Влияние различных агротехнологий на содержание тяжелых металлов в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья

Кошеленко, Наталья Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Влияние различных агротехнологий на содержание тяжелых металлов в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние различных агротехнологий на содержание тяжелых металлов в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья"

На правах рукописи

□□3472142 КОШЕЛЕНКО НАТАЛЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ АГРОТЕХНОЛОГИИ НА СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

Специальность 06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар-2009 ^

003472142

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» в период 2001-2006 гг.

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Малюга Николай Григорьевич.

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ,

доктор биологических наук, профессор Шеуджен Асхад Хазретович

- доктор сельскохозяйственных наук Тишков Николай Михайлович

Ведущая организация - ГНУ Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко

Защита диссертации состоится «25» июня 2009 г. в 9.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.038.03 при ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», с авторефератом -на сайте http: www.kubagro.ru

Автореферат разослан и размещен на сайте «_» мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.М. Кравцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Развитие сельскохозяйственного производства России возможно только при внедрении прогрессивных технологий, направленных на повышение урожайности и качества возделываемых культур без нарушения экологического равновесия.

Основным компонентом современных агротехнологий являются органические и минеральные удобрения, но они содержат токсические примеси, в частности тяжелые металлы, что может привести к негативным последствиям для человека и окружающей среды.

Поэтому актуальным следует считать разработку экологически обоснованных систем земледелия, в которых не исключается использование удобрений, средств защиты растений, но выдвигаются строгие санитарно-гигиенические нормативные требования к дозам химических средств земледелия обеспечивающих высокую урожайность культур без загрязнения почвы и продукции растениеводства тяжелыми металлами.

Цель исследований: определить экологически безопасные параметры применения удобрений, средств защиты растений и способов обработки почвы в зернотравяно-пропашном севообороте, обеспечивающие высокую продуктивность пашни в условиях Западного Предкавказья.

Для реализации этой дели необходимо решить следующие задачи:

- изучить влияние различных уровней плодородия, доз удобрений, способов защиты растений и обработки почвы на содержание кислоторастворимых и подвижных форм соединений марганца, меди, цинка, кобальта, свинца и кадмия в пахотном слое почвы;

- выявить динамику распределения содержания Мп, Си, Со, Zn, РЬ и Сс1 по слоям почвы (пахотный и подпахотный);

- определить корреляционные зависимости подвижности соединений Мп, Си, Со, Zn, РЬ н Сс1 от содержания гумуса, различных форм фосфатов и кислотности почвы;

- исследовать миграцию соединений Мп, Си, Со, Хт\, РЬ и Сс1 в системе почва - растение и загрязнение зеленой массы и зерна озимой пшеницы ;

- рекомендовать экологически безопасные дозы удобрений и средств защиты растений, обеспечивающих высокую продуктивность пашни.

Научная новизна исследований. Впервые проведен комплексный мониторинг влияния различных агротехнологий выращивания сельскохозяйственных культур на содержание кислоторастворимых и подвижных форм соединений Мп, Си, Со, 7.п, РЬ и Сё в пахотном и подпахотном слоях чернозема выщелоченного Западного Предкавказья. Выявлена низкая обеспеченность пахотного слоя почвы подвижными соединениями меди и кобальта, что ведет к дефициту доступных форм этих микроэлементов для растений.

Установлено снижение подвижности тяжелых металлов в почве при внесении повышенных доз органических и минеральных удобрений.

Изучаемые агротехнологии не вызывают значимого накопления тяжелых металлов в почве.

Основные положения, выносимые на защиту.

1 .Длительное применение удобрений в сочетании с различными способами обработки почвы и системой защиты растений в условиях зернотравяно-пропашного севооборота не вызывает значимого изменения природных уровней марганца, меди, цинка, кобальта, свинца и кадмия в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья.

2.Систематическое применение повышенных доз органических и минеральных удобрений снижает подвижность соединений тяжелых металлов.

3. Баланс содержания подвижных форм соединений марганца, меди, цинка, кобальта, свинца и кадмия в пахотном слое почвы за полную ротацию зернотравя-но-пропашного севооборота отрицательный.

4. Внесение органических и минеральных удобрений значимо способствует накоплению в пахотном слое валового содержания марганца.

5. Минимальные дозы органических и минеральных удобрений в сочетании с комплексной защитой растений от сорняков, вредителей и болезней обеспечивают

высокую продуктивность озимой пшеницы, не вызывая при этом загрязнения почвы и продукции тяжелыми металлами.

Практическая значимость работы. Результаты диссертационного исследования являются вкладом в разработку темы: «Разработатьтеоретические основы и приемы сохранения и воспроизводства почвенного плодородия, создать альтернативные системы земледелия на агроландшафтной основе в неорошаемых и орошаемых условиях на черноземах Западного Предкавказья». Опыт включен в реестр Географической сети опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами (Аттестат опыта № 33 РАСХН). Выводы, сделанные на основе обобщенных многолетних исследований, вошли в рекомендации производству: «Особенности ухода за озимыми колосовыми культурами в весенний период, особенности возделывания гороха и кукурузы в Краснодарском крае в 2006 году». (Краснодар-2006).

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и получили одобрение на научных конференциях агрономического факультета Кубанского государственного аграрного университета в 1999-2007 гг.; на Всероссийской научной конференции (г. Пенза, октябрь, 2003 г.); на научной конференции «Дон.ГАУ - Агрохимической науке» (Ростовская область, Дон.ГАУ, декабрь, 2006 г.); на международной научно-практической конференции (г. Астрахань, август, 2007 г.); на международной научно-практической конференции (г. Ставрополь, ноябрь, 2007 г.).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений производству, списка использованной литературы, (включая 262 наименований, в том числе 71 зарубежных авторов).

Работа выполнена на 175 страницах машинописного текста, содержит 36 рисунков, 60 таблиц и 16 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы

В обзоре литературы приведены данные отечественных и зарубежных авторов о биологической роли тяжелых металлов, их токсичности и сведения о содержании тяжелых металлов в различных типах почв и их влияния на жизнедеятельность растений. Представлен обзор публикаций, посвященных удобрениям, пестицидам и другим средствам химизации сельского хозяйства, как источникам возможного загрязнения почв тяжелыми металлами. Освещены вопросы по агрохимическому и экологическому нормированию содержания тяжелых металлов в пахотном слое почвы.

Глава 2. Условия и методика проведения исследований

Черноземы выщелоченные Западного Предкавказья обладают высоким потенциальным плодородием, но имеют тяжелый гранулометрический состав с количеством физической глины от 61 до 64%, ила - от 37 до 40% при полном отсутствии фракции песка. Содержание гумуса в пахотном слое - 2,9-3,4%, подвижных фосфатов -18-20 мг/100 г, обменного калия - 20-30 мг/100 г почвы, минерального азота - 0,9-1,1 мг/100 г почвы, активная кислотность - 6,6-6,9 рН.

Климат района проведения исследований характеризуется мягкой непродолжительной зимой, длительным безморозным периодом (185-225 дней), неустойчивым увлажнением. Среднегодовое количество осадков составляет 644 мм, из которых около 360 мм выпадает в период с апреля по октябрь.

Исследования проводились на 11-польном зернотравяно-пропашном севообороте. Почва - чернозем выщелоченный слабогумусный сверхмощный легкоглинистый.

Стационарный многофакторный длительный опыт представлен следующими факторами:

А - плодородие почвы, В - система удобрения, С - система защиты растений , Д — система основной обработки почвы.

В опыте на основе существующих нормативных показателей запланировано четыре уровня плодородия чернозема выщелоченного внесением в почву при Ai -200 кг/га Р2О5 и 200 т/га подстилочного навоза. Для создания фона Аг доза удобрений удваивалась, а фона A3 - утраивалась, А0 - естественный фон.

Диапазоны доз удобрений определены на основе балансового метода с учетом планируемой урожайности, требуемого качества продукции, заданных темпов повышения плодородия почв, благоприятного состояния окружающей среды: Во -без удобрений, Bi - минимальная доза удобрения (91 кг/га д. в. NPK и 4,5 т/га полуперепревшего навоза), В2 - средняя доза (удваивалась) и В3 - высокая доза (возрастала в четыре раза к В[).

Третьим фактором, изучаемым в опыте, является система защиты растений: Со - без применения средств защиты, С i - биологическая система защиты от вредителей и болезней, Сг - интегрированная система защиты растений от сорняков, C¡ -интегрированная система защиты от вредителей, болезней и сорняков.

Четвертым фактором, изучаемым в опыте, является система основной обработки почвы. При этом приняты три варианта: Д1 — безотвальная (почвозащитная), Д2 - рекомендуемая (применяемая) и Дз - отвальная с глубоким рыхлением почвы до 70 см дважды в ротацию ( за 11 лет).

Для изучения влияния плодородия чернозема выщелоченного, системы удобрения и системы защиты растений в вариантах 0, 1,2, 3 на трех фонах обработки почвы за основу взяли схему многофакторного опыта (4*4*4)*3.

Площадь делянки: общая - 105 м2, учетная - 34 м2. Повторность опыта трехкратная, расположение делянок систематическое.

Полная схема четырехфакторного опыта содержит 192 варианта. Поскольку такая схема громоздка, на основе равномерных выборок спроектирована фактори-альная схема, содержащая % часть всех вариантов, т.е. 48, и в то же время сохраняющая ее ортогональность.

В таблице 1 приведены дозы удобрений в звене севооборота на базовых вариантах (111,222,333.000 - контроль). Образцы отбирались на полях, где выраиш-

валась озимая пшеница: 2001-2003 г. - сорт «Батько», 2004-2005 гг. - сорт «Фортуна», 2006-2007 гг. - сорт «Нота».

Таблица 1 - Схема внесения удобрений на базовых вариантах

№ п/п Культура 111 222 333

минимальная доза средняя доза высокая доза

минеральные, кг/га Д.в. навоз, т/га минеральные, кг/га д.в. навоз, т/га минеральные, кг/га Д.В. навоз, т/га

1 Сахарная свекла ^5Р45К45 30 ^9оР9оК-90 60 ^18ОР)8ОК|80 120

2 Озимая пшеница КбоР 30К20 М,20Р«К40 ^24оР 12оКво

3 Кукуруза на зерно ^оРзо 20 N^60 40 Г^гоРш 80

Примечание: 000-контроль, без удобрений.

Анализ почвенных и растительных образцов проводился по общепринятым методикам. Содержание тяжелых металлов (ТМ) в почвенных и растительных вытяжках определяли атомно-абсорбционным анализом: валовое содержание ТМ в почве - по методике ЦИНАО, в азотнокислой вытяжке (МУ МСХ РФ от 10.03.1992г.); подвижные формы ТМ в почве - в ацетатно-аммонийной вытяжке (РД 52.18.280-90); содержание ТМ в растительных вытяжках - по ГОСТу 3017896; фракционный состав фосфатов определяли по методу Чирикова - ГОСТ 2623484; гумус - по Тюрину в модификации Симакова [ОСТ 4647-76]; обменную кислотность по ГОСТу 24484-85; гидролитическую кислотность - поКаппену [ОСТ 4648-76].

Статистическая обработка результатов исследований осуществлялась методом пошагового регрессионного анализа в вычислительном центре КГАУ, дисперсионный анализ - по Б.А.Доспехову.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Влияние технологий возделывания озимой пшеницы на содержание тяжелых металлов в пахотном слое почвы .

Результаты исследований (2003-2006 гг.) позволяют сделать вывод, что внесение минеральных и органических удобрений не вызывает значимого накопления валового содержания (ВС) меди, марганца и кобальта в пахотном слое чернозема выщелоченного (табл.2)

Таблица 2 - Динамика валового содержания марганца, меди, цинка и кобальта в пахотном слое (0-20 см) чернозема выщелоченного при рекомендуемой обработке почвы, мг/кг

Варианты Мп Си

Годы

2003 [ 2004 2005 2006 2003 2004 2005 2006

000 454 503 567 560 21,6 18,0 22,4 18,7

111 492 518 578 471 23,1 19,8 24,6 18,3

222 506 539 589 497 21,6 19,5 23,8 20,6

333 493 533 568 446 21,7 19.1 24,4 19,6

Среднее 487,5 523,3 575,5 493,5 22,0 19,1 23,7 19,3

КН 1,074 1,059 1,001 ,0,796 1,005 1,059 1,087 1,056

НСР0!, мг/кг 74,04 3,65

Варианты Zn Со

Годы

2003 2004 2005 2006 2003 (2004 2005 2006

000 70,8 72,2 75,7 59,9 10,9 10,4 10,9 11,1

111 71,5 83,6 76,2 51,8 11,5 9,9 11,5 11,5

222 67,2 68,9 77,4 56,8 11,4 10,2 11,4 10,9

333 66,7 74,9 75,8 54,3 11,5 9,9 П,5 9,8

Среднее 69,1 74,9 76,3 55,7 11,3 10,1 п,з 10,8

КН ! 0,942 1,037 1,001 0,906 1,005 0,952 1,027 0,883

нср0!, «г/кг} 15,45 1,08

КН - коэффициент накопления

Коэффициенты накопления марганца, меди, цинка и кобальта находятся в пределах единицы (0,9-1,09).

Валовое содержание микроэлементов с 2003 г. по 2006 г. понизилось во всех вариантах опыта (в среднем): Мп - на 4% (кроме контроля), Си - на 12%, 2п - на 19,4%, Со - на 16,3%, что обусловлено выносом микроэлементов растениями в процессе вегетации.

Уровень обеспеченности пахотного слоя чернозема выщелоченного подвижными формами (ПФ) марганца - средний, меди - низкий, цинка и кобальта - очень низкий (табл.3) .

Таблица 3 - Динамика содержания подвижных форм марганца, меди, цинка и кобальта в пахотном слое чернозема выщелоченного при рекомендуемой обработке почвы, мг/кг

Варианты Мп Си

Годы

2003 2004 2005 2006 2003 2004 2005 2006

000 25,5 14,5 15,3 17,5 0,59 0,63 1,43 0,71

111 27,8 20,1 20,3 15,8 0,30 0,65 1,33 0,78

222 J 24,6 21,9 11,4 18,6 0,70 0,69 1,34 0,88

333 25,7 27,9 25,4 25,8 0,65_ 0,69 1,25 1,18

Среднее 25,9 21,1 18,1 19,4 0,56 0,67 1,33 0,88

КН 1,008 1,924 1,660 1,474 1,102 1,095 0,874 1,662

НСРоз, мг/кг 7,06 0,617

Варианты Zn Со

Годы

2003 2004 2005 2006 2003 2004 2005 2006

000 2,22 2,34 2,44 1,06 0,094 0,086 0,175 0,150

111 3,43 1,86 1,76 1,05 0,053 0,080 0,252 0,071

222 3,23 2,83 2,15 0,76 0,085 0,112 0,038 0,041

333 2,94 2,30 1,43 1,37 0,121 0,095 0,163 0,070

Среднее 2,95 2,30 1,93 1,03 0,088 0,093 0,182 0,083

КН 1,324 0,982 0,585 1,292 1,287 1,105 0,931 0,467

НСР0!, мг/кг 1,37 1,376

Содержание подвижных форм Мп, Си, 2п и Со значительно ниже ПДК. Применение интенсивных технологий вызывает увеличение подвижных форм марганца, но содержание его меньше ПДК почти в 6 раз. Малая подвижность соединений меди и цинка приводит к тому, что уровень обеспеченности чернозема выщело-

ченного по меди и цинку ниже среднего, что указывает на образование труднорастворимых соединений этих металлов (фосфатов, органо-минеральных комплексов). Содержание подвижных форм кобальта снижается и приближается к критическому пределу дефицита кобальта как микроэлемента.

