Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СЕЛЕН В РАСТЕНИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РФ И ВОЗМОЖНОСТИ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЕГО СОДЕРЖАНИЯ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "СЕЛЕН В РАСТЕНИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РФ И ВОЗМОЖНОСТИ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЕГО СОДЕРЖАНИЯ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ"

Л-з-т/

На правах рукописи МАШКОВА Татьяна Егоровна

СЕЛЕН В РАСТЕНИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РФ И ВОЗМОЖНОСТИ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЕГО СОДЕРЖАНИЯ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

06.01.04 — Агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1998

Работа выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской сельскохозяйственной академии им К А Тимирязева

Научный руководитель—доктор биоюгических наук, профессор, академик РАСХН Б. А. Ягодин.

Официальные оппоненты доктор биологических пачк, профессор С. Ф. Измайлов; кандидат биологических начк А. А. Собачкин.

Ведущая организация—Центральный инстит\т агрохимического обслуживания сельского хо шиства (ЦИПАО)

Защита состоится ^ 311)Ч8 г

в ,п час на «ассдашш диссертационного совет! Д 120Л5 02 в \\ос\овскои сельскохозяйственной академии им К А Тимирязева

Адрес 127550, Москва И 550, Тимиря ¡свская ул 4(> С тнссертацией можно ознакомиться в ЦНБ Ж-ХА

Автореферат разостан 1ЧЧ8 г

Ученый секретарь диссертационного совьта — кандидат биологических на\

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В последние десятилетия возрастает внимание к проблеме сбалансированности пищевых продуктов и кормов по микроэлементному составу. Селен в этом отношении представляет особый интерес, так как существуют обширные регионы с его недостатком (включая ряд областей России). На таких территориях у человека и животных возникают как специфические микроэлементози. так и заболевания другой этиологии на фоне недостатка этого элемента. В первую очередь к селендефицитным заболеваниям человека относят болезнь Кешана (кардиомиопатию) и болезнь Кашина-Бека (особое изменение трубчатых костей), у сельскохозяйственных животных - беломышечкую дистрофию. Проявление недостатка селена усугубляется в результате антропогенных нарушений организованности биосферы, которые вызываются загрязнением тяжелыми металлами.

В России целенаправленных исследований по агрохимии селена не проводилось. Практически отсутствуют данные о количественных связях поступления микроэлемента в растения в зависимости от доз селена, способов внесения, климатических условий, видовых особенностей сельскохозяйственных культур. Взаимодействие селена с химическими элементами и соединениями в почве и влияние их на поступление этого элемента в растения являются наиболее сложными и малоизученными в агрохимии селена и требуют детального рассмотрения. Большой интерес представляет поведение селена и молибдена при их совместном внесении. Изучение отношений между вышеназванными микроэлементами при накоплении их растениями имеет несомненное практической значение, поскольку правильное применение этих элементов позволит получать сбалансированную по элементному составу продукцию растениеводства.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Работа проводилась с целью изучения размеров и возможностей регулирования накопления селена в растениях при возделывании в условиях Нечерноземной зоны Российской Федерации для устранения широко распространенного дефицита этого элемента в продуктах питания и кормах . В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:

1. Изучение зависимости содержания селена в овощных и кормовых культурах от количества применяемого биселенита натрия.

2. Исследование влияния удобрения селеном на микроэлементный состав товарной продукции отдельных сельскохозяйственных культур; изучение действия селена и молибдена при их совместном применении на поступление данных микроэлементов в растения.

3. Отбор ¡айгтпяитгу культур, концентрирующих селен.

ценгРАлшКп---

БИБЛИОТЕКА

Ь'юск.

и , ■ . щвмии

'VI '•УУЧ*

Инв.

4. Оценка обеспеченности селеном почв и растении Европейской части Нечерноземной зоны Российской Федерации

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ Установлено, что зеленные овощные культуры, а также редис, чеснок и люпин желтый при применении селена в качестве удобрения способны накапливать этот элемент в больших количествах, не превышающих токсические концентрации. Определены дозы селенз при внесении его в почву, позволяющие получать обогащенную этим члементом растениеводческую продукцию и несншииощие урожаи культур. Впервые приводятся данные по содержание селена в нативных и окультуренных почвах, а также в дикорастущих видах растении и овощных культурах ряда областей Нечерноземья .

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ Полученные результаты могут быть использованы при разработке мероприятии по применению селена в качестве удобрения для получения полноценной сельскохозяйственной продукции. Это имеет первостепенное значение для устранения дефицита данного микроэлемента в питании человека и рационе сельскохозяйственных животных в условиях Нечерноземной зоны РФ.

