Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНОГО СОЖЕРЖАНИЯ ЦИНКА, СВИНЦА И КАДМИЯ В ПОЧВЕ НА СОСТАВ И КАЧЕСТВО РАСТИТЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика
Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНОГО СОЖЕРЖАНИЯ ЦИНКА, СВИНЦА И КАДМИЯ В ПОЧВЕ НА СОСТАВ И КАЧЕСТВО РАСТИТЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ"
Московская ОРДЕНА ЖНША, ОРДЕНА ОКТЖРЫЖОЙ РЕВОЛЮЦИИ Й ОГДЕН* ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗКДИЙ ПХ^ДАРСТВЕНШЙ 1 УНШФСИТБТ ИМЕНИ М.В»ЛО&!ГОООВА .
• ФАКУЛЬТЕТ ПОЯВЛЕНИЯ \ ""
. . на врЙа*
! ': ■ «гатЫ нАтшя
ЬОДЕРЖДШ й кадЙм
В ЙЬЧЙЙ иА СОСШ И Ю№стеЬ РАи'ГЙ'ГкЛЬНОЙ ШЮДУЩНЯ
- лочеовелвн*«
Л' . -
А В Т О. ¿'в |ер!(
ДЙссвртешйЙ на СбяоКйннв учвпоЯ степвяй квяляявта Сяс^йт^чвоийх наук
" ^ ■ I
• ■ ■ ^ - . * ■ - > *
Москва - 1988
Работа выполнена на кафедре хишш почв факультета почвоведения Московского государственного университета имJJ.ВЛомоносова,
Научный руководитель — доктор биолотаческих наук, профессор Н.Г.Зырин,
Официальный оппоненты і доктор биологических наук, профессор
А Д.Фокин / '
доктор сель «сохо зяй ственных наук .В,А.Болыиаков»
Ведущее учреждение -Московский государственный педагогкческлв институт лм.Е.'ІЛешша.
Защита диссертации состоится .," 1989 г.
в 15. час 30 мш в аудитории 1-1—Й на заседаний специализированного совета К 053.05.16 В МГУ им.И .В Ломоносова; 119899,Москва, ■' Ленинские гор«,ШУ,фаі^улітет почвоведения.
С диссертацией шжно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения ЩУ,
Автореферат рааомяч * ;_1Э8вг.
Приглашаем Бас принять участие в обсуждении диссертация на заседания спецдализяроваяно го совета по ночвовадению в ЇПУ, а отвывы на автореферат в двух акз еыплярах,заверенные печать» Просим направлять по адресу: ІІ9899 ГСП,Москва,Ленинские горы, ЩУ, факультет почюведетія,Ууеяіій Совет.
Учеаый секретарь : спедаализи^юванного совета , /А-»./ X ^ ^ Мотузова Г,Б.
тв^н; Свинец,кадииЙ и цшт принадлежат к числу'наиболее токсичных при высоких концентрациях элементов,что связано со свойствами свмЕХ элементов і о большим чкс-потд и разнообразием ят источ*г.ков и высокойинтенсивностью поступления в биоеферу.В районах размещения крупних промышленных предприятия в почвах и растениях накапливаются количества тяжелы* металлов,значительно иревыиаюше предельно-допустимые уровни 'их содержания.В то же время почвнэтих территорий в сельском хозяйстве часто служат вазой производства коримых и ощиевнх продуктов.На таких почвах неизбежна' интенсивная транслокаивя металлов из почвы в-растения.что привадит к снижению не только урожаев сельскохозяйственных культур, но и качества получаемой.продукции,являтаовгося критерием ее использования. Изучение поставленных вопросов актуально как в теоретическом отноуйкии,поскольку расмиряет границы познания о характере воздействия металлов ва растения,так и в прикладном*поскольку, для рационального к безопасного использования загрязненных почв необходимы надежные критерии подбора наиболее пригодных для втих целей культур * опенки качества получаемого урожая. Р^ЛЬ и основные задачи исследованиеі Получение достоверных сведений о трансформации нитратов и окисей пинка, сшита к кадмия /та/ в почвах разного состава я свойств в течение длительного промежутка времени,о влиянии высоких концентраций элементов на развитие рас тений, на качество растениеводческой продушим.
• 1 .Определение форм соединений ?М вразличннх- типах почв и изучение их -пансфорнации в течение 10 леї1 /І978-19в8гг,/ї2.Изучение взаимодействия ТМ в почве,синергизма и антагонизма при поступлении я растения; Э.ИзуЧаяие влияния высоких концентраций ТМ на пос-. . тупление других элементов в растения; 4*Оценка накопления ТІЛ зер-яоэмит и бобйвшя культурами я влиякия их различных количеств на
Д-ДЗЭУТ
■ ■ ' - ■ . ;•::
, _ їі.д. і'і. із с.іч?:;"
качество урожая :фрахцконн ил амднохяслогныЛ состав бел но в, содержание витаминов и хлорофилла,а также на активность ферментов;5.■ Определение степени лоэушЕствия разных концентраций та на фермен-- . татявную активность почв и численность микроорганизмов в почав; .6.Сравнение эффективности приемов детоясияации соединений Рв в системе почва-растение /внесения органических и минеральних-удобрения, известкования/.
Иаучдад ^авизнд; Впервые комплексно изучено влияние высоки* концентраций и 01 в лочвена качество лалутешюя на ней растительно II продукции.Показано,что именно активная'концентрация металлов а лочвенжиг растворе, определяет. их доступность растениям.Одновременно изучена воздействие ТМ на содержаниемакро- и микрозле-ментов в растении,
Практическая ценность г^отн: Установленные особенности трансформации соединений ТМ и закономерностигих поступления в растения следует использовать при оценке экологического воздействия вноро-сов промашленнмх предприятиа «а окруяашую среду.Предложеннш биохимические показатели состояния системи'Почва-растенве рекомендуется использовать при нормирований содержания ТМ впочве,а также . для оценки качества растениейодческой прадукции.В качестве критерия ври диагностике загрязнения дерново-лодаолистоИ почвы ,Рв и С& предложено использование ферментативной активности почв,Установлено,, что применение органических удоорений /торфокомпоста/ и, известкование бокее эффективны для снижения подвижности 1Н в почве,чем применение высоких доз минеральных удобрений,в частности Фосфатов»
Дт)рпг*а1)ия р^йстр Результата исследований доложены на У Всесоюз- . ном совещании "Миграция загрязняющих вещеотв и почвах и сопредельных средах" /Обнинск,1СЙ6/,на У111 научной конференции молодик '
учення «їекультйта ио'івов<гданля.і,ГУ Л.<осква,1Г86/,ня 11 республиканской каучно-дроизЕодствеиноЙ конференция молодых угеяшс и специалистов Украины /Харьков,1586/.на Ш конференция молодих учен них' и' спевдаяисіов ВИ7А'Діосква,1587/, .