Статистический анализ не выявил существенного влияния вариантов опыта на валовое содержание свинца и кадмия (табл. 4).

Таблица 4 - Динамика валового содержания свинца и кадмия в пахотном слое чернозема выщелоченного при рекомендуемой обработке почвы

Варианты РЬ I Cd

Годы

2003 2004 2005 2006 2003 2004 2005 2006

000 16,2 15,7 15,1 13,5 0,091 0,079 0,098 0,155

111 14,8 16,3 14,8 13,4 0,102 0,083 0,102 0,150

222 16,6 15,6 14,5 15,0 0,093 0,081 0,098 0,137

333 16,6 15,6 14,6 15,2 0,093 0,085 0,097 0,124

Среднее 16,06 15,79 14,74 14,29 0,095 0,082 0,099 0,142

КН 1,023 0,991 0,962 ,1,128 1,022 1,076 0,989 0,800

НСР05, мг/кг 1,606 0,041

В период 2003-2006 гг. содержание свинца в пахотном слое чернозема выщелоченного уменьшилось по сравнению с 1992 г.

На всех вариантах опыта содержание подвижных форм свинца остается ниже ПДК, максимальный коэффициент накопления (1,82) отмечен в 2006 г.

В 2006 г. пшеница возделывалась после кукурузы на зерно. Согласно схеме опыта навоз вносится один раз в ротацию под кукурузу на зерно: вариант 111 - 200 т/га, 222 — 400 т/га, 333 — 600 т/га. В 2004 г. начинался новый цикл севооборота и осенью были внесены соответствующие дозы органических удобрений, которые являются наиболее емкими источниками поступления тяжелых металлов в почву [Потатуева Ю. А. и др., 2002]. Наибольшее накопление соединений кадмия в почве наблюдалось в 2004 г.: КН (ВС) = 1,1; КН(ПФ)1,23.

3.2. Влияние способов основной обработки на валовое содержание и содержание подвижных форм ТМ в пахотном слое почвы

Способ обработки почвы влияет на ее водопроницаемость и, как следствие, на процессы вымывания из почвы питательных веществ. Наибольшая водопроницаемость почвы при отвальной обработке (Дз).[Терпелец В.И. и др. 2002 г.] Данный способ обработки почвы способствует увеличению окислительно-восстановительного потенциала почвы, что может вызывать восстановление марганца (IV) до марганца (II), увеличивая его подвижность и вымывание в нижние горизонты (варианты ООО, 111, 333).

Цинк и кадмий не участвуют в окислительно-восстановительных процессах в почве, поэтому влияние способов основной обработки почвы на их содержание иное (рис.1).

Для соединений цинка повышенное содержание отмечается, в основном, при отвальной обработке почвы (кроме варианта 222), что может быть связано с оборотом пласта почвы. Динамика валового содержания кадмия близка к динамике содержания соединений цинка.

С Отвальная обработка 1 □ Безотвальная обработка

ООО. Ш 222 333

Рисунок 1 - Влияние способа основной обработки почвы на валовое содержание цинка в пахотном слое (2004-2006 гг.)

В таблице 5 представлены результаты анализов почвенных образцов на содержание подвижных форм соединений Мп, Си и Со в пахотном слое чернозема выщелоченного при безотвальном способе обработки почвы (Д|) и отвальном (Дз).

Таблица 5 - Влияние способа основной обработки почвы на содержание подвижных форм тяжелых металлов в пахотном слое чернозема выщелоченного, мг/кг

1 ■ Варианты Мп | Си | Со

Способы основной обработки почвы

Д1 Дз _ д- _ Дз _ Д. _ Дз

2003 2006 2003 2006 2003 2006 2003 2006 2003 2006 2003 2006

ООО 45,0 13,56 41,0 15,45 7,01 0,98 1,51 0,69 0,041 0,171 0,152 0,260

111 30,0 28,03 32,0 15,18 1,11 1,72 1,36 1,45 0,125 ,0169 0,040 0,126

222 38,0 18,69 38,0 12,58 1,45 1,34 1,37 1,32 0,032 0,084 0,102 0,033

333 34,0 26,17 36,0 21,68 9,50 2,07 4,90 1,40 0,075 0,101 0,184 0,086

Среднее 36,8 21,6 36,75 16,2 4,77 1,45 2,29 1,21 0,068 0,131 0,12 0,126

КН 0.756 1,974 0,878 1,403 1,355 2,112 3,25 2,03 1,875 0,594 1,21 0,33

НСРоз, мг/кг 37,07 41,50 9,40 3,53 0,15 0,18

КН - коэффициент накопления

Анализ данных позволяет считать, что отвальный способ (Дз) вызывает увеличение содержания подвижных форм соединений меди в большей степени, чем безотвальный (Д1). Статистическая обработка результатов анализа не выявила существенного влияния способов обработки почвы на содержание подвижных форм марганца, меди и кобальта.

Склонность к трансформации соединений тяжелых металлов характеризует степень подвижности (со, %) - отношение содержания подвижных форм соединений ТМ к их валовому содержанию (рис. 2).

Наименьшая степень подвижности проявляется у соединений меди и цинка. Их соединения активно сорбируются оксидами железа, связываются в органо-минеральные комплексы, способы обработки не оказывают существенного влияния на степень подвижности цинка, меди, свинца и кадмия.

60 -1

52,3

50-

40-

30-

ОД1 ШД2

вдз

20 -

Ю -

ВшШ

Си

2а 2,1 1,8

1ЛИ1И1 11ДЛЛ

2п

РЬ

са

Рисунок 2 - Влияние основной обработки почвы на степень подвижности тяжелых. металлов в пахотном слое чернозема выщелоченного (естественное плодородие), (2004-2006 гг.)

Степень подвижности кадмия остается очень высокой при всех способах обработки почвы 45-55%. Это объясняется малой склонностью соединений кадмия к трансформации, он почти не связывается с гумусом, плохо сорбируется гидрокси-дами железа и алюминия. Кроме того, концентрация катионов кадмия в почве мала, меньше равновесной концентрации, необходимой для образования малорастворимых соединений.

3.3. Распределение соединений тяжелых металлов по почвенным слоям

Изучение содержания тяжелых металлов в различных почвенных слоях весьма важно с точки зрения определения закономерностей их динамики в агроландщаф-те.

Сравнительный анализ коэффициентов накопления подвижных соединений тяжелых металлов по слоям 0-20 см и 20-40 см показывает: подвижные соединения марганца концентрируются в слое 20-40 см (в 2005 г. КД л = 2,18); содержание подвижных форм соединений меди в слое 20-40 см больше в 2,4 раза, чем в слое 0-

20 см; распределение подвижных соединений цинка и кадмия по слоям практически равномерное (КНс;1 = 1,08);закономерность распределения содержания подвижных соединений кобальта и свинца по слоям не выявлена (табл. 6).

Таблица 6 - Динамика содержания подвижных форм марганца, меди, кобальта, цинка, свинца и кадмия в черноземе выщелоченном по слоям при рекомендуе-

Вариант Год иссле-довния Содержание ТМ в почве по слоям

марганец медь кобальт

0-20 20-40 0-20 20-40 0-20 20-40

ООО 2004 14,5 30,2 0,63 1,46 0,086 0,124

2005 15,3 26,1 1,43 3,5 0,175 0,061

111 2004 20,1 33,6 0,65 1,28 0,080 0,098

2005 20,3 32,0 1,33 3,41 0,252 0,072

222 2004 21,9 26,1 0,69 1,63 0,112 0,170

2005 11,4 34,3 1,34 2,52 0,138 0,049

333 2004 27,9 29,9 0,69 2,46 0,095 0,091

2005 25,9 40,2 1,25 3,01 0,163 0,071

Среднее 2004 21,1 29,9 0,67 1,7 0,093 0,121

2005 18,1 39,6 1,33 3,1 0,182 0,063

КН* 2004 1,93 0,99 1,10 1,69 1,11 0,734

2005 1,70 1,54 0,87 0,86 0,93 1,189

кн**« 2004 1,42 2,53 1,29

2005 2,18 2,33 0,34

цинк свинец кадмий

ООО 2004 0-20 20-40 0-20 20-40 0-20 20-40

2005 2,34 2,96 0,91 1,12 0,026 0,029

111 2004 2,44 2,50 0,68 0,92 0,033 0,029

2005 1,86 1,94 0,90 0,86 0,026 0,026

222 2004 1,76 1,96 0,71 0,83 0,033 0,032

2005 2,83 2,76 1,12 0,79 0,031 0,026

333 2004 2,15 1,86 0,59 0,81 0,031 0,039

2005 2,30 2,10 1,38 0,86 0,032 0,030

2004 1,43 2,05 0,70 0,83 0,035 0,031

Среднее 2005 2,30 2,44 1,08 0,91 0,028 0,029

КН* 2004 1,90 2,09 0,67 0,85 0,033 0,032

2005 0,98 0,71 1,52 0,77 1,230 1,034

КН**сл 2004 1,06 0,84 1,03

2005 1,10 1,26 1,00

КН* - коэффициент накопления по КН**сл - коэффициент накопления в ному.

слоям,

подпахотном слое по отношению к пахот-

При возделывании пропашных культур изучалось распределение тяжелых металлов по слоям 0-30 см и 30-60 см. Безотвальный способ обработки почвы способствует накоплению подвижных соединений цинка (КНСЛ = 1,12) и свинца (КНс = 1,67) в слое 30-60 см. Отвальная обработка почвы в большей мере способствует накоплению в слое 30-60 см подвижных соединений марганца и меди.

3.4. Влияние различных агрохимических показателей чернозема выщелоченного на трансформацию соединений тяжелых металлов

Графическая зависимость степени подвижности ТМ от содержания минеральных фосфатов показывает, что наибольшее влияние содержание минеральных фосфатов оказывает на степень подвижности соединений марганца и меди (рис.3).

760 800 870 890 1010

®Мп ■ Си П/л *РЬ Рисунок 3 - Зависимость степени подвижности соединений Мп, Си, 7м, РЬ, Сс! и Со от содержания минеральных фосфатов (2005 г.)

Влияние органических фосфатов на степень подвижности марганца, меди, кобальта, свинца и кадмия является неоднозначным. Вероятно, это обусловлено тем, что значительная часть органического фосфора входит в состав гуминовых кислот

и фульвокислот, с которыми ортофосфаты металлов могут быть связаны через мостики в органо-минеральные комплексы, устойчивость которых зависит от концентрации фосфатов в почве.

Величины содержания фосфора минерального - 890 мг/кг, органического -1250 мг/кг являются критическими (вариант 333), после которых доля подвижных соединений тяжелых металлов увеличивается (кроме цинка).

Для оценки влияния гидролитической кислотности и емкости катионного обмена на содержание марганца, меди, цинка и кобальта был проведен расчет коэффициентов корреляции (г). При безотвальном способе обработки почвы наибольшее влияние гидролитическая кислотность оказывает на валовое содержание кобальта (г = 0,87). При рекомендуемой обработке почвы (Дз) наибольшее влияние гидролитическая кислотность оказывает на валовое содержание кобальта (г=0,83), меди (г = 0,832) и количество подвижных форм марганца (г - 0,785).

В условиях отвальной обработки почвы влияние гидролитической кислотности наиболее четко выражено для подвижных форм марганца (г = 0,687).

Емкость катионного обмена оказывает влияние в условиях безотвальной обработки почвы на содержание подвижных форм кобальта (г = 0,878) и цинка (г = 0,522).

В условиях отвальной обработки выявлена прямая зависимость для подвижных соединений, марганца (г =0,762), обратная зависимость - для валового содержания цинка (г = -0,915).

Обменная кислотность увеличивает степень подвижности меди до 10% при рН = 5,6, дальнейшее увеличение рНка снижает подвижность соединений меди; на степень подвижности Мл, 2п, Сс1, Со и РЬ обменная кислотность не оказывает существенного влияния.

На содержание и состояние соединений тяжелых металлов в почве оказывают влияние гумусовые кислоты. Катионы металлов образуют с ними простые или комплексные соли, устойчивость которых различна, что оказывает атияние на степень подвижности соединений тяжелых металлов в почве (рис. 4).

1140 1160 1250 1280 1360

РгСЬСорг.), мг/кг « Мл Я Си 2л » РЬ

Рисунок 4 - Зависимость степени подвижности соединений Мп, Си, 2п. РЬ, С6 и Со от содержания гумуса в пахотном слое чернозема выщелоченного (2005 г.)

Степень подвижности соединений кадмия, свинца и кобальта существенно не изменяется при увеличении содержания гумуса; увеличение содержания гумуса свыше 2,6% вызывает снижение степени подвижности соединений меди, марганца и цинка.

Влияние физико-химических свойств почвы на содержание тяжелых металлов в ней проявляется в сложном взаимодействии с такими процессами, как адсорбция, ионный обмен, гидролиз и другие.

Результаты множественного регрессионного анализа влияния комплекса различных агрохимических показателей и удобрений на содержание позволяют сделать вывод, что почвенные факторы оказывают существенное влияние на содержание меди и свинца [г(Си)=0.92; г(РЬ)=0.86]. Для подвижных форм меди доля влияния -88,4% и цинка - 69,04%.

3.5. Влияние системы защиты растений на накопление ТМ в пахотном слое почвы и растениях озимой пшеницы

Наименьший коэффициент накопления подвижных форм тяжелых металлов наблюдается в условиях естественного плодородия и химической защиты от сор-няков.В условиях высокого плодородия и комплексной защиты озимой пшеницы от вредителей и сорняков наблюдается накопление подвижных соединений ТМ в почве.

Максимальное накопление свинца в листьях озимой пшеницы в вариантах 333,202, а минимальная - в вариантах ООО, 113. Влияние системы защиты растений заметно при сравнении вариантов 111 и 113, 200 и 202: комплексная защита растений (3) в условиях среднего уровня плодородия способствует снижению накопления свинца в листьях озимой пшеницы (рис. 5)

Рисунок 5 - Зависимость накопления свинца в листьях озимой пшеницы (фаза кущения) и его подвижных соединений в пахотном слое почвы при различных приемах её выращивания (Дг).

Максимальное накопление кадмия в листьях озимой пшеницы происходит в

варианте 133, второй максимум накопления кадмия наблюдается в варианте 202 и минимум накопления кадмия в 020 и 113.

