
174. Baker D.E., Chesnin L. Chemical monitoring of soil for environmental quality animal and health // Adv. in Agron. 1975. V. 27. P. 306-366.
175. Barcelo J. Poschenrieder Ch, Cabot C. // Z. Pflanzenernahrung undBodenkunde. 1985. B. 148. H. 3. S. 278.
176. Baumhardt G.R., Welch L.F. Lead uptake corn growth with Soil-Applied lead // J. Environ. Qual. 1972. V. 1. № 1. P. 92-94.
177. Bazzaz F.A., Rolf G.L. Windle P. Differing sensitivity of corn and soybean photosynthesis and transpiration of lead contamination // J. Environ. Qual. 1974. V. 3. № 2. P. 156-158.
178. Beckett P.H. The use of extractants in studies on trace metals in soils, savage sludge treated soils. Soil Sci. 1989. V. 149. № 2. P. 10-18.
179. Beckett P.H.T., Davis R.D. The additivity of the toxic effects of Cu, Ni and Zn in young barley//New Phytol. 1979. V. 81. P. 155-173.
180. Berry R.A. //J. Agric. Sci., 1923. V. 14. № 1. P. 58.
181. Bigliocca et al. // II Riso. 1979. An. 28. № 1. P. 23.
182. Bingham F.T. Effects of liming on acid soils amended with sewage sledge enriched with Cd, Cu, Ni and Zn on yield and Cd content of wheat grain // J. Environ. Qual. 1979. № 8. P. 202-207.
183. Bingham F.T. Bioavailability of Cd to food crops in relation to heavy metal content of sludge amended soil // Environ. Health perspectives. 1979. V 28. P. 39-43.
184. Brown P.H., Welch R.W., Cary E.E. Nickel: a micronutrient essential for higher plants // Plant Physiology. 1987. V. 85. № 3. P. 801-803.
185. Broyer T.C., Johnson C.M., Paull RE. Some aspects of lead in plant nutrition // Plant and Soil. 1972. V. 36. № 2. P. 301-313.
186. Brune H. Ellinghaus R. Heavy metal contents in agriculturally used arable land of Hessen-Examination of the Hessische Landwirtschaftliche Versuchsanstalt // Landwirtsch. Forsch. 1981. 38. 338-349.
187. Buitas CI. Cseh E. Effect of heavy metals and chelating agents on potassium uptake of cereal roots // Plant and Soil. 1981. V. 63. № 1. P. 97-100.
188. Carlson R.W., Rolfe G.L. Growth of rye grass and fescue as affected by lead -cadmium fertilizer interaction // J. Environ. Qual. 1979. V.8. № 3. P. 348-352.
189. Cherna S. The accumulation of cadmium in soil // Acta univ. Carol. Boil. 1989. V. 32. № 6. P. 495-502.
190. Christensen T.H. Cadmium soil sorption at low concentrations // Soil Pollict. 1984. V. 21. P. 105-115.
191. Cox W.J., Rains D.W. Effect of lime on lead uptake by five plant species // J. Environ. Qual. 1972. V. 2. № 1. P. 167-169.
192. Cunningham J.D. Ryan J.A., Keeney D.R. Phytotoxicity in metal uptake from soil treated metal-amended sewage sludge // J. Environ. Qual. 1975. V. 4. P. 455-460.
193. Darmawan; Wada S.I. Kinetics of speciation of copper, lead, and zinc loaded to soil that differ in cation exchanger composition at al low moisture content // Commu. in Soil Sci. Plant Analysis. 1999. V. 30. № 17-18. P. 2363-2375.
194. Davis R.D., Beckett P.H.T, Wollen E. Critical levels of twenty potentially toxic elements in young spring barley // Plant and Soil. 1978. V. 49. №> 2. P. 395-408.
195. Diez J.A., Torre A.I., Cartagena M.C., Carballo M., Vallejo A., Muoz J. Evaluation of the application of pig slurry to an experimental crop using agronomic and ecotoxicological approaches // J. Environ. Qual. 2001. V.30. №6. P. 2165-2172.
196. Dijkshorn W. L.W. van Broekhoven; E.M. Lampe. Phytotoxicity of zinc, nikel, cadmium, lead, copper and chromium in three pasture plant species supplied with graduated amounts from the soil // Neth. J. Agric. Sci., 1979. V. 27. № 3. P.241-253.