Публикации;' По' материалам длссертавди напечатан« четыре статьи,
одна сдана ^ печать. ; _ ; . - .—
і - V ' . ' ' ^
рбъям с^бо^ді Диссертация состоят из введения,бглаэ*заключения,
внводов,научно-практических рекомендаций,приложения.Работа вкяп~
ч&е-і А3?страниц здаяинописного текста,имеет.66 таблиц к 49 ри-
сунков^Список Литературы включает 235' наименований,из них 91
работа , на иностранннх языках. ■ * , ■. ;
. ГЛАВА 1. рЕЬЕїСШ.Й ЖГОДН ИССД2Д>ВАНИЇІ ■ ' ВегвтшиошшЯ опит залотея.в 1978-ЄОгг.. на ДЕВ КГ? "Чамниково" кафедрой зшшш почат факультета почвоведения.В качестве объектов исследования взяты верхние /А^или А^^у горизонты дерново-подзолистой почвн ркзной ствдена окультуренности и чернозема типичного /тайлЛ/.Опэт проводили по обшэпринятой методике /КурбвтиД ,1965/ В вариантах о раздельным- внесением алиментов кадмий внесен в форме СІЛ^Од/з В количестве О, 2,5, 5,10,1-0,50,100 иг/кг;цинк в .форме 2*0 в количестве 0,126,250, $00,1СВД,2000 мг/кг;соннеи в Форме- Рв/лЮ3Л в количества 0,125,250,500,1000,2000 мг/кг.В вариантах с совместным внесением элементов кашив внесен. в Форме С&МО^/^ в дозах 0, 0,5, 1,3,1,8,15 мг/кг;цлнк в форме 15іО в дозах 0»250,500»1000,2000,4000,8000 мг/кг;свиней в форме РвО в дозах 0,150,300,600,1*200,2500,5000 кг/кг .Все варианты опыта Прово-, дали в полиэтиленовых Сосудах емкостью 5 л в трехкратной повторносте. При .перебивке сосудов В ПОЧВН ВНОСИЛИ юу^ яэ Расчета 0,1 г Р205 л Г^О на кг почті к ^Н^/О^-иэ расчета 0,27г г! ка кг,,
Таллина 1
Химическая характеристика почв ■
Почва!
ГумуоЛ ... . .,—-„..■
исменн ая г 1идролити+
! рН
!¥Т
ксг
че екая
гот1
ДШ-1 ДЩ-2 ДПО-1 ДПО-2 №1-1 ш-г чт
4,5 4,3 5,8 5,7' 6,1 6,2 6,3
4,1 3,8
5.0
5.1 '5,3 5,6
1,8 1,3
2,3 2,1 1.9 2,3 В.2
0,62 0.54 0,49 0,43 0,36 0,38 0,24
4.71 5,37 3,23 2,20 . 2,50
1.72
10,8 5,3 14,9 10,0 16,4 15,0 51,7
26,1
22.7 18,4
20,3
42.8
9,2 8,0 3.1
6,0
29,0
Примечание: ДПН-1 - дер ново-подзолистая среднесуглинистая слабо-окультуренная почва' /Моск.ойл..платя/;ДШ1-2 - дерново-подзолистая средне суглинистая неокул муре икая цочва /иоск.ойл.,пол лесо)*/; ЛП0-1 и ДПО-2 - дерново-подзолистые среднесуглиянстые среднеокультуренные почвы /Иоск.ойл,,нашня/;ДПИ-1 - известкованная ДГШ-1; ДПЛ-2 - известкованная ДЯО-2; ЧТ - чернозем тадичниД «мелос угли-нисткй /Курск.ойл./.
после чего их компостировали в течение 10 дней,Все варианты выравнен по содержанию /V внесением А/Н^^д.Влажность почвы поддерюша-ли постоянной на уровне ШХ от полной волевой влагоемкоети .Для изучения влиякия органических и минеральных удобрений на подвижность Рв в почву вносили торфокомпост - 28г на кг почвы и КН^РО^
из расчета 1,1г Р0О5 и 0,7г К^О /ЛПО-Е/.Лля оценки действия иэвео-ти дерново-подзолистую слабо- и средаеокультуренную почву известковали - 3,5г СаС03 на кг.Тестовне культуры: ячмень сорта "Мосяов-скиЙ-121",яровой овес "Геркулес",вика "Мохнатаялюпин"Белорус-слий-155*.
Пробы почв для анализа брали после компостирования до посева культур ,яроСы почв и растений - в период выхода в трубку и кодоше-пт.я зэрновых и при уборхе уро.чая. Образца почп отйпраля ш всю глу-
бнну со пула из 5 Точег.Почп^г и растения азалия проведи непосредственно после и* отОора и вне уши вания;определение активности формея-тов,содержания витаминов,хлороЛилла и нитратов-проводили в свечлх образца*,отобранннх в одно и то же вреия.Активность каталаэн и га1т-ратредухтазн определяли в верхнем; листе растений овса на 14-й день после их прорастания ..Все анализы почв, карактерлзукйнте як химические свойства,проведена по метоликрм, описании* в "Агрохимических методах исследования почв"/1975/,Определение валового содержания Ъи Рв и С(Св почве проводили по методике »разработанной на кафедре химии поч.ч "факультета почвоведения /3арчи, Обухов, й977/, пламенным вариантом атомно-айсорйциопного метода на спектрофотометре фирмы"Пер-кин-Элмер".Анализ растительного материала проведен о использованием следующих метояоп:общийл/- по Кьельдалю /Агрохимические («етодн ... ,19?5/,йелковнй л/ -осаждением тричлоруг.сусной кислотой /Илетнов, 1^76/,фракции йелков - по 0сворку в модификации Ермакова /Ермаков, 1972/, еминокислотный состав белков - на аминокислотном анализаторе ?Т)а1и.и'*,В свежем материале определяли: витамин С - по Нурри,каротин - по Сапожников/ /Плешков,197С/,нитраты- по Гриссу,хлорофилл -по Плешкову,активность нитратредуктазн - методом, Мульдера.Ивеноа и Не йеона » модификации Плешкова,активность каталаэн - по Гаху и Опарину /Плеткоа,1305/,макроэлементы в растениях после мокрого озеленил: К к г/а -пламенным вариантом фотометрии,Са и Кд -тридонометри-ччсии.Р — калориметрически /Каплунова,Кочетаикин,1983/,микроэлемента - метолом атовдей абсорбции. Активность ионов Рв и С(1 в равновесной водной вытяжке из почв /отношение почва:раствор — 1;10/ определяли потешягаи'етрнчески с хлорсеребрянда электродом сравнен ля. Определение активности ферментов в по-гве проводили:каталаэн - по Джонсону и Темнле.ннвертазы -по разложению сахарозн.урааэы - по разло-жет"» кочевинн,фосфатазн - по феиолфталеину, отщепле иному от Фтале-
инфосфата натрия /Галстян,1970;Хазиев,1&?в/.
ГЛАВА 2..40РШ СОЕДЩШШЙ ЦИНКА, СВИНЦА И КАДЯМ Б ПОЧВЕ И ИХ
. ТРАНОЮРНАЩМ. • ' ,
Степень негативного действия-ТМ на растения определяется не ! столько валовш ах'количеством,сколько содержанием мобильных соединений ,находящихся в почве.Ьормн ив соединений металлов и процессы их трансформации в большой мере обусловлены свойствами почв:родом и концентрацией анионов в почвенном растворе,способных.образовывать с катионами'металлов разные' по растворимости соединения и . сорСпионяши процессами на поверхности твердой фазы почвы,а также . свойствами самих влементов.При прогнозировании накопления ТМ в сель скохозяйственные культурах важной характеристикой служат направление трансформации попадающих в почву соединений элементов,из- ' менение степени их.доступности для'корневых систем растение.Почва • проявляет свои буферные свойства,переводя воднорастворимне соединения металлов в труднорастворимые формы,а 7руднорастворимнев бо-, лее мобильные.На основа проведенных вегетационных опытов прослежена конвергенция внесенных соедянениЙ'9лементов,их сревршевие в соединения(свойственные самой почве конкретного состава и свойств* ' Однако буферная способность почвы не беспределье.и.с возрастанием вкэогенных концентраций металлов постепенно увеличивается количество и тех соединений,в которых они поступают в почву* Выделение форм соединений элементов и количественное их определение представляет собой трудную задачу.Обычно приметяят *"!ТОД рационального химического анализ а, осно ванный на селективной растворимости-отдельных групп соединений элементов в различных вкстрагентах.Это разделение носит условный характерно позволяет судить о групповом составе соединений металлов в разных почвах.Дхя извлечения из почв различ-
них форм соединений 3£м.,Рв и нам« исиолъзованн следуотіие экст-рагентн:1я.1Ш3 /нислоторастворинне/,СН^ОООлйі^ о рН 4,0 /подвижные/, 1 н „Са/дЮд/^ /ооменкые/ я йвдиетЛоО /волнорастворимне/.
Содержание кислото раствори««* соединений ТМ близко к их количествам .внесе иным в вочву исостявляет УП-У0ІРв, 88-1 00л Сі и 78-Эб£ Ъх от дозы внесения /та<3л»2,в тяйлице представленн данные только для некоторых вариантов опита,н тексте они даются полностью^ Четко прослеживается зависимость от типа почв содержания тіолвтае-ныя соединений металлов .Как и для обменных и воднорастворкмих форм сохраняется тенденция повыше вдш количества подвижных соединений металлов.» кислой почве,причем подвижность Хк и СА в нию, чем Рв. Количество СА,извлекаемое СНдООО^ІІ^ /рН 4,0/ вытяжкой, составляет в дерново-подзолистой слабоокультуренной почве 90-9Є* от дозы внесения,» сроднеокультуренноЯ - 70^7в£, чернозем.) - 44-48Ї. Количества Хки Рв.перехоанше. в дакну» внтяжку.ровнн соответственно:57-71 и 42-67% в слабо- и неокультуренной почве,49-70 и 27-48^ в средне-окультуренной и 46-65,20-42$ от доз внесения в чертгаземе.Аналогичная зависимость характерна для содержания в различных типах почв обменных соединений ТМ,Пая более активная и доступная растениям часть соединений ТІЛ в почве - это их содержание в почвенном раст-Боре.Изучегте выхода ионов металлов в почвенный раствор ватао для решения вопросов токсикологии данных элементов в почве.Состояние, равновесия в системе твердая Фаза - раствор определяют сорОциоп-яыв процесся,характер и направленность которых обусловлен« свойствами почв-Дерію во-подэолистая слабо- из неокультурелнал почва содержит наибольший количества воднораетвориинх соединений металлов: 10-18Ї от доза Сі,5,7-в,5ї 1Ск,0,06-0,32Ї Га /табл.2/.0жулі>туря-
+ ч
вание почв снижает подвижность металлов.Для -чернозема характерно самое низкое из перечисленных почв содержание воднораеть ркмых
Тайища 2
Количества металлов,извлекаемые из почв различными экстратентами /фоновое содержание *2о,Рв * ci«оставляет:в ДПН - 25, 10,2, 0,49 мг/кг,в НПО - 30, 12,0, 0,35 мг/кг,в ЧТ - 64, 16,3, 0,46 мг/кг/
доза Htjj iH> ¡С33СОО/Л^,рв' 4,в} ln.Ca/W0-/g t Н^О
иг/кг 1мГ/КГ1* от ДОЭН МГ/ЫМЗЬ ОТ ДОЗЫ! МГУ КГ li ОТ ДО+МГ/ ИГ! * от
t ...,. t ,., t t t ! зы !
КАЛМЙЙ •
ЛПН-1;0 0,47 95,9 0,28 57,3 . 0,23 47,0 0,08 16,3,
10 9,81 98,1 9,50 95,0 4,60 46,0 1,10 11,0
100 ^ 96,6 96,6 90,1 90,1 50,1 50,1 10,1 10.1
ДПО-i;0 0,32 91,4 0,24 68,6 0,20 57,1 0,06 17,1
10 9,50 95,0 7,00 70,0 3,00 30,0 0,98 9,8
100 69,0 89,0 72,6 72,б 25, 4 25,4 3,40 3.4
ЧТ;0 0,21 45,7 0,14 30,4 0,09 . 19,6 0,04 8.7
10" 6,60 88.0 4,40 44,0 . 1.Ю 15,0 0,48 4,8
100 69,9 89,9 46.4 46,4 20,0 20,0 0,86 8.6
1ШНК
ДОН-2;0 24,3 , 97,2 18,8 75,2 12,0 48,0 5,4 21,6
500 443 88,6 267 57,4 169 33,8 37,8 7,6
2000 1800 94,0 1420 71,0 763 38,2 114 5,7 •
ДПО-ljO 25,8 86,0 14,7 49,0 6,4 21,3 2,6 • 8,7
500 420 84,0 245 49,0 140 28,0 21,9 4,4
2000 1854 92,7 1389 69,5 740 37,0 90. г " 4,5
ЧТ;0 28,9 45,2 11,0 17.2 '3,9 6,1 1,8 2,8
600 418 83,6 230 .46.0 116 23,2 16,8 3,4
2000 1810 90,5 1J00 65,0 698 34,9 82,8 4,1
СВИНИГ' -
9,2 90,2 2,5 24,5 l',2 11.6 0,05* 0,45
500 449 В9,8 286 57,1 89,7 17,9 0,68 0Л4
2000 1800 90,0 1143 57,2 458 22,9 1,12 0,06
£п0-1(0 9,1 67,5 «!,0. 16,7 ■ 0,9 7.5 0,03 0,25
500 420 84,0 220 44,1 54,7 10;9 0,58 0,1;Г
2000 1760 86,0 920 . 46,0 370 16,5 0,90 ■ 0,05
ЧТ;0 9,0 55,2 2,0 12,3 1,0 6.1 0.04" 0,25
500 389 77,8 201 -- 40,1 17,0 3,4 0,31 0,06
SM0- mi. ,95.4 837 42.0 325 0.55 0.03
Прнм* 1иа контроле рассчитаны от общего содержания 111 в почве.
соединений 2л, Рз и СЛ. Совместное вяосение трех элементов приводит к увеличению относительной мобильности 31 и ОАв почве ,что, по-видимому,объясняется увеличением конкуренции данвкх элементов со свинцом, эшшчщгейв* иаибояее вхтивннв.прочвсфидааруюшв центр«. Так ( Содержание водкорастворимых соединений 5л, и Св. в почвах при одновременном присутствии ТО вше,чем при раздельном внесении элементов^ дерново-подзолистой слабоокультуренной почве составляет 6,4-10$?п,и 15-20$ С<1 от. внесенного количества,в слабоокультурен-ной известкованной - 5,6-7,6 и 9,8-13,53, в черноземе- 4,8-7,0 И 4,3^11$.Полученные результаты подтверждают вкводн В.С.Горбатова, который ус танов ил, что совместное нахождение 2д,Рв и Сс£в почве практически не изменяет поглощение Рв,в го время как последний подавляет адсорбцию я СА, и Ц.\Ч Йс^тДЬ Н.Шс!^ , изучав:вях взаимодействие между Рв и Сй. при их совместном внесении в лочзу/Горба-" тов, 1983 { Х&мА^, ^.Сс ,1986/.Больная продолжительность ве-
гетационного опыта /1978-19Э8гт./ позволяет изучить кинетику трансформации соединений та в почве.Гюступаюшае в почву соединения "Ш подвергаются частичному или полному изменению под действием многообразных факторов,происходит также превращение образующихся в почвах форм соединений элементов.Окиси и растворимые в воде соединения металлов могут подвергаться гидролизу,переходить в нерастворимые гидроксщш,сорбироваться на илистых частицах разного состава, образовывать растворимые комплексы с органическими и неорганическими лигандами.Таким образом,трансформация соединений 2Ь,Рв й сАпроисходит по следующей схеме: *>
Воднорастворимые_обменные и непрочно- , Прочнофикси-
формн соединений ™ связаннее формы . ровачные фор-
и
, ' Кислоторастворимые формы соединений
Процессы трансформации внесенных в почэу соединений металлов
Сдоржлки* 1«-, (leWWilfKmei * ВЫТИ*«,«!*'*
дпн-г
îoûû
tant'
±Ш
500
»m » rfw-» UM CèaepwKttH« M;
Т"
1 mt »йГТт ь»««*
- toed
ДПН-i
2000
foq (iï
laa.
й»» rt'u ' ' ' ' <nt oil nit 6kki мв«К оеммв»,,
ГЧР ■
Рис.1.Трансформация подвижных соединений цинка /внесенного в форме оксида/ и свинца /внесенного в форме нитрата/ с течением времена, Втяжка -СНдСООлИ^ с рН 4г8;5и0,1000 и 2000 мг/кг -доан внесения элементов в почву.Ланные по цинку 1979г, Р.Л.Ьансала/1982/( * 1980 г ..-Е. 8. Каплуне вой /1983/¡данные по свинцу 1978-71'гг.-А..В.Сер- . люков ойД 082/.1980г. -ЕЛ .Каплунов J Я /1983/¿данные 1906-19й8гт.-автора.
активно идут во'времени /рис»1/,что приводит к значительному снижении их подвижности и токсического действия на растения.В настоящее время в почвах опыта достигнуто динамичное равновесие между разными формами соединений 56С,Рв и Ы..Сорма внесения элемента влияет на трансформацию только на начальных этапах этого процесса,» дальнейшем /в наишх опытах через 8 лет/ она определяется типом почвы и свойствами самих'элементов.
ГЛАВА 3. ВЧСОШ КО?П¡И 1ТРАЦИЙ ТЯЖШ JffiTAJtfOB НА
ШОЛОЛ1ЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ почв ьрели различных биологически* критериев оценки токсичности ТМ в почве наиболее перспективным представляется использование микробиологических и биохимических показателей,в число которых входят ферментативная активность почв и численность различных групп микроорганизмов /Галс тян ,1074; Хаэиев, 1979;?маров, Аэиева, 1980 jT^Ur ,1975/1
Изучено влияние больших количеств16чРв и И. на активность ферментов, катализирующих процессы окисления-восстановления и гидролиза' в почвах,таких как каталаэа.уреаза.иквертаэа.фосфатааа.Показало, сто высокие концентрации металлов подавляют активность всех перечислениях Ферментов,но различима ферменты неодинаково реагируют на разные дозы ТМ.Наиболее чувствительными к содержанию металлов является уреаза и инвертаэа.Тая.при содержании Ciioo мг/кг активность уреаэч в дерново-подзолистой слабоокультуренной почве снизилась на 75i по сравнении с контролем /за контроль принята активность Ферментов в почвах о фоновмм содержанием металлоь/;при содержании Зли Рв 2000 мг/кг ее активность в данной почве уменьшилась на 70% - для & от 27 до 6 мг f)H3 на 100г почам.ддя Рв от 37 до 11 мг.Дяя иивертазы соответствующие значения составляют:Ot-38» /от 120 до 74 мг глюкозы на 100г почвн/,РВ - 402 /от 134 до 81 мг/, &w-28i /от 98 до 71 мгДКаталаэа и фосфатаэа проявляют меиыпую чувствительность к действию больших количеств металлов в почва:па~ денке активности каталазы в дерново-подзолистой среднеокультурен-ной почве при содержании GtlOO мг/кг составляет Z2% /от 0,21 до 0,71 мл 0»lH.KIin04 на 1г почвч/,фосфатазн ~24% /от Я,60 до 2,12 . мг FjjOg на 100т- почвн/f при содержании 1«-<!000 мг/кг -13,41 /от 0,89 до 0,76/ К 6',6i /от Я,74 до 2,56 мг/ соответственно ¡при содержании Рв 2000 мг/кг -lai /от 0,98 до 0,60 мл/ н 153 /от 3,02 до
до 2„ЬЭ мг/.При совместном внесении элементов в почву изменяется ряд чувствительности Ферментов к негативному действию их больагох количеств:активность катализы подавляется в ОолыиеЯ степени,чем актиькссть инЕертазнЛак.'в перко во-по дзо лис то Ц слаооо куль туре иной почве при концентрациях ¡й«»Рв иGLравных 2000,1200, 4 мг/кг ак.-ив-нгасть уреаза снижается от 40 до 20 мг л/іі^ на 100г /на 50!?/, активность инвертаэн - от І29 до llí> мг глюкозы на 100 г /на 11V. пanemia активности каталазн составляет 14,4л /от 0,У1 до 0.78 ил Юлп04 ка 1г/»фосфатази - &,7% /от 2,82 до 2.ЄЗ иг P20g на 100г/.