Таким образом, комплексная система защиты растений (3) в сочетании с минимальной дозой удобрений способствует снижению содержания особо опасных

тяжелых металлов свинца и кадмия в растениях озимой пшеницы и их подвижных соединений в пахотном слое чернозема выщелоченного (вариант 313).

З.б. Влияние погодных условий на накопление ТМ в пахотном слое почвы

Рассчитанные коэффициенты корреляции (табл. 7) указывают на значительное влияние осадков на содержание подвижных форм марганца [г (Мп) = -0,71 ]. Таблица 7 - Корреляционная зависимость содержания подвижных форм марганца, меди, цинка, свинца, кадмия и кобальта в пахотном слое почвы от количества осадков в год (вариант ООО, обработка Дг)

Годы Количество осадков, мм/год Тяжелые металлы, мг/кг

Мп Си гп РЬ Сй Со

2002 529 25,2 0,59 2,22 0,58 0,035 0,094

2003 939 14,5 0,64 2,34 0,91 0,026 0,086

2004 615 15,3 1,43 2,44 0,68 0,033 0,175

2005 738 17,1 0,71 1,06 0,91 0,105 0,150

Коэфс зициент корреляции -0,71 -0,45 0,34 -0,51 0,47 -0,41

С увеличением осадков содержание подвижных форм марганца уменьшается, происходит вымывание его подвижных соединений из пахотного слоя почвы. Расчет парных коэффициентов корреляции показывает противоположное влияние осадков на содержание подвижных форм цинка и кадмия [г (гп/Сс!) = -0,99], марганца и кобальта [г (Мп/Со) = -0,69]. Влажность почвы оказывает влияние на окислительно-восстановительные свойства элементов, на растворимость малорастворимых соединений, и, в целом, на трансформацию соединений тяжелых металлов в почве.

3.7. Вынос тяжелых металлов с урожаем озимой пшеницы

Марганец накапливается в зерне с увеличением доз удобрений; содержание меди и свинца увеличивается в зерне озимой пшеницы при безотвальном способе обработки почвы. С увеличением доз удобрений содержание кобальта и цинка в

зерне снижается; содержание кадмия превышает ПДК во всех вариантах опыта (табл.8).

Таблица 8 - Содержание тяжелых металлов в зерне озимой пшеницы при различных агротехнологиях, мг/кг сырой массы (сорт «Нота», 2006 г.)

Варианты Мп Си Zn РЬ Cd Со

д. Д: At Дг д Да Л Да Л Да Д. Да

000 30,08 28,88 4,41 4,78 28,09 27,65 0,23 0,33 0,094 0,096 0,58 0,41

111 32,72 34,80 5,00 4,01 26,36 25,38 0,26 0,36 0,129 0,093 0,46 0,51

КН 1,08 1,21 1,21 0,83 0,93 0,91 1,13 1,09 1,37 0,96 0,79 1,24

222 35,69 34,68 5,66 4,59 29,61 28,93 0,29 0,26 0,114 0,142 0,50 0,35

1,18 1,20 1,28 0,96 1,05 1,04 1,26 0,78 1,21 1,47 0,86 0,85

333 38,52 35,70 4,72 5,58 23,88 24,20 0,32 0,26 0,098 0,116 0,41 0,41

КН 1,28 ! 1,23 1,07 1,16 0,85 0,87 1,39 0,78 1,04 1,20 0,70 1,00

ПДК 50 10 50 0,3 0,1(0,03*) 5

* - ПДК для диетического и детского питания

Рассчитанные коэффициенты корреляции подтверждают необходимость внесения соединений цинка для роста и развития пшеницы (г=0,582).

Между содержанием кадмия в почве и зеленой массе озимой пшеницы зависимость обратная (г=-0,52). Коэффициент корреляции для свинца незначителен (г=0.13).

Зерно озимой пшеницы по содержанию в нем Мл, Си, Ъъ., Со и РЬ соответствует требованиям Сан Пин 2.3.2.1078 - 01. В вариантах опыта с внесением удобрений наблюдается незначительное превышение ПДК по кадмию (1,1 - 1,3 ПДК).

3.8. Изменение содержания ТМ в пахотном слое чернозема выщелоченного в период полной ротации севооборота

Расчет баланса содержания подвижных форм тяжелых металлов показал снижение их содержания в пахотном слое для всех элементов, как на контроле, так и при внесении удобрений (табл.9). Для подвижных форм Мп, Си, 2п, Со, РЬ и С<1 вынос преобладает над их поступлением в пахотный слой.

Таблица 9 - Изменение содержания тяжелых металлов в пахотном слое черно-

Варианты Год ^^ алане Мп Си Zn

ВС ПФ ВС ПФ ВС ПФ

Фон 1991 1437 132 52,8 17,4 131,4 28,5

000 2003 1377 85,5 64,7 9,2 212,5 5,0

баланс -60 -46,5 +11,9 -8,2 +81,1 -23,5

111 2003 1476 84,0 69,3 4,3 214,6 5,6

баланс +39 -48,0 +16,5 -13,1 +83,2 -22,9

222 2003 1518 123,0 64,9 6,3 201,8 7,5

баланс +81 -9,0 +12,1 -11,1 +70,4 -20,5

333 2003 1479 63,8 65,5 5,9 199,2 123м

баланс +42 -68,3 +12,4 -11,6 +67,8 -15,6

Варианты Год ^^^ алане Со РЬ Cd

ВС ПФ ВС ПФ ВС ПФ

Фон 1991 29,4 0,6 57,0 8,1 1,17 0,29

000 2003 26,6 0,6 46,8 2,3 0,22 I 0,12

баланс -2,9 0 -10,2 -5,8 -0,95 | -0,17

111 2003 26,9 0,4 47,4 1,7 0,26 0,11

баланс -2,6 -0,2 -9,6 -6,5 -0,99 -0,18

222 2003 26,9 0,5 48,9 1,8 0,27 0,13

баланс -2,5 -0,1 -8,1 -6,3 -0,9 -0,16

333 2003 27,2 0,5 49,2 | 2,3 0,28 0,15

баланс -2,3 -0,1 -7,8 | -5,8 -0,89 -0,14

Примечание: ВС - валовое содержание; ПФ - подвижные формы. Доля влияния удобрений на валовое содержание свинца и кадмия в пахотном

слое меньше 3%. Основной вклад в накопление свинца и кадмия в почве вносят

атмосферные выпадения.

ВЫВОДЫ

1. В период полной ротации зернотравяно-пропашного севооборота внесение удобрений способствовало накоплению в пахотном слое валового содержания марганца от 3 до б % от фона. Валовое содержание меди и цинка в пахотном слое повысилось на всех вариантах опыта: Си - на 20-30%, 2п - на 50-60%. Валовое содержание кобальта, свинца и кадмия в пахотном слое снизилось за полную ротацию севооборота: Со - на 20%, РЬ-10-20%, Сё =10%.

2. Баланс содержания подвижных форм соединений марганца, меди, цинка, кобальта, свинца и кадмия в пахотном слое почвы за полную ротацию отрицательный: Мл - до 50%, Си - до 60%, 2п - до 80%, Со - до 30%, РЬ - до 70%, Сё - до 60%. Вынос подвижных форм соединений тяжелых металлов преобладает над поступлением.

3. Статистическая оценка результатов исследований динамики содержания тяжелых металлов в пахотном слое чернозема выщелоченного не выявила существенного влияния вносимых доз удобрений на содержание меди, кобальта, цинка, свинца и кадмия.

4. Валовое содержание цинка колеблется в пределах 60-76 мг/кг, марганца -от 500 до 600 мг/кг, меди - 21-23 мг/кг, кобальта - 10-11 мг/кг, свинца - 15-22 мг/кг, кадмия - 0,1-0,2 мг/кг воздушно-сухой почвы.

5. По содержанию подвижных форм микроэлементов (Мп, Си, Со, Zr^) чернозем выщелоченный имеет обеспеченность: марганца-14-66 мг/кг (средняя); меди - 0,3-1,5 мг/кг (низкая); цинка - 0,9-2,3 мг/кг (низкая);кобальта - 0,1-0,42 мг/кг (очень низкая).

6. Распределение валового содержания тяжелых металлов по слоям почвы имеет свои особенности: соединения марганца, свинца и кадмия равномерно распределяются по слоям 0-20 и 20-40 см; цинка и меди - концентрируются в слое 020 см; кобальта - накапливаются в слое 20-40 см.

7. Способы основной обработки почвы (безотвальная -Ди рекомендуемая -Д2, отвальная с глубоким рыхлением - Дз) не оказали существенного влияния на содержание тяжелых металлов в черноземе выщелоченном. Отмечена тенденция накопления валового содержания в пахотном слое: при безотвальной - цинка, свинца, марганца и кадмия; при рекомендуемой обработке - марганца, цинка и кобальта; при отвальной - цинка. Накопление подвижных форм наблюдается: при безотвальной обработке - кадмия; при рекомендуемой - марганца и цинка; при отвальной - марганца и меди в пахотном слое.

8. При отвальной обработке почвы с глубоким рыхлением влияние гидролитической кислотности на содержание подвижных форм Мп (г = 0,762) и Си (г =

0,528). При безотвальной обработке почвы влияние гидролитической кислотности на валовое содержание меди (г = 0,530) и подвижных форм цинка (г = 0,536), кобальта (г = 0,870). В условиях рекомендуемой обработки почвы наибольшее влияние гидролитическая кислотность оказывает на валовое содержание кобальта (г = 0,830) и подвижных форм марганца (г = 0,780).

9. Длительное систематическое применение повышенных доз органических и минеральных удобрений снижает содержание подвижных форм фосфора, способствует накоплению органического фосфора. Как следствие этого, в пахотном слое чернозема выщелоченного снижается подвижность соединений тяжелых металлов.

10. Накопление тяжелых металлов в растениях при внесении удобрений отмечается при безотвальной обработке почвы: КН(Си) = 1,69; КН(2п) = 1,87; КН(Со) = 2,58, но остается в пределах ПДК. акадмия-выше (1,1-1,3 ПДК). Соответствие требованиям (СанПин 2.3.2.1078 - 01.)

11. Комплексная система защиты растений от сорняков, болезней и вредителей сельскохозяйственных растений способствует снижению содержания особо опасных тяжелых металлов (РЬ, С<1) в растениях озимой пшеницы.

12. Исследования по влиянию длительного применения удобрений в сочетании с различными способами обработки почвы и системой защиты растений в условиях зернотравяно-пропашного севооборота не выявили значимого изменения природных уровней марганца, меди, цинка, кобальта, свинца и кадмия в пахотном и подпахотном горизонтах чернозема выщелоченного Западного Предкавказья.

Предложения и рекомендации для внедрения в производство

1. Поскольку повышенные дозы органических и минеральных удобрений (варианты 222,333) способствуют снижению содержания подвижных форм фосфора и микроэлементов (Мп, Си, 2т\ и Со), то целесообразно применять минимальные дозы органических и минеральных удобрений в сочетании с комплексной защитой растений (вариант 113). Эта технология обеспечивает высокую урожайность

озимой пшеницы при экологически допустимом содержании свинца и кадмия в зеленой массе и зерне.

2. Учитывая, что длительное применение удобрений вызывает снижение подвижности марганца, меди, кобальта и цинка, следует включать в систему удобрений микроэлементы, особенно цинк и кобальт.

3. Выявленная тенденция накопления кадмия в вегетативных органах и зерне озимой пшеницы дает основание рекомендовать производителям зерна проводить обязательный его анализ на содержание кадмия ( СанПин 2.3.2.1078- 01.)

Список опубликованных работ по теме диссертации:

I Статьи в изданиях, в которых рекомендуются публикации основных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата наук:

1. Гайдукова Н.Г. Мониторинг содержания тяжелых металлов в системе почва -растение/Н.Г.Гайдукова, Н.А.Кошеленко, Н.Г.Малюга, Н.Р. Шоков, A.B. Заго-рулько // Изв. вузов. Пищевая технология. 2000. № 2-3. - С. 103-106.

2. Гайдукова Н.Г. Влияние содержания фосфатов на степень подвижности тяжелых металлов в пахотном слое почвы /Н.Г.Гайдукова, H.A. Кошеленко, C.B. Есипенко //Тр.Куб.ГАУ. - Краснодар, 2006- Вып. № 3.- С 188-196.

3. Гайдукова Н.Г. Влияние агрохимических средств земледелия на содержание свинца и кадмия в черноземе выщелоченном и озимой пшенице/ Н.Г.Гайдукова, Н.А.Кошеленко, И,И.Сидорова, И.В.Шабанова// Тр. Куб.ГАУ-Краснодар, 2007 - Вып. № 5 (9). - С. 88-93.

4. Гайдукова Н.Г. Баланс тяжелых металлов в системе почва - полевые культуры в условиях зернотравяно-пропашного севооборота / Н.Г.Гайдукова, Н.Г.Малюга, Н.А.Кошеленко, И.В.Шабанова, И.И. Сидорова, П.Т. Букреев, Т.В.Лагойда // Тр. Куб.ГАУ-Краснодар, 2008 - Вып. 431 (459). - С. 59-73.

II Статьи в аналитических сборниках и материалах конференций.

1. Гайдукова Н.Г. Динамика содержания тяжелых металлов, радионуклидов в почвах и их биотестирование /Н.Г.Гайдукова, В.Д.Надыкта , Л.В.Цаценко ,

|В.Н.Харченко|, В.П.Суетов, Р.С.Давыденко, П.А.Полушин, Н.А.Кошеленко//'. Аг-роэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края. Под ред. акад. И.Т.Трубилина, Н.Г. Малюги. - Краснодар, 2002. - Вып. 2. - С. 57-82.

2.Кошеленко H.A. Эколого-агрохимическая оценка влияния различных технологий возделывания сельскохозяйственных культур на подвижность тяжелых металлов в почве // Тр. КубГАУ «Экологические проблемы. Экологическое образование»- Краснодар, 2004 - Вып. 405 (433).-С.36 - 46.

3.Гайдукова Н.Г. О степени подвижности тяжелых металлов в черноземе выщелоченном. /Н.Г.Гайдукова, H.A. Кошеленко // Тр. Куб.ГАУ - Краснодар, 2004 -Вып. 3. - С. 36-42.

4.Малюга Н.Г. Агроэкологический мониторинг содержания тяжелых металлов в почве. /Н.Г.Малюга, Н.Г.Гайдукова, Н.А.Кошеленко // Тр. КубГАУ- Краснодар, 2005-Вып. 425 (453).- С. 169-172.

Подписано в печать 21.05.2009 г.

Бумага офсетная Печ. л. 1 Тираж 120 экз.

