Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Закономерности аккумуляции валовых и подвижных форм тяжелых металлов в черноземе типичном юго-западной Лесостепи

ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Закономерности аккумуляции валовых и подвижных форм тяжелых металлов в черноземе типичном юго-западной Лесостепи"

004617735 На правах рукописи

Бриндукова Екатерина Евгеньевна

ЗАКОНОМЕРНОСТИ АККУМУЛЯЦИИ

ВАЛОВЫХ И ПОДВИЖНЫХ ФОРМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЛЕСОСТЕПИ

03.02.13 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 С ДЕК 2010

Курск-2010

004617735

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова»

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Жукова Людмила Алексеевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Проценко Елена Петровна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Азаров Владимир Борисович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»

Защита состоится «24» декабря 2010 г. в «12.00» часов на заседании диссертационного совета Д 220.040.01 при ФГОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова» по адресу: 305021, г. Курск, ул. К.Маркса, 70.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова».

Автореферат разослан и размещен на сайте www.kgsha.ru «об*» МО,

2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Э.В. Засорина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время возрастающая антропогенная нагрузка на земли сельскохозяйственного назначения обострила проблему, связанную с истощением черноземов России и снижением их природного плодородия. Кроме того, с каждым годом возрастает загрязнение верхнего, наиболее плодородного пахотного горизонта почвы тяжелыми металлами (медью, свинцом, марганцем, кобальтом, кадмием, никелем, цинком, железом и др.), что обусловлено развитием автотранспорта и промышленных предприятий.

В связи с этим осуществление мониторинга, направленного на определение содержания в почве тяжелых металлов (далее ТМ) и организация мер по его снижению является необходимым условием для обеспечения населения качественной и безопасной сельскохозяйственной продукцией.

Цель и задачи исследований. Выявить закономерности аккумуляции валовых и подвижных форм тяжелых металлов в черноземе типичном юго-западной лесостепи РФ.

В программу исследований входили следующие задачи:

- определить содержание валовых и подвижных форм ТМ (Си, РЬ, Мп, Со, Сс1, N1,1тл, Бе) в черноземе типичном;

- установить корреляционные зависимости между содержанием валовых и подвижных форм ТМ в исследуемом агропедоценозе и биопедоценозе;

- вычислить корреляционные зависимости между валовыми и подвижными формами ТМ и агрохимическими показателями чернозема типичного (содержанием гумуса, обменно-поглощенных катионов, щелочногидролизуе-мого азота, подвижных форм фосфора и калия; степенью кислотности);

- определить коэффициенты биологического поглощения ТМ в системе почва - растение;

- определить содержание радионуклидов (^Бг, 40К, 232ТЪ, 226Яа, 137Сз) в исследуемой почве и озимой пшенице и коэффициенты их накопления в системе почва - растение;

- вычислить корреляционные зависимости между содержанием в почве радионуклидов и валовых и подвижных форм тяжелых металлов.

Объект исследований. Чернозем типичный мощный на лессовидном суглинке.

Научная новизна. Впервые на территории юго-западной Лесостепи были определены количественные взаимозависимости валовых и подвижных форм тяжелых металлов, их взаимосвязь с важнейшими агрохимическими показателями чернозема типичного. Осуществлена сравнительная оценка распределения валовых и подвижных форм ТМ в агропедоценозе и биопедоценозе.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют составить представление о состоянии исследуемого чернозема типичного и могут служить основой для разработки и применения комплексных мер по снижению антропогенной нагрузки на почву, направленных на минимализацию загрязнении и снижение подвижности элементов при данных сложившихся условиях.

На защиту выносятся следующие положения:

- содержание в исследуемой почве валовых форм кадмия и кобальта превышает ПДК и при значительной антропогенной нагрузке существенно сказывается на безопасности сельскохозяйственной продукции.

- содержание подвижных форм ксенобиотиков (кадмий, свинец, никель), как и эссенциальных элементов (цинк, медь, марганец) не превышают ПДК, но выше фоновых значений, характеризующихся относительно невысокими величинами.

- положительное влияние применения полного минерального удобрения на урожайность сельскохозяйственных культур.

Апробация работы. Материалы диссертации легли в основу научной работы, занявшей второе место на Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза России в номинации «Сельскохозяйственные науки», (г. Орел, 2010 г.).

Основные материалы работы представлены на всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству (Курск, 2009 г.), на международной научно-практической конференции КГСХА «Молодежь и аграрная наука XXI века» (г. Курск, 13-14 мая, 2009 г.) и на международной научно-практической конференции «Научное обеспечение агропромышленного производства» (г.Курск, 2010 г.).

Публикации. По полученным результатам исследований опубликовано 4 статьи, одна из которых в журнале, рецензируемом ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 141 листе печатного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений производству, списка литературы. Содержит 50 таблиц и 9 рисунков.

Место н время выполнения работы. Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Курская ГСХА» на кафедре неорганической и аналитической химии, в межфакультетской аналитической лаборатории, в испытательной лаборатории по агрохимическому обслуживанию сельскохозяйственного производства ФГУ ГСАС «Курская».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Полевые исследования по содержанию валовых и подвижных форм тяжелых металлов в черноземе типичном проводились в 2008-2010 гг. в стационарном полевом опыте ООО «Агросил».

Исследуемая территория расположена в зоне умеренно-континентального климата: показатель среднегодового количества осадков - 639 мм, максимум -в июне и июле составляет 82 мм; среднегодовая температура воздуха +5,90.

Наши исследования осуществлялись в полевых и лабораторных условиях. Полевой опыт общая площадь делянки 500 м2. Учетная площадь каждой делянки составляет 250 м2 (25 х 10). Повторность опыта - трехкратная. Опытные делянки имеют форму вытянутого прямоугольника с защитными полосам 1,5 м и размещаются последовательно. Отдаленность от трассы полей: № 1 - 200 м, № 2 - 500 м, № 3 - 500 м, № 4 - 300м. Почвенные образцы отби-

рались из агропедоценозов (три из которых - идентичны) после уборки зерновых по следующей схеме:

Агропедоценоз №1 (поле № 1,2, 3) Агропедоценоз №2 (Поле № 4)

О*) без применения удобрений

Отбор почвы был осуществлен в соответствии с ГОСТ 28168 89 «Почвы. Отбор проб», ГОСТ 17.4.4.02 - 84 «Почвы. Методы отбора и пробоподготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа», ГОСТ 17.4.3.01 - 83 «Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб».

В качестве эталона на содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов, были исследованы образцы почвы из Центрально-черноземного государственного природного биосферного заповедника имени профессора В.В. Алехина: образец № 1 - некосимая степь, глубина 0 - 10 см; образец №2-косимая степь, глубина 0 - 10 см; образец № 3 - некосимая степь, глубина 10 -20 см; образец № 4 - косимая степь, глубина 10 - 20 см; а также пахотный слой чернозема типичного, возделываемый с 1964 года сотрудниками отдела земледелия Курского НИИ агропромышленного производства: 1.монокультура озимой пшеницы, глубина 20 см (контроль - без удобрений, ^РбоК«); 2 зер-нопропашной севооборот, глубина 20 см (чистый пар - без удобрений; озимая пшеница - без удобрений, озимая пшеница — ЭДзоРбоК^о» сахарная свекла — без удобрений, сахарная свекла - Н^Р^оК^о» кукуруза - без удобрений, кукуруза -К8оР7оК7о, ячмень - без удобрений (по неудобренному фону), ячмень - послес-ледования (по удобренному ранее фону); 3 залежь, глубина 20 см.

Для исследования воздействия применения минеральных удобрений на содержание тяжелых металлов в растениях и влияние тяжелых металлов на химический состав, были отобраны образцы озимой пшеницы, выращенной на исследуемой почве в период с 2008 по 2010 гг.

Анализы проводились в межфакультетской аналитической лаборатории «Курской ГСХА», а также в испытательной лаборатории по агрохимическому обслуживанию сельскохозяйственного производства ФГУ ГСАС «Курская».

Для определения исследуемых показателей применялись следующие средства измерения и методики: для определения тяжелых металлов в почвенных образцах использовался атомно-абсорбционный спектрофотометр С-115 М.1, пламенный фотометр «РЫар1ю-4». Для контроля использовались стандартные образцы:-ОСО ТМ-30701,ОСО ТМ-39904, СОП-САЧВП-204393,

1. Озимая пшеница (О)

2. Озимая пшеница-К10Р2бКгб

3. Кукуруза (О)

1. Чистый пар

2. Чистый пар

3. Озимая пшеница (О)

4. Озимая пшеница - ИюРгбКгб

5. Кукуруза (О)

6. Кукуруза - ЫюРгбКгб

4. Кукуруза-ИюРгбКгв

5. Ячмень (О)

6. Ячмень - Ы10Р26К26

МУ по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства ЦИНАО М., 1985. Для определения химического состава и тяжелых металлов в образцах пщеницы использовали атомно-абсорбционный спектрофотометр С-115 М.1, фотоколориметр КФК-2, установка Кьельдаля стандартный образец ЦИНАО ОСО №10-149-2008 (зерно пшеницы). Определение %Sr, I37Cs, 40К, 232Th, 226Ra проводилось на устройстве «Гамма-спектрометр Nal», «Бета-спектрометр» спектрометрического комплекса «Прогресс». Измерения проводились в геометрии «Маринелли», Кювета D70. Для выполнения дальнейших исследований были проведены анализы почвенных образцов: гранулометрический состав почвы проводили полевым методом по Н.А. Качинскому [И.С. Кауричев, 1973; В.Д. Муха, А.Ф. Сулима, 2001], определение рН солевой вытяжки потенциометрическим методом в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26483); определение гидролитической кислотности почвы - по методу Каппена в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212); определение обменных катионов Са2 и Mg2+ комплексометрическим методом [JI.H. Александрова, О.А. Найденова, 1976; В.Г. Минегв, 1990, 2001]; определение обменных катионов Na+ и К+ проводили по методу Масловой [В. Г. Минеев, 2001]; определение содержание гумуса - по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213) [Б.А. Ягодин, 1987; В.Г. Минеев, 2001]; определение содержания щелочногидролизуемого азота (Кщел.) - по Корнфилду (в модификации ЦИНАО) [JI.H. Александрова, О.А. Найденова, 1986, В.Г. Минеев, 2001]; определение содержание подвижного фосфора и калия - по методу Чирикова в модификации ЦИНАО [В.Г. Минеев, 2001].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. СОДЕРЖАНИЕ ВАЛОВЫХ ФОРМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ИССЛЕДУЕМОЙ ПОЧВЕ

Общий показатель загрязнения исследуемой почвы валовыми формами элементов меди, свинца, кадмия и цинка (Zcj*) составил 7,25 относительно показателей фоновых значения по району. Данное значение < 16, то есть превышает фоновый показатель, но не выше ПДК, следовательно, почва пригодна для выращивания любых с.-х. культур с условием разработки и применения мер по снижению токсикантов в ней и уменьшении миграции в растения [дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229 - 91].

В то же время при применении аналогичной методики расчета по показателям фоновых значений для черноземов средней полосы России [СП-11-102-97], суммарная нагрузка составляет^с2*) 16,37 - превышает ПДК при лимитирующем общесанитарном и миграционном водном показателе вредности, но ниже ПДК по транслакационному показателю. Земли подходят под любые культуры при условии контроля качества продукции растениеводства. В обоих случаях необходимой мерой является снижение уровня воздействия источников загрязнения почв и доступности токсикантов для растений, а также контроль за содержанием веществ в поверхностных и грунтовых водах [дополнение №1 к перечню ПДК и ОДК № 6229 - 91].