Полученные результаты исследований позволяют расположить-ферменты по их чувствительности к действию больших количеств ТІЛ,внесенных в почву раздольно,в ряд: уреаза > иквсртаэа^ катал аза > фос-" фатаэаЛрн совместном внесении металлов' ряд чувствительности нме- ■ ет следующий видг уреаза$»каталяза>-инвертаза>фое<{>атаэа.Наибо-лее отзывчивой на присутствие высоких концентраций &і,Рв иИ-во всех почвах опыта является уреаза, следовательно возможно исполь- -зование ее активности в качества диагностического показателя состояния почв при их техногенном загрязнении.Для оценки токсичного действия Tt.t в почве используют также показатель численности разных таксономических или фиэкологические групп микроорганизмовг Сделана попытка методом прямого микроекопирования /световой микроскоп/ охарактеризовать микробные сообщества,развивающиеся на частицах дерново-подзолистой'почва различной степени окультуренности,загрязненной 2iv,Pb и Cd/примешілся метод стекол обрастания Ю.Г. Гельцера в модификации И.й. Скворцовой /.. Сопоставление полу— ченних микробиологических характеристик почв дает возможность оценить степень воздействия на них каждого из металловПии внесении 100 мг/кг кадмия, не наблюдается изменений в частоте' встречаемости вегетативного мицелия грибов,однако'значительно жн-
тенсивнее /90* по сраене?іяг) с в*ї от ГІСО полей зрения микроскопа/ образуются споро ношения пенягиллов ,что способствует закреплению их как доминирующ* при загрязнении почв микроорганизмов.Внесение Рв снижает- развитие вегетативного мицелия грибов /на ТОЙ при дозе Рв 1000 мг/кг/.В отличие от Ссі. н Гв, Нл-при содержании в почве 500 ' мг/кг вызывает увеличение частоты встречаемости актяномицетов до 100&.Совместное присутствие металлов стимулирует развитие грибных спороношений„однако при атом яе проявляется стимулирующее действие Тдна рсот автиномицетов. Таким образом, загрязнение почвы *Ш способствует доминантному развитию определенных груші и видов микроорганизмов, устойчивых к действию металлов и угнетению малоактивных чувствительных видові наблюдается увеличение обилия грибов,интенсивности образования органов спороноигения у пенкциллов я подавление роста актиномицетов*
ГЛАВА. 4. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ /цинк ,свктгец;кадмяЯ/ В РАСТЕНИЯХ.
По мнению А.П.Виноградова /1952/,все химические елементи в то'в или иной степеня участвуют в жизнедеятельности растений,и если многие. из них не считаются физиологически значивими,то только потому, что для этого,пока нет доказательств,Поступая в растения в небольшом количестве н становясь в них составной частью юга активаторами ферментов,мшгроэлеме яты выполняют сервисные функции- в процессах метаболизма.Когда же в среду поступают непривычно высокие концентрации элементов,они становятся тохся^нтоот для растекий.Иэбнток химических элементов,в частности^ТЛ,в питательной среде вызывает токсикозы у рас тений,проявление которых имеет свои закономерности
/Виотбах ,1970/:по мере возрастания концентрации элементов в среде і
вначале задерживается рост растений,затем«наступает хлороз листьев, смеякгапийся некрозами,и,наконец,повреждается корневая система.Спиты показали,что внеокче концентрации ІИ приводят к дисбалансу ком-
понентов питания в растениях н отрицательно влияют на синтез и функции многих биологически активных соединений:ферментов,Битаминов, гармонов.Продуктивность при этом падает.Токсическое действие ТМ начинает проявляться с ранних стадии развития растений,но в различной степени на разных почвах и для разных культур.Зерновые культуры /ячмень,овес/ более устойчивы к действию больших количеств Рв иС±,чем бобовые /вика,люпин/.Так,статистически значимое падение урожая соломы овса ка де рново-п олзолн с то й среднеокультуреиной почве происходит при доэе&ЕО мг/кг,а вики и люпина- 20 мг/кг{ при содержании 01 ICO иг/кг бобовые культуры пог'/бают /рис.2/.Такая *е закономерность обнаружена в вариантах с 56». и Рв:на дерново-подзолистой неокультуреиной почве вика и люпин погибают уже при до-•эе ЗЬ.1000 ыг/кг,тогда как падение урожая овса происходит только при дозе 2000 мг/кг;в вариантах с Ра статистически значимое падение урожая бобовых на слабоокудьтуренной почве происходит при дозе 500 мг/кг,зерновых-"1000 мг/кг.При совместном внесении трех элементов снижение урожая овса и ячменя ка дерново-подзолистой слабо-окультуренной почве наблюдается при дозах lOOOZn, ,(Ю0 Рв и 2 мг/кг ■fit,урожая вики и Левина -Е005£«.,300 Рв и 1 мг/кгИ.Полученные результата свидетельствуют о том,что степень угнетения растений иод действием высоких концентраций.металлов зависит от индивидуальных особенностей отдельных культур.Устойчивость растений к одному металлу, как прав ил о, не адекватно для других. [Ложно предположить, что такое свойство организма находится под генетическим контролем и может быть использовано при выведении новых сортов растений,способных давать урожаи незагрязненной продукции ка почвах,содержащих та в количествах,значительно превышавшие фоновые.Поглощение химических элементов растениями - активный процесс.Пассивная диффузия, составляет всего 2-3t от всей массы усвоенных микеральинх кочпонен-
Рис.2, Урожай сельскохозяйственных культур в зависимости от типа почвы и содержания в ней цинка,свинца и кадмия. [ урожай овса, | -[ - урожай вики.
тов /Алексеев, 1SS7/.При содержании металлов ь почве на - уровне <(х>-яа происходит активное поглощение ионов,и если учитывать малую . подвижность этих элементов в почвах,то этому логлойенло должна . предшествовать мобилизация прочносвязанных металлов.СТря содержании IM в корнеобитаемом слое в количествах, значительно превышаптах 'предел,который может Сыть закреплен за счет внутренних ресурсов почвы, в корни поступают такие количества металлов,которые мембраны удержать ухе не могут.D результате эуого поступление ионов или соединенна элементов перестает регулироваться клеточньми механизмами .IIa ■ кислит почвах идет более интенсивное накопление та, чем .ня лочеах . с нейтральной или близкой к нейтральной реакцией среды.Регрессионный анализ установил,что количественная зависимость между сблержа-. нием Нп,Рв и Ы.в соломе ячменя и вики /у/ и содержанием их'соеля-нениЗ в почве,переходяших в ацататно-аммонкйный 'буферный раствор с pU.4,8 /подвижных соединений/-*, имеет следующий вид:
1 .Кадмий ДЩ1-1 у=3,29+0,74х /ячмень/ у=Ч),49+1,В5х /вика/ ЛПО-1 у*5,17+0,74х У- 5,21+1,20х
ЧТ у=3,87+1,04зс . у=-0,34+1,50х,'
2*Цпнк ДГШ-2 у=46,7+0,76* /ячмень/ у=68,1+2,21х /вика/ .
