Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ВИНОГРАДА ТЕХНИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ МОЛДОВЕ

ВАК РФ 06.01.15, Агроэкология

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ВИНОГРАДА ТЕХНИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ МОЛДОВЕ"



На правах рукописи

ГРОСУ Михаил Федорович

ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ВИНОГРАДА ТЕХНИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ

МОЛДОВЕ

Специальность 06. 01.15 - Агроэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 2000

2'кШ'ГЫ' $ ОГ'еТрКК" f

Работа выполнена на кафедре экологии и безопасности жизнедеятельности Московской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева и вНациональном институте винограда и вина МСХиП Республики Молдова

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. А. Черников

Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук, профессор М. С. Кухарский.

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. А. Касатиков; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. К. Раджабов.

Ведущее предприятие - Государственный аграрный университет республики Молдова

Защита состоится ^ - - 'l ^ С-_2000 г в '' ^'ч на заседании диссертационного совета К 120 35 06 в Московской сельскохозяйственной академии им К А Тимирязева по адресу 127550, Москва, ул Тимирязевская, 49. Ученый совет МСХА

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА Приглашаем принять участие в работе сов та или прислать свой отзыв в 2-х экземплярах, заверенных гер вой печатью,по вышеуказанному адресу

Автореферат разослан 1 ( ' '_I_2000 г

Ученый секретарь

диссертационного совета - / > JI. В. Мосина

кандидат биологических Hayic-

\

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Глобальность экологических проблем в настоящее время требует новых подходов в оценке конкретной экологической ситуации, складывающейся в антропогенных ландшафтах Молдовы. В ряде районов Центральной Молдовы (в агроландшафтах, примыкающих к промышленной зоне и автомагистралям г. Кишинева), сложилась неблагоприятная экологическая обстановка, обусловленная промышленными техногенными выбросами (твердыми, жидкими и газообразными) и аккумуляцией различных поллютантов в почвах, ампелоценозах и природных водах (Мырлян, 1989; Мырлян, Морару, Настас, 1992).

В настоящее время тяжелые металлы (ТМ) стали выраженным экологическим фактором, воздействующим на сложившиеся связи в различных ландшафтах Молдовы. Значительная доля ТМ попадает в почву, которая служит мощным аккумулятором и практически не теряет их со временем. К числу приоритетных загрязнителей относятся цинк, медь и свинец. Они преобладают в почвах, различных органах винограда и в урожае, а ■ при превышении установленных нормативов, - степень загрязнения становится одной из косвенных задач экологически обоснованного ведения отрасли. В итоге снижается качество продукции, являющееся основным критерием ее использования. ,

Для распознания и оценки существующих уровней загрязнения необходим глубокий анализ данных агроэкологического мониторинга для конкретных районов, который дополнит широкомасштабные исследования региона с целью разработки методов максимально возможного исключения поллютантов из цепей питания человека. -

Правильная оценка состояния ампелобиогеоценозов дает возможность прогнозировать процессы, ведущие к негативным последствиям, а также заранее наложить ограничения на промышленные и сельскохозяйственные технологии.

Цель и задачи исследований. Главной целью. нашей работы явились агроэкологические исследования по установлению фактического состояния почв и качества виноградно-винодельческой продукции при длительном возделывании виноградных насаждений в зонах интенсивной агротехногенной нагрузки. Для * прогноза экологической ситуации необходимо было организовать систему наблюдений и контроля на производственных участках почв под виноградными насаждениями, расположенных в черте г. Кишинева и его окрестностях.

Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих задач:

1' - -ЧАЯ НАУ ¡ОТЕКА

. академии

и., .

1 Оценить пространственную структуру техногенных аномалий и степень загрязнения почвенных участков исследуемой территории под промышленными виноградниками рекогносцировочным методом

2 Изучить влияние антропогенных факторов на

- валовое содержание и содержание подвижных форм ТМ в почвах,

- характер распределения ТМ по профилю почв и дать им агроэкологическую оценку,

- степень загрязнения опытных участков почв в зависимости от источника их поступления,

- изменение коэффициента концентрации и суммарного коэффициента загрязнения опытных почв в аэротехногенных зонах и на фоновых участках почв

3 Изучить закономерности поступления и накопления ТМ в системе «почва -растение - продукция»

- дать качественную и количественную оценку состояния урожая винограда и продуктов его переработки в связи с изучаемыми факторами,

- составить ориентировочный прогноз возможного негативного влияния ТМ в системе «почва - растение - урожай» на основе балансового анализа подвижных форм изучаемых элементов

4 Обобшить результаты проведенных агроэкологических нсспедований и оценить степень эколого-токсикологической напряженности исспедуемого района

Научная нопизпа. Впервые сдепана попытка в полевых производственных опытах на мало- и среднесуглинистых карбонатных черноземах оценить динамику техногенного загрязнения почв интенсивно используемых под виноградные насаждения В работе изучены и даны оценки накопления, распределения валовых и подвижных форм ТМ для почв находящихся в условиях воздействия промышленности, автомагистралей и фунгицидов Установлены особенности формирования качества и количества урожая и винодельческой продукции в зависимости от содержания эпечентов в почвах на фоне производственных агроприемов и источников загрязнения при возделывании винограда Ориентировочный балансовый анализ подвижных форм ТМ в почве и товарной продукции позволяет обосновать прогноз территориальной экологической ситуации, связанной с аэротехногенной нагрузкой на агроландшафты

Теоретическая и практическая значимость. Полученные данные позволяют оценить состояние агроценозов и выявить основные тенденции поступления и аккумуляции ТМ по профилю почв, а также установить перераспределение элементов в системе «почва - растение - продукция» для

разработки краткосрочных прогнозов и рекомендаций по снижению негативного воздействия антропогенных факторов.

Результаты могут быть использованы при изучении нижеследующих проблем Молдовы:

- данные о содержании ТМ в почвах необходимы при составлении картограмм загрязнения почвенного покрова, организации экологического контроля в системе агроэкологического мониторинга;

- для введения данных в ГИС по зональному, региональному и локальному агроэкологическому мониторингу;

- содержание ТМ по органам винограда послужит отправной точкой для изучения их накопления в агроценозах вблизи промышленных предприятий и автодорог;

- материалы, накопленные по затронутым проблемам, целесообразно, использовать, в первую очередь, для студентов «агроэкологов» и для экологического образования населения.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены на научно-производственных конференциях МСХА и Молд.НИВиВ, а отдельные результаты вошли в ежегодные отчеты за 1997-1999 г.г. По теме диссертации опубликовано 2 работы, одна находится в печати.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, предложений и списка литературы. Работа изложена на 200 страницах машинописного текста, имеет 3'4 таблицы, 6 рисунков. Список литературы включает 225 наименований, в том числе 28 иностранных источников.

Автор выражает искреннюю благодарность своим научным руководителям -профессорам В.А. Черникову и М.С. Кухарскому за внимание,-творческую поддержку и рабочие консультации при выполнении диссертационной работы.