Подобные высокие значения были получены за счет высоких коэффициентов накопления кадмия (Кс*!= 7,58; Кс*2=14,5) и кобальта (Кс*2=4,6), характеризуемые, как средний, 4<Кс<8 и сильный, 8<Кс<16.

Интенсивность загрязнения этими элементами достаточно высока, поскольку содержание кобальта и кадмия в исследуемом черноземе в 1,33 и 1,16 раз превышает ПДК (таблица 1).

В то же время превышение ПДК содержания подвижных форм этих элементов не наблюдается, однако при подкислении почвы может произойти переход валовых форм этих элементов в подвижные.

При сравнении содержания кадмия с ОДК, в почвах с рН<5,5 превышение составляет 3,91 раз, а в почвах с рН>5,5 - в 1,83 раз (таблица 1).

Таблица 1 - Изменение содержания валовых форм тяжелых металлов в черноземе типичном под действием минеральных удобрений, мг/кг

Металл Минимум Среднее Максимум ПДК [ЦИНАО-1991 год] ОДК[ГН 2.1.7.2511 -09], при рН<5,5 ОДК [ГН 2.1.7.251109], при рН>5,5 Фоновое значение по району Фоновое содержание [СП 11102-97]

2008 год

Си 10,50 11,07 11,80 55,00 66,00 132,00 20,00 25,00

РЬ 10,90 11,45 12,40 32,00 65,00 130,00 10,00 20,00

Мп 201,00 207,25 213,00 1500,00 - - - -

Со 15,31 16,50 18,70 12,00 - - - 25,00

Cd 3,48 3,71 3,95 3,00-5,00 1,00 2,00 0,50 0,24

Ni 33,00 34,00 36,00 40,00 40,00 80,00 - 45,00

Zn 35,50 35,85 36,68 100,00 110,00 220,00 50,00 68,00

2009 год

Си 10,70 11,08 11,70 55,00 66,00 132,00 20,00 25,00

РЬ 9,80 11,00 12,20 32,00 65,00 130,00 10,00 20,00

Мп 181,50 200,38 226,00 1500,00 - - - -

Со 14,32 15,55 17,30 12,00 - - - 25,00

Cd 3,62 3,90 4,09 3,00-5,00 1,00 2,00 0,50 0,24

Ni 21,00 29,75 37,00 40,00 40,00 80,00 - 45,00

Zn 25,69 33,09 36,20 100,00 110,00 220,00 50,00 68,00

2010 год

Си 10,05 11,35 12,30 55,00 66,00 132,00 20,00 25,00

РЬ 9,80 11,52 12,60 32,00 65,00 130,00 10,00 20,00

Мп 187,00 199,80 225,00 1500,00 - - - -

Со 13,00 15,77 19,00 12,00 - - - 25,00

Cd 3,63 3,76 3,81 3,00-5,00 1,00 2,00 0,50 0,24

Ni 26,00 37,6 35,71 40,00 40,00 80,00 - 45,00

Zn 32,79 33,48 36,58 100,00 110,00 220,00 50,00 68,00

Си РЬ Мп Со Cd Ni Zn

НСРо.5 0,770 0,830 19,971 1,870 0,173 8,955 5,912

Согласно классификации A.B. Кудрина (2001) кадмий токсичен. Данный элемент относится к I классу опасности и входит в 5 группу эколого-

токсикологической оценки по содержанию валовых форм ТМ и мышьяка. По действию на человеческий организм кадмий - высокотоксичный элемент, вызывающий острые и хронические отравления. Почти 70 % попадающего в почву кадмия становится доступным для растений посредством связывания с почвенными комплексами [В.А.Филов, 1988].

Кс,* свинца (1,13) соответствует минимальному уровню загрязнения 1<Кс*<2 почвы, а Кс2*(0,57) свидетельствует о накоплении элемента в почве. Этот ТМ, как и кобальт, умеренно токсичный для организма человека, принадлежит к I классу опасности. Его концентрация в исследуемой почве соответствует первой группе.

Что же касается кобальта, то превышение его концентрации в исследуемых образцах относительно ПДК составило 1,5 раза (Кс=1,33).

Согласно полученным данным в почве происходит также приблизительно одинаковое накопление эссенциальных по иммунологическому действию на человеческий организм валовых форм элементов цинка (Кс = 0,34; Кс,* = 0,68; Кс2* = 0,50); меди (Кс = 0,2; КС[» = 0,56), (Кс2* = 0,45); марганца (Кс = 0,14), а также иммунотоксичного никеля (Кс = 0,85; Кс2*= 0,75; КсОДК = 0,91). Эти элементы не превышают ПДК, ОДК и фоновых значений. При осуществлении эколого- токсикологической оценки все вещества причислены к I классу опасности и соответствуют по содержанию в почве валовых форм первой группе. Никель - элемент II класса опасности, соответствующий третьей группе по содержанию (таблица 2).

Таблица 2 - Коэффициенты концентрации тяжелых металлов в исследуемой почве

Элемент КсПДК КсОДК Кс,* Ксг*

рН<5,5 рН>5,5

Си 0,20 0,18 0,08 0,56 0,45

РЬ 0,35 0,18 0,09 1,13 0,57

Мп 0,14 - - - -

Со 1,33 - - - 4,60

Сс1 1,16 3,91 1,83 7,58 14,50

N1 0,85 0,91 0,42 - 0,75

Ъл 0,34 0,33 0,15 0,98 0,50

_КсПДК - коэффициент концентрации относительно ПДК [ЦИНАО-91], КсОДК

коэффициент концентрации относительно ОДК [ГН 2.1.7.2511 - 09], Кс*1 - коэффициент конце трации относительно фонового значения района, Кс*2 - коэффициент концентрации относителы фонового значения для черноземов средней полосы России [СП-11-102-97].

Аккумуляция количества валовых форм меди, никеля и железа за период 2008-2010 гг. по полям в порядке убывания соответствует ряду: поле № 2 -поле № 4 - поле № 3 - поле № 1. Содержание кадмия, марганца и свинца распределено: поле № 4 - поле № 3 - поле № 1 - поле № 2, а кобальта и цинка: поле № 3 - поле № 4 - поле № 1.

Оценить антропогенное воздействие на содержание валовых форм тяжелых металлов можно, сопоставив данные, полученные при исследовании пахотного горизонта почв косимой и некосимой степи Центрально-черноземного государственного природного биосферного заповедника имени профессора В.В. Алехина, образцов пахотного слоя чернозема типичного, возделываемого сотрудниками отдела земледелия Курского НИИ агропромышленного производства и исследуемого чернозема.

В результате сравнения, превышение кобальта в исследуемой почве по сравнению с эталонными образцами составило: косимая степь - 109,74%, не-косимая степь - 127,72 %, монокультура озимой пшеницы - 104,36 %, севооборот - 330,81 %, залежь - 87,09 %; превышение кадмия: 1367,7 %, 1303,7 %, 1122,58 %, 1048,5 %, 1253,57 %; превышение никеля: 76,86 %, 82,89 %, 66,40 %, 73,23 %, 68,90 % (таблица 3).

Особенно заметно превышение валовой формы кадмия по сравнению со всеми образцами, что лишний раз доказывает неблагополучие исследуемой территории по этому элементу.

Таблица 3 - Изменение аккумуляции валовых форм тяжелых металлов в результате антропогенного воздействия, мг/кг

Глубина, см Си РЬ Мп Со Cd Ni Zn

Косимая степь

0-10 9,83 11,30 312 7,20 0,24 18,98 29,1

10-20 9,20 10,30 276 8,00 0,28 19,05 26,07

Некосимая степь

0-10 10,56 11,47 300 6,40 0,31 18,54 28,73

10-20 11,71 13,10 348 7,60 0,24 18,39 30,29

Монокультура озимой пшеницы

0-20 12,20 11,80 356,00 7,80 0,31 20,30 28,53

Зернопропашной севооборот

0-20 11,70 10,00 306,00 3,70 0,33 19,50 36,40

Залежь

0-20 10,40 10,45 335,00 8,52 0,28 20,00 41,70

Исследуемый чернозем

0-20 11,17 11,32 202,48 15,94 3,79 33,78 34,14

Фоновое содержание [СП 11-102-97] 25,00 20,00 25,00 0,24 45,00 68,00

ПДК [ЦИНАО - 91] 55,00 32,00 1500,00 12,00 3,0-5,0 40,00 100,00

2 АККУМУЛЯЦИЯ ПОДВИЖНЫХ ФОРМ тм В ИССЛЕДУЕМОЙ ПОЧВЕ

Для оценки содержания подвижных форм ТМ в исследуемом черноземе относительно ПДК и фонового значения использовались значения (ААБ).

По результатам исследований суммарный показатель загрязнения почвы подвижными формами ТМ (Xс* = 2,93) является допустимым.

Содержание эссенциальных элементов не указывает на загрязнение почвы, а, напротив, исходя из данных таблиц по обеспеченности цинком, медью, марганцем свидетельствуют о низкообеспеченности. Высокие коэффициенты накопления связаны с низкими, характерными для юго-западной Лесостепи Центрального Черноземья фоновыми значениями (таблица 4).

Таблица 4 - Изменение содержания подвижных форм ТМ (ААБ) _в пахотном слое чернозема типичного, мг/кг_

Металл Минимум Среднее Максимум ПДК Фоновое содержание Кс Кс*

2008 гад

Си 0,09 0,16 0,24 3,00 0,75 0,05 1,12

РЬ 1,10 1,13 1,40 6,00 ОДО 1,12

Мп 4,30 4,90 5,50 140,00 530 0,04 0,93

Со 0,19 024 0,26 5,00 0,22 0,М 1,09

01 0,05 0,06 0,07 0,50 0,03 0,12 2,00

N1 0,44 0,62 0,71 4,00 0,80 0,16 0,78

7л 032 0,41 0,48 23,00 035 0,02 1,17

2009 год

Си 0,10 0,16 0,23 3,00 0,14 0,05 1,14

РЬ 1,02 1,12 130 6,00 1,00 ОД) 1,12

Мп 4,20 6,86 15,80 140,00 530 0,05 130

Со 0,07 0,16 0Д7 5,00 0,22 0,03 0,71

Сё 0,06 0,07 0,08 0,50 0,03 0,14 233

N1 0,24 0,47 0,66 4,00 0,80 0,12 0,59

7л 0,47 0,52 0,61 23,00 035 0,02 1,48

2010 год

Си 0,12 0,17 031 3,00 0,14 0,06 1Д4

РЬ 0,90 1,04 130 6,00 1,00 0,17 1,04

Мп 4,00 11,25 27,60 140,00 530 0,08 2,12

Со 023 033 0,44 5,00 022 0,06 ио

Сс1 0,06 0,07 0,09 0,50 0,03 0,15 233

№ 030 0,47 0,71 4,00 0,80 0,11 0,59

7л 0,48 0,60 0,69 23,00 035 0,03 1,71

Си РЬ Мп Со СМ 7л

НСРо.5 0,128 0,200 14,109 0,201 0,008 0,122 0,048

х (2007-20101^

Си РЬ Мп Со сл N1 7л

О 0,1794: 1,157± 8,057± 0,241± 0,510± 0,061± 0,521±

0,021 0,041 1,147 0,018 0,036 от 0,020

ЫРК 0,187± 0,018 13004 0,024 8314± 2,042 0,241± 0,032 0,556* 0,044 0,067± 0,044 0,527± 0,033

НСР« 0,007 0,046 0,021 0,09 0,041 0,04 0,016

_*)0 - контроль (без удобрений); ЫРК - внесение минеральных удобрений в дозе

Ш0Р26К26, Ко - коэффициент концентрации относительно ПДК; Кс* - коэффициент концентрации относительно фона.