197. Dixon N.E. Gazzorola C., Blakeley R.L., Zarer B. Jack bean unease. A metalloenzyme. A simple biological role for nickel? // J. Am. Chem. Soc. 1975. P. 4131-4133.
198. Doelman P., Haanstra L. Effect of lead on soil respiration and dehydrogenises activity // Soil Biol. Biochem. 1979. V. 11. P. 475.
199. Dragan G. Energetic and environment scientist's responsibility // Electrotehn. Energy. Electron. 1999. V. 45. № 5 B. P. 8-11.
200. Dudas M.J., Pawluk S. Heavy metals in cultivated soil and in cereal crops in alberta // Canad. J. Soil. 1977. V. 57. № 3. P. 329-339.
201. ElBassam N., Thorman A. Potentials and limits of organic waster in crop production // Compost Sci Land Utiliz. 1979. V. 20. № 6. P. 30-35.
202. Eskew D.L., Welch R.M., Norvall W.A. Nickel in higher plants. Further evidence for an essential role // Plant Physiology. 1984. V. 76. № 3. p. 691-693.
203. Ewald J.A., Aebischer N.J. Trends in pesticide use and efficacy during 26 year of changing agriculture in Southern England // Environ. Monit. and Assess.2000. V. 64. № 2. P. 493-529.
204. Gadde R.R., Laitinen H.A. Studies of heavy metal adsorption by hydrous iron and manganese oxides. Anal. 1974. V. 16. P. 1023-1026.
205. Gamzikova O.I., Barsukova V.S. Change in wheat resistance to heavy metals // Russian agricultural Sciences. 1996. № 3. P. 22-25.
206. Giordano P.M., Mortvedt J.J., Mays D.A. Effect of municipal wastes on crop yields and uptake of heavy metals // J. Environ. Quality. 1975. V. 4. № 3. P. 394-399.
207. Graham R.D. Manganese in soil and plant // Developments in plant and soil Sci. 1988. № 17. p. 337-344.
208. Greger M., Lindberg S. Effects of Cd^ and EDTA on young sugar beets (Beta vulgaris). II Net uptake and distribution of Mgz", Caz" and Fe~7FeJ" I I Phisiolo-gia plantarum. 1987. V. 69. № 1. P. 81-86.
209. Han F.X., Banin A., Triplett G.B. Redistribution of heavy metals in arid zone soils under a wetting - drying cycle soil moisture regime // Soil Sci. 2001. V. 166. № i.p. 18-28.
210. Hardiman R.T., Jacoby B., Banin A. Factors affecting the distribution of cadmium, copper and lead and their effect upon yield and zinc content in bush beans (Phaseolus vulgaris L) // Plant and Soil. 1984. V. 81. № 1. P. 17-27.
211. Harmsen K. Behaviors of heavy metals in arid zone Soils // Doctoral thesis, Centre for Agric. Publications and Documents, Wagehingen, 1977. P. 170.
212. Haynes D. Soil acidification a threat to agricultural productivity // J. FSSA.2001. P. 42-45.
213. Heale E., Ormrod D. Effects of nickel and copper on Acer rubrum, Cornus stolonifera, Lonicera tatarica and Pinus resinosa II Canad. J. of Botany. 1982. V. 60. № 12. P. 2674.
214. Hildebrand E.E. Die Bindung von lmmissionsblei in Buden, Freiburger Bodenkundliche Abhandlungen, 1974. V. 1. P. 4.
215. Hinesly T.D., Alexander D. E., Redborg K.E., Liegler E.L. Differential accumulation of Cd and Zn by corn hybrids grown on soil amended with sewage sludge // Agron. Journal. 1982. V. 74. P. 469-474.
216. Holl W., Hampp R. // Res. Rev. 1975. V. 54. P. 79.
217. Hughes M.K., Lepp N.W. Phipps D.A. Aerial heavy metal pollution and tenestrial ecosystems // Adv. Ecol. Res., 1980. V. 11. P. 217.
218. Hutchinson T.C. Nickel // Effect of Heavy Metal Pollution on Plants. London: Applied Sci. 1981. V. l.P. 171-211.
219. John M.K. Lead availability to soil properties and extractable lead // J. Environ. Qual. 1972. V. 1. № 3. P. 295-298.
220. John M.K., VanLaerhoven C. Lead uptake by lettuce and oats as affected by lime, nitrogen, and sources of lead // J. Environ. Qual. 1972. V. 1. № 2. P. 169-171.