Автор признателен коллективу кафедру экологии и БЖД МСХА и сотрудникам НИВиВ Молдовы за помощь при проведении исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОДХОДЫ К ИССЛЕДОВАНИЮ В главе дается краткий обзор литературы по вопросу трансформации окружающей природной среды, вызванной влиянием различных промышленных и агротехногенных источников загрязнения.

Рассмотрены эколого-геохимические особенности агроландшафтов Молдовы в различных эпицентрах техногенной нагрузки. Однако в литературе отсутствуют данные, которые дали бы агроэкологическую оценку .накопления и перераспределения тяжелых металлов в почвах и растительной продукции при

техногенном загрязнении и использовании средств химизации Проанализированы причины загрязнения почв тяжелыми металлами и рассмотрены проблемы экологического нормирования загрязненных почв и продукции винограда В главе показаны отсутствие и, в то же время необходимость в интегральных оценках, позволяющих нормировать нагрузку на агрозкосистемы в изменяющихся условиях среды, причем в зависимости от внешних условий и уровней загрязнений

ГЛАВА 2 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследования проводили в режиме агроэкологического мониторинга с оценкой ареала загрязнения отдельных земельных участков, находящихся в условиях воздействия промышленных предприятий, твтотранспорта и различных агроприемов

Полевые стационарные опыты проводились в 1996-1998 г г на земельных участках промышленных виноградных насаждений экспериментачьнон базы НИВиВ Молдовы, которая расположена в черте г Кишинева и его окрестностях Район исследования - центральная виноградзрская зона Молдовы приурочена к Центр ал ьно-Мопаавской возвышенности и характеризуется сильно пересеченным, во пнисто-холмистым и волнисто-грядовым речьефом, умеренно-теплым континентальным климатом, большим разнообразием почв Центральная зона приурочена ко второму агроклиматическому району Молдовы (Лассе, 197S) Сравнитечыю теплый, с довольно п р о до ■! жите л ь н ы м периодом вегетации, климат Молдовы позволяет возделывать виноград, при условии систематического проведения агротехнических мероприятий по сохранению в почве влаги и защите виноградных насаждений от зимних невзгод

Распределение осадков по периодам лет в большей степени благоприятно влияет на рост и развитие винограда Около 60% осадков выпадает в период вегетации, остальные примерно поровну в осенний и зимний периоды года

Термические ресурсы исследуемой территории (сумма активных температур) благоприятны для выращивания винограда и составляли в среднем 2950-3150 на середине склонов юго-западной и юго-восточной экспозиции при абсолютных высотах над уровнем моря 150-200 м

Почвенный покров представлен, в большинстве своем, различными типами черноземов обыкновенными, карбонатными и выщелоченными, разного механического состава и разной степени смытости

При проведении изыскательных работ в системе мониторинга, были испочьзованы методические подходы и разработки ведущих отечественных

специалистов Ю.Е. Саета, А.И. Перельмана, М.А. Глазовской, А.П. Виноградова, И.С. Рабиновича, Н.Ф. Мырляна и др.

Объекты и методы исследований. К основным источникам . аэротехногенного загрязнения агроландшафтов относятся различные местные промышленные предприятия и автотранспорт. От перечисленных источников в атмосферу попадает свыше 170 наименований химических веществ, способных образовывать хелатные комплексы токсикантов. Основной фон загрязнения создают БОг, СО, ЫОх, ЬГНз, углеводороды, летучие органические соединения, жидкие и твердые продукты аэральных выпадений. Химические агенты оказывают временное или постоянное воздействие на ампелоценозы.

По загрязненности приземной атмосферы и растительности выделяются промышленные комплексы, где техногенные геохимические нагрузки на агроэкосистемы индустриального виноградарства обусловлены поступлением металлосодержащих аэрозолей (Мырлян и др.,1992).

Объекты исследования - агроэкосистемы с насаждениями винограда на черноземах карбонатных мало- и среднесмытых тяжелосуглистых на тяжелом суглинке. Основанием корректности сравнения результатов экспериментов полученных на загрязненных и незагрязненных земельных участках, служит местонахождение их в одной почвенно-климатической . зоне н сформированность на одинаковых материнских породах.

Нами были заложены полевые опыты в 1996 году на территории ОПХ НИВиВ (окрестности г. Кишинева) в которых предстояло изучить источники поступления тяжелых металлов (ТМ) и выявить характер их распределения в почве, в урожае и в винопродукции на фоне питания ЬГРК в соотношении 1:1:1 (в запас, с учетом выноса), а также оценить влияние количества обработок фунгицидами на содержание техногенной меди в почве и готовой продукции. При разработке схемы опыта были использованы рекомендации по удобрениям виноградников для Молдовы (под ред. С.Г. Бондаренко, 1979).

Схема опытов на участках, согласно их вариантам была размещена методом рендомизированных повторений. Полученные данные в дальнейшем были подвергнуты математической обработке.

Повторность опытов Зх-кратная. Повторность состоит из 5 стандартных рядов виноградника (Ь = 100 м), 3 из которых (средние) были учетными. Из них два крайних ряда - защитные. Ширина междурядий составляла - 3, а расстояние между кустами в ряду - 1,75 м. Форма ведения кустов винограда -двусторонний горизонтальный кордон с высотой штамба 100 см. В соответствии со схемой закладки полевых опытов готовились опытные варианты сусла и столовых вин. Вина готовились на опытной винодельне НПО «Виерул» и анализировались в лаборатории отдела виноделия Молд. НИВиВ.

Изучались следующие показатели поделяночныи Учет урожая сахаристость и титруемая кислотность, общее содержание N Р и К содержание спирта и титруемых кислот в вине, органе тегп ические свойства опытных вин

Все агротехнические мероприятия на вариантах опытов (обработкз почвы об резка, защита растений) проводились по системе принятой в агроу казан иях по виноградарству за исключением эталонных участков и опыта III (табт I)

Таблица I

Схема стационарных агроэкологических опытов в Молл НИВиВ

(1996-1998 гг)

№ опыта Варианты Месторасположение j Мероприятия вариантов опыта 1

1 В ((Контроль) База ОПХ НИВиВ (8 км от промзоны и автомагистралеи) Фон питания М|80Я|8О К,80 (1994-1998) Обработка средствами защиты в профилактических целях (баковая смесь)

в2 Район промзоны заводы «Альфа» ЭМЗ-1, «Аским»

в3 Район ТЭЦ 1, КТЗ, Табачный завод

II В 1{ Контроль) База ОПХ НИВиВ (7 км от промзоны и автомагистралей)

Район окружной дороги (автомагитсраль, 3-4 тыс автомашин в сутки) 4-6 ряды виноградных насаждений « 40 м от дороги

В , 9-11 ряды виноградных насаждений в 80 м от дороги

111 В »(Контроль) База ОПХ НИВиВ (6 км от промзоны и автомагистралеи) Без применения удобрении и фунгицидов

В; Одна обработка фунгицидам» Фон питания N,„0 Р.яо к,™ (1994-1998) Три ряда виноградных насаждений в кчждом варианте

в, Три обработки фунгицидами (баковая смесь)

в4 Шесть обработок фунгицидами (баковая смесь)

Сорта винограда Сухолиманский белый, Бастрадо Магарачский и Виорика размещены на участках юго-восточной и юго-затднон экспозиции, крутизной 3-5°, средняя часть склонов Почвенный покров которых представлен в основном черноземами карбонатными мало- и среднесмытыми на тяжелом суглинке В корнеобитаемом слое почвы содержится г>м\са 1 6 - 2,3% влаги 8-

15%; карбонатов - 3,5-5,8%; рНШо = 8,1-8,5; N-N03 - 0,8-2,2 мг; легкоподвижных - фосфора и калия 1,6-3,2 и 19-26 мг на 100 г. воздушно-сухой почвы соответственно, физ. глины - 47-49%.