АПРОБАЦИЯ. Материалы исследований докладывались ежегодно на заседаниях кафедры агрономической и биологической химии МСХА в 1995-1997 гг., на научных конференциях ВИУА в 1997 и 1998 гг. По материалам диссертации опубликовано 4 печатных работы.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, двух глав, выводов, списча использованной литературы (200 источников, из них 65 - иностранных) и приложений. Работа изложена на 110 страницах машинописного текста и включает 30 таблиц и 2 рисунка.

методика исследований и условия проведения опытов.

Биогеохимические исследования проводили в 1991-1993 гг. в Тверской, Рязанской, Московской, Новгородской, Ярославской, Вологодской, Архангельской и Брянской областях. Образцы почв естественного сложения отбирали из корнеобитаемого слоя (0-20 см) наиболее типичных почв выделенного ландшафта - по 90-150 образцов на каждую область с территории в 1000-2000 га (всего более 700 образцов). На окультуренных почвах 1 образец отбирали с 4-5 га. Растительные образцы отбирали параллельно почвенным - 10-15 растений (всего около 1Э00 образцов).

В-соответствии с поставленными задачами в течение 1991-1993 и 1995-1997 гг били проведены трехлетний полевой медкоделяночный опыт на базе ВНИИ люпина (Брянская область), лабораторные и вегетационные опыты - на кафедре агрономической химии МСХА.

Лабораторные опыты - в световой комнате при искусственном освещении ртутными лампами в 5000 Люкс. Опытная культура - люпин желтый. Растения выращивали на питательной среде Кнопа с добавлением биселенита натрия ( 0,25; 0,50; 1,00; 2,50; 5,00 мг5е/л) или молибденовокислого аммония (50, 100, 250 и 500 мгМо/л). Длительность опытов 21-28 суток. Повторность 5й-кратная.

Вегетационные опыты (почвенная культура) проводили на базе вегетационного домика кафедры агрономической химии МСХА. Использовали дерново-подзолистые почвы, различающиеся по механическому составу и валовому содержанию селена (табл. N1):

I почва - легкосуглинистая (Ярославская область),

ii почва - тяжелосуглинистая (Московская область),

iii.почва - среднесуглинистая (Московская область).

Таблица N1

агрохимическая характеристика почв.

н" почвы гумус x рнкс1 нг б коо" бе мо**

м-экв/100 г мг/кг

i 1.7 6.8 1.1 13.9 140 137 0.27 0.11

ii 1.9 5.1 3.3 16.0 700 128 0.39 0.22

iii 2.1 5.6 2.5 15.7 280 140 0.21 0.15

* - подвижные фориы по Кирсанову; ** - оксаматная вытяжка..

Опытные культуры - листовой.салат (сорт Московский), редис (Рубин), укроп (Узбекский), корневая петрушка (Сахарная), яровой чеснок, пекинская капуста (Хибинская), люпин желтый (Жемчуг).

В качестве фоновых макроудобрений при набивке сосудов вносили нитрат аммония, одно- и двузамещенный фосфаты калия из расчета 500 и 1100 мг азота, 600 и 1100 мг, фосфора и калия на сосуд. Селен вносили в виде биселенита натрия в дозах от 25 до 1000 мкгБё/кг почвы. Молибден применяли в виде молибденовокислого аммония г 0,072 раствор при предпосевном замачивании семян и в дозе

-з-

1 мгМо/кг почвы (опыт с люпином) Опыты проводили в сосудах Мит-черлиха, вмещающих 5 кг абсолютно сухси почвы Повторность опытов 4х- и 5й кратнг . Растения выращивали в следующих количествах (от/сосуд)• укроп - 10. редис и петрушка - 7, чеснок - 4, сзлат, люпин и пекинская капуста - ч В теч -ние вегетации проводили фенологические наблюдения, отбирали пробы Люпин на зеленую массу снимали в фазе цветения

Полевой мелкоделянсчныД огь.т Почва серая лесная среднесуг-линистая с валовым содержанием с^-ена О СС мг/кг. рНкс1 - 6.2; Нг - 2,5 мг-экв/100 г. Б - 44 мг -<кв/100 г, подвижные Формы фосфора (по Кирсанову) - 85 мг кг почвы Агротехника возделывания люпина желтого - общепринятая д.гя Брянской области. Ьорма вмсева семян - 1Г0 кг/га Площадь делянки 10 м*\ учет урожая методом пробного снопа. Повторность <_гытч тр<>*крчтная. Обработку госев^в проводили растворами бис^ленита I атрия в Фазу бутснизали - начала цветения. Концентр<"ими пр/менж-мых растворов - 0.0005' и 0,002' (по саги). Ьонтрсльньи вариант спрыскивали чистои водой. Риеход жидкостей - л/м- На слепую масс/ растения люпина

>бирали через 1о-19 дней после обработки

Для проведения "чнализов растительные образцы высушивали при температуре 35°С. Количественнсе определение селена проводили фдуориметрическим методом по Ермакову [Ермаков В.В.,1985]; молибдена - роданидным методом Микроэлементы определяли методом рент-гено-флуоресцентной спектрометрии на приборе СРН-20.