ДПО-1 у=ев,4+0,С9х у=197,0+1,23*. \
ЧТ y=60,5+0,6ta ' у=2в4,0+0,60*' ;
Э.Свинец ,ЩШ-1 у«5,67+0,03х /ячмень/ , у=3,364-0,17х /вика/ ДЮ-1 у»2,59+0,012х у=2,73+0,064х
ЧТ ^2,20+0,011* у=0,26+0.061х. -
Содержание металлов в почвенном растворе — непосредственный источник поступления ах в растения,зависящий прежде всего от свойств дотви.Однако мерой реального участия ионов ТО в химических реакциях является их активность.Изменение коэффициентов активности ионов кадмия ж свинца при раздельном н совместном внесении, элементов позволяет сделать вывод о том,что с увеличением дозы внесения элементов идет увеличение активности их ионов в раеноеРСноЛ водной пн-
тяжке из почв /табл;Э/.Прн совместном присутствии 2л., Рв и Cet в почва активность ионов кадмия гораздо ваше,чей при раздельном внесении; коэффициенты активности ионов кадмия равны я составляют 0,95 как при дозе 50 мг/кг в вариантах с одним элементом,так И при доза 15 мг/кг в вариантах с тремя элементами.Активность иоіюз свинца при этом изменяется незначительно, , . *
.Таблица 3 ■
. Коэффициенты активности ионов свинца и кадмия в равновесной водной вытяжке из почв >
Доза Ma. і , КодМіициентн активности
ulùlг_! для-? ; mo~i /щ-t/ ( тт. __
Рв ! cet?_Ей_!_CfiLJ_fti I cd t PB_! CdL_
элементов 0,018 0,33
■ 0,050 .0,81 '
0,073 0,43
0,071 0,49 элементов
0,016 0,33
0,063 0,67
О.060 0,65
0,092 0,75
0,126 о,ав
Установлена количественная зависимость между содержанием металлов в растении и концентрацией их в равновесной водной вытяжке из почв,а также между содержанием в растении и активностью ионов Рв2+и СсЛ?4" в водной вытяжке. Она показала, что имея до активная концентрация элементов в почвенном растворе определяет их доступность растениям.
6 опыте с ячменем изучено распределение Рв по органам растения.По степени насыщенности элементом растительной ткани основ-
р а з д е л ь я о в вне сени
0 0 0,40 0,50 0,30 0,40
250 5 0,56 0.84 0,61 -
500 10 0,61 . 0,8? 0,77 0,80
1000 50 0,69 0,95 0,60 0,78
2000.100 0,61 0,91 0,55 0,84
С 0 в M е с т н о е вне о е н и
0 0 " ' 0,42 0,55 0,32 0,50
600 2 0,63 0,68 0,50 0,60
1200 4 0,75 0,88 0,57 0,78
2500- Є ' 0,77 . 0,94 - 0,62 0,83
5000 16 0,60 0,95 0*,70 0,90
иые органы ячменя расположен« в с-тедушгей последовательности: корни /300 мг/кг при лозе Рв 1000 мг/кг/fr-стебли /26, Зхт/кг/* листья /19,6 мг/кг/ > зерно /2,10 мг/кг/.
Э.1.р^ияние разлитых додя'ге^тв ууРг. и CU в почне ни сотегранке других элементов в р.лсуении. Токсическое действие на растения вноо-хкх /кошеятрацяя металлов может проявляться в п&рукении поступления и распределения ряда облигатннх химических элементов.Характер взаимодействия ТМ с spyiHMH элементами изменяется в зависимости от их вносимы* концентраций.Так,увеличение концентрации йто 5 мг/кг, T&v-flo 250 мг/кг,Рв -до 125 мг/кг в почве не приводит к изменению поступления других элементов в растения.Однако при дальнейшем увеличения количества металлов процессы поглощения и передвижения элементов нарушаются,Изменение минерального состава зерновых и бобовых культур при увеличении доз Ж\Рв и Gt играет сходный характер,но у бобовых оно гораздо выше,чем у зерновых.У вики и люпяна отчетливее,чем у эерконнх культур,выражается снижение накопления Р.Са,М§,Си,?е при возрастании содержания та.В опытах со всеми культурами проявляется антагонизм G¿ и. P,Ca/)y,Mn,%sFe¡ %vn Р.К.Са.М^ ,Ся,Ре1 Рв и Р,Са,Ре,Си,)?н. /рвс.З,4/.По мере возрастаем количества и Рв в растениях увеличивается содержание Кп В присутствии больших количеств многих элементов в почве заторможено поступление в растения железа. Очевидно,во многих случаях
недостаток железа вызывает глубокие нарушения биопроцесеов.Хло-
ч
ротичнье растения отличаются от нормально зеленеющих по содержанию активных соединений Ре»активности железосодержащих ферментов Лернавина, 1970/.йнактивация железа в условиях избыточного содержания в среде металлов может явиться следствием конкуренции между ними за место в Физиологически активных соединения* клетки.На основании данных,характеризующих стабильность металлоорганических
3® Дерново-подзолистая
сред нес» культуре иная почва /ДП0-1/
Чернозем типичный
Рис.Э»::зтнение содержания некоторых химических элементов.в соломе ячменя иод действием больших количеств кадмия в по «та. Содержание элементов в соломе - X на воздушно-сухое вещество.
'А Лешов о-ползоллс тая не о куль туре иная почва /ДШ-2/
Дерново-подзолистая Нп, слайоокультуренная почва /ЛП1-1/
Де рново-по дэо л летая слабоокультуренная почва.
/дпн-1/
И». Рис»4.Изменение содержания кекоторнх химических элементов в содоме ячменя под действием высоких доз цинка', свитта и кол-
мия в п0чв9, кен-яоэ^ицкйкт биологического накопления.
Ж.
соедвнений,можно предположить,что замене в активных центрах ферментов подлежит Ре2+,поскольку комплекси значительно более стабильны и мало вероятно,чтобы они взаимодействовали с другими металлами.По мере накопления экспериментальных данных становится ясно,что нет влементов - абсолютных антагонистов.Взаимодействие ионов носит однозначный характер только при их определенных соотношениях и одинаковой длительности воздействия .В опытах о дерново-подзолистой почвой отчетливо наблюдается возрастание содержания Ми в растениях о увеличением дозы цинка,в опытах же с черноземом эта закономерность выражена слабо для вики к овса,а для ячменя х люпина отсутствует* Таким образом,вэаимодействие элементов прожс-. ходит в почве,в процессе поглощения,ближнего ж дальнего транспорта, в отдвльккх звеньях обмена ветеств. Конкуренция между яояами при поглощения может проявляться как црж Физико-химической адсорбция,' при поступлении я передвижении по алолласту, так я при сгояиаэма-тяческом пути передвижения за валентности систем-переносчиков, /Вархер,*197в{ Алексее в ,1987/, Увеличение содержания Мп яг^а а расте- -них ва почвах с высоким количеством На и Рв является результатом дезорганизации процессов поглощения я транспорта.По отношению х Са и Р ТТІ проявляют взаимодействия так называемого внешнего характера.Ояя проявляются в антагонистических отношениях ионов Рв» СІ и с ионами Са к образовали труднораствортшг соединений о фосфат-ионом на первых этапах поступления иг в корневую систему, что приводят у дефициту Р я Са.Токсическое действие металлов на растения в природе нередко с трудом поддается объяснению,будучи результатом сложных взаимоотношений металле в находящихся в избытке в растениях,с другими необходимыми минеральными элементами. Этот сложней-процесс еле больше усложняют факторы окруж&юшея среды і температура и влажность воздуха,состав и свояства почвы,иптен-
с явность смешения п др.,когорне исгут наменять - ослаблять или усиливать реакция растений на токсическое действие ТЫ.
3.2. р?менснив к^чвдтвд р^тц^-^ТТ?» пгодтепии под ре^тЯ^Ч ф^ыдих количеств (ганка.саитша ц Особый интерес с точки
зрения качества растениеводческой продукции, представляет количество белков и их аминокислотный состав.По аминокислотному составу судят о биологической ценности белков,определявшей эффективность использования азотной пиши.Каждая оеяковая фракция имеет довольно стабильный характерный аминокислотный состав.Однако изменение соот-«ояеиЙ между отдельными фракциями приводит к некоторому измене-кмь содержания аминокислот в суммарном оелке.Выявлено,что в зерне ячменя высокие концентрации Нд,Рв и сА не влияют яа содержание в бедке альбуминов И глобулинов,Увеличение общего содержания оелка проютоджт.аа счет проламинов и.глютелвлов.то есть эа счет менее ценных в пищевом отношении фракций сперто- ж щелочерастворимых балжов*0 снижении биологической ценности белков свидетельствует и « аминокислотный анализ /тавл,4/»Под действием больших количеств те происходит увеличение общего количества аминокислот на всех вариантах,во при втсм сумка незаменимых аминокислот снижается.При содержании СА в деряово-нодэолистой среднеокультуреипой почве 50 кг/кг /в зерне 3,05 иг/кг/ сумма всех аминокислот составляет 18,89 г£ /яа контроле 17,27/,а сумма незаменимых аминокислот -4,73 /на" контроле 5,СО г*/. Увеличение количества всех аминокислот происходит в основном за счет увеличения содержания прйлина,глуте*пто-вой х аспарвгжновои кислот;снижение же количества незаменимых аминокислот идет эа счет лизияа,лейцина»изолейцина,метионяна.Воздействие металлов на фракционный и аминокислотный состав белков может осуществляться как непосредственно через связывание жх в аминокислотами с образованием поиш1вксов,так и опосредованно черев со-
Таблица
Влияние Оольшах.количеств каднжя на содержание «минокволот в зерне ячменя
Аминокислоты!Л Количества ждимия.мг/ку
Гдерьово-подэолистаясрадна-! Чернозем тшжчныа
Плзя п почве ЬО 50 ( 100
Количество в пчгч«? 1 0 ! 1,12 | 4,21 | 0 1,08 { 1,40
Неэг^мффмме!
Треовия 0.41 0,42 0,38 0,61 0,66 0,31
Ваяли- 0,60 0,65 0,55. 0,75 0,74 0,56
Ыетиогаш 0,27 0,34 0,21. 0,34 0,42 0,31
Изодейтш 0,43 0,39 0,41 . 0,85 0.87 0,39
ЛеЯцнн 1,15 1,34 ' 1,05 '1,54 1,48 1,20
Фенил ал анин- 1,51. .1,51 ... 1,32 1,43 1,49 1,3*/
ДизиВ" . 1,23 1,2а 0,В1 1,12 1,09 0,83
Омма • 6,60 : 1 5,93 4,73 . 6,63 6,75 ' 5,27
Аспарагиновая кислота , 1*26 1,30 1 1,63 1,22 1,40 1,60
Серии: 1,03 1,30 1.16 1,33 1,40 1,20
Глутамивовая кислота: : 4,02 * 4,91 4,45 4,31 4,27 - 4,36-
Продан 2,01 2;81 2,88 2,13 3,05 3,97
Аргинин 0,67 0,84 0,92 0,87 1,21 1,12
Глицин:■■ 0,76 0,88 " 1,25 0,92 1,29 1,16
Алании 0,§2 0,59 : 0,60- 0,56 0,98 1,20
Тирозин 0,64 1,31 1,07 0,94 0,90 0,98'
Гистшшн 0.46 0,32 0,20 . 0,44 0,26 0,17
Ст*ма всех Н«1Т1<орислот : 17,27 20,19 18,89 19,35 . 21,51 21,03 _
вокупность биохимическихпроцессов(подверганяихся влиянии данных металлов .Избыточные количества методов эамедияют течение фотосинтеза,действуя прежде всего на синтез хлорофилла,Основнож признал -расстройства работы патентного аппарата - хлороз растеняв.мохет . быт* вызван отсутствием активного железа ш явиться следствием задержки втого элемента из почви.Свнжеине содержания хлорофилла в проростках овса наблюдается в вариантах со всеми вносивши вле-
чектгли -Зіі.Г'з и Г-А. .Избыток та в почве приводит таюяе и к нарушении синтеза вита* и:юв.При небольших лозах 'Хи.Рв и СІ. идет постепенное увеличение содержания витамина С в проростках овса,при дальчрйшем повніаении концентрации металлов' содержание витамина падаетїактпьизглия синтеза аскорбиновой кислоты под действием СА на слабоокультуренной почве прекращается при дозе 50 мг/кг /в проростках 10,2 мг/кг СЛ./, на сред неокуль туре иной почве и черноземе при 100 мг/кг /в проростках 68,2 и 52,2 мг/кг/.JBo всех вариантах на- . блвдается снижение содержания ларотина жц действием Xt,pB и GL.Количество CtlOO мг/кг в слабоокультуренной почве /в растении 80,4 мг/кг/ снижает содержание каротина от 2,58 до 0,91 мг%¿содержание Хк-и Рв 2000 мг/кг в среднеокультуреиной почве /в растении 900 мг/кгХк.к 36,8 мг/кг Рв/ приводит к уменьшению количества каротина от 2,78 до 2,20 мґії и от 2,98 /на контроле/ до 1,90 пґ% соответственно,На примере каталазы и нитратредуктазн показано токсическое действие металлов на активность этих ферментов.Подавление активное ти каталазы под действием ТМ связано с нарушениями в обмене Fe.Рас тения лишаются способности использовать этот металл для построения активных центров ферментных систем,в■результате чего системы утрачивают свои каталитические свойства.Активность нитратредуктаэы подавляется за счет конкуренции металлов с Но,на поелсдута них стадиях восстановительного процесса 5?и-,Рв и CL могут вступать во взаимо отношения с Си,£е,Нр и Мп.Инактивация нитратредуктазн приводит к замедления восстановительного процесса,что влечет за собой накопление нитратов в тканях растений.
Содержание ТМ в сельскохозяйственных культурах,не превышающее ПДК,может вызывать ухудшение качества растениеводческой продукции. Так,за ПЕК Сі в растения принято 3 мг/кг сухого веса /fcaktr , Ches til г» ,1975/,но нами обнаружено изменение Фракционного состава
и снижению количества незаменимых аминокислот от 6,62 до Ь,26т% при содержат«. элемента в зерне ячменя 1,40 мг/кг /в черноземе 100 мг/кгСА/,Снижение качества зерна при содержании >£п,Рв и (У. ниже ПДК отмечено такие в опыте с сонме стш« внесением элемента в. Для оценки возможности использования вегетативных частей растений,возделываемых на загрязненных ТО почвах,содержание металлов в них -■ достаточно надежная показатель качества получаемых продуктов.При вырашивании культур с использованием репродуктивных органов этого, показателя недостаточно,так как может иметь место низкое качество
продукции при содержании в пей ТМ,не превышавшем ПДК.
Выводы
1.Подвижность Х^.^в и СЙ. в почвах определяется химическими свойствами элементов и свойствами почв.По способности дезактивировать ТМ изучаемые почвы можно расположить в ряд :чернозем>дерново-подзолистая о кул ьтуре н н ая> дерново-подзолистая неокуль туренная почва,
2.Процесса трансформации.внесенных в почву соединений ПД активно протекаю? во времени¿снижается подвижность элементов в почве и уменьшается их токсическое действие на растения«Форма поступления металлов влияет на трансформацию только на начальных этапах этого процесса,в дальнейшем она определяется типом почвы и свойствами самих элементов.'
3,Эффективность действия органических удобрений я известкования на закрепление 'ГО в почве значительно выше,чем минеральных удобрений. Внесение в дерноао-подзолистую почву больших количеств фосфата калия снижает подвижность Рв в меньшей степени,чем внесение тор|оком-поста и известкование*
4.^ер.*ектативкая активность почв-чувствительны» показатель загрязнения г "1в 1М.По чувствительности к действии больших количеств Хи, Ре иЫферменты располагаются в слелузаоей последовательности:в вариантах с одним элементом- уреаза>инрертаза>-каталаза>1ос(итаэа; в
варианта» о '.ремк элементами- уреаза^-катала5а>инвертаза>^ос1*а таза. Возможно применение активность уреаэч в качестве диагностического показателя загрязнения дерново-подзолястой почвы ПЛ. 5.ДеЙствие высоких концентраций ТМ на численность' микроорганизмов в почве црояяляется в дадлінантном развитии одних видов /в стимулировании развития грибных спороношении/ и угнетении других /актино-мицетов/.В почве а по сравнению с ¡Ен. и Рв проявляет повытеннуте токсичность по отношению к различным группам микроорганизмов. 6Лосгуплечиє ТМ в растения определяется в большей степени активностью их ионов в почвенном г^створе.чем концентрацией.Совместное внесение и Ы увеличивает подвижность Сі в почве .тем
самым >скливая их поступление в растения. :
У.Следствием поступления избыточных количеств 'Ш в растения являются нарушения в поступлении макро- и микроэлементев.Взаимодействие . элементов при поступлении может быть антагонистическим и синерготи-ческим.что определяется свойствами элементов .свойствами почв к .'фи- * эиологвческими особенностями растений.В опытах проявляется антаго-нязм Сі й Р,Са,М},Ре,35л.;Зк.и Рв и Р,Са,Ре,Си,1&.
в.Содержаняе хлорофилла,витаминов,активность ферментов-основнне показатели состояния растений,подвергающиеся изменениям под действием больших количеств "Йч.Рв нСА.Высокие концентрации металлов приводят , я повышения содержания белка в'зерне ячменя за счет увеличения содержания фракций запасающих белков,но при этом снижается ценность белка в результате уменьшения количества незаменимых аминокислот, 9 .На загрязненных ТМ почвах более пригодны для вираииввдия культури, устойчивые к их действию,в данном случае зерновые для получения зерна.їобовка культуры для получения зеленой массы вкраивать на почвах с высоким содержанием 5Е«,Рв и Ы оч?.сно,так как они начап-лквплт больше количества металлов.
Материалы диссертации опубликованы в работ&а
1.Содержание и трансформация соединенна свинца в дерново-подзо-л и стой почве.-Труды Г111 конференции молодых уч( нн* факультета почвоведения МГУ,Моеква.1986.Рукопись деп,в ВИНИТИ. ¿•Пути устранения негативного действия больших концентраций свинца на плодородие дерново-подзолистой почвы /соавт.НИ'.Зырян/,- , Тезисы докл. 2-ой республиканской научно-производственной конференции. молодых ученых и специалистов Украины,Харьков«1986,с,100 3.Трансформация соединений свинца в дерновой-подзолистой Почве /соавт.Н.Г.Зырин/.-Доклады У Всесоюзному со вешанию ' дграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах",Обнинск, 1988, ' с.1 .'■.'■.
4»Зашита почв и растений отзагряэнения тяжелыми металлами /соавт ЛЛ,Ефремова/.-Тезисы докл.Всесоюзной научно-технической конференции "Пройяемы повышения плодородия почв в условиях интенсивного земледелия".Москва,1988,с,28.. • *
5.Пути устранения негагавного действия свинца нр растегя- /соавт. Л .Л. Ефремова/.-До клады XXI конференции молодых учецых и специалистов ВИУА,Мосхва /в печати/.
Л75Э1В от 27/Х-Шг.Зак.ї523р.Тир.Ю0.Ткп.В/0 "ймі-ле"
- Черных, Наталья Анатольевна
- кандидата биологических наук
- Москва, 1988
- ВАК 06.01.03
- Накопление свинца и кадмия биологическими объектами разной сложности на селитебных территориях
- Агрохимические приемы снижения поступления тяжелых металлов в растения
- Тяжелые металлы (цинк, свинец и кадмий) в системе: торфяная низинная почва - растение
- Влияние удобрений на динамику содержания тяжелых металлов в системе почва-растение на дерново-подзолистых почвах
- Детоксикация тяжелых металлов (свинца и кадмия) в системе "почва-растение-животное"