221. John M.K., VanLaerhoven C.J., Chuch H.H. Factors affecting plant uptake and phytotoxicity of cadmium added to soils // Environ. Sci. Tech. 1972. V. 6. P. 1005-1009.
222. Jones L.H.P., Clement C.R., Hopper M.J. Lead uptake from solution by perennial ryegrass and its transport from to shoots // Plant and Soil. 1973. V. 38. № 2. p. 403-414.
223. Kannan S., Keppel H. Absorption and transport of Pb in young pea seedlings // Z. Naturforsch. 1976. Bd. 31. H. 7-8. S. 393-396.
224. Kiekens L., Cottenic A., G. van Landshoot. Chmical activity and biological effect of slude-borne metals and inorganic metal salts added to soil // Plant and soil. 1984. V. 79. № 1. P. 89-99,
225. Korboulewsky N., Dupouyet S., Bonin G. Environmental risks of applying sewage sludge compost to vineyard: carbon, heavy metals, nitrogen and phosphorus accumulation//J. Environ. Quality. 2002. V. 31. № 5. P. 1522-1527.
226. Krupskii N.K., Alexandrova A.M. A note on the determination of available forms of microelements // Proc. Microelements in the Life of Plants, Animals and Man. Kiev. 1964.
227. Kuboi T., Noguchi A. Yazaki J. Family-dependent cadmium accumulation characteristics in higher plants // Plant and Soil. 1986. V.92. № 3. P. 405-415.
228. Lagerwerff J.V. Uptake of cadmium, lead and zinc by radish from soil and air // Soil Sci. 1971. V. 111. №2. P. 129-133.
229. Lagerwerff J.V., Armiger W.H., Specht A.W. Uptake of lead by alfalfa and corn from soil and air // Soil Sci. 1973. V. 115. № 6. P. 455^160.
230. Lisk D.J. Trace metals in soils, plant and animal // Adv. Agron. 1972. V. 24. P. 267-325.
231. Loneragan J.F., Grove T.S., Robson A.D., Snowboll K. Phosphorus toxicity as a factor in zinc-phosphorus interaction in plant // Soi Sci. Am. J. 1979. № 43. P. 966-978.
232. Lower W.R., Rose P.S. // Mutation Res., 1978. V. 54. P. 83.
233. Luzzata A., Siragusa N. Accrescimento e contenuto in nichel ed elementi nutritivi di cinque specie vegetali trattate con quantita crescenti di nichel // Ann. 1st. Sper. nutr. Piante. 1985. V. 13. P. 1-28.
234. Macnicol R.D., Beckett P.H.T. Critical tissue concentration of potentially toxic elements//Plant and Soil. 1985. V. 85. P. 107-129.
235. Malavolta E., Nogueira F.D., Oliveira J.P., Nakayama L., Eimori J. Aluminum tolerance in sorghum and bean methods and results // Plant Nurti. 1981. V. 3. № P. 687-694.
236. Mathur S.P., Hamilton H.A., Preston C.M. The effluence of variation in copper content of an organic soil on the mineral nutrition of oats grow in situ, Commun // Soil Sci. Plant Anal. 1979. V. 10. P. 1399-1412.
237. Mcllveen W.D., Negusanti JJ. Nickel in the terrestrial environment // The Sci. of the Total Environ. 1994. V. 148. P. 109-138.
238. Mhathre G.N., Chaphekar S.B. Response of young plats to mercury // Water, Air, Soil Pollut. 1984. V. 21. № 1. P. 28-36.
239. Miles L.J., Parker G.R. Effect of soil Cd addition on germination of native plant species // Plant and Soil. 1980. V. 54. № 27. P. 243-247.
240. Mitchell R.L. Trace elements in some constituent species of moorland grazing // J. Br. Grassland Soc. 1954. V. 9. P. 301-311.
241. Moragham J.T. Accumulation of zinc, phosphorus and magnesium by navy bean seed // J. Plant Nutri. 1994. V. 17. № 7. P. 18-20.
242. Moreno-Caselles J., Moral R., Perez-Murcia M., Perez-Espinosa A., Rufete B. Nutrient value of animal manures in front of environmental hazards // Commun. Soil Sci. and Plant Anal. 2002. V. 33. № 15-18. P. 3023-3032.
243. Morera M.T., Echeverria J., Garrido J. Bioavailability of heavy metals in soil amended with sewage sludge // Can. J. Soil Sci. 2002. V.82. № 4. P. 433-438.
244. Mortvedt J.J. Cadmium level in soil and plant from some long-term soil fertility experiment in the United States of America // J. Environ. Qual. 1987. № 16. P.137-142.
245. Mortvedt J.J. Heavy metal contaminants in inorganic and organic fertilizer // Fertil. Res. 1996. V. 43. № 1-3. P. 55-61.
246. Motto H.L., Daines R.H., Chilko D.M., Motto C.K. Lead in soil and plats: Its relationship to traffic volume and proximity to highways // Environ. Sci. Tech-nol. 1970. V. 4. № 3. P. 231-237.
247. Ormrod D.P., Hale J.C., Allen O.B., Laffey P.J. Joint action of particulate fallout nickel and rooting medium nickel on soybean plants // Environ. Pollution. 1986. V. 4. № 3. P. 277-291.
248. Page A.L. Ganje T.J. Joshi M.S. Lead quantities in plants, soil and air near some major highways in Southern California//Hilgardia. 1971. V. 41. № 1. P. 1-31.
249. Porsteinsson P., Palmason F. // J. Agric. Res. In Iceland. 1984. V.16. № 1-2. P. 15-22.
250. Prince A.L. Influence of soil types on the mineral composition of corn tissues as determined spectrographically // Soil Sci. 1957. V. 83. № 5. P. 399-405.
251. QadirM., Ghafoor A., Murtaza G. Cadmium concentration in vegetable grown on urban soils irrigated with untreated municipal sewage // Environ., Dev. And Sustainability. 2000. V. 2. № 1. P. 11-19.
252. Rakipov N.G. Biochimie des culture tropicale // Edition Mir Moscou. 1987. 335 p.
253. Regius A., Anke M., Kronemann H., Szentminalyi S. // New result in the research of hardly known trace elements. Budapest. 1985. P. 152.
254. Robertson W.K.,Thompson L.G., Martin F.G. Manganese and copper reguirements for soybeans // Agron. J. 1973. V.65. № 4. P. 641-644.
255. Rothbaum H.P., Goguel R.L., Jonston A.E., Mattingly G.E. Cadmium accumulation in soil from long-continued application of supperphosphate // Soil Sci. 1986. V. 37. № l.P. 99-107.
256. Sato Ch., Schnoor J., McDonald D.B. // Environ. Toxicol, and Chem. 1986. V. 5. № 4. P. 449.
257. Sauerbeck D.R, Rietz E // Landwritschaftliche Forschung. 1980. B. 37. S. 685.
258. Sauerbeck D. Welche Schwermetallgehalte in Pflanzen durfer nicht uber-shritten warden, um Washstumsbeeintrachtigungen zu vermeiden ? // Landwritschaftliche Forschung, Kongressband. 1982. S-H. 39.
259. Setia R.C., Kaila Jyoti, Malik C.P. Effects of NiCl2 toxicity on stem growth and ear development in Triticum aestivum L.11 Phytomorphology. 1988. V. 38. № 1. P.21-27.
260. Shacklette H.T. Elements in fruits, and vegetable from areas of commercial production in the Conterminous United States // U.S. Geol. Surv. Prov. Pap. 1980. 1178. 149.
261. Sigel H. Nickel and its role in biology // Metal ions in biological systems. Marcel Dekker Inc. 1988. V. 23. P. 488.
262. Sims T., Boswell F.C. Effect of bentonite on plant availability of sludge-borne heavy metals in soil // J. Environ. Qual. 1978. V. 7. № 4. P. 501-505.
263. Singh B., Dang Y.P., Mehta S.C. Influence of nitrogen on the behavior of nickel in wheat // Plant and Soil. 1990. V.127. № 2. P.213-218.
264. Singh S.P., Rakipov N.G. Effects of Cd, Cu and Ni on barley and their removal from the soil //J. Environ. Studi. 1988. V. 31. P. 291-295.
265. Smilde K. W. Heavy metal accumulation in crops grown on sewage sludge amended with metal salts // Plant and Soil. 1981. V. 62. № 1. P. 3-14.
266. Smith W.H. Lead and mercury burden of urban woody plants // Science. 1972. V. 176. № 4040. P. 1237-1239.
267. Sommer G., Stritesky A. Gefaßversuche zur Ermittung der Schadgrenzen van Cadmium, Kupfer, Blei und Zink im Hiinblick auf den Einsatz von Abfallstoffen in der Landwirtschaft // Landwirtsch. Forsch. 1976. B. 29. H.l. S. 88-100.