Статистическую обработку результатов исследований проводили с испольэсзанием прикладной программы ЗТАТЖАГ.

1. накопление селена некоторыми овощам культурами при внесении элежнта в почку.

Результаты проведенных опытов позволяют заключить, что содержание селена в овощных культурах в вариантах без внесения его было нрвысоким (за исключением чеснока). Применение селена в до-?ах 25. 125 и 250 мкг/кг не оказало отрицательного воздействия на урожай укропа ч корнеплодов редиса (табл. N2). При 125 и 250 мкг/кг происходило даже повышение массы укропа на тяжелосуглинистой почве. Стимулирующим эффект отмечался и для корнеплодов реди-

Таблица N2

УРОЖАЙ УКРОПА И КОРНЕПЛОДОВ РЕДИСА, г/сосуд (возд.-сух.касса) И СОДЕРЖАНИЕ СЕЛЕНА, мкг/кг возд.-сухой массы

ДОЗА СЕЛЕНА мкг/кг УРОЖАЙ СОДЕРЖАНИЕ СЕЛЕНА

УКРОП РЕДИС УКРОП РЕДИС

I II I II I II I II

0 7.5 З.б 8.9. 4.5 61 113 187 56

25 7.8 3.4 12.1 4.6 271 314 197 225

125 7.7 4.4 10.5 4.5 389 298 291 262

250 8.2 5.3 7.8 3.7 955 289 561 206

НСРоб 0.8 0.7 4.6 1.0 ---- — — —

Г — 0.97 0.50 | 0.98 0.49

Примечание: I, II - почвы, си. табл. N1.

са при 25 мкг/кг на легкосуглинистой почве.

Внесение биселенита приводило к повышению содержания селена в продукцич. независимо от почвы и культуры (табл. N2). Но свойства почв оказывали определенное влияние на степень накопления данного элемента в растениях. Так..на легкосуглинистой почве повышение доз вносимого селена приводило к последовательному увеличению содержания этого элемента в растениях; '- в вариантах с тяжелой по механическому составу почвой его концентрации не зависели от применяемых доз биселенита натрия.' Концентрация селена в растениях на почве II, в вариантах с внесением этого элемента в дозах 125 и 250 мкг/кг оказались несколько ниже,чем на почве I. В то же время, исходное содержание■элемента в почве I (0,27 мг/кг) было ниже по сравнению с почбой II - 0,39 мг/кг. Несоответствие в поглощении почвенного селена растениями, наиболее вероятно, объясняется снижением доступности элемента вследствие адсорбции его глинистыми минералами тяжелой по механическому составу почвы II.

Повышение максимальной концентрации селена до 1000 мкг/кг почвы, в целом, не повлияло на урожайность салата и чеснока (см. табл. N4). Внесение биселенита натрия привело к резкому росту содержа.™ селена в растениях - до 10 раз для салата и 17 для чес-

Таблица N4

урожай салата и чеснока и содержание селена (воздушно-сухая масса)

дозы селена, мкг/кг урожай . г/сосуд (содержание селена,мкг/кг

салат чеснок | салат чеснок

0 13.6 (100) 3 7 (100) | 72 (100) J03 (100)

12s 14.3 (105) 170 (236) —

250 17.7 (130) 4 0 (108) i 432 (600) 1421 (469)

1000 15.6 (115) 3 4 (92) | 735 (1021) 5135 (1695)

hcpos 4.3 0 7 1

г — ¡ 0.95 1.00

Примечание: в скобках - Z к контролю

нока. Последовательное увеличение доз селена пропорционально повышало накопление этого микроэлемента в растениях - коэффициенты корреляции между количеством вносимого селена и его содержанием в культурах составили 0,95 и 1,00 соответственно. Следует отметить, что чеснок накапливал элемент в значительно большем количестве, 'чем другие культуры, его содержание было достаточно высоким даже в контрольном варианте. Вследствие этого чеснок можно отнести к растениям, концентрирующим селен. Но несмотря на очень высокое обогащение этим элементом овощных культур, коэффициенты го использования из селенового удобрения были невысоки: для салата они составили 0.2-0.5Z, для чеснока - 0,3-0,42.