По показателям содержания кобальта - исследуемая почва среднеобеспе-ченна.

Что же касается ксенобиотиков (кадмий, свинец, никель), то их содержание, как и эссенциальных элементов не превышает ПДК, но выше фоновых значений.

Повышенное содержание кадмия напрямую связано с использованием фосфатных удобрений, содержащих в своем составе данный элемент.

Согласно имеющимся характеристикам распределение подвижных форм исследуемых ТМ соответствует 1 группе эколого-токсикологической оценки почв.

При внесении минеральных удобрений в почву, изменилось и содержание подвижных форм, что связано с изменением кислотности почвы, а, следовательно, и подвижности элементов.

Под действием минеральных удобрений произошло увеличение степени подвижности практически всех элементов, за исключением никеля (таблица 5). Наиболее высокая степень подвижности, по сравнению с другими элементами, в исследуемом черноземе отмечена у свинца.

Таблица 5 - Степень подвижности элементов в исследуемом черноземе

Степень подвижности, %

Си РЬ Мп Со Сё № Ъа.

О ЫРК О ЫРК О ЫРК О ЫРК О ЫРК О ЫРК О ЫРК

12 1,7 ЯЗ 9,7 3,2 4,0 1,1 13 1,1 1,8 1,0 1,0 1,5 1,7

*)0 - контроль (без удобрений); ЫРК - внесение минеральных удобрений в дозе

Ы10Р26К26

Распределение подвижных форм ТМ по полям: медь и кобальт: № 4 - № 2 - № 1 - № 3, свинец и никель: № 2 - № 4 - № 1 - № 3, марганец: № 4 - № 2 - № 3 - № 1, кадмий: № 2 - № 4 - № 1 - № 3, никель: № 2 - № 4 - № 1 - № 3, цинк: №4 - №3 — №2 - № 1.

Подобную дифференциацию можно объяснить не существенной разницей в среднем между агрохимическими показателями почвы полей, а также относительно схожей равноудаленностью от трассы.

При оценке антропогенного воздействия на содержания подвижных форм тяжелых металлов, были сопоставлены данные, полученные при исследовании пахотного горизонта почв косимой и некосимой степи Центральночерноземного государственного природного биосферного заповедника имени профессора В.В. Алехина, образцов пахотного слоя чернозема типичного, возделываемого сотрудниками отдела земледелия Курского НИИ агропромышленного производства и исследуемого чернозема (таблица 6).

При сравнении содержания подвижных форм элементов с образцами сравнения наиболее существенна разница по содержанию марганца в сторону уменьшения и повышение элементов кобальта и кадмия.

Однако во всех образцах ТМ не превышают ПДК, а следовательно находятся в пределах нормы.

При сложившихся условиях очень важно следить за агрохимическими характеристиками почвы, способствующими переходу валовых форм в подвижные, а также принимать меры по снижению содержания в почвах кобальта и кадмия.

Таблица 6 - Изменение аккумуляции подвижных форм тяжелых металлов в пахотном слое черноземе типичного (ААБ) в результате антропогенного воздействия, мг/кг

Глубина, см Си РЬ Мп Со Cd Ni Zn

Косимая степь

0-10 0,120 0,550 45,500 0,110 0,037 0,510 0,590

10-20 0,100 0,750 32,700 0,098 0,041 0,570 0,350

Некосимая степь

0-10 0,160 1,230 39,300 0,110 0,040 0,610 0,920

10-20 0,140 0,580 39,100 0,130 0,045 0,740 0,390

Монокультура озимой пшеницы

0-20 0,110 0,580 21,40 0,110 0,039 0,410 0,670

Зернопропашной севооборот

0-20 0,120 0,640 25,70 0,110 0,036 0,440 0,570

Залежь

0-20 0,140 0,830 31,20 0,170 0,029 0,380 0,650

Исследуемый чернозем

0-20 0,164 1,100 7,67 0,240 0,067 0,520 0,510

пдк 3,00 6,00 140,00 5,00 0,500 4,00 23,00

3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТОВ В ЧЕРНОЗЕМАХ ТИПИЧНЫХ ЗАПОВЕДНИКА И ПАШНИ

При комплексном исследовании почв на содержание валовых и подвижных форм ТМ следует учитывать синергизм и антагонизм элементов. Так, присутствие серы при нитратном загрязнении снижает риск онкологических патологий, а присутствие кадмия и пестицидов - наоборот, способны серьезно увеличит. [В.А. Черников, А.И. Чекерес, 2000].

В агропедоценозах положительные высокие коэффициенты корреляции установлены между концентрациями валовых форм свинца и кобальта (0,74), свинца и никеля (0,75), меди и никеля (0,77).

Средние коэффициенты были получены между свинцом и медью (0,66), медью и кобальтом (0,52), кобальтом и никелем (0,51). Эти коэффициенты указываю на синергетическое действие этих элементов друг на друга.

Антагонистическое действие отмечено между валовыми формами: свинцом и цинком, марганцем и кадмием, свинцом и марганцем, цинком и медью.

В биопедоценозах прослеживаются более тесные взаимосвязи элементов: медь и свинец (0,97), медь и марганец (0,90), медь и цинк (0,86), свинец и марганец (0,97), свинец и цинк (0,91), марганец и цинк (0,93), никель и цинк (0,73) (таблица 16).

Антагонистами выступают валовые медь и никель (-0,95), свинец и никель (0,86), марганец и никель (-0,73).

Существенно на подвижность друг друга в исследуемых агропедоценозах влияют свинец и марганец (0,32), свинец и кобальт (0,62), марганец и кадмий (0,35), марганец и цинк (0,48), марганец и железо (-0,67), кобальт и никель (0,41), кобальт и железо (0,53), никель и цинк (-0,37), никель и железо (0,26).

В биопедоценозах - медь и марганец (0,94), никель и цинк (-0,85), кобальт и кадмий (-0,96). Средние зависимости получены между медью и свинцом (0,37), медью и кобальтом (0,63), медью и кадмием (-0,61), свинцом и никелем (-0,38), цинком и свинцом (0,69), марганцем и кобальтом (0,46), марганцем и кадмием (-0,39), марганцем и никелем (-0,34), кобальтом и никелем (0,63), кобальтом и цинком (-0,68), кадмием и никелем (-0,60), кадмием и цинком (0,52).

В агропедоценозах средние пропорциональные зависимости образуют концентрации наиболее мобильных частей подвижных форм: свинец и кобальт (-0,30), свинец и кадмий (0,51), Свинец и никель (-0,52), марганец и кобальт (0,39), марганец и кадмий (0,35), марганец и цинк (0,65), кобальт и кадмий (0,34), кобальт и никель (0,43), кобальт и цинк (0,46).

В биопедоценозах установлены следующие корреляционные зависимости: высокие - медь и марганец (0,94), медь и цинк (0,74), свинец и цинк (0,79), марганец и кобальт (0,75), марганец и никель (0,71), кобальт никель (0,79), кадмий и никель (0,93); средние - медь и свинец (0,60), медь и кобальт (0,54), кобальт и никель (0,46), свинец и марганец (0,41), марганец и кадмий (0,47), марганец и цинк (0,50), кобальт и кадмий (0,62), кадмий и цинк (0,44).

4. ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ АГРОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НА АККУМУЛЯЦИЮ ВАЛОВЫХ И ПОДВИЖНЫХ ФОРМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ИССЛЕДУЕМОМ АГРОПЕДОЦЕНОЗЕ

Положительную среднюю корреляционную зависимость гумус образует с подвижным Сс1 (г =0,37), с другими элементами установлены невысокие коэффициенты корреляции. Высокие зависимости все формы ТМ образуют с илистой фракцией почвы, частью корой является гумус 0,7<г<1. Подкисление почвы существенно влияет на концентрации подвижных форм практических всех ТМ. Валовые формы всех тяжелых металлов, в той или иной степени, зависят от содержания кальция. Высокие корреляционные связи обнаружены между аккумуляцией валовых и подвижных форм ТМ и содержанием азота, фосфора и калия, что связано с применением минеральных удобрений.

Исследования показали, содержание радионуклидов в образцах озимой пшеницы не превышают допустимый уровень и соответствуют требованиям Основных санитарных правил по обеспечению радиационной безопасности (ОСПОРБ - 99) и Нормам радиационной безопасности (НРБ - 99). Допустимы уровень цезия 137 — 80 Бк/кг, стронция 90- 100 Бк/кг.

Плотность загрязнения почвы 137Сз составляет 0,16 Ки/км2, при критерии экологической оценки состояния почв, удовлетворительная ситуация характерна при радиоактивном загрязнении до 1 Ки/км2.

Высокие прямые корреляционные связи цезий образует с валовой формой цинка (0,79), подвижным кадмием (0,76) и мобильной частью подвижного никеля (0,73) (0,7<г<1).

5 СОДЕРЖАНИЕ ИЗУЧАЕМЫХ ТМ В ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЕ, ВЫРАЩЕННОЙ НА ИССЛЕДУЕМОЙ ПОЧВЕ

Необходимость изучения содержания в почвах ЦЧР микроэлементов связана с тем фактом, что их содержание и доступность для растений - важная характеристика плодородия [Ю.М. Селезнев, А.Н. Тюрюканов, 1971].

Различные растения способны неодинаково накапливать тяжелые металлы. Так, например, вблизи завода содержание меди возрастает в 25 - 40 раз, а в растениях подобное увеличение варьируется от четырехкратного (хвоя сосны) до девятикратного (в хвоще). Кора накапливает больше меди, чем сосна и ель.

При применении минеральных удобрений, содержание меди в зерне колеблется в пределах 2,174...2,740 мг/кг и не превышает ПДК (10), а верхний предел всего на 0,260 мг/кг, среднее содержание при применении минеральных удобрений на 7 % превысило содержание в зерне, выращенном без применения удобрений; свинца - 0,321 ...0,449 мг/кг, верхняя граница которого на 0,001 меньше ПДК (0,5), а среднее значение превышает ДОК на 28 % и содержание в контрольных образцах на 14%.

Значения цинка 22,190. ..26,310 мг/кг не превышают ПДК (50,0), однако, как нижний, так и верхний предел выше значения ДОК (10,00), превышение в среднем составляет почти в 2,5 раза (на 143 %). При применении минеральных удобрений содержание цинка в зерне увеличилось на 10 %.

Верхний предел содержания железа 45,340...52,667 в зерне превышает ПДК (50,0) на 2,667 мг/кг, (5,3 %). Применение удобрений повысило содержание железа в зерне на 11 %. (таблица 7).

Наиболее существенным показателем при исследовании зерна является -содержание в продукции кадмия, превышение ПДК которого составляет почти 8,5 раз, ДОК - в 1 раз и МДУ - 2,73 раз. Очевидно, что потребление данной продукции - рискованно для организма человека, поскольку кадмий - элемент 1 группы опасности.

Таблица 7- Среднее содержание ТМ в озимой пшенице, мг/кг

2008-2010 Си РЬ Мп Со С(1 N1 Ъл Ре

О*

Х±Ю,5эх 2,29± 034± 39,04± 0,08± 0,82± 0Д7± 22,0± 44,00*

0,19 0,09 2,52 0,01 0,06 0,07 1,98 3,44

ХНО^х 2,45± 039± 41,19± 0,09± 0,84± 032± 24,25± 49,00±

0,28 0,06 3,65 0,01 0,09 0,05 2,06 3,67

изменение,% 7 14 5 12 8 18 10 11

пдк 10,00 0,50 - - 0,10 0,50 50,00 50,000

(Кольцов,1995) -

ДОК 3,00 0,30 - - 0,03 - 10,00 -

МДУ 5,00 - - 030 1,00 50,00 -

НСР05 0,050 0,014 0,110 0,070 0,066 0,025 0,043 0,078

Для наглядной оценки интенсивности накопления растением ТМ из экспериментальной почвы, использовался КБП, введенный Б.Б. Полыновым (1945) - отношение содержания ТМ в золе растения на его содержание в почве (таблица 8) [Н.А. Протасова, А.Б. Беляев, 2001].

Таблица 8- Коэффициенты биологического поглощения растением ТМ из исследуемого чернозема типичного

Коэффициенты биологического поглощения

Кислотная экстракция ТМ в 5 М НК03

Х±Ю,5бх Си РЬ Мп Со Сё К! 7м. Ре

№К 0,21± 0,02 0,03± 0,01 0,19± 0,01 0,01± 0,001 0Д2± 0,02 0,05± 0,01 0,73± 0,05 0,01± 0,001

О* 0,20± 0,01 0,03± 0,01 0,17± 0,01 0,008± 0,01 0Д0± 0,03 0,04± 0,01 0,67± 0,08 0,01± 0,004

Аммонийно- ацетатный буфер рН 4,8

М>К 15,02± 1,72 0,36± 0,07 5,49± 0,49 0,47± 0,08 15,27± 1,38 0,90± 0,13 47,05± 3,31 -

О* 13Д4± 1,43 0,29± 0,08 4,421: 0,58 0,44± 0,06 11,85± 2,34 0,78± 0,19 39,29± 2,48 -

По величине КПБ между содержанием ТМ в растении и валовыми формами ТМ, можно составить следующий ряд в порядке убывания: № > Хъ > Сс1 > Си > Мп > РЬ > Со> Ие.

Очевидно, что интенсивность биологического поглощения зависит не только от валовых форм [Н.А. Протасова, А.Б. Беляев, 2001].

По отношении к подвижным формам, извлекаемым ААБ: Ъъ > Сс1 > Си > Мп > № > Со > РЬ.

Основной причиной варьирования ряда ТМ в зависимости от знаменателя является различная степень участия ТМ в биологических процессах и разное содержание труднодоступных для растений форм [Н.А. Протасова, А.Б. Беляев, 2001].

Наиболее интенсивно в биологической миграции участвуют элементы кадмий, цинк, медь, марганец.

Особенно существенным является интенсивность накопления растением кадмия, приводящая к превышению всех существующих нормативов.

Влияние содержания ТМ на химический состав озимой пшеницы представлены в таблице 9.

Содержание азота, как и сырого протеина, обратно пропорционально концентрации кобальта, никеля и железа

Содержание калия уменьшается при увеличении концентрации поступления в растение меди, марганца, кобальта, никеля, цинка, железа.

На содержание в растении фосфора негативно влияет повышение концентрации в меди, марганца, кобальта, никеля цинка и железа.

Таблица 9- Коэффициенты корреляционных зависимостей между содержанием в озимой пшенице тяжелых металлов и химическим составом

ТМ Химический состав, % в озимой пшенице

азот сырой протеин калий фосфор

Си -0,55 -0,55 -0,72 -0,97

РЬ 0,37 0,37 -0,18 -0,34

Мп -0,49 -0,49 -0,77 -0,95

Со -0,89 -0,89 -0,85 -0,96

Сй 0,41 0,40 0,16 -0,26

М -0,75 -0,74 -0,99 -0,76

7л -0,56 -0,56 -0,82 -0,97

Ре -0,99 -0,99 -0,77 -0,81

Таким образом, полученные коэффициенты корреляционных зависимостей позволяют сделать вывод: на химический состав зерна существенное влияние оказывает биологическая миграция ТМ по цепочке почва - растение, что в дальнейшем не может не сказаться на качестве и безопасности пищевой продукции, а, следовательно - на здоровье человека.

Именно поэтому, наблюдение за распределением ТМ в почве, выявление прямых и косвенных влияний на его увеличение, является актуальной задачей правильного ведения сельского хозяйства.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛНОГО МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ НА ИССЛЕДУЕМОМ ЧЕРНОЗЕМЕ И ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ НА СОДЕРЖАНИЕ В ПОЧВЕ ВАЛОВЫХ И ПОДВИЖНЫХ ФОРМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

В результате проведенных исследований было выявлено положительное влияние применения диммофоски, отразившееся на увеличении урожайности культур (таблица 10).

Таблица 10 - Экономическая эффективность диаммофоски при внесении под озимую пшеницу 2008 - 2010 гг.

Показатели Количество

1. Фактическая урожайность (ц/га) 452

2. Прибавка урожайности за счет удобрений (ц,га) 61

3. Цена 1 ц. продукции (руб.) 450

4. Стоимость прибавки урожая (руб/га) 27572

5. Внесено диаммофоски (ц/га) 2

б.Затраты на приобретение, транспортирование и внесение удобрений (руб/га) 11328

7.3атраты на уборку дополнительной продукции (руб/га) 2745

8.0бщая сумма затрат, связанных с применением диаммофоски (руб/га) 14073

9. Чистый доход (руб/га) 13499

Ю.Чистый доход на 1 руб. дополнительных затрат, руб. 0,96

При исследовании, на содержание в почве валовых и подвижных форм ТМ были выявлены превышения ПДК некоторых из них, в связи с этим возникает необходимость в проведении регулярного мониторинга на содержание этих элементов не менее 1 раза в 3 года.

В ходе проведения исследований на содержание в почве и продукции валовых и подвижных форм ТМ были получены результаты, свидетельствующие о превышении нормативных показателей в черноземе и зерне кадмия.

Полученные результаты подтверждают исследования, проведенные ранее, в ходе которых на территории Суджанского района превышение содержания валового кадмия в пахотных почвах охватывает 3595 га.

Расчет платы за ущерб от загрязнения пашни кадмием был проведен в соответствии с Порядком определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами и утвержден Минприроды РФ 18 ноября 1993 г. и Роскомземом 10 ноября 1993 г (таблица 11).

Таблица 11 - Расчет ущерба от загрязнения пашни Суджанского района Курской области валовой формой кадмия

Размер Норматив Коэффи- Площадь Коэффи- Коэффи- Коэффи-

платы за стоимости циент земель, циент циент эко- циент

ущерб от сельскохо- пересчета загряз- пересчета логической пересчета

загрязне- зяйствен- в зависи- ненных в зависи- ситуации и в зависи-

ния паш- ных мости от кадмием, мости от экологиче- мости от

ни кад- земель, периода тыс. га степени ской значи- глубины

мием, тыс. времени загрязне- мости загрязне-

тыс. руб. руб./га по восста- ния земель территории ния зе-

новлению кадмием Курской мель

загрязнен- области

ных земель

101825,068 2 538 9,3 3,595 0,6 2,0 1,0

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что содержание в исследуемой почве валовой формы кадмия превышает ПДК в среднем в 1,16 раза, а ОДК - в 1,85 раз, при рН>5,5 и в 3,91, при рН < 5,5, что существенно сказывается на растениеводческой продукции, что приводит к превышению ПДК кадмия в зерне озимой пшеницы почти в 8 раз.

2. Определено, что содержание валовой формы кобальта в почве превышает ПДК в 1,33 раза, в то же время концентрация кобальта в зерне отвечает установленным нормативам, однако при изменении агрохимических показателей почвы вероятен переход валовых форм в подвижные, что негативно скажется на качестве и безопасности сельскохозяйственной продукции.

3. Установлено, что суммарная нагрузка валовых форм тяжелых металлов в почве (гс*=16,37) характеризует земли, как подходящие под любые культуры при условии контроля качества продукции растениеводства. Необходимой мерой является снижение уровня воздействия источников загрязнения почв и доступности токсикантов для растений, а также контроль за содержанием веществ в поверхностных и грунтовых водах [дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК №6229-91],

4. Результаты исследований свидетельствуют, что суммарный показатель загрязнения почвы подвижными формами ТМ (Хс* = 2,93) является допустимым. Содержание подвижных форм ксенобиотиков (кадмий, свинец, никель), как и эссенциальных элементов (цинк, медь, марганец) не превышают ПДК, но выше фоновых значений, характерных относительно невысокими величинами для юго-западной Лесостепи.

5. Установлено, что в биоценозе аккумуляция подвижных форм элементов выше, чем в агропедоценозе за счет ежегодного выноса их сельскохозяйственными культурами.

6. Выявленные высокие положительные коэффициенты корреляции между илистой фракцией почвы аккумуляцией валовых и подвижных форм ТМ.

Слабые положительные корреляционные связи с гумусом характеры для подвижных форм свинца, цинка, марганца, железа, никеля, валовых форм меди, марганца, кадмия, кобальта, никеля и цинка.

7. Установлены высокие коэффициенты корреляции между содержанием в почве шСз и валовыми и подвижными формами ТМ. Коэффициенты накопления радионуклидов соответствуют слабому уровню накопления в продукции.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для проведения регулярного мониторинга тяжелых металлов в агропе-доценозах юго-западной лесостепи РФ предлагаем использовать корреляционные модели содержания тяжелых металлов в черноземе типичном от содержания в нем агрохимических показателей и радионуклидов.

2. Для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур в сложившихся условиях продолжить применение используемой системы удобрений.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Бриндукова, Е.Е. Процессы сорбции ионов кадмия в почвах Центрального Черноземья / Л.А. Жукова, И.В. Глебова, A.B. Курдюков, Е.Е. Бриндукова // Известия ТСХА. - 2010. - №2. - С.82 - 90

Статьи, опубликованные в других научных изданиях

2. Бриндукова, Е.Е. Агрохимические параметры почв Суджанского района Курской области / Е.Е. Бриндукова // Аграрная наука - сельскому хозяйству: мат. Всероссийской научно-практической конференции. - Курск: КГСХА, 2009. - С.298 - 302.

3. Бриндукова, Е.Е. Миграция радиоактивных элементов 90Sr, 40 К, 232Th, 22öRa и 137Cs для сельскохозяйственной продукции на территории Суджанского района Курской области / Е.Е. Бриндукова // Молодежь и аграрная наука XXI века: проблемы и перспективы: мат. Международной научно-практической конференции студентов и аспирантов. - Курск: ООО АПИИТ «ГИРОМ», 2009. - С. 160- 162.