268. Tarazona J.V., Ramos C., Pablos M.V., Vega M.H., Fernandez C., Carbonel G. Ecological risk assessment of agrochemicals in the mediterranean area // Hum. and Exp. Toxical. 2000. V. 19. № 8. P. 480.
269. Thomas B., Roughham J.A., Watters E.D // J. Sei. Food Agric., 1972. V. 23. № 12. P. 1493.
270. Tiller K.G. Essential and toxic heavy metal in soil and their ecological relevance // Trans XIII. Congre. Intern. Soc. Soil Sei. Humburg. P. 29-42.
271. Tyler L.D., Mobride M.B. Influence of Ca, pH and humic acid on Cd uptake // Plant and Soil. 1982. V. 64. № 2. P. 259-262.
272. Trierweiler J.F., Lindsay W.L. EDTA-ammonium carbonate soil test for zinc // Soil Sei. Soc. Am. Proc. 1969. V.33. P.49-53.
273. Van Loon J.C. Lichwa L. A study of the atomic absorption determination of some important heavy metals in fertilizers and domestic sewage plant sludges // Environ. Letter. 1973. V. 3. P. 1-8.
274. Vasseur P., Morel J. Contamination des milieu par les éléments en trances. Les consequences sur la plante et les écocystemes // C. r. Acad. agr. Fr. 2000. 86. № 3. P. 39-48.
275. Veltrup W. Effect of heavy metal on the calcium absorption by intact barley roots // J. Plant Nutti. 1981. V. 3. № 1-4. P. 225-231.
276. Verloo M, Cottenie A, Van Landschoot G. Analytical and biological criteria with regard to soil pollution // Landwirtsh. Forsch. Sonderh. 1982. V. 39. P. 394- 403.
277. VonHodenberg A., Fink A. // Pflanzenernähr. Bodenkund. 1975. H. 4/5. S. 489.
278. Vyas B.N., Mistry K.B. Influence of clay mineral type and organic matter content on the uptake of ^Pu and "'Am by plant // Plant and Soil. 1981. V. 59. № 1. P. 77-82.
279. Wallace A. Additive, protective and synergistic effect on plants with excess trace elements // Soil Sei. 1982. V. 133. № 5. P. 319-323.
280. Wallace A. Excess metal effect on calcium distribution in plants // Commun. Soil Sei. And Plant Anal. 1979. № 1-2. P. 473-479.
281. Wilma J.F., Visser M.S. Contaminated land policies in some industrialized countries // Technical Soil Protection Committee, the Hague, September. 1993. P. 76-98.
282. Wotterbeek H.Th., Bruin M. de, Gerrevink-Hoolboorn M. var // Heavy Metals Environ. Int. Conf., Athens. Sept. 1985. № 1. P. 521-530.
283. Zeien H., Brummer G.W. Ermittlung der Mobiiitat und Blindungsformen von schwermetallen in boden mittels Seguentieller extraktionen. Mitt. Dt. Bodenkundl. Ges., Gottingen, 1991. Bd. 66. H. 1. S. 439-442.
284. Zimdahl R.L. Entry and movement in vegetation of lead derived from air and soil sources, presented at 68 tg Annu // Meeting of the Air Pollution Control Association. Boston, 1975. P. 2-7.
285. Zimdahl R.L., Foster J.M. The influence of applied phosphorus, manure, or lime on uptake of lead from soil // J. Environ. Qual. 1976. V.5. № 1. P. 31-34.
286. Zwarich M.A., Mills J.G. Heavy metal accumulation by some vegetable crop grown on sewage sludge-amended soil // Canad. J. of Soil Sei. 1982. V. 62. № 2. P. 243-248.
-
Кео Сопхеак Лин
-
кандидата сельскохозяйственных наук
-
Москва, 2005
-
ВАК 06.01.04
- ИЗУЧЕНИЕ РЕАКЦИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И НИКЕЛЕМ ПРИ РАЗНОМ УРОВНЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ
- Тяжелые металлы (цинк, свинец и кадмий) в системе: торфяная низинная почва - растение
- Влияние уровней загрязнения почв тяжелыми металлами на питательный режим и вынос основных элементов биофилов сельскохозяйственными культурами
- Влияние удобрений на динамику содержания тяжелых металлов в системе почва-растение на дерново-подзолистых почвах
- Влияние приемов мелиорирования и способов обработки почвы на повышение плодородия и снижение негативного влияния тяжелых металлов на растения