Удобрение селеном, не оказав влияния на урожай, привело к резкому увеличению поступления этого элемента в надземную часть и корни петрушки - в 2,5-4,0 раза и 3,5-10,0 раз соответственно (табл. N3). Рост содержания селена происходил до 250 мкг/кг, при дальнейшем повышении дозы биселенита натрия существенного увеличения концентрации элемента в растениях не наблюдалось. Следует отметить, что листья накапливали селена на единицу массы больше, чем корни во всех вариантах. Однако, по сравнению с контролем, корни в большей степени концентрировали элемент в отличие от листьев.

Таблица N3

УРОЖАЙ И СОДЕРЖАНИЕ СЕЛЕНА В РАСТЕНИЯХ ПЕТРУШКИ (воздушно-сухая масса)

ДОЗА СЕЛЕНА, мкг/кг УРОЖАЙ, г/сосуд СОДЕРЖАНИЕ СЕЛЕНА, мкг/кг

листья корни листья корни

0 .7.5 (100) 8.4 (100) 193 (100) 67 (100)

50 7.8 (104) 8.8 (105) 467 (242) £33 (348)

250 6.9 (92) 9.1 (108), 733 .(380) 623 (930)

500 7.3 (97) 8.6 (102) 733 (380) 667 (996)

НСР05 - 1.0 0.9

Г — , — 0.84 0.91

Примечание: в скобках - X к контролю.

Несмотря на высокое обогащение селеном растений петрушки при внесении Сиселенита натрия, коэффициенты его использования из селенового удобрения не превышали 1,4%. Для надземной части они составили 0,2-0,8Х, для корней - 0,2-0,6Х, а в целом для всего растения - 0,4-1,4*. Следует отметить, что с повышением дозы при-

Таблица N5

УРОЖАЙ (сырая масса) И СОДЕРЖАНКЕ СЕЛЕНА В РАСТЕНИЯХ ПЕКШСКОЙ КАПУСТЫ (воздушно-сужая масса)

ДОЗЫ СЕЛЕНА, мкг/кг УРОЖАЙ, г/сосуд СОДЕРЖАНИЕ СЕЛЕНА, мкг/кг

1995 1996 среднее 1995 1996 среднсо

0 424 336 380 158 (100) 156 (100) 157 (100)

250 416 355 386 362 (229) 338 (217) 350 (223)

500 455 337 396 686 (434) 561 (360) 623 (397)

1000 391 354 373 ' 783 (496) 840 (538) 812 (517)

НСР05 46 33 — --- --- ---

г — — — 0.99 0.94 —

Примечание: з скобках - X к контролю.

меняемого элемента, коэффициенты его использования снижались.

Вегетационные опыты по изучению влияния Оиселенита натрия на накопление сел ча растениями пекинском- капусты проводили на сред-несуглинистои почве III (табл N1) Результаты опытов демонстрируют отсутствие отрицательного вс действия селена в дозах £50. 500 и 1000 мкг/кг на урожаи пекинском капусты \табл N5} Накопление селена этой культурой последовательно увеличивается с ростом применяемых доз Оиселенита натрия (коэффициент корреляции -0,69 и 0.94). Данный показатель характеризовался воспроизводимостью по годам эксперимента В результате проведения опытов было достигнуто пятикратное обогащение растении данным -элементом.

2. НАКОПЛЕНИЕ СЕЛЕНА ЗЕЛЕНОЙ МАССОЙ И ЗЕРНОМ ЛЮПИНА ЖЕЛТОГО ПРИ ВНЕКОРНЕВОЙ ОБРАБОТКЕ РАСТЕНИЙ БИСЕЛЕНИТОМ НАТРИЯ.

Одним иа способов получения растениеводческой продукции, обогащенной селеном, является внекорневая подкормка вегетирующих растений растворами солей этого элемента Опрыскивание люпина желтого 0.0005Х и 0,0021 растворами Оиселенита натрия в большинстве случаев не влияло на его урожаи, за исключением снижения зеленой массы при обработке более концентрированным раствором в 1996 году (табл. N6). Вероятно, 0,002% раствор Оиселенита натрия может обладать токсическим действием для люпина. Проведение внекорневой подкормки селеном приводило к значительному накоплению этого элемента как в зеленой массе, так и в зерне - в 4-9 раз по сравнению с контролем.