4. Бриндукова, Е.Е. Изучение кислотности почв Суджанского района Курской области / Е.Е. Бриндукова //Научное обеспечение агропромышленного производства: мат. Международной научно-практической конференции. - Курск: КГСХА, 2010. - С.244 -246.

5. Бриндукова, Е.Е. Корреляционный анализ распределения кальция и магния от агрохимических параметров почв Суджанского района Курской области / Е.Е. Бриндукова //Научное обеспечение агропромышленного производства: мат. Международной научно-практической конференции. - Курск: КГСХА, 2010. - С. 270 - 273.

Формат 60x84 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать на копировальном аппарате КГСХА. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Бриндукова, Екатерина Евгеньевна

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. КРАТКИЙ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Использование земель сельскохозяйственного назначения в России и современные -принципы методологических подходов, применяемые приизучении почв.

1.2 Состав и свойства почвы.

1.3 Тяжелые металлы в почвах.

1.4 Пути поступления тяжелых металлов в почву.

1.5 Нормирование содержания тяжелых металлов в почве.

1.6 Влияние ТМ на организм человека.

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Объект и условия проведения исследования.

2.2 Методика исследования.

ГЛАВА 3 АККУМУЛЯЦИЯ ВАЛОВЫХ И ПОДВИЖНЫХ ФОРМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ.

3.1 Содержание валовых форм тяжелых металлов в исследуемой почве.

3.2 Аккумуляция подвижных форм ТМ в исследуемой почве.

3.3 Взаимодействие элементов в исследуемой почве.

3.4 Влияние изменения содержания гумуса на аккумуляцию валовых и подвижных форм тяжелых металлов под действием минеральных удобрений в черноземе типичном

3.5 Изменение физико-химических показателей и их взаимодействие с валовыми и подвижными формами тяжелых металлов в пахотном слое чернозема типичного.

3.6 Изменение содержания основных показателей питательного режима и их взаимодействие аккумуляцией валовых и подвижных форм тяжелых металлов при применении удобрений на черноземе типичном.,.

3.7 Взаимосвязь содержания илистых частиц в исследуемой почве и аккумуляции валовых и подвижных форм тяжелых металлов.

3.8 Радиоактивные элементы 90 Эг, 40К, 232Т1г, 226Ла, 137Сб в почве и сельскохозяйственной продукции Суджанского района.

3.9 Содержание изучаемых ТМ в озимой пшенице, выращенной на исследуемой почве

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Закономерности аккумуляции валовых и подвижных форм тяжелых металлов в черноземе типичном юго-западной Лесостепи"

В настоящее время возрастающая антропогенная нагрузка на земли сельскохозяйственного назначения обострила проблему, связанную с истощением черноземов России и снижением их природного плодородия. Кроме того, с каждым годом возрастает загрязнение верхнего, наиболее- плодородного пахотного> горизонта почвы тяжелыми металлами (медью, свинцом, марганцем, кобальтом, кадмием, никелем, цинком, железом и* др.), что обусловлено развитием автотранспорта и промышленных предприятий.

В связи с этим осуществление мониторинга, направленного на определение содержания в почве тяжелых металлов (далее ТМ,) и организация'мер по его снижению является необходимым условием для обеспечения населения качественной и безопасной сельскохозяйственной продукцией.

Цель н задачи исследований. Выявить закономерности аккумуляции валовых и подвижных форм тяжелых металлов в. черноземе типичном юго> западной лесостепи РФ.

В программу исследований входили следующие задачи:

- определить содержание* валовых и подвижных форм ТМ (Си, РЬ, Мп, Со, Сё, Ъп., Ре) в черноземе типичном;

- установить корреляционные зависимости между, содержанием валовых и подвижных форм ТМ в исследуемом агропедоценозе и биопедоценозе;

- вычислить корреляционные зависимости между валовыми и подвижными формами ТМ' и агрохимическими показателями чернозема типичного (содержанием гумуса, обменно-поглощенных катионов, щелочногидроли-зуемого азота, подвижных форм фосфора и калия; степенью кислотности);

- определить коэффициенты биологического поглощения ТМ в системе почва — растение;

- определить содержание радионуклидов (908г, 40К, 232ТЬ, 226Ыа, 137Сз) в исследуемой почве и озимой пшенице и коэффициенты цх накопления» в системе почва — растение;

- вычислить корреляционные зависимости между содержанием в почве радионуклидов и валовых и подвижных форм тяжелых металлов;

Объект исследований. Чернозем типичный мопщый на лессовидном суглинке.

Научная новизна1. Впервые на территории юго-западной Лесостепи были определены количественные взаимозависимости валовых и подвижных форм тяжелых металлов; их взаимосвязь с важнейшими агрохимическими показателями чернозема типичного. Осуществлена сравнительная оценка распределения валовых и подвижных форм ТМ в агропедоценозе и биопедо-ценозе.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют составить представление о состоянии исследуемого чернозема типичного и могут служить основой для разработки и применения комплексных мер по снижению антропогенной нагрузки на почву, направленных на минимализацию загрязнения и снижение подвижности элементов при данных сложившихся условиях.

На защиту выносятся следующие положения:

- содержание в исследуемой почве валовых форм кадмия и» кобальта превышает ПДК и при значительной антропогенной нагрузке существенно сказывается на безопасности сельскохозяйственной продукции.

- содержание подвижных форм ксенобиотиков (кадмий, свинец, никель), как и эссенциальных элементов (цинк, медь, марганец) не превышают ПДК, но выше фоновых значений, характеризующихся относительно невысокими величинами.

- положительное влияние применения полного минерального удобрения на урожайность сельскохозяйственных культур, несмотря на увеличение степени подвижности ТМ.

Апробация работы. Материалы диссертации легли в основу научной работы, занявшей второе место на Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минселъхоза России в номинации «Сельскохозяйственные науки», (г. Орел, 2010 г.).

Основные материалы работы представлены на всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству (Курск, 2009 г.), на международной научно-практической конференции КГСХА «Молодежь и аграрная наука XXI века» (г. Курск, 13-14 мая, 2009 г.) и на международной научно-практической конференции «Научное обеспечение агропромышленного производства» (г.Курск, 2010г.).

Публикации. По полученным результатам исследований опубликовано 4 статьи, одна из которых в журнале, рецензируемом ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 142 листах печатного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений производству, списка литературы. Содержит 52 таблицы и 8 рйсунков.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Бриндукова, Екатерина Евгеньевна

выводы

1. Установлено, что содержание в исследуемой почве валовой формы кадмия превышает ПДК в среднем в 1,16 раза, а ОДК - в 1,85 раз, при рН>5,5 и в 3,91, при рН < 5,5, что существенно сказывается на растениеводческой продукции, что приводит к превышению ПДК кадмия в зерне озимой» пшеницы почти в 8 раз. , »

2. Определено, что содержание валовой формы кобальта в почве превышает ПДК в 1,33 раза, в то же время концентрация кобальта в зерне отвечает установленным нормативам, однако при изменении агрохимических показателей почвы вероятен переход валовых форм в подвижные, что негативно скажется на качестве и безопасности сельскохозяйственной продукции.

3. Установлено, что суммарная нагрузка валовых форм тяжелых металлов в почве (2с*=16,37) характеризует земли, как подходящие под любые культуры при условии контроля качества продукции растениеводства. Необходимой мерой*является снижение уровня воздействия источников,загрязнения почв и доступности токсикантов для- растений, а также контроль за содержанием веществ в поверхностных и грунтовых водах [дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91].

4. Результаты исследований свидетельствуют, что суммарный показатель загрязнения почвы подвижными формами ТМ (Хс,* = 2,93) является допустимым. Содержание подвижных форм ксенобиотиков (кадмий, свинец, никель), как и эссенциальных элементов (цинк, медь, марганец) не превышают ПДК, но выше фоновых значений, характерных относительно невысокими величинами для юго-западной Лесостепи. .

5. Установлено, что в биопедоценозе аккумуляция подвижных форм элементов выше, чем в агропедоценозе за счет ежегодного выноса их сельскохозяйственными культурами.

6. Выявленные высокие положительные коэффициенты корреляции между илистой фракцией почвы аккумуляцией валовых и подвижных форм

ТМ. Слабые положительные корреляционные связи с гумусом характеры для подвижных форм свинца, цинка, марганца, железа, никеля, валовых форм меди, марганца, кадмия, кобальта, никеля и цинка.

7. Установлены высокие коэффициенты корреляции между содержани1 ем в почве Сб и валовыми и подвижными формами ТМ. Коэффициенты накопления радионуклидов соответствуют слабому уровню накопления в продукции. 1

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для проведения регулярного мониторинга тяжелых металлов в агро-педоценозах юго-западной лесостепи РФ предлагаем использовать корреляционные модели содержания тяжелых металлов в черноземе типичном от содержания в нем агрохимических показателей и радионуклидов.

2. Для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур в сложившихся условиях продолжить применение используемой системы удобрений.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Бриндукова, Екатерина Евгеньевна, Курск

1. Абанин, A.M. К разработке математической модели плодородия обыкновенных^ черноземов/ А.М. Абанин, А.Ф. Витер, Н.Я. Кутовая // Докл. ВАСХ-НИЛ.1984. №11.

2. Абанин, Д.В. Влияние удобрений на урожайность и качество зерна ячменя, плодородие и микробиологическую активность почвы в условия юго-востока ЦЧЗ: автореф. Канд. диссер. с.-х. наук. Воронеж, 2009. - 28с.

3. Аваев, М.Г. Травопольная система земледелия/ М.Г. ABjaeB М.: Россель-хозиздат, 1949. - 103с.

4. Агроэкология/В.А.Черников, P.M. Алексахин, A.B. Голубев и др.; Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. М.: Колос, 2000. - 536с.

5. Агроэкология. Методология, технология, экономика/ В.А. Черников, И.Г. Грингоф, В.Т. Емцев и др.;Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. М.: КолосС, 2004. - 400с.

6. Агроэкологические проблемы Центрального Черноземья: тез. докл. на всероссийской научн.-практ. конф., г. Курск, 24 27 февраля 2004г. ч.1 . — Курск: КГСХА, 2004. - 228 с.

7. Авдонина, Н.С. Почвы, Удобрения и качество растениеводческой продукции/ Н.С. Авдонина М.: Колос, 1979. - 303с.

8. Адерихин, П.Г. Изменение черноземных почв ЦЧО при использовании их в сельском хозяйстве/ П.Г. Адерихин . -М.: Наука, 1964. С. 61- 89.

9. Адерихин, П.Г. Система внедрения сельского хозяйства в Центрально -Черноземной полосе / П.Г. Адерихин. Воронеж: Центрально - Черноземное книжное изд-во, 1969. - 470с.

10. Александрова, JI.H. Методы определения оптимизации содержания гумуса в дерново- подзолистых почвах (на примере Ленинградской области) / Л.Н. Александрова, О.В. Орлова // Почвоведение. 1981. - №8 - с. 21 - 28:

11. Александрова, Л.Н. Лабораторно — практические занятия по почвоведению / Л.Н. Александрова, O.A. Найденова. Л.: «Колос», 1976. — 280с.

12. Александрова, Л.Н. Лабораторно практические занятия по почвоведению / Л.Н. Александрова, O.A. Найденова. - Л.: Агропроиздат, 1986. - 290с.

13. Александрова, Л.Н. Процессы гумусообразования в почве / Л.Н. Александрова // Гумусовые вещества почвы. зап. Ленинград, с.-х. ин-та, 1970. - Т. 142. - С.26 - 82.

14. Андрусенко, И.И., Бессменные посевы основных сельскохозяйственных культур на орошаемых землях Украины/ И.И. Андрусенко, A.M. Коваленко//

15. Агрономические основы специализации севооборотов. М.: Агропроиздат, 1987.

16. Анненков Б.Н.Основы сельскохозяйственной радиологии/ Б.Н. Анненков, Е.В. Юдинцев. М.: Агропроиздат, 1991. — 287 с.

17. Антипов — Каратаев, И.Н. О почвенном агрегате и методах его использования/ И.Н. Антипов Каратаев, В.В. Келлерман, Д.В. Хан. - М.: Изд-во АН СССР, 1948.

18. Антипов — Каратаев, И.Н. Химические и рентгеновские исследования коллоидных фракций некоторых почвенных разностей СССР/ И.Н. Антипов — Каратаев, Б.К. Бруновский, A.A. Роде//Почвенный поглощающий комплекс и вопросы земледелия. Изд-во ВАСХНИЛ, 1951.

19. Антипов — Каратаев, И.Н. К вопросу о генезисе глинистых минералов при выветривании первичных минералов (экспериментальные исследования).

20. Физикогхимические свойства почв и методы исследования/ И.Н. Антипов- -Каратаев, Г.М. Кадер. М.: Изд-во Академии наук СССР, 227, с.98 - 158.

21. Антоненко, И.В. Мониторинг и охрана городских земель/ И.В. Антонен-ко// Конспект лекций. Челябинск: -Изд-во Ш¥РГУ, 2001. - 96с.

22. Афанасьев, Я:Н. Почвоведение й агрохимия! (избранные труды)/ Я.Н. Афанасьев.- Минск: Наука и техника,.1977. 256с.

23. Бахулин, М.Д. К вопросу действия извести, магния; меди на: верховых торфяниках/ М.Д; Бахулин. Химизация соц. земледелия^ 1934, №7.

24. Богачук, Н.И. Корневые гнили ячменя и приемы защиты от них в условиях республики Марий Эл: автореф. канд., диссер. с.-х. наук. — Воронеж,2009: 23с. - ;124I

25. Бондарев, А.Г.Физические свойства^ как теоретическая основа эффективности применения приемов минимальной? обработки .почв/ А.Г. Бондарев, ИЗ. Кузнецова// тез. докл. всесоюзн. научи. — техн. семинара г.Саратов; 15 -17 июня 1978 г.-М., 1978.

26. Буланова, Ж.А. Трансформация важнейших агрогенетических характеристик чернозема типичного под воздействием монокультуры озимой пшеницы в юго-западной лесостепи: автореф. канд. диссер. с.-х. наук: — Курск, 2009. — 20с.

27. Важенин, И.Г. О формах калия в почве и калийном питании растений/ И:Г. Важенин, Г.И. Карасева//Почвоведение,№3, 1959. 1

28. Веригина; К.В., Журавлева Е.Г. Микроэлементы в почвах и породах Ярославской области (цинк, кобальт, медь)/К.В1 Веригина, Е.Г. Журавлева. — М.: Изд-воАН СССР, 1958.

29. Вильяме, В.Р. Земледелие с основами почвоведения /ВГР. Вильяме. — М.:1. Сельхозиздат, 1949. 305с.

30. Вильяме, В.Р. Избранные сочинения / В.Р. Вильяме. М.: Московский рабочий, 1950. -459с:35: Виноградов* А.П: Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах, изд. 2, дополн./ А.П; Виноградов: М.: Изд-во АН СССР,' 1957.

31. Влияние способов'обработки на содержание органического вещества в дерново-подзолистой почве и урожай полевых культур: науч. тр.// TGXA. — Вып.,234, 1977.

32. Вопросы почвоведения, агрофизики и агрохимии/Ютдел почвоведения дагестанского,, филиала. — Т. III. Махачкала: Академия наук СССР, 1956:

33. Воронин,. А.Д:, Основы физики, почв/ А.Д. Воронин; —-Mi: Изд-во Моск.■ . | .1. Ун-та 1986 с. 244, ил!

34. Гайдукова* Н.Г. Мониторинг содержания тяжелых металлов: в системе почва растение// Н.Г. гайдукова,. Hi А. Кошеленко, Н.Г. Малюга, Н.Р. Шо-ков, А.В: Загорулько// Изв. Вузов. Пищевая технология. - 2000. - №2-3. -С.103-106.

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

36. Гайдукова; Н;Г. Влияние агрохимических средств земледелия на содержание свинца и кадмия в черноземе: выщелоченном: и, озимош пшенице/ Н.Г. Гайдукова, H.A. Кошеленко, И.И. Сидорова, И:В. Шабанова// Тр. Куб. ГАУ. Краснодар, 2007. - №5(9). - С. 88-93 .

37. Гедройц, К.К. Почвенный поглощающий комплекс, растение и удобрения/ К.К. Гедройц. М:: Сельхозгиз, 1955:

38. Гедройц, К.К. Избранные сочинения; / К.К. Гедройц. М.: Сельхозгиз, 1955.-Т. 1. -560 с. — Т 2. -616с. - Т. 3. — 560с.

39. Глебова, И.В. Закономерностшсорбционного распределения тяжелых металлов в почвах центрального Черноземья: автореф; докторск. диссер? с.-х. наук. Курск, 2009. - 43с.

40. Глебова, И.В. Особенности взаимодействия некоторых,тяжелых металлов с мусковитом и монтмориллонитом; в почвенных ситемах/ Глебова И;В// Вестник КГСХА Курск, 2009. - №1. - С. 47 - 51.

41. ГН 2.1.7.2511 09 « Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве»

42. Горбунов, И.И. Динамика углекислоты почвенного воздуха в условиях орошения / И.И. Горбунов, В.И. Тюрюканов // Проблемы советского почвоведения. Сб. 14. М.: Изд-во АН СССР, 1946.

43. Горбунов, Н.И. Природа фиксации калия в необменной форме/Н.И. Горбунов //Химизация соц. земледелия. №2 3, 1936.I

44. Горбунова, Н.С. Формы соединений марганца, меди и цинка в черноземах Центрально-Черноземного Региона/ Н.С. Горбунова, H.A. Протасова //Вестник ВГУ, серия: Химия. Биология. Фармация. 2008 — №2.

45. Гродзинский, A.M. Проблема почвоутомления« и аллелопатия/ А.М! Грод-зинский// Физиолого-биохимические основы взаимодействия'растений в фи-тоценозах. Киев: Наукова Думка, 1974.

46. Гродзинский, A.M. Сравнительная оценка методов изучения аллелопати-ческого почвоутомления / A.M. Гродзинский, Л.Д. Юрчак, Э.А. Головко и др.//Фитоксические свойства,почвенных микроорганизмов.«- Л., 1978.

47. Гриднева, О.В. Совместное возделывание кукурузы, сои и подсолнечника на силос в юго-восточной части центрального Черноземья: автореф. канд. диссер. Курск, 2008: - 19.

48. Джувеликян, Х.А. Подвижные формы тяжелых металлов в черноземах не1.'загрязненных ландшафтах/ Х.А. Джувеликян //Вестник ВГУ. серия: Химия. Биология. Фармация. 2005. —№1.

49. Добрицкая, Ю.И. Содержание молибдена в .некоторых почвах Советского Союза/ Ю.И. Добрицкая //Почвоведение. 1962*. - №1.

50. Докучаев, B.B. Краткая программа для исследования почв / В.В. Докучаев. М.: Изд-во АН СССР, 1953. - Т. III. - 504с.

51. Доспехов, Б.А., Сельскохозяйственная культура и плодородие дерново-подзолистых почв/ Б.А. Доспехов// Доклад ТСХА. 1972. - Вып.180. - 4.1.

52. Дроздова, Т.В., Емельянова М.П. Внутрикомплексные соединения меди с гуминовыми кислотами/ Т.В. Дроздова, М.П. Емельянова //Докл. АН СССР. -1960.-Т. 131. —№3.

53. Дудкин, В.М. Севообороты и удобрения основные факторы управленияIформирования урожая/ В.М. Дудкин // Земледелие. — 2002. —№1. — С. 25-26.

54. Душкин, Н.Д. Влияние навоза и дефеката на экологическое состояние чернозема типичного : автореф. канд. диссер. с.-х. наук. — Курск, 2001. 18 с.

55. Евдокимова, Т.И. Влияние орошения на* биологическую продуктивность и круговорот питательных элементов в черноземной зоне/' Т.И. Евдокимова, Л.И. Брехова: материалы междунар. симпоз. стран — членов СЭВ. Пущино, 1983.

56. Егоров, В.В.Актуальные проблемы почвоведения (почвоведение на службе сельскохозяйственного производства)/ В.В. Егоров, H.H. Розов, В.Л. Андроников и др. М.: Знание 1968, - 63с.

57. Жукова, Л.А. Иод в фитопедоценозах Центрального Черноземья/ Л.А. Жукова, И.В. Глебова, H.H. Ходыревская. Курск: Изд-во Курск. Гос. с.-х. ак., 2008. - 127 с.I

58. Жукова, Л.А. Особенности расчета коэффициента концентрации и суммарной нагрузки тяжелых металлов в почве/ Л.А. Жукова, A.B. Курдюков//Научное обеспечение агропромышленного производства. — 2010. — С.279 — 281.

59. Жукова, JI.A. Концентрирование и разделение ионов тяжелых металлов/ JI.A. Жукова, И.В. Глебова, Т.В. Канунникова// Актуальные вопросы современного земледелия в ЦЧЗ: матер, науч.-практ. конф. — Курск, 2001.- 4.2. -С.98- 100.

60. Жукова, JI.A. Механизм ионообменной сорбции тяжелых металлов поч-вами/JI.A. Жукова, И®. Глебова, Т.В. Канун икова// Матер. Науч.-практ. конф.- Курск, 2004. С.25 - 33.

61. Заикин, В.П. Полевые севообороты/ В.П. Заикин. — Горький, 1984. — 79с.

62. Зезюков, Н.И. Сидеральные пары в ЦЧР России/ Н.И. Зезюков, A.B. Дедов, Н.И. Придворев// Агрохимия -19991 -№4. -С.24-34.

63. Иванов, В.П. Растительные выделения и их значение в жизни фитоцено-зов/ В.П. Иванов. М.: Наука, 1973. - 293 с.

64. Иванов, И.А. Гумусное состояние пахотных дерново-подзолистых почв Северо — запада России и его трансформация в современных условиях / И.А. Иванов, А.И. Иванов // Агрохимия. 2000.- №2. - С.22 - 26.

65. Илларионова, Э. Органический фосфор почвы и его минерализация// Изв. АН СССР. -1978. -№3.

66. Кауричев, И.С. Практикум по почвоведению/ И.С. Кауричев, Н,П. Панов, М.В. Стратанович и др. М.: Колос, 1973. - 279 с.

67. Качинский, H.A. Изучение физических свойств почвы и корневых системIпри территориальных почвенных обследованиях. Программа и методика работ/ H.A. Качинский. — М.; JI.: Сельколхозгиз, 1930.129

68. Качинский, H.A. Физика почв / Н.А: Качинский. М.: Изд-во Высшая школаЧ. I., 1965.-318с.