Формат 60x84 Уи

Офсетная печать Заказ №403

Отпечатано в типографии КубГАУ 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Кошеленко, Наталья Александровна

Специальность 06.01.04 — «Агрохимия»

Диссертация ^ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: д-р-х.наук, профессор Н.Г. Малюга

Краснодар

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВАХ, РАСТЕНИЯХ

1.1. Состояние соединений тяжелых металлов в различных типах почвы ' 8

1.2. Соединения Mn, Си, Zn, Pb, Cd, Со в почвах Краснодарского края 16

1.3. Биологическая роль тяжелых металлов 23

1.4. Удобрения, пестициды и другие средства химизации сельского хозяйства - источники возможного загрязнения почв тяжелыми металлами 30

1.5. Агрохимическое и экономическое нормирование содержания тяжелых металлов в пахотном слое почвы 36

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Схема стационарного многофакторного длительного опыта 39

2.2. Почвенно-климатические условия проведения исследований 44

2.3. Погодные условия в годы проведения исследований 51

2.4. Условия и методики анализа почвенных образцов чернозема выщелоченного на содержание тяжелых металлов, фосфатов, азота 55

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Влияние технологий возделывания озимой пшеницы на содержание тяжелых металлов в пахотном слое почвы

3.1.1. Динамика валового содержания и подвижных форм марганца, меди, цинка и кобальта в пахотном слое чернозема выщелоченного 59

3.1.2. Корреляционная связь валового содержания марганца и подвижных форм соединения цинка и меди в почве 65

3.1.3. Мониторинг изменения содержания свинца и кадмия в пахотном слое чернозема выщелоченного при возделывании озимой пшеницы 66

3.2. Влияние системы основной обработки почвы на содержание тяжелых металлов в пахотном слое чернозема 71выщелоченного

3.3. Распределение соединений марганца, меди, цинка, свинца, кадмия, кобальта по почвенным слоям в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья 80

3.4. Влияние различных агрохимических показателей чернозема выщелоченного на трансформацию соединений марганца, кобальта, меди, цинка, свинца и кадмия 90

3.4.1. Влияние содержания фосфатов на трансформацию соединений Mn, Си, Zn, Pb, Cd, Со в пахотном слое чернозема выщелоченного Западного Предкавказья 91

3.4.2. Влияние различных агрохимических показателей на содержание соединений меди, цинка, свинца и кадмия в пахотном слое чернозема выщелоченного Западного Предкавказья 98

3.5. Влияние системы защиты растений и погодно климатических условий на накопление марганца, меди, цинка, свинца, кобальта и кадмия в пахотном слое чернозема выщелоченного и растениях озимой пшеницы

4. ВЫНОС ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ С УРОЖАЕМ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

4.1. Содержание тяжелых металлов в растениях и зерне озимой пшеницы сорта «Нота»

4.2. Вынос тяжелых металлов с урожаем озимой пшеницы

4.3. Баланс марганца, меди, цинка, свинца, кадмия и кобальта в пахотном слое чернозема выщелоченного

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние различных агротехнологий на содержание тяжелых металлов в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья"

В 70-е годы XX века «тяжелые металлы» называли микроэлементами и велись активные исследования по их влиянию на рост и развитие растений, животных, жизнедеятельности человека. Многочисленными исследованиями было установлено, что эти элементы активно участвуют в биологических процессах, входят в состав многих ферментов, витаминов. Для животных организмов источниками микроэлементов являются растения, усваивающие их из почвы. Но избыточное содержание этих элементов в почве оказывает токсическое воздействие на развитие живых организмов и растений.

Химизация земледелия, применение кормовых добавок в животноводстве, загрязнение воздуха и воды промышленными отходами способствовали накоплению тяжелых металлов в почве.

В почвах, загрязненных тяжелыми металлами, сильно ингибируются или вовсе прекращаются биологические процессы, нарушаются процессы гумификации и минерализации органического вещества, изменяется состав биоты в негативном направлении.

Загрязнение почвы тяжелыми металлами оказывает отрицательное влияние на растительные экосистемы, на почвенные микробиологические ценозы, снижается нитрифицирующая активность почв, усиливается развитие грибного мицелия, наблюдается ограничение разложения целлюлозы, снижается ферментативная активность почв.

При характеристике загрязненности почв трудно использовать широко применяемые при оценке воды, воздуха, продуктов питания и кормов понятие «предельно допустимые концентрации» тех или иных загрязняющих веществ.

Актуальность проблемы. Очень часто при изучении техногенного загрязнения окружающей среды встает вопрос об оценке защитных возможностей почв по отношению к тяжелым металлам (ТМ). Ущерб, наносимый загрязнением почв тяжелыми металлами (ТМ), в большой степени зависит от свойств почвы, главным образом от тех из них, которые влияют на подвижность ТМ и, как следствие, на их доступность растениям и на их способность к миграции. Чем выше защитные возможности почвы, тем больше количество ТМ она в состоянии переводить в малодоступные формы для корней растений и слабомигрирующие соединения. Таким образом, ограничивается движение избыточных химических элементов по пищевой цепочке и в сопредельные среды.

Снижение подвижности тяжелых металлов обычно связано с крайне кислыми и щелочными почвами, неблагоприятным водным режимом и избытком органических веществ, фосфатов, азота, кальция, а также оксидов железа и марганца. В связи с этим представляется интересным изучение влияния различных систем удобрений, защиты растений и способов основной обработки почвы на содержание в ней марганца, меди, цинка, кобальта, свинца, кадмия, а также на содержание различных форм фосфатов.

Цель и задачи исследований. Определить экологически безопасные параметры применения удобрений, средств защиты растений и способов обработки почвы в зернотравяно-пропашном севообороте, обеспечивающие высокую продуктивность пашни в условиях Западного Предкавказья.

Для реализации этой цели необходимо решить следующие задачи:

- выявить динамику распределения содержания Mn, Си, Со, Zn, Pb и Cd по слоям почвы (пахотный и подпахотный);

- определить корреляционные зависимости подвижности соединений Mn, Си, Со, Zn, Pb и Cd от содержания гумуса, различных форм фосфатов и кислотности почвы;

- исследовать миграцию соединений Mn, Си, Со, Zn, Pb и Cd в системе почва - растение и загрязнение зеленой массы и зерна озимой пшеницы ;

- рекомендовать экологически безопасные дозы удобрений и средств защиты растений, обеспечивающих высокую продуктивность пашни. Научная новизна исследований. Впервые проведен комплексный мониторинг влияния различных агротехнологий выращивания сельскохозяйственных культур на содержание кислоторастворимых и подвижных форм соединений Mn, Си, Со, Zn, Pb и Cd в пахотном и подпахотном слоях чернозема выщелоченного Западного Предкавказья. Выявлена низкая обеспеченность пахотного слоя почвы подвижными соединениями меди и кобальта, что ведет к дефициту доступных форм этих микроэлементов для растений.

Опыт включен в реестр Географической сети опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами (Аттестат опыта № 33 РАСХН). Выводы, сделанные на основе обобщенных многолетних исследований, вошли в рекомендации производству: «Особенности ухода за озимыми колосовыми культурами в весенний период, особенности возделывания гороха и кукурузы в Краснодарском крае в 2006 году». (Краснодар-2006).

Основные положения, выносимые на защиту: 1.Длительное применение удобрений в сочетании с различными способами обработки почвы и системой защиты растений в условиях зернотравяно-пропашного севооборота не вызывает значимого изменения природных уровней марганца, меди, цинка, кобальта, свинца и кадмия в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья.

2. Систематическое применение повышенных доз органических и минеральных удобрений снижает подвижность соединений тяжелых металлов.

3. Баланс содержания подвижных форм соединений марганца, меди, цинка, кобальта, свинца и кадмия в пахотном слое почвы за полную ротацию зернотравяно-пропашного севооборота отрицательный.

5. Минимальные дозы органических и минеральных удобрений в сочетании с комплексной защитой растений от сорняков, вредителей и болезней обеспечивают высокую продуктивность озимой пшеницы, не вызывая при этом загрязнения почвы и продукции тяжелыми металлами.

Автор выражает огромную благодарность профессору кафедры неорганической и аналитической химии, кандидату химических наук Н.Г. Гайдуковой за неоценимую помощь при выполнении исследований и в написании работы.

1. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ (Mn. Си, Zn, Pb, Cd, Со) В ПОЧВАХ,

РАСТЕНИЯХ

Заключение Диссертация по теме "Агрохимия", Кошеленко, Наталья Александровна

выводы

Анализ результатов многолетних исследований по влиянию различных агротехнологий возделывания полевых культур зернотравянопропашном севообороте на содержание марганца, меди, кобальта, цинка, свинца и кадмия в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья позволяет сделать следующие выводы:

1. В период полной ротации зернотравяно-пропашного севооборота внесение удобрений способствовало накоплению в пахотном слое валового содержания марганца от 3 до 6 % от фона, валового содержания меди до 3,2% и цинка — на 1,6%. Валовое содержание кобальта, свинца и кадмия в пахотном слое снизилось за полную ротацию севооборота: Со — на 20%, Pb — 10-20%, Cd ~ 10%.

2. Баланс содержания подвижных форм соединений марганца, меди, цинка, кобальта, свинца и кадмия в пахотном слое почвы за полную ротацию отрицательный: Мп - до 50%, Си - до 60%, Zn - до 80%, Со - до 30%, Pb -до 70%, Cd - до 60%. Вынос подвижных форм соединений тяжелых металлов преобладает над поступлением.

4. Валовое содержание цинка колеблется в пределах 60-76 мг/кг, марганца - от 500 до 600 мг/кг, меди — 21-23 мг/кг, кобальта — 10-11 мг/кг, свинца — 15-22 мг/кг, кадмия - 0,1-0,2 мг/кг воздушно-сухой почвы.

5. По содержанию подвижных форм микроэлементов (Mn, Си, Со, Zn) чернозем выщелоченный имеет обеспеченность: марганца — 14-66 мг/кг (средняя); меди — 0,3-1,5 мг/кг (низкая); цинка - 0,9-2,3 мг/кг (низкая);кобальта — 0,1-0,42 мг/кг (очень низкая).

6. Распределение валового содержания тяжелых металлов по слоям почвы имеет свои особенности: соединения марганца, свинца и кадмия равномерно распределяются по слоям 0-20 и 20-40 см; цинка и меди — концентрируются в слое 0-20 см; кобальта — накапливаются в слое 20-40 см.

7. Способы основной обработки почвы (безотвальная - Дь рекомендуемая - Д2 , отвальная с глубоким рыхлением — Дз) не оказали существенного влияния на содержание тяжелых металлов в черноземе выщелоченном. Отмечена тенденция накопления валового содержания в пахотном слое: при безотвальной — цинка, свинца, марганца и кадмия; при рекомендуемой обработке - марганца, цинка и кобальта; при отвальной -цинка. Накопление подвижных форм наблюдается: при безотвальной обработке - кадмия; при рекомендуемой - марганца и цинка; при отвальной — марганца и меди в пахотном слое.

8. При отвальной обработке почвы с глубоким рыхлением влияние гидролитической кислотности на содержание подвижных форм Мп (г = 0,762) и Си (г = 0,528). При безотвальной обработке почвы влияние гидролитической кислотности на валовое содержание меди (г = 0,530) и подвижных форм цинка (г = 0,536), кобальта (г = 0,870). В условиях рекомендуемой обработки почвы наибольшее влияние гидролитическая кислотность оказывает на валовое содержание кобальта (г = 0,830) и подвижных форм марганца (г = 0,780).

10. Накопление тяжелых металлов в растениях при внесении удобрений отмечается при безотвальной обработке почвы: КН(Си) = 1,69; KH(Zn) = 1,87; КН(Со) = 2,58, но остается в пределах ПДК. а кадмия - выше (1,1-1,3 ПДК). Соответствие требованиям (СанПин 2.3.2.1078 - 01.)

11. Комплексная система защиты растений от сорняков, болезней и вредителей сельскохозяйственных растений способствует снижению содержания особо опасных тяжелых металлов (Pb, Cd) в растениях озимой пшеницы.

12. Исследования по влиянию длительного применения удобрений в сочетании с различными способами обработки почвы и системой защиты растений в условиях зернотравяно-пропашного севооборота не выявили значимого изменения природных уровней марганца, меди, цинка, кобальта, свинца и кадмия в пахотном и подпахотном слоях чернозема выщелоченного Западного Предкавказья.

Предложения и рекомендации для внедрения в производство

1. Поскольку повышенные дозы органических и минеральных удобрений (интенсивная технология, вариант 333) способствуют снижению содержания подвижных форм фосфора и микроэлементов (Mn, Cu, Zn и Со), целесообразно применять минимальные дозы органических и минеральных удобрений в сочетании с комплексной защитой растений от сорняков, вредителей и болезней (вариант 113). Эта технология обеспечивает высокую урожайность озимой пшеницы при экологически допустимом содержании свинца и кадмия в зеленой массе и зерне.

3. Выявленная тенденция накопления кадмия в вегетативных органах и зерне озимой пшеницы даёт основание рекомендовать производителям зерна проводить обязательный анализ его на содержание кадмия ( СанПин 2.3.2.1078- 01.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение роли органо-минеральных удобрений на содержание марганца, меди, кобальта, цинка, кадмия и свинца в пахотном и подпахотном слоях чернозема выщелоченного Западного Предкавказья в условиях зернотравянопропашного севооборота позволяет заключить, что применение удобрений в научно-обоснованных дозах не вызывает загрязнения почвы тяжелыми металлами. Интенсивное применение средств химизации способствует созданию оптимальных условий роста и развития растений, повышению урожайности и качества выращиваемой продукции. Высокие дозы органо-минеральных удобрений увеличивают буферную способность чернозема выщелоченного по отношению к тяжелым металлам, снижают подвижность их соединений, вызывая переход их в кислоторастворимые и прочнофиксированные формы в виде фосфатов.

Изменение содержания марганца, меди, кобальта, цинка и свинца в продукции под воздействием удобрений незначительны и не выходят за пределы ПДК. Опасения вызывает кадмий, накапливающийся в зерне озимой пшеницы от 1,2 до 1,5 ПДК, но есть основания утверждать, что причина этого — атмосферные выпадения.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Кошеленко, Наталья Александровна, Краснодар

1. Агафонов Е. В. Потенциал обеспеченности полевых культур цинком и медью на карбонатном черноземе / Е.В. Агафонов //Агрохимия. 1994. - №7-8. - С.27-32.

2. Агафонов Е. В. Цинк в полевом севообороте на карбонатном черноземе / Е.В.Агафонов //Агрохимия. 1989. - № 7. - С. 65-68.

3. Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края под ред. акад.И.Т.Трубилина, Н.Г.Малюги /Краснодар. 1997. -Вып. № 1. - С.57-68.

4. Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края / под ред. акад. И.Т.Трубилина, Н.Г.Малюги Краснодар, 2002.- Вып. № 2. С.57-68.

5. Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В.Алексеев. Л.: Агропромиздат, 1987. - 142 с.

6. Алешин Е. П. Агрохимические показатели плодородия почв рисовых полей Кубани / Е.П.Алешин, М.М.Щукин, А.Х. Шеуджен.- Краснодар, 1991. 20 с.

7. Алешин Е.П. Интенсивность фотосинтеза и дыхания листьев риса в зависимости от обеспеченности растений кобальтом / Е.П.Алешин, А.Х. Шеуджен, О.А. Досеева // Докл. ВАСХНИЛ. 1987. - № 11. -С. 15-17.