Таблица N6

УРОЖАЙ ЛЮПИНА, ц/га И СОДЕРЖАНИЕ СЕЛЕНА, мкг/кг

ВАРИАНТЫ УРОЖАЙ, ц/га СОДЕРЖАНИЕ СЕЛЕНА,мкг/кг

ЗЕЛЕНАЯ МАССА ЗЕРНО ЗЕЛЕНАЯ МАССА ЗЕРНО

1095 1006 1997 1996 1995 1096 сред. 1996

Контроль 247 689 640 25.5 113 158 136 . 143

0.0005Z 237 619 683 26.2 493 617 555 528

0.002Z 252 543 673 22.0 995 1240 1118 1140

НСРоБ 48 134 122 4.2 — --- --- —

Коэффициенты использования оеленп из бис*\Гьнита натрия при опрыскивании были достаточно высоки. Для зеленой ма^ 'и онл со та-ВИЛИ В 1095 И 12-1. г В К^О году, для сем.ш - 1-Н1, в целом

для нтдземнои часги (1ччь) - 1С >ОХ. Содержание с«*/« ни в залети массе люпина мчло отличалось по годам, поэт му к._ М1'«.,гнты использования в 1У9о году были вьые за счет большего еынс^1 чтого олем(.нтч с урожаем можно предположить, что степень н топления селена в растениях люпина г; и опрыскивании растворами Оисл^нита натрия достаточно прогнозир/емы и слабо зависят от кличитических и почвенных условии

3. влияние молибдена на накопление селена люпином желтш.

Для коррекции применяемых доз селена был проведен лабораторный опыт по изучению влияния различных концентрации с<лена на рост и развитие люпина желтого в условиях водной культуры. При концентрациях 1 и 2.5 мгЗе/л наблюдалась тенденция увеличения массы корня, а также длины корня (при 1 мгЗе/л) и надземнеи части (при 2,5 мг5е/л). Результаты спита были учтены при выборе доз селена для проведения вегетационного опыта.

В практике сельского хозяйства при Бозделывании люпина широко применяют молибденовые удобрения При совместном внесении селена и молибдена возможны изменения поступления этих микрочлемен-тов в рутения. Литературные даньые по этому вопросу практически отсутствуют, но для серы, химического аналога селена, и молибдена отмечались как явления антагонизма, так и синергизма, а в отдельных сл/чаях не наблюдалось деис.вия на их накопление растениями СКабата-Пендиас, Пендиас, 1989) Поэтому, для установления влияния молибдена на накопление селена был проведен опьт, в котором учитывались также и разные способы внесения молибдена

Применение селена и молибдена в целом за годы эксперимента не оказало существенного влияния на урожай зерна и зеленой массы люпина желтого.

Внесение селена в дозах 250, 500 и 1000 мкг/кг увеличивало содержание этого элемента в зеленой массе в 3-11 раз, в зерне - в 6-25 раз (табл. N71. Зерне отличалось большей способностью накопления этого элемента - оно более, чем в 2 раза интенсивнее концентрировало селен по сравнению с зеленой массой, возможно, это связано с высоким содержанием бедка в зерне люпина, в аминокисло-

Таблица N7

СОДЕРЖЛНИЕ СЕЛЕНА В РАСТЕНИЯХ ЛЮПИНА ЖЕЛТОГО, мкг/кг 1-без Мо, 2-предпосевное замачивание, 3-внесение в почву

ВАРИАНТ ДОЗА СЕЛЕНА . мкг/кг почвы

0 250 500 1000

1995 1996 ср. 1995 1996 ср. 1995 1996 ср. 1995 1996 ср.

СОЛОМА

1 143 140 142 543 600 5?72 883 952 918 1548 1540 1544

2 134 98 116 457 549 503 836 861 849 1522 1480 1501

3 136 136 -- 526 526 -- 854 854 -- 1403 1403

* 36 28 — 131 124 — 225 197 — 366 328 «

' ЗЕРНО

1 140 168 154 116В 1280 1224 1975 2465 2220 3293 3674 3484

2 105 187 146 НОУ 1567 1338 1737 2833 2310 3584 3986 3785

3 -- 156 156 — 1062 1062 — 2243 2243 3615 3615

* 31 30 — 226 297 — 471 581 — 896 833 —

* - WCP05.

тах. которого сера замещена на селен. Рядом исследователей также отмечалось повышенное концентрирование данного элемента генеративными органами по сравнению с вегетативными частями растений [Beeson. 1961; Albasel etal., 1989; Кабата-Пендиас, Пендизс. 19891. Применение молибдена, независимо от способа, практически не повлияло на накопление селена растениями люпина. Следует только отметить тенденцию снижения данного показателя в зеленой массе под влиянием молибдена.

Несмотря на высокое накопление селена зерном люпина, процент использования этого элемента из удобрения был низким и составил 0.5-0.8Z. Его величине не зависела ни от дозы селена, ни от спо-о соба внесения молибдена. Однако, следует заметить, что содержание селена в зеленой массе и зерне люпинз возрастало практически прямо пропорционально внесенному количеству этого элемента, независимо от молибдена (коэффииченты корреляции 0,99-1.00).

-/О-

Использование молибдена приводило к уве-гичечию содержания его в растениях люпина, причем зерно концентрировало данный элемент значительно больше зеленой массы (тагл. N8). Так. накопление молибдена зерном люпина при „несении его в почву и него в 3-6 раз прсныАлго концентрацию «того пхем^нтп ь з^лен^у м^сч, при предпосрьном замачивании c.evян разница не столь тьенна - в

1,1-1.7 раз (1995 год) й в ¡л 0 2 раза С^уо год; ^^л дует также отметить что накопление мс^.юдена ¿едеъсл массо.* че л 'С-^о от спосооа » го применения гри одновременном использое шии с<-.грна, в зерне же. нчп^тив, почвснксм внесении молиОд« н » <?го «.оч-ржа-ние было в 1.1-1.'* р~13й ¡-ьаь.- пи сразнению с предпосевным ■■г.'пми-ванием (независимо от селена)

При постуг/ении в ^ленуо масс/ селен оказался о'ьергистом молибдена при их совместном внесении в почву.

Таблица N8

СОДЕРЖАНИЕ МОЛИБДЕНА В РАСТЕНИЯХ ЛОПИНА ЖЕЛТОГО, мг/кг

ДОЗЫ СЕЛЕНА, мкг/кг ВАРИАНТЫ

БЕЗ Мо ЗАМАЧИВАНИЕ СЕМЯН В ПОЧВУ

1995 1996| ср. 1995 1996 | ср. 1996

ЗЕЛЕНАЯ МАССА

0 0.7 0.6 0.7 6.5 3 0 7.8 3.8

250 0.7 0 4 0.6 6.0 * б.Ь 6.3 6.0

500 0.8 0.5 0.7 7.0 ".0 7.0 6.0

1000 0.8 0.5 0.7 6.0 7 0 6.5 7.0

НСРоб 0.2 0.2 — 1.7 1.8 — 1.5

ЗЕРНО

0 3.7 2.4 3.1 9.3 12.9 11.1 20.9

250 3.5 2.4 3.0 10.4 13.3 11.9 19.0

500 3.0 2.8 2.9 7.6 15.7 11.7 17.5

1000 3.5 2.1 2.8 9.2 13.7 11.5 22.8

НСР05 1.2 1.4 — 3 0 5.3 ~ 4.6

Большой интерес представляет влияние селена на поглощение других микроэлементов. Селен действовал как антагонист кобальта -снижение содержания кобальта составило 21-35Х (табл. N9). Применение молибдена . само по себе не повлияло на поступление этого микроэлемента в зерно люпина, однако его присутствие усилило отрицательное влияние селена на поглощение кобальта: на Фоне молибдена снижеяие отмечается уже при наименьшей дозе - £50 мкгЗ'е/кг, а при отсутствии молибдена - только при 500 мкгЗе/кг.

В опыте 1996 года, который отличался менее благоприятными метеорологическими условиями по сравнению с 1995 годом, молибден подавлял поступление марганца в зерно люпина на 20-26Х. Однако, селен снимал это антагонистическое действие молибдена в варианте с предпосевным замачиванием семян, а в дозе 500 мкгЗе/кг - при

Таблица N9

СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ЗЕРНЕ ЛЮПИНА, кг/кг 1-без Мо, 2-предпосевное замачивание семян, 3-вк<»сение Мо в почву

ВАРИАНТ ДОЗА СЕЛЕНА . мкг/кг почвы

0 250 _ 500 1000

1995 199б| ср. 1995 1996 ср. 1995 1996 ср. 1995 1996 ср.

Мп

1 61.3 65.7 63.5 63.5 60.2 61.9 59.3 55.5 57.4 65.7 65.1 65.4

2 ЬО.З 50.2 55.3 59.7 54.0 56.9 60.3 55.9 58.1 61.8 60.3 61.1

3 -- 50.9 50.9 — 45.7 45.7 — , 55.0 55.0 — 50.4 50.4

Си

1 14.6 12.8 13.7 16.8 12.0 14.4 14.7 13.5 14.1 15.1 13.1 14.1

2 12.2 10.5 11.4 11.0 13.1 12.1 12.8 11.3 12.1 10.6 12.3 11.8

3 — 9.5 9.5 8.7 8.7 — 10.1 10.1 — 7.2 7.2

" Со

1 0.41 0.44 0.43 0.40 0.44 0.42 0.37 0.36 0 37 0.30 0.38 0.34

2 0.<"5 0.45 0.45 0.38 0.37 0.38 0.35 0.34 0.35 0.30 0.40 0.35

3 0.48 0.48 0.40 0.40 — 0.39 0.39 0.31 0.31

его почвенном внесении

В проведанных опьлах под воздействием мол/СДена. неэависимо от способа его применения, снижалось содержание мед,- в аерне люпина желтого на 23-49*. но гри внесении в гочьу этот -'¿Сект опирался бол( е выраженным Ото отмечагог ь по е год >м гроьедения эксперимента Селен в до^ах ГЪО и 100o мкг/кг /отр u#ij* .нтагонис-тическое действие молисдена по отношению к ди гри г;> Д"гюевном эамччив"мии еемян. однако, при гочвенном внесет* » .г.^дена максимальны КОНЦеНТрсЩИЯ (1000 МКГСе/КГ) резко снижал 1 ссдерлишие меди