69. Кенжеьулова, с.о^ Йзменение свойств различных типов западной! Сибири; под влиянием длительного* сельскохозяйственного использования: автореф. канд. диссер. с.-х. наук. Барнаул, 2008. - 15.

70. Кольцова, Г.А. Фосфатное состояние черноземов/ Г.А. Кольцова, Э.Г. Ашимов// Повышение плодородия; почв ы условиях: интенсивной- системы земледелия. -1986. . •

71. Комиссаров, И. Обработка почвы и трансформация-органического вещества в ней/И: Комиссаров. М.: Колос, 1978.

72. Копаева, М.Т. Подвижная? медь^ в черноземах ЦЧО. Физико химические свойства почв и их плодородие/ М.Т. Копаева, Л.Г. Борзых. - Воронеж: Изд-во воронежского университета, 1981. - с.57 -61.

73. Королев, A.B. Создание оптимального строения пахотного слоя/ A.B. Королев; В:Ф: Баранов//Земледелие.-1965.-№12.

74. Королев, A.B. Влияние влажности почв,на их основные физические.свойства/ А.В; Королев// География, районирование и мелиорация ночв РСФСР. — Воронеж, 1974. ;

75. Королев, H.H. Влияние: растений на фракционно-групповой состав гумуса/ Н;Н. Королев// Науч. тр. Воронежского СХИ. Т. 19. Воронеж, 1977.130

76. Королев, H.H. Влияние культур и способов их возделывания на качество гумуса / H.H. Королев// Регулирование биологических процессов и плодородия черноземов при различных чередованиях культур. Воронеж, 1986.

77. Короткое, A.A. Гумусовые вещества дерново-подзолистых почв / A.A. Короткое // Зап. Ленинград, с.-х. ин-та: 1970: - №142. - С.198 - 212.

78. Коротченков, Ю.А. Способы посева, подкормка и эффективнось кулис при возделывании гречихи на темно-серых лесных почвах центрального черноземья: автореф. канд. диссер. с.-х. наук. Курск, 2008. - 18с.

79. Костычев, П.А. Общедоступное руководство к земледелию/ П.А. Косты-чев.-СПб.: 1884.

80. Костычев, П.А. К вопросу об удобрении и обработке черноземных почв/ П.А. Костычев// Сельское хозяйство и лесоводство. — 1886.I

81. Костычев, П.А. Почвоведение. Курс лекций. 4.1, II, III/ П.А. Костычев. -М.;Л.: Сельхозгиз, 1940.

82. Кошеленко, H.A. Влияние различных агротехнологий на содержание тяжелых металлов ы черноземе выщелоченном западного предкавказья: автореф. канд. диссер.с.-х. наук. Краснодар, 2009. - 27с.

83. Кравков, С.П. Биохимия и агрохимия почвенных процессов (избранные произведения к 100-летию со дня рождения)/ С.П. Кравков. Л.: Наука, 1978.-291с.

84. Крупенников, И.А. История почвоведения/ И.А. Крупенников. М.: Наука, 1981.

85. Кузнецов, И.В. Агрофизические свойства дерново-подзолистых окультуренных почв / И.В. Кузнецов // Почвоведение. — 1977. №9. - С.48 - 57131

86. Кузнецова, И.В. Органическое вещество почвы / И.В. Кузнецова. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 314с.

87. Кулаковская, Т.Н. Почвенно агрохимические основы получения высоких урожаев / Кулаковская Т.Н. - Минск: Урожай, 1987 - 272с.

88. Лазарев, В.И. Динамика эффективного плодородия типичного чернозеIма в различных агроэкосистемах в условиях Курской области / В.И. Лазарев // Агрохимия. 1997. - №6. - С.5-9.

89. Лазарев, В.И. Динамика эффективного плодородия чернозема при его длительном сельскохозяйственном использовании / В.И. Лазарев, А.Ю. Ай-диев, И.А. Золотарева, H.H. Трутаева. Курск: КГСХА, 2007. - 121с.

90. Лебедева, Т.Б. Зеленое удобрение на черноземах лесостепи Правобережья Среднего Поволжья/ Т.Б. Лебедева и др.// Агрохимия. — 1998. — №3. — С.38 -44.

91. Лебедева, И.Н. Влияние агротехнических приемов на содержание гумуса в черноземах Сибири/ И.Н. Лебедева// Плодородие почв и питание растений. 1986. - С.60-64.

92. Лобков, В.Т. Почвоутомление при выращивании полевых культур/ В.Т. Лобков. М.: Колос, 1994. - 112с.

93. Лупина, А. Приемы диагностики почвенного плодородия с учетом пестроты поля/ А. Лупина, А. Едемский// Всесоюзный координационный методический семинар «Совершенствование системы диагностики питания с.-х. растений». -М., 1983.I

94. Лыков, А.М.Влияние 70-летнего применения удобрений и севооборота на плодородие дерново-подзолистой почвы и урожайность полевых культур/ A.M. Лыков, А.Ф. Сафонов// Проблема гумуса в земледелии. М.: Колос, 1980.

95. Лыков, А.М.Урожайность полевых культур и содержание азота в почве бессменных посевов/ A.M. Лыков, А.Ф. Сафонов и др.// Изменение плодородия почв в условиях интенсивного использования. -М.: Колос, 1981.

96. Малышева, Е.В. Агроэкологическая оценка приемов биологизации звена полевого севооборота в условиях Центрального Черноземья: автореф. дис. канд. с.-х. наук. Курск, 2007. - 19с.

97. Малюга, Н.Г. Агроэкологический мониторинг содержания тяжелых металлов в почве/Н.Г. Малюга, Н.Г. Гайдукова, H.A. Кошеленко/ЛГр.КубГАУ -Краснодар, 2005. С. 169 - 172.

98. Минеев, В.Г. Агрохимия и экологические функции калия / В.Г. Минеев. М.: Изд-во МГУ, 1999. 332с.

99. Минеев, В.Г. Химизация земеледелия и природная среда / В.Г. Минеев. М.: Агропроиздат, 1990. 286 с.

100. Минеев, В.Г. Влияние длительного применения удобрений на гумус почвы и урожай культур / В.Г. Минеев,- Л:К. Шевцова // Агрохимия. 1978. -№7.-с. 134 - 141.

101. Мирошниченко, О.Н. Влияние минеральных удобрений на продуктивность зернопропашного севооборота эродированном типичном черноземе лесостепи ЦЧЗ: автореф. канд. диссер. с.-х наук. Москва ВИУА, 1988. -19с.

102. Моргун, Ф.Т. Почвозащитное земледелие/ Ф.Т. Моргун, Н.К. Шикула, А.Г. Тарарико. Киев: Урожай, 1998. -256с.

103. Муха, В.Д. Агропочвоведение/В.Д. Муха, Н.И. Картамышев, Д.В. Муха. М.: Колосс, 2004.'- 528с.

104. Муха, В.Д. Агропедоценоз как основа создания эрозионноустойчивых ландшафтов / В.Д. Муха // Научно технический бюллетень по проблеме «Защита почв от эрозии». — Курск, 1979. Вып.З. (22).

105. Новицкий, M.B. 'Содержание и состав лабильного гумуса в дерново-подзолистых супесчаных почвах разной степени окультуренности / М.В. Новицкий, В.А. Илющенко // Агрохимия. 1997. - №4. - с. 19-22.

106. Палецкая, Г.Я. Фосфатный режим черноземной почвы при отвальной и безотвальной обработке/ Г.Я. Палецкая// Агрохимия. 1967 —№ 5.

107. Палецая, Г.Я. Роль негумусированных растительных остатков- в накоплении органического вещества почвы/ Г.Я. Палецкая, В.Г. Хохлов// Агрохимия. 1984. —№5. -С.30-33.

108. Панников, В.Д. Знание почв и потребностей растений — основа рационального применения удобрений (из опыта сельского хозяйства ГДР)/ В.Д. Панников. М.: Наука, 1966. - 65с.

109. Петербургский, A.B. Обменное поглощение в почве и усвоение растениями питательных веществ/ A.B. Петербургский. М.: Изд-во Высшая школа, 1959.

110. Петербургский, A.B. О круговороте и балансе дефицитных элементов-в земледелии СССР/ A.B. Петербургский// Биол. Круговорот веществ в земледелии. Казань, 1986.i

111. Плодородие почв и качество урожая: труды 10-го Международного конгресса почвоведов. -М.: Наука, 1974. с. 101 - 106.

112. Полуэктов, Е.В. Защита почв от смыва при полосном размещении сельскохозяйственных культур/ Е.В. Полуэктов// Почвоведение . 1983. - №2. -С.111-117.

113. Почвоведение/ И.С. Кауричев, Н.П. Панов, H.H. Розанов и др. М.: Агiропромиздат, 1989. 719 с.

114. Почвоулучшающая способность и продуктивность звеньев севооборота в условиях черноземных почв Центрального Черноземья: Учебное пособие/135

115. В.А. Семыкин, В.М. Солошенко, Н.И. Картамышев, П.А. Емельянов. -Курск: Изд-во Курск, гос. с.-х. ак., 2007. 95с. 1

116. Почвенный покров ЦЧО и его рациональное использование/П.Г. Адери-хин, Б.П. Ахтырцев, Ф.Я. Гаврилюк и др. Воронеж: Изд-во Воронежского университета, Л 982. - 127с.

117. Практикум по агрохимии: учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп./ В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, O.A. Амельянчик и др. -М.: Изд-во МГУ, 2001. - 689 с.

118. Протасова, H.A., Беляев А.Б. Химические элементы в жизни растений/ H.A. Протасова, А.Б. Беляев// Биология. Воронеж: Воронежский государственный университет, 2001. - с.25 - 32. ,

119. Протасова, H.A. Редкие рассеянные элементы (Mn, Cr, V, Ni, Си, Zn, Со, Mo, Ве, Ti, Zr, Ga, Sr, Ba, I, В) в почвообразующих породах Центрального Черноземья/ H.A. Протасова// Вестник ВГУ. Серия Химия. Биология. Фармация. 2003, №2, с. 164- 171.

120. Протасова, H.A. Редкие и рассеянные элементы в почвах Центрального Черноземья/ Протасова H.A., Щербаков А.П., Копаева М.Т. Воронеж: Изд-во Воронежского университета. - 1992. - 158с.

121. Протасова, H.A. Микроэлементный состав серых лесных почв Цен1трально-черноземных областей. Почвенный покров ЦЧО и его рациональное использование/ H.A. Протасова. Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1982. - с.46 — 60.

122. Прянишников, Д.Н. Избранные сочинения, т 1, 2, 3/ Д.Н. Прянишников. -М.: Изд-в «Колос», 1941.

123. Пчелкин, В.У. Почвенный калий и калийные удобрения/ В.У. Пчелкин. -М.: Колос, 1966-336с.

124. Развитие культурного почвообразовательного процесса в черноземе мощном Лесостепи УССР: науч. тр./ Харьковского с.-х. ин-^га. — Т.185. —1973.

125. Ревут, И.Б. Водный режим почвы при планировании урожайности в севообороте/ И.Б. Ревут// Водопотребление и оптимизация орошения в Нечерноземной зоне РСФСР. Л., 1982.

126. Ревут, И.Б.' Физика почв/ И.Б. Ревут. Л.: Колос, 1964.