8. Алешин Е. П. Медь в минеральном питании риса / Е.П. Алешин, А.Х. Шеуджен, В.Т. Рымарь // Вестн. с.-х. науки. -1989. №7. — С. 107-111.

9. Анспок П. И. Микроудобрения / П.И. Анспок. — Л.: Агропромиздат, 1990.-271 с.

10. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В.Аринушкина. — М.: Изд-во МГУ, 1970. 369 с.

11. Аристархов А. А. Эколого-агрохимическое обоснованиеоптимизации питания растений и комплексного применения макро-и микроудобрений в агроэкосистемах: дис. д-ра биол. наук. / А.А. Аристархов; М.- 2000. 88 с.

12. Аштаб И. В. Взаимодействие цинка с другими элементами какпоказатель его экологической активности /И.В. Аштаб // Агрохимия. 1994. - № 11. - С. 114-128.

13. Бердникова А. В. Содержание цинка, марганца и меди в почвах Астраханской области / А.В. Бердникова // Природ, условия и ресурсы Нижнего Поволжья. — Волгоград. 1981. - С. 112-117.

14. Бердникова А. В. Содержание меди в почвах Астраханской области и ее влияние на урожай культур / А.В. Бердникова, Е.Д. Харькина, Л.П. Бердникова // Агрохимия. 1986. - №8. - С. 88-91.

15. Бердникова А. В. Цинк в почвах Астраханской области и его влияние на урожай культур / А.В. Бердникова, Л.П. Ионова, Л.В. Богданович // Агрохимия. 1982. - № 6. - С. 89-93.

16. Блажний Е. С. О закономерностях распределения цинка в почвах Краснодарского края / Е.С. Блажний, А.Н.Борисова // Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине: Тез. докл. V Всесоюз. совещ. -Улан-Удэ, 1966. Т 1. - С. 118-119.

17. Блажний Е. С. Черноземы Западного Предкавказья / Е.С. Блажний, Ф.Я. Гаврилюк, В.Ф. Вальков и др. // Черноземы СССР (Предкавказье и Кавказ). М.: Агропромиздат, 1985. - С. 5-59.

18. Бойченко Е. А. Комплексные соединения металлов в растениях в эволюции биосферы / Е.А.Бойченко // Биолог, роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине: Тез. докл. VI Всесоюз. совещ. Л., 1974. - Т 1. — С. 438.

19. Большаков В. А. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами / В.А.Большаков и др. М.: ВНИИТЭИСХ, 1978. - с. 52.

20. Большаков В. А. Влияние минеральных удобрений на содержание меди, цинка и марганца в ячмене / В.А. Большаков, Е.Г. Журавлева,

21. Д.Н. Иванов, Л.П. Орлова // Агрохимия.- 1975. № 4. - С. 109-113.

22. Вальков В.Ф. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана / В.Ф. Вальков, Ю.А. Штомпель, И.Т. Трубилин. Ростов-на- Дону: Изд-во СКНЦВШ, 1996. - 191 С.

23. Верещак И. В. Микроудобрения при интенсивных технологиях / И.В. Верещак // Химизация сельского хозяйства. 1988. - №8. -С. 73-75.

24. Владыкина Р. Н., Кузнецов М.Ф., Иванов В.П. Влияние микроэлементов на урожай многолетних трав на фоне повышенных доз удобрений и орошения / Р.Н, Владыкина, М.Ф. Кузнецов, В.П. Иванова// Агрохимия. 1984. - № 5. - С. 67-71.

25. Власюк П. А. Участие микроэлементов в обмене веществ растений / П.А. Власюк, В.А. Жидков, В.И. Ивченко // Биологическая роль микроэлементов. -М., 1983. С. 97-195.

26. Водяницкий Ю. Н. Методы последовательной экстракции тяжелых металлов из почв — новые подходы и минералогический контроль (аналитический обзор) / Ю.Н. Водяницкий // Почвоведение. — 2006. -№10-С. 1190-1199.

27. Володько И. К. Микроэлементы и устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды / И.К. Володько. — Минск: Наука и техника, 1983.-С. 192.

28. Волошин Е. И. Кобальт в почвах и растениях фоновых территорий / Е.И. Волошин // Агрохимический вестник. №3. - 2002. — С. 47-54

29. Воробьева JI. А. Химический анализ почв. М.; Изд-во МГУ, 1998, 271 с.

30. Гайдукова Н. Г. Влияние различных агротехнических приемов на подвижность тяжелых металлов в почве. / Н.Г. Гайдукова // Тр. / КубГАУ. -1995. Вып. № 339 (367).

31. Гайдукова Н. Г. Мониторинг содержания тяжелых металлов в системе почва-растение / Н.Г. Гайдукова, Н.Г. Малюга, А.В.

32. Загорулько // Изв. Вузов. Пищевая технология 2000. - №2-3. — С.35-39

33. Гайдукова Н. Г. Влияние агрохимических средств земледелия на содержание свинца и кадмия в черноземе выщелоченном и озимой пшенице (статья) / Н.Г. Гайдукова, Н.А. Кошеленко, И.И. Сидорова // Тр. / КубГАУ. 2008. -Вып. № 1.

34. Гедройц К. К. Почвенный поглощающий комплекс, растение и удобрение / К.К. Гедройц. JL: Сельхозгиз, 1935. — с. 343.

35. Говорина В. В. Содержание и распределение кадмия, свинца и никеля в растениях яровой пшеницы в зависимости от уровняминерального питания и загрязнения тяжелыми металлами / В.В. Говорина, Н.Г. Раконов, Лин Сопхеак // Агрохимия. 2007. № 3. -С. 61-66.

36. Государственный доклад о свинцовом загрязнении окоружающей среды Российской Федерации и его влиянии на здоровье населения //Зеленый мир. 1997. - № 5. - С.4-16.

37. Григорьева Т.И., Просянников О.И. Содержание тяжелых металлов в зерне яровой пшеницы // Агрохимический вестник, 2005. №5. с. 15-16.

38. Громова Е. А. Влияние основных свойств почвы на химическое состояние в ней цинка / Е.А. Громова // Агрохимия. 1973. - №1. -С. 147-153.

39. Губанов Я. В. Озимая пшеница / Я.В. Губанов, Н.Н. Иванов. М.: Агропромиздат, 1988.-303 с.

40. Даутов Р. К. Микроэлементы в сельском хозяйстве / Р.К. Даутов, В.Г. Минибаев, И.А. Тайсин. Казань: татар, кн. изд-во, 1985. -64 с.

41. Добровольский В. В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние / В.В. Добровольский. М.: Мысль, 1983. - 272 с.

42. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. — М.: Агропромиздат, 1985.-351 с.

43. Дуглас П. О. Воздействие загрязнения микроэлементами на растения / П.О. Дуглас // Загрязнение воздуха и жизнь растений. — 1988. С. 327-356.

44. Журавлева Е. Г. Закономерности распределения микроэлементов в почвах / Е.Г. Журавлева // Тр. / Почв, ин-т им. В.В. Докучаева. -М., 1985.-С. 6-11.

45. Журавлева Е. Г. О динамике микроэлементов в почвах / Е.Г.Журавлева // Тр. / ВИУА. -1982. Вып. № 62. - С. 40-45.

46. Ивашкина Н. В. Блокирование калиевых каналов клеток корня тяжелыми металлами и стронцием / Н.В. Ивашкина, О.А. Соколов // Агрохимия. 2006. - № 12. - С. 47-53.

47. Ивченко А.С. Влияние марганца и цинка на развитие и урожай зерновых культур на североприазовских черноземах // Агрохимия, 1971. №9. с. 113-117.

48. Ильин В. Б. Биогеохимия и агрохимия микроэлементов (Мп, Си, Мо, В) в южной части Западной Сибири / В.Б. Ильин. — Новосибирск: Наука, 1973. 390 с.

49. Ильин В. Б. К экологии промышленных городов / В.Б. Ильин // Тяжелые металлы и радионуклеиды в агроэкосистемах. М.: РАСХН; Агроэколлас, 1994 - С. 42-48.

50. Ильин В. Б. Буферные свойства почвы и допустимый уровень ее загрязнения тяжелыми металлами / В.Б. Ильин // Агрохимия. — 1997. -№ 11-С. 65-70.

51. Ильин В. Б. О биогенном накоплении макро и микроэлементов в профиле черноземов и дерново-подзоличтых почв / В.Б. Ильин // Изв. СО АН СССР. Сер. Биол. науки. 1985. - Вып. 3. - С. 20-25.

52. Ильин В. Б. К оценке массопотока тяжелых металлов в системе почва сельскохозяйственная культура / В.Б. Ильин // Агрохимия. -2006. - №3 - С. 52-59.

53. Ильин В. Б. Распределение свинца и кадмия в растениях пшеницы, произрастающей на загрязненных этими металлами почвах / В.Б. Ильин, М.Д. Степанова // Агрохимия. 1980. - № 5. - С. 114-118.

54. Кабанов Ф. И. Микроэлементы и растения / Ф.И. Кабанов. — М.: Просвещение, 1977. — 136 с.

55. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас. М.: Мир, 1989. - 439 с.

56. Карпова Е. А. Накопление тяжелых металлов растениями озимой ржи и овса при применении азотных, калийных и длительном последействии фосфорных удобрений на дерново-подзолистой почве / Е.А. Карпова, Ю.А. Потатуева // Агрохимия. 2005. - № 4. -С. 59-66.

57. Карта загрязнений химическими элементами почв Краснодарского края и республики Адыгея / Резников Н.В. и др.. — Саратов: Роскартография, 2000.

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

59. Корсунова М. И. Содержание и динамика подвижной меди в почвах поймы р. Кубань / М.И. Корсунова, Абедин Джейнал // Тр. / КубГАУ. 1992. -Вып. №> 325 (353)-С. 12-17.

60. Корсунова М. И. Содержание цинка, меди, молибдена в органах растений риса / М.И. Корсунова, Абелин Джейнал // Тр. / КубГАУ. 1992. - Вып. № 339 (367). - С. 8-10.

61. Кузнецов А. В. Контроль техногенного загрязнения почв и растений / А.В. Кузнецов // Агрохим. вестн. 1997. - № 5. - С. 4851

62. Кураков В. И. Влияние длительного применения удобрений на содержание тяжелых металлов в выщелоченном черноземе и продукции зерносвекловичного севооборота / В.И. Кураков, О.А. Минакова, JI.B. Александрова // Агрохимия. 2006.- № 11. - С. 5965.

63. Ладогин В. Ф. Влияние комплексного применения средств химизации на содержание тяжелых металлов в почве и растениях / В.Ф. Лагодин // Химия в сельском хозяйстве. 1995. - № 4 - С. 3235.

64. Лунина А. А.Содержание тяжелых металлов в почвах предгорных районов Краснодарского края / А.А. Лунина, И.Е. Лященко, В.Н. Бегулов // Агрохим. вестн. 2002. - № 3. - С. 117-119

65. Лурье А. А. Поступление цинка и кадмия в зерновые культуры из почвы, удобренной осадком сточных вод / А.А. Лурье, А.Д. Фокин, В.А. Касатиков // Агрохимия. 1995. - № 11. - С. 80-92.

66. Магомедова Л. А. Сезонное потребление и биологический круговорот бора, цинка и йода в агроценозе озимой пшеницы на каштановой почве / Л.А. Магомедова, Н.И. Рамазанова, П.Р. Хизроева // Агрохимия. 1991. - № 8. - С. 80-86.

67. Малюга Н. Г. Озимая пшеница на Кубани / Н.Г. Малюга. -Краснодар: Кн. изд-во. 1992. - с. 240.

68. Малюга Н. Г. Эффективность применения микроэлементов под озимую пшеницу в Северной зоне Кранодарского края / Н.Г. Малюга, Е.П. Грибачев, А.К. Тимофеева // Тр. / КубГАУ. 1991'. -Вып. № 320 (348). - С. 113-118.

69. Мамилов Ш. 3. Цинк в почвах и питание растений цинком / Ш.З. Мамилов, А.К. Саданов, А.И. Илялетдинов // Агрохимия. -1987.-№4.-С. 107-115.

70. Методические рекомендации по проведению полевых илабораторных исследований почв и растений при контролезагрязнения окружающей среды металлами / под ред. Н.Г. Зырина и С.Г. Малахова. — М.: Гидрометеоиздат, 1981. 109 с.

71. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими элементами. Утверждены зам. Главного санитарного врача СССР 123 марта 1987 г. № 4266-87 // Сборник методик. Москва, 1988.

72. Милащенко Н. 3. программа исследований тяжелых металлов в Географической сети опытов со средствами химизации / Н.З. Милащенко // Химия в сельском хозяйстве. 1995. - № 4 - С. 4-7.

73. Милащенко Н. 3. Экологические проблемы в интенсивном земледелии / Н.З. Милащенко // Экологические проблемы химизации в интенсивном земледелии. — М., 1990. С. 3-10.

74. Минеев В. Т. Тяжелые металлы и окружающая среда в условиях современной химизации / В.Т. Минеев, А.А. Алексеев, Т.А. Гришина // Агрохимия. 1982. - № 9. - С. 126-160.

75. Минеев В. Г. Проблема тяжелых металлов в современном земледелии / В.Г. Минеев //Тяжелые металлы и радионуклиды вагроэкосистемах. -М.: РАСХН: Агроэколас, 1994. С. 5-11.

76. Минеев В. Г. Агрохимия и биосфера / В.Г. Минеев. М.: Колос, 1984.-247 с.

77. Минкина Т. М. Взаимодействие тяжелых металлов с органическим веществом чернозема обыкновенного / Т.М. Минкина, Г.В. Мотузова, О.Г. Назаренко // Почвоведение. 2006. - № 7. - С. 804811.

78. Морачевская Е. В. Влияние кадмия на поглощение и передвижение элементов питания растений / Е.В. Морчаловская // Агрохим. вестн. 2003. - № 1.-С. 38-39.

79. Мотузова Г. В. Зависимость подвижности цинка от химических свойств почв / Г.В. Мотузова, А.А. Попова // Агрохимия. 1989. -№8. - С. 81-88.

80. Муравьев А.Г. Практическое руководство. Оценка экологического состояния почвы /А.Г. Муравьев, Б.Б. Карыев, А.Р. Ляндзберг. -СПб.: Крисмас+, 2000. 152 с.

81. Нечаева Э. Г. Некоторые особенности содержания и выноса микроэлементов озимой пшеницей / Э.Г. Нечаева // Агрохимия. -1978.-№ 11.-С. 59-62.

82. Ноздрюхина Л. Р. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека / Л.Р. Ноздрюхина. М.: Наука, 1977. - 184 с.

83. Обухов А. И. Детоксикация дерново-подзолистых почв, загрязненных тяжелыми металлами: теоретические и практические аспекты / А.И. Обухов, И.О. Плеханова // Агрохимия. 1995. - № 2 -С. 108-117.

84. Орлов Д. С. Микроэлементы содержатся в почвах, породах и живых организмах / Д.С. Орлов // Сорос. Образов, журн. 1998. -№ 1. — С. 61-68.