4 АГРОЭКОЛОГНЧЕСКОе ОБСЛЕДОВАНИЕ РЯДА ОБЛАСТЕЙ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ НА СОДЕРЖАНИЕ СЕЛЕНА.

ицечкл рсчв на втлгцхе содержание с^^На, грореденнал В ход» Сиогеохимических .iccreaot шил. позволил"» . "ik_t«,,,'t , что i ,нцент J-vlOHH 'Лемента Рыли НеЕыСОКИМИ 61-.'20 МКГ'КГ Н ЫУеьЬЗИЛИ кон-Ц0нтра,1иями селена (Ы, ICO, 152, itú,. 16ч мкг^е/кг) х фжтеризу-птся под-олистые и дерново-подзолистые почь^, псчьы на песччньх почвообрлэующих породах. Это объясняется наличием характерных для вышеукапанных почв условии, не способствующих накоплению селена, а именно - высокой кислотности, лэгкого механического состчва, низкого содержания гумуса Максимальные концентрации микроэлемента - 5Г1, 608, 624. 645, 727 мкгЗе/кг - были обнаружены в тср^я-нистых, оглееньых, обогащенной окисламг, железа и образованных на карбонатных породах почвах. В большинства же случаев исследованные почвы содержат не более 400 MKrSe/кг. л их следует отнести к дефицитным по содержанию этого элемента

Анализ содержания селена в растениях различных семейств показал, что среднее содержание элемента в большинстве видов не превышало 100 чкг/кг (табл. N10), что считается нижним порогом его оптимального содержания в кормах сельскохозяйственных живот ных СКабата-Пендиас, Пендиас, 1989). Максимальные концентрации селена были отмечены для растений семейств ГаЬт:еае, Роасече и Asteraceae. Наименьшими количествами селена отличались растения семейства Aplaceae Можно предположить, что растения семейств Fa-Ьасеае и Роасеае способны накапливать этот микроэлемент в значительной степени. Однако, выделить семейства растений, которые являлись бы концентраторами селена, tie представляется возможным: во

Таблица N10

СЕГЗН В РАСТЕНИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ, мкг/кг сухой массы

N п/п СЕМЕЙСТВО ЧИОЛ) видов СОДЕРЖАНИЕ СЕЛЕНА

амплитуда средкевзвеш.

1 Роасеае 14 12-409 102

2 Fabaceae 16 ■ 8-356 116

3 Aplaceae 8 ' 10-116 62

4 Brassicaceae 6 • 10-121 68

5 Asteraceae 46 1-348 91

всех изученных семействах присутствуют виды с пониженным и высоким содержанием селена.

Обследованные окультуренные почвы Тверской. Ярославской и Московской областей, также как и нативные почвы этих территорий , оказались большей частью дефицитными по содержанию доступных для растений форм селена - валовое содержание этого элемента в большинстве случаев не превышало 500 мкг/кг.- Набльдающееся в ряде мест отбора проб Московской (Чеховский и Можайский р-ны) и Брянской (Брянский р-он) областей аномально высокое содержание селена, превышающее 2000 мкг/кг, наиболее вероятно объясняется внесением высоких доз органических удобрений, не¡исключено и техногенное загрязнение. Однако следует заметить, что количество доступного -для растений селена в этих почвах невелико, ' так как выращенные в данных условиях культуры характеризуются невысоким, содержанием этого микроэлемента (75-111 мкгБе/кг). Концентрации селена в зеленных культурах в большинстве случаев соответствовали содержанию элемента в почве. Особенно тесная взаимосвязь между его содержанием в почве и в растениях была выявлена для петрушки (г 0,943). В общем, исследуемые овощные культуры характеризовались низким содержанием селена, не превышающем в большинстве случаев 100 мкг/кг сухой массы.