127. Ревут, И.Б. Физика почв на службе земледелия/ И.Б. Ревут// Земледелие. 1965.-№ 4

128. Ревут, И.Б Новое в технологии обработки почв// Вестн. С.-х. науки. — 1969.- №7.

129. Роде, A.A. Основа учения о почвенной влаге. Т. 1/ A.A. Роде. Л.: Гид-рометеоиздат, 1965.

130. Рудай, И.Д. Агрохимические проблемы повышения .плодородия почв/ И.Д. Рудай. -М.: Россельхозиздат, 1985.-225с.

131. Рыбакова, Б.А. Современные методы определения фосфора и подвижный фосфор в почвах/ Б.А. Рыбакова, Е.М. Шафирян, А.И. Карпухин. — М., 1981.

132. Сахаров, В.К. Радиоэкология: Учебное пособие/ В.К. Сахаров. СПб.: Издательство «Лань», 2006. - 320 с.

133. Свиридов, А.К. Некоторые элементы гумусного состояния обыкновенного чернозема Каменной сепии/ А.К. Свиридов, Н.Д. ВерзилиIна//Повышение плодородия черноземов и агротехника возделывания сельскохозяйственных культур. Каменная степь, 1984.

134. Селезнев, Ю.М. О некоторых факторах изменения форм соединений йода в почвах/ Ю.М. Селезнев, А.Н. Тюрюканов// Биол. Науки. — 1971. №6. — С 128.

135. Сидоров, М.И. Роль негумифицированных растительных остатков в земледелии/ М.И. Сидоров, И.И. Зезюков// Вестник сельскохозяйственных наук.-1981.№П. -С. 78-84.

136. Сидоров, М.И.Научные и агротехнические основы севооборотов/ М.И. Сидоров, И.И. Зезюков. Воронеж, 1993 .-104с.

137. Сидоров, М.И. Динамика влажности почвы при различных способах возделывания сельскохозяйственных культур/ М.И. Сидоров, Л.П. Кабанова// Регулирование биологических процессов и плодородия черноземов при различных чередованиях культур. Воронеж, 1986.

138. Синягин, И.И. Калий в почвах сероземной зоны/ И.И. Синягин// Почвоведение. -1940. -№11.

139. Скоробогатько, Л.М. Практикум по радиоэкологии/ Л.М. Скоробогать-ко. Курск: Издательство КГСХА, 1997. - 150с. 1

140. Смирнов, П.М. Агрохимия/ П.М. Смирнов, Э:А. Муравин. М.: Колос, 1981.

141. Соколова, И.А. Влиянии гербицидов на засоренность, азотфиксацию и продуктивность сои на темно-серых лесных почвах центрального Черноземья: автореф. канд. диссер.с.-х. наук. — Курск, 2009. — 19с.

142. СП 11 102-97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства».

143. Стифеев, А.И. Содержание тяжелых металлов в почва^с и растениях пригородной зоны г. Курска/ А.И. Стифеев, О.В. Бабенко// Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2008. - №3.- С. 36 - 38.

144. Столярова, A.A. К вопросу об использовании растениями обменной и необменной формы калия в почвах/ A.A. Столярова//Химизация социалистического земледелия. -1940: № 2 - 3.

145. Степановских, A.C. Экология/ A.C. Степановских. — Курган: ГИПП «Зауралье», 1997 — 616 с.

146. Тюменцев, Н.Ф. Качественная оценка почв и методика ее проведения/ Н.Ф. Тюменцев. Томск: Томское книжное издательство, 1962. — 93с.

147. Тюрюканов, А.Н. О чем говорят и молчат почвы/ А.Н. Тюрюканов. М.: Агропроиздат, 1990: - 224 с.

148. Федорова, А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды/г

149. A.И. Федорова, А.Н; Никольская. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001.-288с.

150. Церлинг, В.В .Некоторые аспекты взаимодействия ионов в растениях и их значение при определении потребности сельскохозяйственных культур в питательных веществах/ В.В. Церлинг// Бюл. Почвенного института им В.В. Докучаева. 1987. -Вып 43.

151. Чесняк, Г.Я. Эволюция черноземов типичных Лесостепи УССР и их плодородие в богарных условиях/ Г.Я. Чесняк// Проблемы повышения продуктивности черноземных почв: тез; совещ., посвященного 100-летию книги

152. B.В. Докучаева «Русский чернозем». Харьков, 1983.

153. Чесняк, Г.Я. Водный режим чернозема типичного мощного левобережной Лесостепи УССР/ Г.Я. Чесняк// Почвоведение. 1976. - № 6.I

154. Чесняк, O.A. Изменение плодородия мощного чернозема. Лесостепи УССР под влиянием- сельскохозяйственной культуры: автореф. дис. канд. с. х. наук. - Харьков, 1965. - 24с.

155. Чириков, Ф.В. Агрохимия калия и фосфора/ Ф.В. Чириков. М.: Сель-хозгиз, 1956.

156. Шеин, E.B. Курс физики почв: учебник/ Е.В. Шеин. М.: Изд-во МГУ, 2005. - 432с.

157. Шикула, Н.К. Минимальная обработка черноземов и воспроизводство их плодородия/ Н.К. Шикула, Г.В. Назаренко. М.: Агропромиздат, 1990. -320с.

158. Шиллинг, Г.В. Магний необходимый элемент питания растений/ Г.В. Шиллинг //Микроэлементы и естественная радиоактивность почв. — Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета, 1961. — с.89-91.

159. Щербаков, А.П. Агроэкологическое состояние черноземов ЦЧО/ А.П. Щербаков, И.И. Васенев. Курск, 1996. - 326с.

160. Ягодин, Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.И. Кобзаренко. М.: Колос, 2002. - 582 с.

161. Яковлева, С.В. Продуктивность многолетних трав различных сроков сева на темно-серых лесных почвах центрального Черноземья: автореф. канд. диссер. с.-х. наук. Курск, 2009. — 19с. (

162. Arnold, P.W. Papers read to the Fertiliser Society in London, Puoceedings/ P.W. 150 Arnold. -1962. -№72.

163. Asmus, F.Einflub langjhäriger organischer Düngung auf phisikalishe Eigeenschaften einer Tieflehm Fahlerde/ F. Asmus, G. Kittelman, H. Görlitz // 187 Arch. Für Acker und Pflanzenbau u Bodenk. - 1987, 31, 1, 41-46.

164. Ayers, P. Moisture and density effect on cone index/ P. Ayers, J. Perumpral // Trans ASAF. St. Joseph. Mich. 1982, 25, 5, 1169 - 1172.

165. Broadbent, F.E. Soil organic matter-metal complexes. II. Cation exchange chromatography of copper and calcium complexes/ F.E. Broadbent. — Soil Sei., 1954.- v.-84.-№2.

166. Camp, A. F. Zinc as a nutrient in plant growth/ A. F. Camp. Soil Sei., 1945.-v.-60.-№2.

167. Cottenie, A. Chemical fertilizere in relation to agricultural production/ A. Cottenie // Meded. Fac. Landboum wetenschappen Rijksuniv. Cent. — 1973, 38, 4, 1722-1731.

168. Dvornik, J. Prispevek ke studio zvysovani urodnosti tezkych pud ceznozemniho typu prohlubovaniem ornice. Sdeleni III Pudni chemismus/ J.Dvornik // Acta Univ. agricult. 1967, a 15, 2, 251 - 261.

169. Friedrich, J. et. Al. Influence de sechase des sols sur la disponibilité' du phosphate/ J. Friedrich // Schweis. Lanw. Porsch. 1981, 20, 1„ 13 -19.

170. Gervais, P. Effects offcutting treatmens on Ladino clover qrovn alone and in mix true with grasses/ P. Gervais // Canad. Y. Plants. —1960. -Vol. 40, №2. -P.27—29.

171. Hadas, A. et al. Tillage practicts and crop response analyses of agro — ecosystems/ A. Hadas // Agro Ecosystems. - 1980, 6. 3, 235 - 246.

172. Hagemann, O. Das P-Festlegung svermoggen der Boden und seine Abhängigkeit von einigen Bodeneigenschaften/ O. Hagemann // Arch. Bodenfruchtbark. Pflanzenproduct. 1971, 15, 3, 177- 187.1

173. Heinzle, Y. Conduite de la vigne tn non- culture/ Y. Heinzle, P. Dumartin // Vignes Vins. 1978, 266, 9 - 14.

174. Hudkova, O. Vliv vysokih dabek hnojiv na rejim drasliku v pude/ O. Hudkova, K. Voplakal // Rostle. Vyroda. 1981, 27, 3, 289 - 196.

175. Lindner, H. Zum Problem der optimalen Bodendichte. Albrechtthaer-archive/ H. Lindner. 1966. - Bd/ 10, N12.

176. Mann, L.K. Changers in soil carbon storage after cultivation/ L.K. Mann // Soil Sc.,1986, 142, 5, 279 288.I

177. Nissen, T. Microorganismeners roll I foaforkredslobet/ T. Nissen // Ugeskr. agron. horton. Forstkand. LIC., 1978, 123, 36, 864 866.

178. Pontailler, S. Le vie microbienne des sols action possibles de 1' home/ S. Pontailler // Cultivar, 1978, 106, 43.

179. Reitmeier, R.E. Soil Potassium/ R.E. Reitmeier//Advances in Agronomy, v. IL- 1951, 113- 164.

180. Slotta, U. M. Rüben brauchen Bor und Mangan/ U. M. Slotta // Zuckerrube. -1981,30,4,153-155.

181. Smidh, D.S. Forage production of red clover and alfalfa under differential cutting/ D.S. Smidh // Ohron. J. -1965.-Vol. 5r/, №5. P. 17-19.

182. ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ПО АГРОХИМИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ФГУ ГСАС «Курская»

183. Регистрационный номер Адрес: 305023, г. Курск,

184. РОСС 1Ш. 00011515702 ул. Энгельса, 140 А27 сентября 2005 г. тел. 35-57-18

185. РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗОВ образцов почвы от 16 февраля 2010 г.

186. Заказчик и его адрес Бриндукова Екатерина Евгеньевна (аспирантка, КГСХА им. И.И. Иванова, кафедра неорганической и органической химии) 21 Наименование продукции (ГОСТ, ТУ) почва3. Количество образцов 13

187. Сопроводительный документ: заявление

188. На соответствие требованиям (по согласованию с заказчиком) определение агрохимических показателей*и тяжелых металлов

189. Средства измерения: атомно-абсорбционный спектрофотометр С-115 М.1, пламенный фотометр «РМар1ю-4»

190. Для контроля использовались стандартные образцы:1. ОСОТМ-307012. ОСОТМ-399043. СОП-САЧВП-204393

191. ГОСТ 26204-91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО.

192. МУ по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства ЦИНАО М., 1985

193. ГОСТ 27821-88 Определение суммы поглощенных оснований по методу Каппена

194. ГОСТ 26489-85 Определение обменного аммония по методу ЦИНАО

195. ГОСТ 26951-86 Почвы. Определение нитратов ионометрическим методомп/п Содержание в мг на 1 кг почвы Содержание в мг-экв на 1 кг почвы Аммонийно-ацетатный буфер рН 4,8

196. Содержание в мг/кг почвы Содержание в мг/кг почвы

197. Начальник Испытательной лаборатории~ у ^ * * ^ о ^6 Х 2010 г.v ' г-