85. Орлов Д. С. Химия почв / Д.С. Ордов. М.: Изд-во Высш. шк., 2005.-558 с.

86. Орлов Д. С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении / Д.С. Орлов, JI.K. Садовникова, И.Н. Лозановская. -М.: Высш. шк., 2002. 334 с.

87. Охрименко М. Ф. К вопросу о влиянии на растения сочетаний микроэлементов / М.Ф. Охрименко, Д.М. Кузьменко, Л.А. Сивак // Микроэлементы в обмене веществ и продуктивности растений. — Киев, 1984.-С. 16-20.

88. Панин М. С. Влияние минеральных удобрений на содержание цинка в системе почва — растение, в условиях орошения / М.С. Панин, Б.П. Лобода // Агрохимия. 1978. - № 10. - С. 107-112.

89. Парасюта А. Н. Влияние многолетнего применения удобрений на накопление тяжелых металлов в черноземе выщелоченном / А.Н. Парасюта, А.И.Столяров, В.П. Суетов // Агрохимия. — 2000. № 11. -С. 62-65.

90. Парибок Т. А. Влияние цинка на поглощение и использование фосфора растениями / Т.А. Парибок, Н.В. Алексеева-Попова // Физиология растений. 1965. - Т. 12. - Вып. 4. - С. 591-598.

91. Пейве Я. В. Агрохимия и биохимия микроудобрений / Я.В. Пейве. М.: Наука, 1980. - 430 с.

92. Пейве Я. В. Микроэлементы и фиксация атмосферного азота / Я.В. Пейве. -М.: Наука, 1971. 51 с.

93. Переломов Л. В. Иммобилизация водорастворимых солей цинка в почве / Л.В. Переломов, Д.Л. Пинский // Агрохимия. 2005. - № 7. -С. 66-72.

94. Петербургский А. В. Агрохимия и физиология питания растений / А.В. Петербургский. М.: Россельхозиздат, 1971. - 333 с.

95. Петербургский А. В. Физиологическая роль меди и молибдена / А.В. Петербургский, З.П Антонова, Б.А. Николов. М.: Наука, 1972.-С. 40-56.

96. Петерсон Ф. Дж. Известкование в связи с дефицитом цинка в рисе /

97. Ф. Дж. Петерсон, А.Р. Свобода, Дж.Е. Седберри // Тр. X Междунар. конгр. почвоведов. 1974. - Т. 4. - С. 177-184.

98. Потатуева Ю. А. Влияние длительного применения фосфорных удобрений на накопление в почве и растениях тяжелых металлов и токсичных элементов / Ю.А. Потатуева // Агрохимия. 1994. -№ П.-С. 98-113.

99. Потатуева Ю. А. Влияние карбоната кадмия на урожайность сельскохозяйственных культур, подвижность кадмия в почве и накопление растениями / Ю.А. Потатуева, Е.Г. Прищеп, Н.К. Сидоренкова // Агрохимия. — 2005. № 8. - С. 50-57.

100. Потатуева Ю. А. Влияние длительного применения фосфорных удобрений на накопление в почве и растениях тяжелых металлов и токсичных элементов / Ю.А. Потатуева, Ю.И. Касицикий, А.Д. Хлыстовский // Агрохимия. 1994. - № 11. - С. 98-113.

101. Потатуева Ю. А. Агроэкологическое значение примесей тяжелых металлов и токсичных элементов в удобрениях /Ю.А. Потатуева, Е.Г. Прищеп, Н.К. Сидоренкова // Агрохимия. 2002. - № 1. - С. 8595.

102. ИЗ. Потатуева Ю. А. Влияние карбоната кадмия на урожай сельскохозяйственных культур, подвижность кадмия в почве и накопление растениями / Ю.А. Потатуева, Е.Г. Прищеп, Н.К. Сидоренкова // Агрохимия. 2005. - № 8. - С. 50-57.

103. Почвенная карта Кранодарского края. Масштаб 1:400000. -Волгоград, 1999.

104. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв. / под ред. Д.С. Орлова, В.Д. Васильевской. М.: Изд-во МГУ, 1994. - 272 с.

105. Протасов В. Ф. Экология, здоровье и природопользование в России / В.Ф. Протасов, А.В. Молчанов. — М.: Финансы и статистика, 1995. 140 с.

106. Протасова Н. А. тяжелые металлы в черноземах и культурныхрастениях Воронежской области / Н.А. Протасов // Агрохимия. -2005. -№ 2. С. 80-86.

107. Протасова Н. А. Формы соединений никеля, свинца и кадмия вчерноземах центрально-черноземного региона / Н.А. Протасова, Н.С. Горбунова // Агрохимия. 2006. - № 8. - С. 68-76.

108. Редькин Н. Е. Краснодарский край: почвы предгорных и горных районов / Н.Е. Редькин, Е.В. Тонконоженко // Агрохим. характеристика почв СССР. Районы Сев. Кавказа. М., 1964. - С. 93110.

109. Рубилин Е. В. Микроэлементы в почвах Северного Кавказа / Е.В.

110. Рубилин. Л.: Изд.-во ЛГУ, 1968. - 56 с.

111. Рудакова Э. В. Микроэлементы: поступление, транспорт ифизиологические функции в растениях / Э.В.Рудакова, К.Д. Каракис, Т.Н. Содоршина и др. — Киев: Наукова думка, 1987. — 184 с.

112. Садовская Э. Н. Влияние кобальта на углеводный обмен бобовыхрастений: автореф. дис. . канд. биол. наук / Э.Н.Садовская; ТСХА. -Москва, 1978.-17 с.

113. Садименко П. А. Северный Кавказ / П.А. Садименко, Г.Д. Белицина,

114. К.Х. Бясов // Микроэлементы в почвах СССР. М., 1981. - С. 159182.

115. Самедова А. Д. Влияние микроэлементов на азотный обмен в растениях: автореф. дис. . канд. биол. наук / А.Д. Самедова. — Баку, 1966.-28 с.

116. Селевцова Г. А. Агрохимическое значение примесей микроэлементов в минеральных удобрениях и известковыхматериалах / Г.А. Селевцова, Ю.А. Потатуева // Агрохимия. 1981. - № 9. - С. 132-138.

117. Селезнёва Б. М. Влияние загрязнения почвы кадмием на продуктивность потомков ярового ячменя / Б.М. Селезнева, Л.И. Гончарова, B.C. Анисимов // Агрохимия. 2005. - № 10. - С. 88-91.

118. Сергеева Н. Г. Некоторые микроэлементы в почвах и табаках Кубани

119. Н.Г. Сергеева // Агрохимия. 1996. - № 3. - С. 89-94.

120. Сидельников Н. Л. Контроль тяжелых металлов в почвах и растенияхстепных районов Южного Урала / Н.Л. Сидельников, Н.А. Корнева,

121. B.Н. Яичкин // Агрохим. вестн. 2002. - № 3. - С. 145-148.

122. Симакин А. И. Природные источники микроэлементов их эффективность в условиях Краснодарского края / А.И. Симакин // Микроэлементы и естественная радиоактивность почв: Материалы 3-го Межвуз. совещ. 6-9 дек. 1961 года. Ростов-на-Дону, 1962. -С. 97-100.

123. Скрипниченко И. И. Оценка токсического действия тяжелых металлов (свинца) на растения овса / И.И. Скрипниченко, Б.Н. Золотарева// Агрохимия. 1981. - № 1. - С. 103-109.

124. Собачкин А. А. Микроэлементы в земледелии СССР / А.А. Собачкин

125. Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйствеи медицине. Самарканд, 1990. — С. 229-231.

126. Солдатов В. П. Обеспеченность почв РСФСР микроэлементами / В.П.

127. Солдатов // Химия в сельском хозяйстве. — 1987. — Т. 25. № 1. —1. C. 30-32.

128. Старченков Е. П. Влияние физиологически активных веществ и микроэлементов на поступление и обмен веществ в растениях: автореф. дис. . канд. биол. наук / Е.П. Старченков; КГУ. Киев, 1961,- 19 с.

129. Степанюк В. В. Влияние различных соединений цинка на урожай культур и его поступление в растения / В.В. Степанюк, С.П.

130. Голенецкий II Агрохимия. 1990. - № 3. - С. 85-91.

131. Степанюк В. В. Влияние высоких доз цинка на элементный состав растений / В.В. Степанюк, С.П. Голенецкий // Агрохимия. 1991. -№ 7. - С. 60-66.

132. Стефанский К. С. Влияние различных соединений цинка на рост растений / К.С. Стефанский // Агрохимия. 1984. - № 11. — С. 112117.

133. Суднев П. Е. Повышение качества зерна пшеницы / П.Е. Суднев. -М.: Агропромиздат, 1986. 205 с.

134. Суслина JI. Г. Накопление Си, Zn, Cd и Pb ячменем из дерново-подзолистой и торфяной почв при внесении калия и разном рН / Л.Г. Суслина, А.Н. Анисимова, С.В. Круглов // Агрохимия. 2006. -№ 6. - С. 69-79.

135. Тарасов В. М. Физиологические особенности яблони в условиях медной недостаточности / В.М. Тарасов, В.Ф. Коваленко // Изв. ТСХА.-М., 1970.-Вып. 1.-С. 141-151.

136. Тома С. И. Микроэлементы и урожай / С.И. Тома, И.З. Рабинович, С.Г. Великсар. Кишинев: Штиинца, 1980. - 135 с.

137. Томсон Л .М. Почвы и их плодородие / Л.М.Томсон, Ф.П. Троу. -М.: Колос, 1982.-320 с.

138. Тонконоженко Е. В. Действие микроэлементов на урожай сельскохозяйственных культур в условиях Краснодарского края / Е.В. Тонконоженко // Химия в сельском хозяйстве. — 1966. № 5 -С. 9-14.

139. Тонконоженко Е. В. Медь в почвах древней дельты р. Кубань и применение медьсодержащих удобрений при выращивании риса / Е.В. Тонконоженко, Текое Фови // Тр. / КубСХИ. 1989. — Вып. № 301 (329).-С. 87-92.

140. Тонконоженко Е. В. Микроудобрения и урожай сахарной свеклы / Е.В. Тонконоженко // Тр. /КубСХИ. 1968. - Вып. № 17 (45).1. С. 159-198.

141. Тонконоженко Е. В. Микроудобрения в Краснодарском крае / Е.В. Тонконоженко // Агрохимия и удобрения полевых культур. — Краснодар, 1968. С. 239-257.

142. Тонконоженко Е. В. Микроэлементы в почвах, водах и растениях Краснодарского края и применение микроудобрений: автореф. дис. . д-ра. биол. наук / Е.В. Тонконоженко; МГУ. — М., 1969. 36 с.

143. Тонконоженко Е. В. Микроэлементы в почвах Кубани и применение микроудобрений / Е.В. Тонконоженко. Краснодар: Кн. Изд-во, 1973.- 110 с.

144. Тонконоженко Е.В. Некоторые данные об эффективности микроэлементов в сельскохозяйственном производстве Краснодарского края / Е.В. Тонконоженко //Агрохимия, 1964, № 9 с. 106-112.

145. Трейман А. А. О содержании микроэлементов в питательных смесях для выращивания пшеницы / А.А. Трейман // Агрохимия. -1984.-№2.-С. 78-86.

146. Тяжелые металлы в системе почва — растение — удобрение / под ред. М.М. Овчаренко. М., 1997. - 228 с.

147. Удельнова Т. М. Соединения железа, меди, марганца в листьях высших растений / Т.М. Удельнова, С.Г. Юферова, Е.А.Бойченко // Изв. АН СССР. 1971. - С. 1-100.

148. Удрис Г. А. Биологическая роль цинка / Г.А. Удрис, Я.А. Нейланд. Рига: Знание, 1981. - 179 с.

149. Филимонов П. Н. К вопросу о взаимосвязи минерального кобальта и витамина В12 и их влияние на рост, развитие и урожай некоторых сельскохозяйственных растений / П.Н. Филимонов // Биол. роль кобальта. -М., 1969.-С. 15-18.

150. Хабарова Т. В. Особенности поведения меди, олова, хрома и ванадия в почвах / Т.В. Хабарова, В.А. Хабаров // Рациональноеприродопользование в условиях техногенеза. — М., 1998. С. 96101.

151. Химическое загрязнение почв и их охрана. Словарь-справочник / под. ред. Д.С. Орлова. М.: Агропромиздат, 1991. — 250 с.

152. Хлюпина М. И. Влияние марганцевых микроудобрений на рост, развитие, продуктивность риса на лугово-черноземовидных почвах Кубани / М.И. Хлюпина, Н.А. Мельникова //Тр. / КубСХИ. 1982.- Вып. № 211 (239). С . 65-73.

153. Хлюпина М. И. Влияние молибдена и ванадия на содержание азота в почве и урожай риса / М.И. Хлюпина // Тр. / КубСХИ. 1979. -Вып. № 178 (206). - С. 45-52.

154. Хлюпина М. И. Влияние цинка на урожайность риса / М.И. Хлюпина, Р.Б. Столовицкий, Е.П. Алешин // Агрохимия. 1985. -№ 12. - С. 100-102.

155. Хлюпина М. И. Предпосевная обработка семян микроэлементами одновременно с протравливанием / М. И. Хлюпина // Тр. / КубСХИ.- 1978. Вып. № 162 (190). - С. 59-62.

156. Чернавина И. А. Роль железа и меди в образовании хлорофилла у высших растений / И.А. Чернавина //Тр. ВИУА. — 1972. Вып. № 2. -С. 176-786.

157. Чернавина И. А. Физиология и биохимия микроэлементов / А.В. Чумаков. -М.: Наука, 1983. 120 с.

158. Черных Н. А. Экотоксилогические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами / Н.А. Черных, Н.З. Милащенко, В.Ф. Ладонина. М., 1999. - 287 с

159. Чумаков А. В. Биологическая роль микроэлементов / А.В. Чумаков. -М.: Наука, 1983.- 120 с.

160. Чумаченко И. Н. Влияние микроэлементов на урожайность / И.Н. Чумаченко //Химизация сельского хозяйства. 1989. - № 12. -С. 20-22.

161. Чумаченко И. Н. Физиологическая роль микроэлементов в питании растений / И.Н. Чумаченко // Химизация сельского хозяйства. -1989. № 11.-С. 30-32.

162. Чурбанов В. М. Микроудобрения / В.М. Чурбанов. М.: Россельхозиздат, 1976. — 25 с.

163. Шальтенене Е. Изменение фосфорно-углеводного обмена в растениях под действием меди и цинка: автореф. дис. . канд. биол. наук / Е. Шальтенене. — Вильнюс, 1965. — 18 с.

164. Шеуджен А.Х. Биогеохимия / А.Х. Шеуджен. Майкоп, 2003. -1028 с.

165. Шеуджен А. X. Влияние меди на формирование корневой системы риса / А.Х. Шеуджен // Материалы конф. молодых ученых ВНИИ риса. Краснодар, 1983. - С. 18-20.

