«Мичуринский государственный аграрный университет» дубовик владимир Анатольевич продуктивность яблони в условиях возрастающего техногенного загрязнения почв тамбовской равнины
| Вид материала | Автореферат диссертации |
- Научное обоснование технологии пчеловодства северо-запада россии в условиях возрастающего, 1098.38kb.
- Урожайность и качество зерна гречихи в зависимости от сорта и срока посева в условиях, 414.32kb.
- Семенная продуктивность козлятника восточного в зависимости от способов посева в условиях, 285.38kb.
- «Мичуринский государственный аграрный университет», 463.7kb.
- Влияние биологических факторов Иминеральных удобрений на Продуктивность сахарной свеклы, 335.64kb.
- Кубанский государственный аграрный университет кубанский государственный технологический, 51.16kb.
- Теория, методология и организация системы управленческого учета, 736.43kb.
- «Химическое загрязнение почв» Общая трудоемкость дисциплины составляет, 25.84kb.
- Мичуринский государственный аграрный университет Б. И. Смагин, С. К. Неуймин Освоенность, 2642.45kb.
- Влияние типа телосложения на молочную продуктивность коров крамаренко Н. А. Красноярский, 75.19kb.
ГЛАВА 5. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ И НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ
5.1. Эколого-токсикологическое состояние и классификация почв
по загрязнению
По степени опасности тяжелые металлы подразделяются на три класса, из которых – первый относится к высоко опасным веществам: Pb, Zn, Cd, As, Se, F, Hg; второй – умеренно опасные: В, Со, Ni, Мо, Сu, Сr; третий – малоопасные: Ва, V, W, Мn, Sr. Среди источников возможного техногенного загрязнения почв и растений ТМ рассматриваются минеральные и известковые удобрения, среди них наибольшим содержанием ТМ характеризуются фосфорные удобрения. По нашим данным, при комплексном внесении на фоне органо-минеральной системы удобрения кальцийсодержащих соединений отмечается слабая тенденция повышения содержания цинка, никеля, свинца и кадмия. Результаты наших исследований на содержание ТМ в основных видах удобрений, используемых в агроэкосистемах зернопропашного севооборота, и поступление количества металла в чернозем обыкновенный с вносимыми дозами удобрений, мелиорантов и цеолита представлены в табл. 6, 7.
Таблица 6. Содержание тяжелых металлов в удобрениях и мелиорантах
| Содержание, мг/кг | Элемент | ||||
| Zn | Cu | Ni | Pb | Cd | |
| Аммиачная селитра* | 14,4 | 8,8 | 8,3 | <0,1 | <0,1 |
| Двойной суперфосфат* | 9,6 | 7,2 | не обнар. | 9,1 | 0,8 |
| Калийная соль* | 7,3 | 12,7 | 21,3 | 13,3 | не обнар. |
| Азофоска* | 137,8 | 117,0 | 37,3 | 10,0 | 3,0 |
| Навоз** (зольность 19,5%) | 121,7 | 19,8 | 6,5 | 3,3 | 0,20 |
| Фосфогипс | 11,1 | 7,7 | не обнар. | 5,8 | 0,45 |
| Карбонат кальция | 24,2 | 17,5 | 12,4 | 9,1 | 1,45 |
| Дефекат | 9,4 | 7,2 | 3,1 | 8,4 | 0,3 |
| Цеолит*** | 4,5 | 3,6 | - | 0,12 | 0,19 |
* - из М.М.Овчаренко (1997); ** - из А.А.Поповой (1991); *** - из А.П.Щербакова (1995); не отмеченные – собственные исследования
Приведенные данные о содержании ТМ в удобрениях и почвах свидетельствуют, что на черноземе обыкновенном используемые туки не изменяют заметным образом природных уровней ТМ и не представляют опасности с точки зрения загрязнения почв. При высокой буферности и нейтральной реакции этой почвы проявился механизм регулирования доступных и недоступных соединений тяжелых металлов, отмеченный другими исследователями. Полученная сельскохозяйственная продукция в условиях применения представленных агрохимических средств является экологически безопасной.
Формирование химического состава черноземных почв протекает при непромывном типе водного режима на фоне ослабленного выщелачивания микроэлементов в условиях усиления накопления гумуса за счет травянистой растительности. У этих почв в гумусовом горизонте всех подтипов чернозема Центрального Черноземья относительно почвообразующих пород в различной степени накапливают большинство сходных химических элементов, но разнясь на уровне подтипа. В результате почвообразования в гумусовом горизонте всех подтипов черноземов относительно почвообразующих пород в разной концентрации накапливаются марганец, медь, титан, цирконий, барий, бор, йод, молибден и их подвижные соединения. Здесь же накапливается сера, фосфор, но выносится стронций, осаждаясь в карбонатных горизонтах.
Таблица 7. Поступление тяжелых металлов в почву с удобрениями и мелиорантами
в изучаемых агроэкосистемах
| Удобрение | Поступление ТМ, г/га | |||||
| Zn | Cu | Ni | Pb | Cd | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Зернопропашной севооборот | ||||||
| Аммиачная селитра | повыш. УОПЭП | 2,9 | 1,8 | 1,7 | 0,02 | 0,02 |
| высокий УОПЭП | 4,3 | 2,6 | 2,5 | 0,03 | 0,03 | |
| Двойной суперфосфат | повыш. УОПЭП | 2,9 | 2,2 | - | 2,7 | 0,24 |
| высокий УОПЭП | 5,8 | 4,3 | - | 5,5 | 0,48 | |
| Калийная соль | повыш. УОПЭП | 2,2 | 3,8 | 6,4 | 4,0 | - |
| | высокий УОПЭП | 4,4 | 7,6 | 12,8 | 8,0 | - |
| Азофоска | 83,0 | 70,0 | 22,0 | 6,0 | 1,8 | |
| Фосфогипс | 33,3 | 23,1 | - | 17,4 | 1,35 | |
| Звено севооборота (пар – озимая пшеница) | ||||||
| Азофоска | 8,3 | 7,0 | 2,2 | 0,6 | 0,18 | |
| Навоз | 950,8 | 154,7 | 50,8 | 25,8 | 1,56 | |
| Карбонат кальция | 121,0 | 87,5 | 62,0 | 45,5 | 7,25 | |
| Дефекат | 47,0 | 36,0 | 15,5 | 42,0 | 1,5 | |
| Цеолит | 45,0 | 36,0 | - | 1,2 | 1,9 |
УОПЭП – уровень обеспеченности почвы элементами питания (NPK).
Для оподзоленных черноземов характерно совмещение процесса интенсивного накопления гумуса и слабой элювиально-иллювиальной дифференциации почвенного профиля. Это приводит к выносу из гумусового горизонта хрома, ванадия, никеля, стронция и их накопление в иллювиальном горизонте, что связано с обеднением верхней части профиля этого подтипа чернозема монтмориллонитом и оксидами железа и алюминия.
Выщелоченные и оподзоленные черноземы сформировались на однородных породах и в одинаковых условиях увлажнения, они характеризуются сходством в режиме микроэлементов. В профиле также улавливаются черты элювиально-иллювиальной дифференциации в содержании хрома, ванадия, стронция, связанной с небольшим накоплением ила и полуторных оксидов железа и алюминия в иллювиальном горизонте за счет лессиважа и оглинивания.
В черноземах типичных формирование химического состава почвы протекает в оптимальных условиях образования и накопления гумуса при слабом разрушении ее минеральной части, что обуславливает слабую выраженность внутри профильного перераспределение элементов. Как правило, в горизонте А этих почв энергично аккумулируются йод, марганец, молибден, медь, из макроэлементов – сера, фосфор, в меньшей степени другие химические элементы, за исключением стронция. Стронций накапливается в карбонатном горизонте, связанной не только с песчаной фракцией кальцита, но и с его сорбцией монтмориллонитом.
Для чернозема обыкновенного, сформированного в условиях более сухого климата при отсутствии сквозного промачивания, чаще в щелочной среде, характерно более интенсивное накопление в гумусовом горизонте никеля, цинка, кобальта, титана, бериллия, молибдена, подвижных соединений бора, кобальта и в карбонатных горизонтах стронция.
5.2. Радиационное загрязнение
Наиболее опасными экотоксикантами считаются искусственные и естественные радионуклиды, поскольку они являются неуправляемыми и, как правило, консервативными поллютантами. По нашим данным, в 2006 году в Тамбовской области фон радионуклидов (цезий-137) по Ржаксинскому району был близок к среднему российскому. Он ниже почти на 20% в СХПК «Путь к коммунизму», ООО «Вишневский», почти на уровне в ООО «Андреевское», СХПК «Прогресс», СХПК « им. Дзержинского», СХПК «Золотовский», СХПК «Рассвет», ООО «Лукино», СХПК «Дружба», СХПК «им. Пономарева». В многолетних насаждениях ниже, а на отдельных полях полевого севооборота выше до 20% в сравнении со средним по России (22 Бк/кг). Почти во всех хозяйствах Сосновского района радионуклиды в почве превышали почти в 2 раза средний фон по России.
В хозяйствах Рассказовского района радионуклиды в почве значительно различались, превышая средний фон по России почти на 80% в ЗАО «Рождественское», СПК «Победа», СПК «Волна революции», близки к средне российскому уровню в ЗАО «Павловское», ЗАО «Заря», СХПК «Красное знамя», СПК «Красный Октябрь». Большая пестрота радиологического фона отмечена в ФГУПППЗ «Арженка» даже внутри севооборотов. В полевом севообороте центрального отделения этого хозяйства отмечено от 25,6 до 37,1 Бк/кг. В таком же севообороте первого отделения – от 24,1 до 42,1 Бк/кг, второго отделения - от 26,9 до 43,1 Бк/кг, третьего отделения – от 28,8 до 43,3 Бк/кг. На орошаемых полях данные были близки к средне российским.
Нами совместно с ФГУ ГЦАС «Тамбовский» в период 1993-1994 гг. проведено радиологическое обследование хозяйств этих районов общей площадью 82,34 тыс. га. В результате установлено, что динамика гамма-фона не изменилась и находилась в допустимых пределах 7-18 мкр/час. (ПДУ- 20 мкр/час). Результаты радиологических исследований урожая сельскохозяйственных культур показали, что содержание Сs-137 в растительной продукции находится в гигиенической безопасной концентрации.
Это позволяет товаропроизводителям повсеместно получать по этим ингредиентам экологически безопасную сельскохозяйственную продукцию. Данный вывод основан на токсикологическом контроле 3717 образцов сельскохозяйственной продукции, проведенном испытательной лабораторией агрохимического центра в 1996-2003 гг., где содержание радионуклидов значительно ниже нормативов, установленных ПДК ГОСТами и СаНПиНами.