выводы_

1. Результаты проведенных опытов псказалл отсутствие отрицательного действия селена на урожаи укропа, редиса, петрудки, салата, чеснока, пекинском кап>сть и люпина xesroro

2. На основе анализа материалов вегетационных опытов установлено, что внесение Оиселенита натрия в дозах 25, 125 и 500 mktSö/k: почвы позволяет гслучать обогаденную селеном продукцию укропа y редиса Содержание этого элемента возросло для корнеплодов редиса до 105-4682 по отношению к контролю , дхя укропа - до 256-15ЬЬ%

3 В вегетационных опытах по использованию селена в виде Оиселенита натрия в догзх 125, 250 и 1000 мкгЗе/кг гочвы, проведенных с листовым салатом и яровым чесноком, показано, что содержание изучаемого микроэлемента в салате поеьсилсоь с 72 на контроле до 735 мкгЗе/кг (на 136-9202). в чесноке - с 303 до 5155 мкгБе/кг (на 370-16002). Чеснок можно отнести к растениям, концентрирующим селен в достаточно высоких количествах.

4. Установлено, что применение селена з виде оиселенита натрия в условиях вегетационного опыта в дозах 50, 250 и 500 мкг5е/кг способствует пс ышению содержания селена в корнях и листьях петрушки: концентрация селена достигала 212-3802 от контроля для надземной части и 348-996% - для корней

5. В вегетационных опытах с пекинской капустой при внесени" селена в виде оиселенита натрия в дозах 250, 500 и 1000 мкгБе/кг почвы наблюдалось повышение уровня этого микроэлемента в товарной продукции со 157 до 350-812 мкгЭе/кг, что составило 223-5172 от контроля.

6. Внекорневая подкормка люпина желтого 0,00052 и 0.0022 раствором Оиселенита натрия повышает содержание селена в зеленой массе в 4-9 раз, в зерне - в 4-8 раз по сравнению с контрольным вариантом. Данный способ можно считать перспективным для применения в сельскохозяйственном производстве.

7. В лабораторных опытах установлено, что сёлен в концентрациях 0,5-2,5 мг/л питательного раствора оказывает стимулирующее действие на рост люпина желтого в фазе 3-4 листьев. При исподачо-вании селена в количестве 5,0 мг/л происходило угнетение растений. Оптимальная концентрация молибдена для развития растении люпина желтого в начальный период роста в условиях водной культуры

составила 0,10 мгМо/л питательного раствора.

8. Применение селена (250, 500 и 1000 мкгБе/кг почвы) и мо- . либдена (предпосевное замачивание семян в 0.07Z растворе молибде-новокислого аммония и внесение в почву в дозе 1 мг/кг) в условиях вегетационного опыта, проведенного с люпином желтым, повволило получить обогащенную селеном продукцию. Максимальное "обогащение этим элемэнтом зеленой массы составило 11001, зерна - 256031 по сравнению с контрольным вариантом.

9. При поглощении селена и молибдена зеленой массой люпина желтого селен выступил синергистом молибдена. При поступлении микроэлементов в зерно люпина селен действовал как антагонист кобальта, уменьшая его содержание с 0,43 до 0,31 мг/кг. Молибден проявил антагонистическое действие в отношении меди (снижение содержания с 13,7 до 7,2 мг/кг) и марганца (с 63,5 до 45,7 мг/кг).

10. Результаты, полученные при биогеохимическом обследовании Тверской, Рязанской, Московской, Новгородской, Ярославской, Вологодской, Архангельской и Брянской областей по содержанию селена в почвах и растениях (диких и культурных видах), позволяют отнести обследованные территории к дефицитным по содержанию селена во всех звеньях пищевой биогеохимической цепи.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации:

1. Торшин С,П., Удельчова Т.М., Конова Н.И., Забродина И.Ю., Машкова Т.Е., Ягодин Б.А. Селен в депонирующих средах Нечерноземной зоны Европейской части России и агрохимический метод коррекции дефицита селена. // "Экология", Екатеринбург, N 4,-1996, с. 253-258.

2. Torshln S.P., Udel'nova Т.М., KonovaN.I., Zabrodina I. Yu., Mashkova Т.Е. ,• Yagodin B.A. Selenium in deposited media of the nonchernozem zone the European part of Russia and an a^roche-mical method for the correction of selenium deficiency. //Soils and Fertilizers, 1997, Vol. 60, No. 4, p. 416.

3. Машкова Т.Е. Влияние селенового удобрения на накопление селена в растениях чеснока, люпина желтого и пекинской капусты. // Бюл. WA, N"110, М., 1997, с.48.

4. Машкова Т.Е. Влияние биселенита натрия на накопление селена в растениях люпина желтого. // Бюл. ВИУА, М., N"111, 1998.

Объем 1 п т

Заказ 274

Тира к 101

Тигогр ]фия И (птечьетва ЧСХ\ 127">т[) Москва Тимирязевская VI 44