166. Шеуджен А. X. Влияние микроэлементов на химический состав и урожайность риса / А.Х. Шеуджен, В.Т. Рымарь, О.И. Чижикова // Агрохимия. 1985. - Часть 3. - С. 174.

167. Шеуджен А. X. Влияние микроэлементов на азотный обмен в растениях риса / А.Х. Шеуджен, Е.П. Алешин, О.А. Досеева // Агрохимия. 1992. - № 12. - С. 56-63.

168. Шеуджен А. X. Влияние микроудобрений на содержание элементов минерального питания в растениях риса / А.Х. Шеуджен, Е.Р. Штец, О.А. Досеева // Агрохимия. 1993. - № 11. - С. 34-42.

169. Шеуджен А. X. Ингибирование микроэлементами потерь азота из удобрений в затопленной почве / А.Х. Шеуджен, К.М. Авакян // Тез. докл. VIII Всесоюз. съезда почвоведов. — Новосибирск, 1989. — Часть 3. С. 228.

170. Шеуджен А. X. Роль кобальта в жизни растений и применение кобальтовых удобрений в рисоводстве / А.Х. Шеуджен, Н.Е.Алешин, О.А. Досеева . Махачкала, 1997. - 29 с.

171. Шеуджен А. X. Роль марганца в жизни растений и применениемарганцевых удобрений в рисоводстве / А.Х. Шеуджен, Н.Е.Алешин, О.А. Досеева. Махачкала, 1997. - 31 с.

172. Шеуджен А. X. Роль меди в жизни растений и применение медных удобрений в рисоводстве / А.Х. Шеуджен, Н.Е.Алешин, Ю.А.Морозов . Краснодар, 1997. - 27 с.

173. Шеуджен А. X. Рост, развитие и продуктивность риса в зависимости от обеспечения его медью: автореф. дис. . канд. биол. наук / А.Х. Шеуджен; МГУ. -М., 1985. 24 с.

174. Шеуджен А. X. Рост, развитие и продуктивность растений риса при предпосевной обработке семян медью // А.Х. Шеуджен // Докл. ВАСХНИЛ. 1986. - № 4. - С. 43-45.

175. Шеуджен А. X. Цинк в жизни растений и применение цинковых удобрений в рисоводстве / А.Х. Шеуджен, Н.Е. Алешин, Т.Н. Бондарева. — Краснодар, 1996. 29 с.

176. Школьник М. Я. Значение микроэлементов в жизни растений и в земледелии / М.Я.Школьник. Л.: Изд-во АН СССР, 1950. - 512 с.

177. Штомпель Ю. А. Деградация почв и почво-водо-охранное земледелие / Ю.А. Штомпель, Н.С. Котляров, А.И. Трубилин. -Краснодар: Сов. Кубань, 2001. 520 с.

178. Ягодин Б. А. Влияние молибдена и кобальта на урожай и фиксацию азота у кормовых бобов при различной обеспеченности минеральным азотом / Б.А. Ягодин, И.В. Верниченко, Н.А. Савидов //Вопр. рацион, использования удобрений. — М., 1985. С. 57-61.

179. Ягодин Б. А. Кобальт в жизни растений / Б.А. Ягодин. М.: Наука, 1970.-343 с.

180. Ягодин Б. А. Проблемы микроэлементов в биологии / Б.А.Ягодин, Е.Н. Максимова, С.М. Саблина // Агрохимия. 1988. - № 7. - С. 128134.

181. Ягодин Б. А. Вариабельность микроэлементного состава зерна основных злаковых культур и факторы её определяющие / Б.А. Ягодин, С.П. Трошин, Н.А. Кокурин // Агрохимия. 1989. - № 3.- С. 125-135.

182. Ягодин Б. А. Содержание микроэлементов цинка и кобальта в почве и растениях в зависимости от применяемых удобрений / Б.А. Ягодин, И.В. Тищенко // Вестн. сельскох. наук. — 1978. № 3. — С. 42-50.

183. Ягодин Б. А. Физиологическая роль кобальта и факторы влияющие на его поступление в растения / Б.А. Ягодин, Г.А. Ступакова // Агрохимия. 1989. - № 12. - С. 111-120.

184. Ягодин Б. А. Кадмий в системе почва — удобрение растения — животные организмы и человек / Б.А. Ягодин, С.В. Виноградова, В.В. Говорилина // Агрохимия. - 1989. - № 5. - С. 118-130.

185. Andersen A. Atmospheric heavy metal deposition in the Copenhagen area / A. Andersen, M.F. Hovmand // Environm. Pollut. 1978. - V. 17. -P. 133-151.

186. Angelone M. Trace element concentrations in soils and plants of Western Europe / M. Angelone, C. Bini // Biogeochemistry of trace metals / Eds. Adriano D.C. Lewis Publ. 1991. - 306 p.

187. Andrews S. M. Distribution of trace element pollutants in a contaminated grassland acosystem established on metalliferous flourspar tailines. 2: Zinc. / S.M. Andrews, M.S. Johnson, J.A Cooke // Environm. Pollut. 1989. - V. 39. - P. 241-252.

188. Arbeidsrapport fra Miljoslyrelsen. Soil Quality Criteria for selected inorganic compounds / Arbeidsrapport fra Miljoslyrelsen // Eds. Scott-Fords-mand J J. Pedersen M.B. NERI. Dept. of Terrestrial ecology.1995.-№48.-200 p.

189. Arhus Amt. Tungmetaller i Arhus Amt: Baggrundsvacrdier i tertiere sedimenter og rececnte jordbunde / Arhus Amt // Technisk rapport. -1992.-P. 116.

190. Baker D. E. Copper / D.E. Baker, Eds. Alloway, B.J. Blackie// Heavy metals in soils. 1990. - P. 151-176.

191. Beeby A. Toxic melal uptakv and essential metal regulation in terrestrial invertebrates: a review // Metal ecotoxicology concepts & applications / A. Beeby, Eds. Newmann M.C., Melntosh A.W. Chelsea. - Mich.: Lewi's Publ., 1991.- 190 p.

192. Beyer W. N., Cromartie E.J. A survey of Pb, Cu, Zn, Cd, Cr, As and Se in earthworms and soil from diverse sites // Environ. Monit. Assessment. 1987. V. 8. P. 27-36.

193. Beyer W. N., Anderson A. Toxicity of woodlice of zinc and lead oxides added to soil litter /W.N. Beyer // Ambio. 1985. - V. 14. - P. 173-174.

194. Britton P. Standardizing and Impiementring Good Laboratory Practices. / P. Britton, N.H. Perkins // ASTM Standardization News. 1992. - № 4 -P. 54-57.

195. Bowen H. I. Environmental chemistry of the Elements / H.I. Bowen. -N.Y.: Acad. Press, 1979. 333 p.

196. Burton K. W. The influence of heavy metals upon the growth of sitka-spruce in South Wales forests / K.W/ Burton, E. Morgan // Plant Soil. -1984.-V. 78.-P. 271-282.

197. Chander K. Ejects of heavy metals f past applications of sewage sludge on microbial hi ass and organic matter accumulalion in sandy and siltyloam U.K. soil / K. Chander, P.C. Brookes // Soil Biol. Biochem. V. 23. - P. 927-932.

198. Cascio I. International Environmental Management Standards /1. Cascio // ASTM Standartization News. 1994. - № 4. p. 44-46.

199. Chambord A. European Standardization, ASTM Standardization News / A.Chambord. 1986. - No 6. - P. 44-48.

200. Chappelka A. H. Effect of soil-applied lead on seedling growth and ectomycorrhizal colonization of Loblolly pine / A.H Chappelka, J.S. Kush Runion, S. Meier Kelley // Environm. Pollut. 1991. - V. 72. - P. 307-316.

201. De Hann S. Acceptable levels of heavy metals (OJ, Cr, Cu, Ni. Ph. Zn) in soils, depending on their clay and humus content and cation-exchange capacity / S. De Hann, H. Retfeld H., W. van Driel // Instituut voor Bodemvruchtbaarheid. 1985. - P. 9-85.

202. Eriksson J.E. Factors influencing adsorption and plant uptake of cadmium from agricultural soils / J. E. Eriksson // Uppsala: Swedish University of Agricultural Sciences. 1990. - 104 p.

203. Ewers U. Lead ./ U. Ewers, W. Schlipkoterll // Metals and their compounds in the environment, Eds. Merian H.N.Y.: Wien-heim. -1991.

204. F AO-UNESCO Soil map of the world. Wageningen, ISRIC, 1994.

205. Fomina O.N. International ecological standards in Russia / O.N. Fomina, A.G. Fomin // In: 12th International Congress of Chemical and Process Engineering. CHINA'96. - Praga, 1996. - Vol. 1. - P. 124.

206. Fordo D.A. Zinc deficiency in rice. Soil factors associated with the deficiency / D.A. Fordo., S. Voshida, C. Asher // Plant and Soil. 1975. -V. 42. -№ 3. - P. 537-550.

207. Giordano P.M. Rice response to Zn in flooded and unflooded soil / P.M. Giordano, J.J Mortvedt // Agronomy. 1972. - V. 64. - P. 521-524.

208. Greeger M. Cadmium uptake in wheat influence of nitrogen andnitrogen supplementation / M. Greeger, T. Landberg, L. Bengtsson // Rep. from Cadmium Seminar « Cadmium from Plough to Plate», 12 June 2002 in Uppsala, Sweden. Uppsala, 2002. P. 17.

209. Gaughofer J. Chromium / J. Gaughofer, V. Bianchi // Metals and (heir compounds in the environment / Ed. Merian V.C.H.N.Y.: Wicnheim, 1991.-P.1439.

210. Hartenstein R. Effects of heavy metal and other elemental additives to activated sludge on growth of Eisenia foetida / R. Hartenstein, E.F. Neuhauser, A. Narahara// J. Environ. Qual. 1981. - Y. 10. - № 3. -P. 372-376.

211. Hopkin S.P. Species-specific differences in the net similation of zinc, cadmium, lead, copper and iror terrestrial isopods Oniscus asellus and Porcelito soer / S.P. Hopkin // J. Appl. Ecol. 1990. - V. 27. - P. 460474.

212. Hopkin S. P. Ecological implications of «95% protection levels» for metals in soil // Oikos. 1991. V. 66. P. 137-141.

213. Ho Y. B. Elevated levels of lead and other als in roadside soil and grass and their use to malarial metal deposition in Hong Kong / Y. В. Ho, K.M. Tai // Environ. 1988. - V 49. - P. 37-51.

214. Hutton M. The environmental, implications of cadmium in phosphate fertilizers / M. Hutton // Phosphorus and Potassium. 1983. T. 123. № 1/2. - P. 33-36.

215. Iadhav В. B. Effect of soil and foliar application of zinc on rice / B.B. Iadhav, V.H. Pati, S.B. Kadrekaz // J. Maharashtra Agr. Univ. -1983. V. 8. - № 3. - P. 227-228.

216. ISO Council resolutions 1947-1992. Geneve: ISO. 1992. 202 p/

217. Jonsson J. O. The effect of fertilization for higher protein content on Cd level in wheat grain / J.O. Jonsson, J. Eriksson. // 7th ICOBTE. Uppsala, 2003.-V3.-P. 242-243.

218. Janssen M.P.M. Comparison of cadmium kinetics in four soil arthropod species / M.P.M. Janssen, A. Bruins, Т.Н. De Vries // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1991. - V. 20. - P. 305-312.

219. Janus J.A. Integrated criteria document zinc / J.A. Janus. // Apid. RIVM report 710401028. 1993.- 83 p.

220. Janssen M.P.M. Biomagnifications of metals in terrestrial ecosystems / M.P.M. Janssen, N.M. van Straalen // Sci. Environ. 1993. - Sci. -P. 51 1-524.

221. Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plants / A. Kabata-Pendias,. H. Pendias // Florida, Boca Raton: CRC press. 1992. - 365 p.

222. Kabata-Pehdias A. Biogeochemical pierwi astkow sladowych / A. Kabata-Pendias,. H. Pendias. Warszawa: PWN, 1999. - 398 p.

223. Landberg T. Influence of N and N supplementation on Cd accumulation in wheat greins / T. Landberg, M. Greger // 7th ICOBTE. Uppsala, 2003.-V. 3.-P. 90-91.

224. Lepp N.W. Effect of heavy metal pollution on plants / N.W. Lepp // Appl. Sci. Publ. 1980. - 290 p.

225. Misra A.K. Upteke of Zn and Cu in relation to growth and yield of rice Varietis of differentions / A.K. Misra, P.K. Nayar, S. Patnaik // Indian. I. Agr. Sc. 1984. - V. 54. - № 5. - P. 395-403.

226. Mortverdt J.J. Response of corn to zinc and chromium in municipal wastes applied to soiln / J.J. Mortverdt, P M. Giordano // J. Env. Qual. -1975.-V. 4.-P. 170-174.

227. Meinardi C.R. Soil qualify Fetite ground for siandardization / C.R. Meinardi // ASTM Standardization News. 1996. - V 2. - P. 8-12.

228. Ohnesorge K.F. Zinc II Metals and compounds in the environment / K.F. Ohnesorge, M. Wilhelm // Eds. Merian E. V. 1992.

229. Parkany M. Quality assurance for analytical laboratories /М. Parkany 11 London. Royal Society of Chemistry, 1993. 198 p.

230. Perez S.M. Estudo preliminary sobre la respuesta def arroz a las apncaciones de Zinc у Mancaneso con diferentes niveles de Fosforo / S.M. Perez, I. Calve // Cult. trop. 1986. - V. 8. - № 1. - P. 57-65.

231. Peterson P.J. Other trace metals / P.J. Peterson, L.D. Girling // Lepp N.W. Effects of trace metals on plant function // Appl. Sci. Publ. London. 1981.-P. 214-218.

232. Pilegaard K. Heavy metal uptake from air and soil by transplanted plants of Achillea millefolium and Hordeum vulgare / K. Pilegaard, I. Johnsen. // Ecol. Bull. 1984. - V. 36. - P. 97-102.

233. Posthuma L. Genetic ecology of metal tolerance in Collembola / L. Posthuma // PhD Thesis. Amsterdam: Vrije Univcrsileit, 1992. 149 p.

234. Romijn CA.F.M. Presentation of a general algorithm to elude effect assessment on secondary poisining in derivation of environmental quality criiteria / CA.F. M. Romijn, R. Luttik, D. van den Meent D. // Eco Env. Safety. 1993. - V. 26. - P. 61-85.

235. Shucla L.M. Effect of Zn and Fe application on micronutrients nutrition / L.M. Shucla // Indian Soc. Soil Sci. 1987. - V. 35. - № 2. P. 322-324.

236. Sundermann E.W. Nickel II Metals and their compounds in the environment. Occurrence, analysis and biological relevance / E.W. Sundermann, E. Oskarsson // Eds. Merian E.P. VCH, 1991. P. 11011126.

237. Stoeppller M. Cadmium. // Metals and their compounds in the environment / M. Stoeppller. // Eds. Merian E.N.Y.: Wienheim, 1992. -P. 804-831.