• Метеорологические условия мест проведения опытов являются характерными и существенно не отличались в годы опытов от среднемноголетних данных. Сочетание с умеренным количеством осадков и суммой среднесуточных температур позволило на их фоне оценить влияние техногенеза на состояние ампелобиоценозов опытных участков согласно схеме опытов (табл. 1).

Полевой опыт III, по изучению агротехнических приемов с применением фунгицидов на содержание техногенной меди, проводили на земельных участках ' где проводились минимальные и максимальные опрыскивания медьсодержащими препаратами: БЖ, Микал, Топаз, Байлетон (баковая смесь).

Однократная обработка - БЖ (бордоская жидкость); обработку проводили до цветения винограда. Контроль без обработок. Трехкратная обработка - БЖ до цветения, микал + топаз - после цветения (через 10 дней); фаза роста ягод -микал + байлетон (баковая смесь). Полная обработка до 6 раз в зависимости от погодных условий и стадий развития болезней и вредителей проводилась ежегодно в вегетационный период этими же препаратами (баковая смесь).

Оценку экологического состояния основных земельных участков находящихся под виноградниками проводили путем закладки почвенных разрезов на реперных участках согласно вариантам опытов. Отбор почвенных образцов проводили согласно указаниям ЦИНАО (1992 г.) с трех глубин 0-20, 20-40 и 40-60 см. Для определения физико-химических свойств почв до глубины 1м.

Полевые опыты сопровождались необходимым количеством агробиологических наблюдений, почвенных анализов - подвижных форм ЬГРК и анализом растений и урожая по общепринятым методикам (С.Н. Макаров, 1964; Е.В. Аринушкина, 1970; А.В. Петербургский, 1968). Строго соблюдались фазы развития растений для получения среднего образца. Пробы растений отбирались пропорционально со всех повторностей со средней по силе роста и урожайности кустов.

Количественный анализ ТМ в почве (валовые и подвижные формы) после перевода элементов в раствор соответствующими растворителями - смесью концентрированных кислот («царская водка») и ААБ с рН 4,8 (Крупский и др , 1977; ЦИНАО, 1992) соответственно выполняли атомно-абсорбционным методом (ААБ-ЗО) (Ильин, 1991; Обухов и др., 1995; ЦИНАО, 1993).

Динамику техногенного загрязнения территории опытов определяли путем сравнения содержания тяжелых металлов в почве опытного участка с образцом

почв на контроле Санитарно-гигиеническую оценку загрязненности почвы и основной продукции потлютантами проводили на основе нормативов ОДК и ПДК в данных объектах (СанПиН-42-123-4089-86, 1986)

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ГЛАВА 3 АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В АГРОЛАНДШАФТАХ ОПХ НИВиВ МОЛДОВЫ

Ампелоэкологическне ресурсы исследуемой территории. Почвенный покров исследуемой территории весьма разнообразен На 90% от представлен черноземами, среди которых резко преобладают черноземы обыкновенные и карбонатные Значительная площадь представлена черноземами карбонатными разной степени смытости с бонитетом по урожайности винограда 97-110 баллов Эти почвы обладают более высоким бонитетом под виноградниками по сравнению с пашней (Годельман и др, 1986) По набору почв и составу компонентов здесь наблюдается умеренное разнообразие, но по неоднородности и пестроте почвенного покрова показатели весьма высокие Особенно значительную пестроту создают черноземы смытые, развитые большей частью на лессовидных карбонатных суглинках с заметным преобладанием тяжелосуглинистых вариантов

Характерной особенностью рельефа территории является сочетание волнисто-холмистых и волнисто-грядовых пространств, имеющих уклон преимущественно в юго-восточное и юго-западное направления От выравненное™ поверхности и ее наклона зависит способ освоения данной территории В тех и других случаях он обуславливал характер структуры почвенного покрова, образуя вертикальную зональность а в условиях развитого мезорельефа - вертикальную дифференциацию почвенного покрова Общий наклон исследуемой территории в южном направлении способствует большему притоку тепла, что создает более теплый микроклимат и условие для протекания процесса почвообразования по черноземному типу и образованию карбонатных вариантов

Таким образом, ОПХ НИВиВ располагает достаточными ресурсами тепла, продуктивной влаги, солнечного освещения для получения хороших урожаев винограда высокого качества

Среди региональных аспектов проблемы связанной с охраной окружающей среды Молдовы большое значение приобретает разработкз методологии экологического контроля сельскохозяйственных угодий в условиях загрязнения агросферы Производить экологически безопасный и биологически ценный продукт в этих устовиях становится весьма проблематично Сюжившаяся

крайне негативная обстановка в известной мере, обусловлена отсутствием в изучаемом регионе комплексных и долговременных агроэкологических исследований.

Распределение валовой и подвижной форм тяжелых металлов по профилю почв в условиях загрязнения агросферы. По морфологическим признакам описанные в настоящей работе основные подтипы карбонатных черноземов относятся к лучшим почвам.

Состав почвообразующих пород - главный фактор, определяющий содержание многих ТМ в почвах. Различные типы и подтипы карбонатных черноземов сформированы > на современном аллювии преимущественно тяжелого механического состава с содержанием меди - 25 мг/кг (10-45); цинка - 42 мг/кг (24-65) и свинца - 18 мг/кг (5-32) (Крупенников, Урсу, 1985).

По абсолютному содержанию ТМ в различных слоях почвенных разрезов и полуям, коэффициентам аккумуляции (Ка) и радиальной дифференциации в вертикальном профиле выявлена (средняя (Ка > 2) и слабая (Ка > 1) и очень слабая (Ка < 1) биогенно-техногенная аккумуляция приоритетных тяжелых металлов как медь, свинец и цинк (элементы расположены в порядке убывания Ка). Вместе с тем, слабые и средние аккумуляции изучаемых нами элементов сочетаются с равномерно-аккумулятивным типом распределения по почвенному профилю. Равномерный характер распределения ТМ по профилю изучаемых вариантов почв указывает на существенную роль физико-химических свойств карбонатных черноземов. По содержанию меди, свинца и цинка на фоновых участках выявлена минимальная аккумуляция в почвенных формациях. ,

Для всех вариантов, на почвенно-ключевых участках, находящихся в районе промзоны, наблюдается техногенное накопление ТМ по всему профилю почвы с равномерно-аккумулятивным распределением (табл. 2). Вниз по профилю сохраняется тенденция годового накопления элементов и перераспределение их по слоям не так сильно выражено. Равномерный характер распределения валовой меди указывает на существенную роль элювиального процесса в дифференциации этого элемента. Подвижная форма меди по годам, увеличивается и достигает значения 1-1,21 мг/кг. В корнеобитаемом слое (0-60 см), где располагаются около 95% всех корней виноградного растения, подвижность меди сохраняет свою величину 4,5%. , ,

Как видно из результатов таблицы 2, наиболее загрязнена почва варианта 3 опыта I (выше 1,2-1,5 ОДК). Действие выбросов ТЭЦ-1 сильно оказало влияние на концентрацию меди по сравнению с другими предприятиями. В отличие от меди, у цинка отсутствует четкая приуроченность к определенным техногенным участкам.

Таблица 2

Содержание валовой формы тяжелых металлов в профиле чернозема карбонатного слабосмытого, мг/кг Полевой опыт I

Глуби наем Вари ант Медь Цинк Свинец

1996 1997 1998 В среднем Ка Кс" 1996 1997 1998 В среднем Ка Кс 1996 1997 1998 В среднем Ка Кс

0 20 В1(к) 193 19 1 19 1 192 0 96 - 25 8 25 0 25 2 25 3 0 56 - 65 60 6 1 62 0 62 -

В2 24 4 25 8 28 6 26 3 1 32 1 4 35 5 37 8 38 7 37 3 0 83 1 5 65 93 11 6 93 0 93 1 5

ВЗ 65 3 67 7 68 9 67 3 3 37 35 60 0 63 1 64 7 62 6 1 40 25 25 4 26 3 28 8 26 8 27 43

НС Pos 1 2 1 4 1 0 - 1 0 08 08 - - 08 06 08 -

20-40 В|(к) 179 168 174 17 4 0 87 - 25 4 25 4 25 1 25 3 0 56 - 59 63 61 61 061 -

В2 188 19 8 22 7 20 4 1 02 1 2 25 0 26 3 27 8 26 3 0 58 1 1 80 92 123 98 0 98 1 6

ВЗ 33 5 38 6 39 5 37 2 1 86 2 1 30 9 33 1 33 6 32 5 0 72 1 3 14 3 16 6 190 16 6 1 7 27

НСРм 1 3 1 1 1 3 - 09 08 05 - - 06 04 06 -

40-60 В1(к) 13 8 13 9 13 7 13 8 0 69 - 23 4 24 1 23 5 23 7 0 53 - 53 53 56 54 0 54 -

В2 148 17 8 18 4 17 0 0 85 1 2 23 4 25 1 25 2 24 6 0 55 1 0 53 69 88 70 07 1 3

ВЗ 28 3 29 6 32 6 30 2 1 51 22 24 1 25 5 27 9 25 8 0 57 11 56 72 88 83 0 55 1 5

НСРИ 1 1 1 2 09 - 1 1 07 1 0 - 0 I 01 0 I -

Кларк 20 45 10

одк 55 55 30

' Ка - эллювиально аккумулятивный коэффициент, Кс - коэффициент концентрации (Реви i Caer и др ,1982)

Техногенная аккумуляция Ъп отмечена также для варианта 3 опыта I, где Ка равен 1,4, а величина Кс равна 2,5. Нижние слои почвы имеют близкие значения Ка и Кс. Степень подвижности изменяется вниз по профилю в пределах 2,6-4,1%. Согласно содержанию валовой и подвижной форм цинка в корнеобитаемом слое почвы, их соотношение по вариантам опыта остается одинаковым, независимо от интенсивности аэротехногенной нагрузки поступающей от промышленных предприятий. Валовое содержание свинца отличается от кларковых показателей (Ка равен 0,9-2,7), но величина Кс меняется в более широких пределах от 1,3 до 4,3. Эта величина показывает усиление процесса накопления по отношению к контролю. Содержание валовой формы свинца не превышает ОДК, но превышает величину кларка в 2,7 раза. Подвижность свинца в корнеобитаемом слое 2,9-3,8%. Кс подвижной формы свинца изменяется от 1,2 до 5,0. Интенсивность нагрузки отмечена только для верхних слоев почвы. Увеличение содержания свинца не приводит к резкому изменению интегральных показателей интенсивности техногенной нагрузки по вариантам опыта (табл. 2).

Суммарное загрязнение почв химическими элементами оценивалось суммарным показателем - Ъо. (Ревич, Сает и др., 1982; Большаков, Борисочкина и др., 1991). Это позволило провести сравнительный анализ загрязненности почвенного покрова и оценить зону загрязнения. Распределение 7л по профилю исследуемых вариантов почв, для валовой и подвижной форм, носит неравномерный характер. В зоне минимального загрязнения 7л составляет 1,43,4 (вариант 2). В варианте 3 эти изменения более существенны, поэтому он попадает в зону слабого загрязнения (2с=2,5-11,5). Вь1Сокие значения 7л подвижной формы ТМ отмечены для варианта 3 в слоях 0-20 и 20-40 (11,4 и 7,8 соответственно). Характер изменения соотношения 7л валовой и подвижной форм неодинаков. Мозаичное, распределение техногенных ТМ определяет условность выделения аномалий на исследуемых почвенных участках виноградных насаждений. Поэтому для оценки реальной специализации загрязнителей на локальных площадках, необходимо проведение детальной педохимической съемки.

Характер поступления техногенных элементов свинца и цинка в придорожные агроландшафты в значительной мере определяет структуру их аномалий. Заслуживает внимания оценка состояния ампелоценозов по наличию надежных биологических барьеров - посадка грецкого ореха в придорожных полосах, которые способствуют накоплению аэральных пылевых частиц, в результате чего, давление антропогенного пресса снижается и фиксируются «максимумы», приуроченные к первым рядам виноградников (Перельман, 1984, Мырлян, 1992).

Таблица 3

Содержание валовой формы тяжелых металлов в профиле чернозема карбонатного слабосмытого, мг/кг Полевой опыт II

Глубина, см Вариант Цннк Свинец

1996 1997 1998 Среднее Ка Кс 1996 1997 1998 Среднее Ка Кс

0-20 В 1(к) 25 8 25 0 25 2 25 3 0 56 - 65 60 6 1 62 0 62 -

В2 48 8 53 1 58 5 53 5 1 20 2 1 115 13 7 15 5 13 6 1 36 22

ВЗ 34 4 38 6 42 2 38 4 0 85 1 5 93 11 0 126 11 0 1 1 1 8

НСР05 1 7 20 1 4 - 05 07 06 -

20-40 В1(к) 25 4 25 4 25 1 25 3 0 56 59 63 6 1 6 1 6 1

В2 45 7 49 6 52 7 49 3 1 1 1 9 85 108 17 8 12 4 1 2 20

ВЗ 32 6 37 3 40 3 36 8 06 1 5 9 1 10 6 12 4 10 7 1 07 1 8

НСР0< 1 1 20 1 2 - 02 06 0 7 -

40-60 В1(к) 23 4 24 1 23 5 23 7 0 53 - 5 3 5 3 5 6 54 0 54 —

В2 36 2 39 1 39 4 38 2 0 85 1 6 73 9 8 11 6 9 6 0 96 1 8

ВЗ 26 3 27 7 33 0 29 0 0 64 1 2 7 8 93 И 4 95 0 551 1 8

НСР05 1 8 I 4 1 6 - 05 02 02 -

Кларк 45 10

ОДК 55 32

Содержание валовой формы свинца и цинка обнаружены в 40 м от дорожного полотна свинца - 11,5-15,5 и цинка - 48-58 мг/кг (табл 3) В нижележащих слоях почвы концентрация этих элементов резко снижается л о 910 и 29-38 мг/кг соответственно На варианте 3 (80 м от дороги) концентрация свинца уже становится 9-12, а цинка 34-42 мг/кг в слое почвы 0-20 см Соотношение валовой формы этих элементов сохраняется по всему профилю (1,5 2), что говорит об отсутствии техногенных геохимических барьеров Присутствие слабощелочной среды с поверхности, дает основание говорить о постоянном термодинамическом процессе, с помощью которого происходит размещение исходных и образование новых барьеров способных нейтрализовать и уравновесить поступающие кислые техногенные потоки веществ Содержание подвижной формы ТМ небольшое - цинка (1,3-2,2 мг/кг), для свинца (0,48-0,77 мг/кг), а на контрольном участке это содержание в 3-5 раз меньше Степень подвижности практически одинакова - 3,6-4,7% Отмечены изменения степени подвижности только в нижнем слое (40-60 см) для свинца (2

вариант опыта И) - 5,9% Возможно, это связано с присутствием более агрессивных фракций гумуса, а ППК имеет меньшую обменную форму по Са2* и Mg2*

Изменение Zc по профилю носит равномерный характер, а общая зона загрязнения корнеобитаемого сзоя составляет по 2 и 3 вприантам опыта II соответственно Zc,„iin, - 3,3-2-4, Zc, ю1,шж) - 5 -4-6,9 и Zc »„.,, - 2,4 2,0, Zc,lm-3,5-2 Обзорная оценка интенсивности загрязнения опытных участков почв сведена к фиксации обшей зоны загрязнения Zc<8 - «минимальная» Итак, исходя из приведенного материала можно говорить об изменении экологической обстановки, которзя приводит к изменению содержания изучаемых элементов, их частичной мигршни и как следствие - к их локализации в верхних слоях почвы (карбонаты с поверхности) под многолетними насаждениями

Накопление агротехногенной формы меди под многотетними культурами было отмечено ранее (Тимошенко, 1959)

В опыте III наибольшие концентрации меди обнаружены на вариантах 3 и 4, где интенсивно использовались средства фунгицндной обработки Установлена стабая и средняя аккумуляция для всех трех последних вариантов, где проводилась одно-, трех- и шестикратная обработки медьсодержащими фунгицидами, а для контрольного варианта (без применения средств химизации) свойственно рассеяние (Ка=0,47-0,58) (табл 4) Аккумуляция меди (Ка=1,6) во втором варианте в слое 20-40 см связана с частичной внутрипочвенной миграцией хорошо растворимых соединений меди, но в то же время в слое 40-60 см концентрация меди падает (Ка=1,3, Кс-2,7) По результатам этого процесса можно говорить, что растворимые формы меди частично трансформируются в верхнем спое почвы с переходом в новые формы соединений меди и затем, абиотично мигрируя, закрепляются в нижней части гумусового горизонта, образуя новые, наиболее устойчивые формы соединений в данной геохимической обстановке (Мырлян, 1992)

В третьем и четвертом вариантах опыта III таких изменений не происходит, видимо, за счет изменения геохимической направленности или за счет изменения соотношения доминирующих катионно-анионных карбонатных комплексов меди

В среднем загрязнение медью достигло «низкого» и «среднего» уровня в результате агротехногенеза в корнеобитаемом слое исстедуемого агроландшафта, согласно вариантам опыта, произошла аккумуляция меди в количествах больших, чем на контрольном варианте Отмечена равнозначность одно- и трехкратной обработки виноградных насаждений по величинам Кс Доминирующее положение четвертого варианта имеет место в загрязнении

медью не только пахотного слоя, но и нижележащих слое почвы (Кс=5).Необходимо отметить, что все изучаемые варианты опыта по содержанию меди в корнеобитаемом слое имеют практически одинаковую подвижность данного элемента (4,5-5,2%). Это свидетельствует ■ об определенной роли природных почвенных процессов в образовании этих форм меди (в чистых и обогащенных) карбонатных черноземах.

Таблица 4

Содержание валовой формы меди в профиле чернозема карбонатного среднесмытого, мг/кг. Полевой опыт III

Глубина, см Вариант 1996 1997 1998 В среднем Ка Кс

0-20 ВЦк) 11,5 12,0 11,3 11,6 0,58 -

В2 28,6 28,6 28,8 28,7 1,4 2,5

ВЗ 43,2 42,8 42,8 42,9 2,2 3,7

В4 58,4 58,1 58,1 58,2 2,9 5,0

HCPos 0,6 0,6 0,4 -

20-40 В1(к) 9,3 9,1 9,5 9,3 0,47 -

В2 31,8 31,8 31,7 31,8 1,6 3,4

ВЗ 36,2 35,7 35,4 35,8 1,8 3,9

В4 47,5 47,2 47,4 47,4 2,4 5,0

HCPos 0,9 1,0 0,6 -

40-60 В1(к) 9,8 9,8 9,9 9,8 0,50

В2 29,2 29,3 29,3 29,3 1,47 3,0

ВЗ 25,8 26,0 25,8 25,9 1,3 2,7

В4 36,6 36,1 36,8 36,5 1,83 3,7

HCPos 0,6 0,5 0,4 -

Кларк 20

одк 55

Оценка данных поступления ТМ за счет аэротехногенных выбросов показала, что третий вариант опыта I подвержен более высокой пылевой нагрузки за счет выбросов ТЭЦ-1. Поступление меди в корнеобитаемый слой за три года составило 4,65 мг/кг (41,7 кг/га) за вычетом фона, а цинка и свинца соответственно - 2,62 и 4,1 мг/кг (23,4 и 36,9 кг/га). Закономерность изменения подвижной формы такая же, но поступление ее намного меньше. В целом следует констатировать, что размеры трансформации ТМ были незначительны, и практически все элементы находились в более устойчивой форме по

отношению к ампелобиоценозам При расчете ориентировочного баланса поступления и расхода ТМ учитывались только конкретные данные, полученные на основе рабочего материала В целом ориентировочный балансовый расчет показал, что пока не наблюдается опасность загрязнения почв различными источниками загрязнения Наибольший суммарный расход ТМ из почвы для цинка и меди составляет 11-13% от суммарного прихода, наименьший для свинца (3,5-5%) В основном для всех опытов баланс положительный (кроме фоновых участков I и II опытов по цинку и свинцу) Следовательно, с соблюдением некоторой осторожности, можно говорить о дальнейшей перспективе ведения виноградарства на ряд последующих лет

ГЛАВА 4 ИЗМЕНЕНИЕ АГРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АМПЕЛОЦЕНОЗОВ ОТ УРОВНЯ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ По результатам фенологических наблюдений за 1996-1998 гг установлено, что различная агротехногенная нагрузка смещает прохождение фенофаз в сторону позднего развития виноградных растений по сравнению с контролем Однако, это не оказывает существенного влияния на общее состояние ампелоценозов Об этом свидетельствует хорошее состояние глазков, побегов и многолетних частей кустов У изучаемых сортов по вариантах опытов гибель глазков не превышала 10%

В связи с различной элементной нагрузкой уровень формирования кустов винограда в разрезе сортов и вариантов изменялся по-разному Это сказалось в определенной мере на урожайности и качестве винограда

Влияние различных сочетании техногенной нагрузки на основные элементы урожая н качество винограда. Величина массы 100 ягод и средняя масса грозди независимо от варианта опытов находилась в прямой зависимости С ростом уровня техногенеза происходит уменьшение числа гроздей винограда, при этом число гроздей и средняя масса грозди отличается, в среднем, от контрольных вариантов на 16-30% и 5-8% соответственно На различных производственных опытах менее высокие показатели элементов плодоносности и урожайности (в среднем на 4-6%) характерны для вариантов 3,2 и 4 опытов I, II и III соответственно Четко прослеживается закономерность уменьшения числа гроздей, массы грозди и 100 ягод При накоплении меди в опыте III иное уменьшение числа гроздей на куст сопровождается увеличением массы 100 ягод (табл 5)

Давление антропогенного пресса частично нарушает обеспеченность растений элементами питания, что сказывается на уменьшение валового сбора урожая в % от контроля в I опыте на 4,6-10, во II - 10 и в III - на 3%

Загрязнение почв ТМ определенным образом влияет на интенсивность протекания основных физиологических процессов. Это сказывается не только

Таблица 5

Влияние различных сочетаний техногенной нагрузки на основные элементы . урожая винограда по вариантам опытов (1996-1998 гг.)

№ опыта Вари. ант Масса 100 ягод, г Средняя масса • ' грозди, г Число гроздей шт. Урожайность

С 1 куста, кг С 1 га, ц. % от контроля

I . 1к 235 137 1 47 6,44 121,8 - .

2 230 133 46 6,15 116,2 -4,6

3 225 129 •• 44- 5,72 108,5 -11

НСР05 4,7 3,3 0,35 5,5

II 1 к 278 160 37 5,92 112,7 - -

2 261' 152 35 5,32 101,3 -10

3 275 152 39 5,93 112,9 0,2

НСР05 9,0 6,0 0,43 7,8

III 1 к 280 129 50 6,45 122,8 -

2 285 137 50 6,85 130,4 6

3 278 138 49 6,76 128,7 5

4 288 133 47 6,25 119,8 -3

НСР05 7,0 6,0 0,35 7,8

на урожайности, но и на качестве винограда. На контрольных вариантах сахаристость была несколько ниже, чем на других вариантах опытов при одновременно сохраняющейся кислотности. Во втором и третьем вариантах опытов I и II наблюдалась тенденция к меньшему накоплению сахара, при относительно большой кислотности, что связано с более поздним прохождением созревания (медленное перераспределение элементов в органы винограда), а также высоким урожаем (табл. 5).

Нами отмечено, что ко времени сбора урожая концентрация азота, фосфора и калия в побегах уменьшилась в 3-7 раз. В побегах доля фосфора от суммы ЫРК составляет 15-16%. Доля азота и калия составляет соответственно 32-35 и 3742% от суммы ИРК.. Установленное снижение фосфора в побегах под действием свинца и цинка, возможно проявляется в антагонизме ТМ с ионами кальция и фосфора с образованием труднорастворимых соединений с фосфат-ионами, что приводит к дефициту фосфора и кальция. Эти изменения в нарушении «нормальных» соотношений между отдельными элементами

питания требуют более детального изучения явлений антагонизма и синергизма

ГЛАВА 5 СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНАХ ВИНОГРАДНОГО РАСТЕНИЯ

Полученные результаты показали, что с увеличением аэротехногенной нагрузки на ампелоценозы изменились уровни накопления и распредепения металлов в различных органах виноградного растения (рис 1, 2, 3)

Согласно данным опыта I, изменение содержания ТМ в листьях, корнях и ягодах имеет общую тенденцию Что касается побегов, то содержание меди на контрольном варианте выше в 2,5 раза, чем на загрязненных вариантах Содержание свинца ниже на контрольном варианте (в ягодах 0,9 мг/кг), а в листьях самое высокое (2,5 мг/кг) До 10,5 мг/кг свинца накапливают листья третьего варианта по сравнению с контролем В целом по накоплению РЬ в органы винограда можно расположить в ряд листья > побеги > корни > ягоды Длительное воздействие нагрузки повлияло на накопление цинка в ягодах На почвенных участках вариантов 2 и 3 оно составило 6,3 и 10,8 мг/кг (0,5-1 ПДК) В листьях содержание цинка составило 29,2 мг/кг (рис 1) По способности накапливаться в растениях органы винограда можно расположить в ряд листья корни > побеги > ягоды Соотношение этих элементов в различных органах куста приводит к дисбалансу состава различных поглощенных ионов, что в дальнейшем влияет на направленность обмена веществ самого растения Полученные нами соотношения указывают на приверженность отдепьных элементов к различным органам растения При определенной экстремальной ситуации происходит нарушение процесса минерального питания растения и усиление процесса поступления ТМ в более токсичных дозах, что является результатом дезорганизации процессов поглощения и транспорта Пылевая нагрузка в вариантах 2 и 3 опыта I в основном повлияла на содержание меди и цинка в листьях, а свинца - в побегах Количество меди в ягодах превышает в 1,8 и 2,2 раза нормативы ПДК Для цинка характерное превышение отмщено для 3 варианта Что касается свинца, то его содержание в ягодах составляет 2-4 ПДК (рис 1)

Поступление свинца в вегетативные органы виноградч опыта II имеет ту же тенденцию, что и поступление цинка (варианты 2 и 3), но соотношение содержания элементов не имеет определенной направленности В цеюм, органы винограда по уровню накопления ТМ можно расположить в ряд по цинку пистья > побеги > корни > ягоды, по свинцу пистья > побеги корни • ягоды (рис 2)

Поведение меди в системе «почва - растение» дает изучение различных норм (количеств) опрыскиваний - медьсодержащими препаратами, Число: опрыскиваний усиливало процессы поступления меди не только в почву, но и в различные органы растения (табл. 4; рис. 3). Поступивший в почву элемент фиксировался в верхнем слое, как и большинство ТМ в других опытах. Одноразовое опрыскивание не оказало существенного влияния на поступление в органы винограда. Более четкую зависимость по выносу элемента можно проследить в 3 и 4 вариантах опыта III. При шестикратном опрыскивании возрастает доля накопления в листьях, корнях и ягодах соответственно: 48,4; 22,4 и 22,8 мг/кг, а в побегах практически остается на том же уровне. В целом, изучаемое накопление меди по органам растения можно расположить в ряд: листья > корни > ягоды > побеги. Сравнивая полученные результаты по накоплению меди в ягодах с ПДК можно отметить, что трехкратное и шестикратное опрыскивание приводит к накоплению 1,7-2,3 ПДК. Одноразовая обработка фунгицидами увеличивает содержание меди на 15% ПДК, Следовательно, в условиях комбинированного агротехногенного загрязнения ампелоценозов основной уклон следует делать на снижение фунгицидной нагрузки.

Влияние тяжелых металлов на элементный состав ягод винограда по вариантам опытов. Тяжелые металлы обладают неодинаковыми свойствами, в частности, различной растворимостью, подвижностью их форм в почве и доступностью для растений. Поэтому токсическое действие ТМ на виноградные растения может проявляться в нарушении поступления других элементов питания в основную продукцию винограда. .

Нашими результатами отмечено, что с увеличением содержания ТМ в почве мало изменяется интенсивное поглощение других химических элементов. Однако в отдельных вариантах опыта I и II происходит нарушение поглощения отдельных элементов, причем глубина данных процессов зависит от содержания ТМ в почве. В вариантах 2 и 3 опытов I и И прослеживается снижение накопления фосфора, кальция, магния и железа при увеличении техногенной нагрузки на почвы. Во всех опытах можно частично наблюдать проявление антагонизма свинца и фосфора, свинца, кальция и железа/

В опытах II и III отчетливо наблюдалось возрастание доли железа и кальция с увеличением содержания цинка и меди, а в опыте I, эта закономерность выражена слабо. .

По коэффициентам биологического поглощения можно судить о возрастающей способности накопления ТМ для меди 0,38-0,87, для цинка -0,17-0,36 и для свинца от 0,14 до 0,16.

Рис. 1. Содержание тяжелых металлов в органах виноградного растения по вариантам опыта I гь

Рис. 2. Содержание тяжел! IX металлов в opranix виноградного рааепия но вариантам оппта II

Рис 3 Содержание меди в органах растения по вариантам опита III

влритт I, i.

партит 2,

вариант 3, Ц - вариант 4

li

В первом опыте, при одновременном присутствии трех элементов, усиливалось поступление в ягоды цинка, что согласуется с работами многих ученых. В опыте II биологическая поглощаемость цинка в 1,5-2 раза выше, чем свинца. Однако эти изменения в отношении свинца не так сильно выражены. Что касается вариантов опыта III, то фунгицидная нагрузка частично повлияла на долю накопления меди в ягодах (Кп равен 0,38-0,57). Несмотря на существенную изменчивость .по способности накапливать этот элемент, биоаккумуляция меди имеет определенную тенденцию от фунгицидной нагрузки по вариантам: 1>4>3>2.

Влияние различного уровня техногенной нагрузки па качество вчнопродукшш. Выход экологически безопасной продукции из единицы сырья - важнейший технико-экономический критерий функционирования любой отрасли, в том числе и виноградо-винодельческой.

При загрязнении ягод винограда различными поллютантами имеются некоторые потери урожая, но получаемое сусло и вино и вино приобретает новые качества. Изменяется состав сока, вызывая нативность сортового аромата. Содержание ТМ в сусле снижается: по меди на 3,5% (во втором варианте), в третьем - на 26%; по свинцу на 58% (во втором и третьем вариантах опыта I). Содержание цинка снизилось в среднем на 45%. Качественное осветление сусла, его умеренная сульфитация и, брожение позволило снизить содержание ТМ и устранить отрицательный эффект аномальных процессов при получении вина. Сравнение элементного состава сусла из винограда сорта Сухолиманский белый показывает, что обогащенность опытных образцов элементами стала намного меньше (табл. 6). Полученные данные по ТМ в вине, после деконтамияации сусла, при сочетании различных обработок сорбентом и осветления сусла холодом, позволило получить вино с уровнем ПДК по меди и цинку. Таким образом, в результате частичной деконтаминации получены образцы сусла и вина с меньшим содержанием ТМ. Результаты полученные по свинцу для первого опыта показывают превышение ТМ как в сусле, так и в вине в 1,8-2,2 ПДК (табл. 6). ,

Сравнение элементного состава сусла и вина из винограда сорта Бастрадо магарачский (опыт II) показало, что применение технологических процессов брожения и комплесообразования позволили получить экологически безопасные продукты (табл. б).

Сравнение элементного состава сусла из винограда Виорика (опыт III) свидетельствует о значительном (почти в 2 раза) снижении ТМ по сравнению с исходным сырьем (табл. 6).

Таблица 6

Содержание тяжелых металлов в урожае винограда и продуктах его переработки по вариантам опытов I, II и III, мг/кг (мг/дм1) I - сорт винограда Сухолиманский белый, II - сорт винограда Бастрадо Магарачский, III - сорт винограда Виорика

Продукция Вариант Медь Coiiiicit Цинк

Опыты

I II III I II III I II I III

Виноград В1 8,85 8.67 5.8 0 87 0,88 0 38 4 30 8 80 | 2,3

В2 18 4 9,77 11,5 1,67 1 85 0 45 6 30 1 10 7 1 3 8

ВЗ 22,5 12,8 165 2 48 1,38 0 43 10 8 12,3 40 |

В4 22 8 0 46 1 4.7 ,

НСРгл 1,3 0.37 3,0 0 13 i0,09 0 10 0 40 0 60 03

ПДК 10 0,5 10

Сусло В1 7,25 8,60 4,3 0 68 0 73 0 28 3 80 6 40 1 1 8

В2 17 8 9 27 7 2 1,06 0,67 0 36 4,90 6,90 2 4

ВЗ 16,4 9 57 8,1 I 57 0 79 0 33 6 60 S 80 30

В4 9 8 0,40 35 1

НСРо5 1.2 0,51 0,4 0 09 031 0 06 02 0 30 1 0 2

Вино В1 4,93 4 26 3 2 0,25 0,36 0 22 2 60 2 80 j 1,7

В2 7.60 4,85 4.5 0,90 0 27 0,30 2 80 2,40 1 1,9

ВЗ 10,7 4,83 6,3 0,85 0,54 0,32 2.30 3 40 20

В4 9,7 0,38 1 45

НСР0< 2,3 0,20 0,8 о to 0 15 0 07 02 02 03

ПДК 5 0,4 10

Проведение яблочно-этанольного брожения позволило провести частичную деконтаминацию за счет селективности большинства препаратов используемых для удаления остатков фунгицидов Содержание ТМ в вине, полученным из опытных образцов сусла в опыте III, практически привело к снижению содержания меди в пределах ПДК, кроме 4 варианта, где ее содержание осталось на том же уровне, как и в образце сусла Следовательно, такие технологические процессы не позволяют снизить содержание меди в растительных образцах до уровня ПДК

Таким образом, в настоящее время экологическая опасность при использовании фунгицидов присутствует Поэтому длительное (а иногда и бесконтрольное) их использование требует регулярного контроля за уровнем содержания ТМ в почве и в растениях

В нашей работе приводятся данные сахаристости и титруемой кислотности сусла и вина. Анализ данных показал, что антропогенная нагрузка несколько изменила направленность в сахаронакоплении в третьем варианте опыта I (на 15%). На опыте II и III в результате техногенеза, перераспределение Сахаров незначительное. Содержание спирта и титруемых кислот в опытных образцах вин из различных вариантов находилось в той же закономерности от элементной нагрузки, в какой находилась сахаристость и кислотность в соответствующих вариантах сусла. Содержание азота, фосфора и калия в сусле, а, следовательно, и в вине изменялось с ростом аэротехногеннон нагрузки на ампелоценозы.

Вариант вина, приготовленный из сусла с более высоким содержанием калия отличался от контроля и других вариантов лучшим сложением, полнотой и сортовым ароматом. Повышенное содержание азота несколько снижало устойчивость вин к белковым помутнениям и к переокислению. Данные дегустационной оценки показали, что вариантам сусла с более высоким содержанием элементов питания соответствует и более высокая оценка вин по их органолептическим свойствам. Все они отличались более выраженным сортовым ароматом, большей полнотой и лучшим общим сложением.

Таким образом, систематическая пылевая нагрузка и применение фунгицидов частично понижая урожай, не снижает качества виноматериалов. Органолептические свойства вина.приготовленного их этих сортов винограда не уступают по своему качеству контрольным вариантам.

. ВЫВОДЫ

' \ > -1. При сохраняющихся высоких агротехногенных нагрузках на почвы

Центральной Молдовы, агротерритория ОПХ МНИВиВ располагает

достаточными ампелоэкологическими ■ природными ресурсами тепла,

влаги и минерального питания для получения биологически ценной и

экологически безопасной винодельческой продукции

2. По коэффициентам аккумуляции и радиальной дифференциации выявлена средняя,' слабая и очень слабая биогенно-техногенная аккумуляция поллютантов на слабо- и среднесмытых карбонатных черноземах.. Слабая и средняя аккумуляции сочетаются с равномерно-аккумулятивным типом распределения металлов по слоям почвы.

3. По суммарной оценке интенсивности антропогенной нагрузки на ампилобиогеоценозы агротерритория опыта I вошла в зону слабого загрязнения, а по оценке опасности в зону - допустимая. Характер соотношения Zc валовой и подвижной форм тяжелых металлов зависит от

процессов трансформации аэральных выпадений в системе «почва -раствор»

4 Максимальная концентрация валовой и подвижной форм цинка и свинца обнаружена в верхних слоях Обзорная оценка интенсивности суммарного загрязнения сведена к фиксации обшей зоны загрязнения «минимальная», а по оценке опасности - «допустимая» Установлены слабая и средняя аккумуляция агротехногенных форм меди для почвенных вариантов, где проводилось одно-, трех- и шестикратные обработки медьсодержащими фунгицидами Независимо от уровня загрязнения фунгицидами все варианты опыта имеют одинаковую подвижность элемента (4,4-5,2%)

5 Ориентировочный балансовый анализ содержания тяжелых металлов показал, что поступление их в корнеобитаемый слой почвы превосходит расход (вынос) за счет урожая ягод винограда За время проведения исследований накопление Си, Zn и РЬ составило 0,7-3,3 кг/га

6 Характерные сдвиги раннего или позднего развития кустов винограда зависят от ампелоэнологичсеких условий почв, агротехногенности исследуемой территории и свойств растений Давление антропогенного пресса нарушает обеспеченность растений элементами питания, что сказывается на уменьшении валового сбора урожая

7 С ростом элементной нагрузки на ампелоценозы с\мма Сахаров и титруемая кислотность увеличивается, а урожайность на загрязненных вариантах уменьшается Снижение фосфора и кальция в побегах проявляется в антагонизме тяжелых металлов с ионами кальция и фосфора Значительные нарушения в соотношениях этих элементов требуют более детального изучения явлений антагонизма и синергизма

8 Выявлена зависимость поглощения и транспорта отдельных тяжелых металлов органами виноградного растения от уровня воздействия техногенных стрессов По содержанию тяжелых металлов органы виноградного растения можно расположить в ряд листья > корни > стебли > = ягоды

9 С ростом элементной нагрузки на биогеоценозы происходит накопление Си, Ъх\ и РЬ выше нормативных уровней ПДК в 1,5-2,5 раза Трех- и шестикратные опрыскивания медьсодержащими препаратами приводят к накоплению меди до 1,7-2,3 ПДК Одноразовая обработка сминает равновесие в сторону увеличения меди на 15% выше ПДК

10 Содержание спирта и титр\емых кисчот на вартнтах опытов меня шсь в тон же зависимости, в какой находилась сахаристость и кислотность соответствующих образцов сусла С ростом пылевой нагрузки

содержание азота, фосфора и калия в сусле изменялось: азота -увеличилось, калия и фосфора - уменьшалось. 11. На загрязненных вариантах опытов глубина процессов поступления макроэлементов зависела от количества тяжелых металлов в почве. Эти изменения проявляются в антагонистических отношениях ионов тяжелых металлов с ионами отдельных макроэлементов, а также от соотношения , их форм и конкурентоспособности между собой.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

В целях совершенствования методов оценки. экологической ситуации последствий . локального загрязнения агроландшафтов целесообразно дальнейшее проведение мониторинговых исследований на исследуемой агротерритории в целях контроля и прогнозирования поведения поллютантов в системе "почва-растения-винопродукция". :

На вариантах почв, . где загрязнение достигло выше кларковых показателей и ПДК, следует выращивать виноград только технического направления.

Для внедрения экономического механизма по сохранению и повышению устойчивости почв к загрязнению необходимо организовать службу контроля за использованием и оценкой качества ампелобиогеоценозов с принятием законодательных актов по их охране.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Исследования техногенных процессов, вызываемых загрязнением почв виноградников в Молдове. - М.:ВНИИТЭИагропром 4.1. вып БД, ВНИИТЭИагропром, 1998. -№21 ВС-98. 12с. .

2. Эколого-геохимические исследования участков почв занятых виноградниками в Молдове. - М.:ВНИИТЭИагропром 4.1. , вып БД, ВНИИТЭИагропром, 1998.-№21 ВС-98. 11с. „

Объем 1,5 п. л.

Заказ 133

Тираж 100

Типография Издательства МСХА 127550, Москва, Тимирязевская ул ,44