238. Pollut. 1984. - P. 123-130.

239. Scheinberg H. I. Copper / H.I. Scheinberg // Metals and their compounds in the environment. Eds. Merian E.N.Y.: Wienheim. VCH,1991.- 1439 p.

240. Teller Keven G. Essential and toxic heavy metals in soil and their ecological relevance / G. Teller Keven // Trans. 13ht Congr. Jnt. Sos. Soil. Sci. Hamburg 13-20. Aug. 1986. - V. 1. - S. 1. - P. 29.

241. Tjell J.C. Sustainable management of cadmium in Danish agriculture. Impact of heavy metals on the environment / J.C. Tjell., T.H Christeensen // Trace metals in the environment. Eds. Vernet J.P.1992.-V. 2.-P. 273-286.

242. Thomas J. On the Occasion of ASTM's. 1000th Anniversary / J. Thomas // ASTM Standardization News. 1986. - № 6. - P. 22.

243. Van Gestel C.A.M. The influence of soil characteristics on the toxicicty of chemicals for earthworms / C.A.M. Van Gestel, Eds. Creiy-Smith P.W., Becker H., Edwards P.J., Heimsach F. // Ecotoxicolouy of earthworms. 1992. - P. 44-53.

244. Van Gestel C.A.M. Influe of cadmium, copper and pentachlorphenol ongrowth sexual development of Eisenia andrei (Oligochaetanelida) / C.A.M. Van Gestel, W.A. van Did, E.M. Dirven-van Bowmen // Biol. Ferl. Soils. 1991. - V. 12. - P. 117-121.

245. Van Straalen N.M. Population consequences of cadmium toxicity in microarthropods / N.M. Van Straalen, J.H.M. Sehobben, R.G. de Coede //Ecotoxicol. Environ. Safety. 1986. - V. 17. - P. 190-204.

246. Van Straalen N.M. Metal biomagnification may endanger species in critical pathways / N.M. Van Straalen, W.H.O Ernst // Oikos. 1991. -V. 62.-P. 255-256.

247. Van Hook R.I. Cadmium, lead and zinc distributions between earthwonns and soils: potentials for biological accumulatition / R.I. Van Hook//Bull. Environm. Contam. Toxicol. 1974. - V. 12. - P. 509-513.

248. Von Burg R. Mercury / R. Von Burg, M.R. Greenwood // Metals and their compounds in the environment. Eds. Merian. E. VGH, 1992. - P. 1045-1088.

249. Wangstrand H., Eriksson J. Plant Analysis as a means for cadmium concentration in harvested wheat grain / H. Wangstrand, J. Eriksson // 7th ICOBTE. Uppsala. 2003. - V. 3. - P. 90-91.

250. Williams J.H. Chromium in sewage sludge applied lo agricultural land / J.H. Williams // Commission of the European Communities. 1988. P. 70

251. Чувствительность некоторых биохимических процессов к тяжелым металлам в почве (Черных Н.А., Милащенко Н.З., Ладонин В.Ф., 1990)

252. Показатель Доза металла, мг/кг, при которой наблюдается снижение показателей

253. Дерново-подзолистая почва Чернозем типичный1. Zn Pb Cd Zn Pb Cd

254. Синтез свободных аминокислот 250 250 5 500 500 10

255. Нитрифицирующая активность 500 250 20 500 1000 10

256. Целлюлоза, разрушающая активность 2000 500 50 2000 2000 50

257. Уреазная активность 1000 500 20 >2000 2000 50

258. Инвертазная активность 2000 1000 50 >2000 >2000 100

259. Катал азная активность >2000 500 50 >2000 1000 100

260. Фосфотазная активность >2000 >2000 50 >2000 >2000 100

261. Содержание тяжелых металлов в почве предгорных районов (1993-2000гг.)

262. Район Площадь, га Zn Си Cd РЬ1 2 1 2 1 2 1 2

263. Слой почвы 0-30 см ААБР при рН 4,81. Пашня

264. Апшеронский 6753 2,34 - 0,58 47,5 0,26 - 2,52

265. Белореченский 35475 1,77 - 0,29 32,6 0,23 - 1,91

266. Лабинский 72980 1,31 - 0,18 7,0 0,16 - 1,10

267. Мостовской 40753 1,64 - 0,24 23,0 0,26 - 1,84

268. Отрадненский 82992 0,83 - 0,21 43,7 0,27 1,9 1,97

269. Среднее - 1,58 - 0,30 29,4 0,25 0,4 1,871. Сенокосы и пастбища

270. Апшеронский 3646 2,40 - 0,43 - 0,23 - 2,20

271. Белореченский 4653 2,26 - 0,40 30,0 0,21 - 1,76

272. Лабинский 35468 0,71 - 0,10 - 0,15 - 1,19

273. Мостовской 27552 1,60 - 0,40 43,1 0,48 - 1,82

274. Отрадненский 64695 0,90 - 0,23 44,1 0,32 13,2 1,98

275. Среднее - 1,57 - 0,31 43,1 0,28 2,6 1,79

276. ПДК - 23,0 - 3,00 - 0,30 - 6,00

277. Примечание: 1 площадь с содержанием ТМ больше ПДК, % 2 - средневзвешенное содержанием ТМ, мг/кг

278. Содержание тяжелых металлов и мышьяка на реперных участках агроэкологического мониторинга земель

279. Краснодарского края (1996-2001гг.)

280. Район, хозяйство Тип почвы Химические элемеЕпы, валовые формы, мг/кг в-сух почвымедь цинк кадмий свинец ртуть мышьяк min max ср. min max ср. min шах ср. min max ср. min max ср. min max ср.

281. Анапский р-н с-з «Витязево» чернозем обыкнов. 24,0 41,0 31,9 91,8 119,5 105,9 0,45 0,61 0,52 25,0 32,2 28,6 0,09 0,14 0,11 22,5 111,6 62,7

282. Выселковский р-н с-з «Родина» чернозем обыкнов. 23,5 31,2 27,5 57,5 74,9 66,5 0,63 0,78 0,71 20,8 27,6 24,4 0,13 0,20 0,15 8,5 16,0 11,7

283. Динской р-н к-з «Победа» чернозем выщелоч. 30,8 41,0 36,3 62,8 92,5 76,8 0,48 0,69 0,59 19,9 27,0 22,9 0,08 0,13 0,11 8,0 15,0 9,1

284. Кореновский р-н к-з им. Кирова чернозем слабо выщелоч. 25,3 47,6 38,0 60,0 81,5 69,8 0,47 0,70 0,56 28,9 37,0 33,5 0,18 0,24 0,21 8,7 12,0 10,4

285. Крымский р-н с-з «Южный» чернозем выщелоч. 23,5 31,4 27,7 51,2 67,0 58,5 0,53 0,67 0,60 19,4 25,5 22,6 0,08 0,12 0,10 9,1 40,2 19,3

286. Пр.-Ахтарский р-н к-з «Приморский» чернозем обыкнов. 25,0 44,8 33,4 66,0 92,8 76,0 0,44 0,71 0,61 24,8 30,0 26,7 0,12 0,16 0,14 7,0 9,3 8,4

287. Северский р-н а/ф «Предгорье Кавказа» серые лесные 26,8 36,0 31,0 51,0 64,4 57,8 0,61 0,74 0,68 24,7 31,2 28,0 0,13 0,19 0,16 8,7 15,2 12,4

288. Темркжский р-н с-з «Старотита-ровский» чернозем каштанов. 25,0 38,5 29,7 54,9 66,5 61,4 0,39 0,60 0,51 15,8 21,8 19,1 0,07 0,11 0,09 6,8 12,7 9,6

289. Красноармейский р-н с-з «Полтавский» аллю- виапьно- луговая 36,4 51,0 42,6 71,1 83,8 78,2 0,55 0,71 0,62 22,3 33,0 27,4 0,18 0,27 0,22 7,9 12,6 10,3

290. Тимашевский р-н а/ф «Роговская» чернозем обыкнов. 26,8 41,2 33,7 69,5 85,8 78,8 0,52 0,69 0,58 17,4 23,1 19,8 0,10 0,14 0,12 8,5 11,5 9,9

291. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почвах и допустимые уровни их содержания по показателям вредности (по состоянию на 01.01.1991г. Госкомприрода СССР. № 02-2333 от 10.12.90г.)

292. Кобальт 5,0 25,0 >1000 5,01. Фтор 2,8 2,8 1. Хром 6,0 - 6,01. Валовое содержание 1. Сурьма 4,5 4,5 4,5 50,0

293. Марганец 1500,0 3500,0 1500,0 1500,0

294. Ванадий 150,0 170,0 350,0 150,0

295. Свинец** 30,0 35,0 260,0 30,0

296. Мышьяк** 2,0 2,0 15,0 10,01. Ртуть 2Д 2,1 33,3 5,0

297. Свинец+ртуть 20+1 20+1 30+2 30+21. Медь* 55 - 1. Никель* 85 - 1. Цинк* 100 - валовое содержание - ориентировочноепротиворечие; для мышьяка среднее фоновое содержание 6 мг/кг, фоновое содержание свинца обычно тоже превышает нормы ПДК

298. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах различными физико-химическими свойствами (валовое содержание, мг/кг) (дополнение №1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91)

299. Элемент Группа почвы ОДКс учетом фона Агрегатное состояние вещества в почвах Классы опасности Особенности действия на организм

300. Никель Песчаные и супесчаные 20 Твердое: в виде солей, в сорбированном виде, в составе минералов 2 Для теплокровных и человека малотоксичен. Обладает мутагенным действием

301. Кислые (суглинистые и глинистые), рН КС1<5,5 40

302. Близкие к нейтральным (суглинистые и глинистые) рН КС1>5,5 80

303. Кислые (суглинистые и глинистые), рН КСК5,5 66

304. Близкие к нейтральным (суглинистые и глинистые) рН КС1>5,5 132

305. Кислые (суглинистые и глинистые), рН КС1<5,5 110

306. Близкие к нейтральным (суглинистые и глинистые) рН КС1>5,5 220

307. Кислые (суглинистые и глинистые), рН КС1<5,5 5

308. Близкие к нейтральным (суглинистые и глинистые) рН КС1>5,5 10

309. Кадмий Песчаные и супесчаные 0,5 Твердое: в виде солей, органо- минеральных соединений, в сорбированном виде, в составе минералов 1 Сильно ядовитое вещество, блокирует сульфгидрильные группы ферментов, нарушает обмен железа, кальция, нарушает синтез ДНК

310. Кислые (суглинистые и глинистые), рН КС1<5,5 1,0

311. Близкие к нейтральным (суглинистые и глинистые) рН КС1>5,5 2,0

312. Метеорологические данные за 1999-2006 сельскохозяйственные годы (КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко)

313. Температура воздуха, °С Осадки, мм среднемного-летние19992000 20002001 20012002 20022003 20032004 20042005 20052006 19992000 20002001 20012002 20022003 20032004 20042005 20052006 температура осадки

314. Сентябрь 18,4 17,9 19,3 20,1 17,4 19,1 20,6 24,8 14,2 66,5 49,2 84,2 9,4 35,0 17,4 35,0

315. Октябрь 12,3 11,5 11,3 13,1 13,5 12,5 12,5 113,5 26,6 39,9 49,1 104,5 56,6 48,0 11,6 48,0

316. Ноябрь 3,7 4,4 7,7 8,1 6,1 7,6 6,3 69,5 6,5 78,4 92,8 44,7 68,2 58,0 5,1 58,0

317. Декабрь 6,4 3,5 -0,5 -3,6 3,0 3,0 5,1 37,6 23,4 179,4 7,0 72,4 66,9 65,0 0,4 65,0

318. Январь 0,03 2,1 -0,2 2,0 3,7 4,5 -5,7 66,7 15,3 96,4 62,5 41,0 36,5 52,0 -1,8 52,0

319. Февраль 3,1 2,7 6,8 -1,6 3,4 1,7 -1,1 51,9 91,1 32,8 14,6 86,6 19,2 41,0 -0,9 41,0

320. Март 5,3 8,8 8,7 3,0 70,3 2,8 7,8 70,5 69,7 55,9 40,1 93,8 139,3 18,4 4,2 44,0

321. Апрель 15,5 13,0 10,8 9,8 11,9 12,9 12,7 56,1 83,1 26,8 57,7 34,8 55,3 86,2 10,9 48,0

322. Май 15,8 15,5 17,7 20,5 16,8 19,6 16,9 47,2 136,0 45,3 10,3 19,6 56,2 39,2 16,8 60,0

323. Июнь 20,5 20,4 20,9 20,7 20,0 20,9 23,1 124,9 25,6 121,5 14,6 166,5 55,8 119,0 20,4 68,0

324. Июль 25,3 27,5 26,3 23,3 22,5 24,7 22,8 52,3 3,7 49,4 87,5 115,2 46,6 90,1 23,2 49,0

325. Август 24,8 26,3 22,0 24,0 23,5 25,8 27,8 66,8 45,3 158,0 44,2 76,1 4,8 8,0 22,7 43,0

326. За год 12,6 12,8 12,4 11,6 12,4 12,9 12,4 781,8 540,5 950,3 529,6 939,4 614,8 738,9 10,8 611,0

327. Сумма 151,4 148,8 130,0

328. Показатели для расчета потребности культур в питательных веществах на Кубани

329. Показатель Азот Фосфор Калий Кальций Магний Сера Цинк Молибден Медь Марганец Кобальт Бор

330. Потери за счет выщелачивания (Пв), кг/га 5,0 1,0 3,0 2,0 1,0 1,0 48,0 2,0 13,0 84,0 1,0 10,0

331. Потери за счет эрозии почв (Пэ), кг/га 12,0 6,0 12,0 12,0 10,0 10,0 15,0 3,0 20,0 30,0 2,0 10,0

332. Газообразные потери (Пг), % 20,0 — — — — — —

333. Приход с осадками (Б), кг/га 9,0 0,5 1,5 8,3 3,5 9,6 35,0 2,1 21,0 35,0 1,1 0,9

334. Приход с семенами (J1), кг/га 4,6 1,0 0,6 0,1 0,3 0,1 2,2 од 0,2 2,3 од 0,2

335. Технологические потери (Пт), % 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

336. Использование сорняками (Пс), % 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

337. Использование культурой из органических удобрений в 1-й год (Ко),% 25,0 25,0 50,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0

338. Использование культурой из почвы (К„), % 20,0 12,0 6,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

339. Использование культурой из удобрений в 1-й год (Км), % 50,0 18,0 55,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0

340. Урожайность озимой пшеницы в зависимости от приемов выращивания, ц/га

341. Плодородие почвы, удобрения, защита растений Система основной обработки почвыбезотвальная рекомендуемая оптимальная с периодически глубоким рыхлением2005 2006 2005 2006 2005 2006среднее

Информация о работе

Кошеленко, Наталья Александровна
кандидата сельскохозяйственных наук
Краснодар, 2009
ВАК 06.01.04

Диссертация

Влияние различных агротехнологий на содержание тяжелых металлов в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы