Научная статья на тему 'Содержание кадмия, никеля, цинка в растениях столовой свеклы и моркови в условиях внесения микроудобрений на лугово-черноземной почве Омской области'

Содержание кадмия, никеля, цинка в растениях столовой свеклы и моркови в условиях внесения микроудобрений на лугово-черноземной почве Омской области Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
247
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МИКРОЭЛЕМЕНТЫ / TRACE ELEMENTS / ЦИНК / ZINC / НИКЕЛЬ / NICKEL / КАДМИЙ / CADMIUM / МОРКОВЬ / CARROT / СВЕКЛА / СОДЕРЖАНИЕ / CONTENT / РАСТЕНИЯ / PLANTS / BEETROOT

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Андриенко Л.Н., Гиндемит А.М.

Исследования проводили на опытном поле на лугово-черноземной маломощной среднегумусовой тяжелосуглинистой почве в период с 2000 по 2003 год. Объекты исследования столовая свекла (сорт Бордо 237), морковь (сорт Шантенэ 2461), почва, микроэлементы (цинк, никель, кадмий). Особенно важным в исследовании является разработка на региональном уровне простых и достаточно надежных прогностических моделей поведения микроэлементов в объектах «почва растение» с целью прогнозов научно обоснованного нормирования их применения как удобрения и предотвращения их негативного действия в системе. На лугово-черноземной почве Омского Прииртышья установлены оптимальные дозы цинка, никеля, кадмия под столовую свеклу и морковь при соответствующем содержании элементов в почве, и на основе этого разработаны формулы для расчета доз данных микроэлементов под изучаемые овощные культуры. Выявлены математические зависимости величины и качества урожая корнеплодов столовой свеклы и моркови от содержания подвижных форм микроэлементов в пахотном слое почвы. Установлены зависимости, выраженные уравнениями регрессии, между дозами внесения кадмия, никеля и цинка в почву и их содержанием в корнеплодах и наземной массе столовой свеклы и моркови. Из этих уравнений следует, что каждый килограмм поступившего в почву микроэлемента увеличивает его содержание в корнеплодах (коэффициент «в») к периоду физиологической зрелости на определенное количество: кадмия на 0,01 мг/кг, никеля на 0,004 мг/кг и цинка на 0,03 мг/кг. Подобные коэффициенты рассчитаны и на опытах с морковью: внесение одного килограмма кадмия повышает содержание его в корнеплодах моркови на 0,02 мг/кг, никеля на 0,02 мг/кг, цинка на 0,24 мг/кг. Определено, что поступление микроэлементов в корнеплоды напрямую зависит от дозы их внесения в почву и погодных условий года.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Андриенко Л.Н., Гиндемит А.М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Content of cadmium, nickel and zinc in table beet and carrot plants after application of microelements

The studies were carried out on the experimental field of Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, on meadow chernozem low-power medium-humus heavy loamy soil in the period from 2000 to 2003. The objects of research were table beet (Bordeaux variety 237), carrots (Shantene variety 2461), and soil, microelements (zinc, nickel, and cadmium). Particularly important in the study is the development at the regional level of simple and sufficiently reliable prognostic models of the behavior of trace elements in soil-plant objects with the aim of predicting scientifically based normalization of application as fertilizer and preventing their negative effects in the system. Optimal doses of zinc, nickel, cadmium for table beet and carrots are established on the meadow-chernozem soil of Omsk Irtysh region under the appropriate content of elements in the soil and on the basis of this, formulas are developed for calculating the doses of these trace elements for the studied vegetable crops. The mathematical dependences of the size and quality of the yield of root vegetables of table beet and carrots on the content of mobile forms of microelements in the arable layer of the soil are revealed. The dependencies, which expressed by the regression equations, between the doses of cadmium, nickel and zinc in the soil and their content in root crops and ground mass of table beet and carrots are established. From these equations it follows that each kilogram of incoming trace element in the soil increases its content in root crops (coefficient “B”) to a period of physiological maturity by a certain amount. For example: every kilogram of the element entered into the soil increases its content in the roots to the period of physiological maturity: the addition of cadmium increases its content by 0.01 mg/kg, the addition of nickel by 0.004 mg/kg, and zinc by 0.03 mg/kg. Similar factors are calculated on experiments with carrots: the addition of one kilogram of cadmium increases its content in carrots by 0.02 mg/kg, nickel by 0.02 mg/kg, and zinc by 0.24 mg/kg. It is determined that the intake of microelements in the root vegetables of vegetables directly depends on the dose of their introduction into the soil and the weather conditions of the year.

Текст научной работы на тему «Содержание кадмия, никеля, цинка в растениях столовой свеклы и моркови в условиях внесения микроудобрений на лугово-черноземной почве Омской области»

сельскохозяйственные науки

УДК 631.81.095.337: [546.48+546.74+546.47] :[635.11+635.13]:631.445.4(571.13) Л.Н. АНДРИЕНКО, А.М. ГИНДЕМИТ

Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, г. Омск

СОДЕРЖАНИЕ КАДМИЯ, НИКЕЛЯ, ЦИНКА В РАСТЕНИЯХ СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ И МОРКОВИ В УСЛОВИЯХ ВНЕСЕНИЯ МИКРОУДОБРЕНИЙ НА ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЕ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Исследования проводили на опытном поле на лугово-черноземной маломощной среднегумусовой тяжелосуглинистой почве в период с 2000 по 2003 год. Объекты исследования - столовая свекла (сорт Бордо 237), морковь (сорт Шантенэ 2461), почва, микроэлементы (цинк, никель, кадмий). Особенно важным в исследовании является разработка на региональном уровне простых и достаточно надежных прогностических моделей поведения микроэлементов в объектах «почва - растение» с целью прогнозов научно обоснованного нормирования их применения как удобрения и предотвращения их негативного действия в системе. На лугово-черноземной почве Омского Прииртышья установлены оптимальные дозы цинка, никеля, кадмия под столовую свеклу и морковь при соответствующем содержании элементов в почве, и на основе этого разработаны формулы для расчета доз данных микроэлементов под изучаемые овощные культуры. Выявлены математические зависимости величины и качества урожая корнеплодов столовой свеклы и моркови от содержания подвижных форм микроэлементов в пахотном слое почвы. Установлены зависимости, выраженные уравнениями регрессии, между дозами внесения кадмия, никеля и цинка в почву и их содержанием в корнеплодах и наземной массе столовой свеклы и моркови. Из этих уравнений следует, что каждый килограмм поступившего в почву микроэлемента увеличивает его содержание в корнеплодах (коэффициент «в») к периоду физиологической зрелости на определенное количество: кадмия - на 0,01 мг/кг, никеля - на 0,004 мг/кг и цинка - на 0,03 мг/кг. Подобные коэффициенты рассчитаны и на опытах с морковью: внесение одного килограмма кадмия повышает содержание его в корнеплодах моркови на 0,02 мг/кг, никеля на - 0,02 мг/кг, цинка на - 0,24 мг/кг. Определено, что поступление микроэлементов в корнеплоды напрямую зависит от дозы их внесения в почву и погодных условий года.

Ключевые слова: микроэлементы, цинк, никель, кадмий, морковь, свекла, содержание, растения.

Введение

Важнейший аспект биологического качества сельскохозяйственной продукции -это содержание в ней макро- и микроэлементов. Действие микроэлементов на растения зависит от их концентрации в среде обитания. Благоприятная для растений концентрация имеет широкий диапазон: от малого дефицита до умеренного избытка. В первом случае оптимум в питании достигается за счет более экономичного использования поглощенного элемента, во втором - в результате работы защитных механизмов растения, ограничивающих поступление ионов в метаболически важные центры [1-8]. При этом имеются многочисленные данные по влиянию микроэлементов как на продуктивность культур, так и на их химический состав [9-17].

© Андриенко Л.Н., Гиндемит А.М., 2018

Актуальность изучения накопления микроэлементов продиктована еще и тем, что данные элементы потенциально могут быть загрязнителями окружающей среды и необходимо знать закономерности их поведения при внесении с удобрениями [18-20]. В статье отражены результаты исследований по влиянию применения цинка, никеля и кадмия под свеклу столовую и морковь на содержание микроэлементов в растениях. Экспериментальные данные по продуктивности культур проанализированы в предыдущих публикациях [21-23].

Материалы и методы

Цель исследования - выявить действие микроэлементов на их содержание в корнеплодных растениях на лугово-черноземной почве Омской области.

Микрополевые опыты со столовой свеклой и морковью были заложены на опытном поле Омского государственного аграрного университета на лугово-черноземной маломощной среднегумусовой тяжелосуглинистой почве. Объектами исследований являлись столовая свекла (сорт Бордо 237), морковь (сорт Шантенэ 2461), почва, микроэлементы (цинк, никель, кадмий).

Агрохимические показатели в среднем по годам исследований в верхнем 30-сантиметровом слое были следующие: рН водной вытяжки 6,5-7,0; сумма поглощенных оснований - 31-38 мг-экв./100 г почвы; N-N03 - 0,77-3,4; Р2О5 - 2,7-8,7; К2О -8,7-29,0 мг/100 г почвы (2 %-ная уксусная кислота); содержание подвижных форм 2п -2,31-3,38; N1 - 0,4-0,69; Сё - 0,041-0,083; РЬ - 0,54-0,98; Си - 0,27-0,39 мг/кг почвы (ацетатно-аммонийный буфер с рН 4,8).

Результаты и обсуждение

Известно, что кадмий обладает высокой скоростью поступления в растения и быстрым передвижением к органам запасания ассимилянтов [24]. В данном опыте внесение кадмия способствовало увеличению содержания этого элемента в свекле по сравнению с фоном (табл. 1, рис. 1, а). Наибольшее увеличение содержания кадмия в листьях растений и в корнеплодах по сравнению с фоном наблюдается в благоприятный по температурному режиму и количеству осадков 2003 г. (табл. 1 и 2).

Таблица 1

Содержание Cd в корнеплодах столовой свеклы при внесении его в почву

Вариант Сё, мг/кг (на фоне) и прибавки по вариантам опыта, % Среднее содержание, мг/кг

2000 г. 2001 г. 2002 г. 2003 г.

Фон №зР9о) 0,02 0,049 0,36 0,19 0,150

Фон + Сё 2,9 100,0 22,4 8,3 31,6 0,180

Фон + Сё 5,8 150,0 63,3 8,3 31,6 0,192

Фон + Сё ц,б 350,0 124,5 11,1 78,9 0,235

Фон + Сё 17 500,0 206,1 52,8 157,9 0,327

Таблица 2

Содержание Cd в листьях столовой свеклы при внесении его в почву

Вариант Сё, мг/кг (на фоне) и прибавки по вариантам опыта, % Среднее содержание, мг/кг

2002 г. 2003 г.

Фон (^Рэд) 0,79 0,4 0,60

Фон + Сё 2,9 2,5 12,5 0,63

Фон + Сё 58 2,5 17,5 0,78

Фон + Сё ц,6 34,2 60,0 0,85

Фон + Сё 17 49,4 90,0 0,97

Увеличение содержания кадмия в надземной массе прямо пропорционально применению доз кадмия в почву (рис. 1, б). Установлено, что с внесением кадмия в дозе 17 кг/га его содержание увеличивается на 49,4 % (2002) и на 90 % в 2003 г. (табл. 2). В среднем за эти годы исследования содержание кадмия в листьях увеличилось с 0,6 до 0,97 мг/кг, т.е. на 61,7 %.

СА мг/кг

С< мг/кг

0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

С4 кг/га

1,2 1

0 0,6 0,4 0,2 0

С< кг/га

20

20

Рис. 1. Зависимость содержания кадмия в растениях свеклы (мг/кг) от доз его применения, кг/га:

а - корнеплоды; б - надземная масса

При обработке экспериментальных данных по влиянию кадмия на химический состав корнеплодов обнаруживается, что наибольшее содержание его в корнеплодах было в 2000 г., когда погодные условия для роста и развития растений были наиболее благоприятными. Содержание кадмия в данных условиях увеличивалось от 100 % при внесении 2,9 кг/га элемента до 500 % при внесении 17 кг/га.

Наименьшее влияние кадмия выявлено в холодный, влажный 2002 г., когда при внесении элемента в дозах от 2,9 до 17 кг/га содержание микроэлементов в корнеплодах столовой свеклы изменялось от 8,3 % до 52,8, в среднем по вариантам его содержание на 20,1 % больше, чем у растений фонового варианта.

Установлена зависимость между дозами внесения кадмия в почву (х кг/га) и содержанием его в корнеплодах свеклы (г = 0,97; уравнение (1)). Из этого уравнения следует, что каждый килограмм поступившего кадмия в почву увеличивает его содержание в корнеплодах (коэффициент «в») к периоду физиологической зрелости на 0,01 мг/кг. В листьях растений эта зависимость выражается уравнением регрессии (2) (коэффициент «в» = 0,02 мг/кг).

У = 0,01х + 0,14; г = 0,97.

(1) У = 0,02х + 0,601;

г = 0,98.

(2)

Применение возрастающих доз никеля способствовало увеличению содержания этого элемента как в листьях растений, так и в корнеплодах свеклы к периоду уборки (табл. 3, 4, рис. 2). Наибольшее его действие отмечено в 2000 г., когда при внесении никеля в дозе 82 кг/га содержание элемента в корнеплодах возросло на 146,4 % по сравнению с корнеплодами фонового варианта. В 2001 г. более интенсивное накопление никеля в корнеплодах отмечено на варианте с дозой применения никеля 23 кг/га, увеличение на 110,9 % выше фоновых показателей, при дальнейшем увеличении дозы элемента показатель снижается до 17,4 %.

В среднем за годы исследований от внесения доз содержание никеля увеличилось в корнеплодах на 42,7 % (с 0,82 до 1,17 мг/кг), в листьях на 56,5 % (с 5,17 до 8,09 мг/кг).

а

б

0

На содержание никеля в растениях столовой свеклы оказывали влияние погодные условия: температура почвы, воздуха, влажность и другие внешние факторы.

Таблица 3

Содержание N1 в корнеплодах столовой свеклы при внесении его в почву

Вариант N1, мг/кг (на фоне) и прибавки по вариантам опыта, % Среднее содержание, мг/кг

2000 г. 2001 г. 2002 г. 2003 г.

Фон (^Рэд) 0,28 0,46 1,7 0,86 0,82

Фон + N1 54 46,4 6,5 1,8 3,5 0,90

Фон + N1 126 21,4 28,3 5,9 6,9 0,91

Фон + N1 23 39,3 110,9 6,5 12,8 1,04

Фон + N1 82 146,4 17,4 28,8 47,7 1,17

Таблица 4

Содержание N1 в листьях столовой свеклы при внесении его в почву

Вариант N1, мг/кг (на фоне) и прибавки по вариантам опыта, % Среднее содержание, мг/кг

2002 г. 2003 г.

Фон (^Рэд) 4,18 6,16 5,17

Фон + N1 54 20,1 3,7 5,70

Фон + N1 12,6 43,5 16,9 6,60

Фон + N1 23 51,9 24,5 7,01

Фон + N1 82 92,6 32,0 8,09

Зависимость между дозами применения никеля (от 5,4 до 82 кг/га) и содержанием его в растениях столовой свеклы выражена уравнениями регрессии (3) и (4). Из уравнений видно: каждый килограмм поступившего никеля в почву (на гектар) увеличивает содержание никеля в листьях растений на 0,03, корнеплодах к периоду уборки на 0,004 мг/кг.

У = 0,004х + 0, г = 0,91.

(3) У = 0,03х + 5,75;

г = 0,91.

(4)

1\П, мг/кг

1,4 -

1,2 -

1

0,8 < >

0,6 -

0,4

0,2

0

1\П, кг/га

1\П, мг/кг

б

1\П, кг/га

50

100

50

100

а

0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0

Рис. 2. Зависимость содержания никеля в растениях свеклы (мг/кг) от доз его применения, кг/га:

а - корнеплоды; б - надземная масса

Влияние метеоусловий более существенно сказалось на накоплении цинка в корнеплодах свеклы, чем кадмия и никеля.

В более благоприятные 2000 и 2003 гг. его содержание было на порядок выше, чем в менее благоприятные по погодным условиям 2001 и 2002 гг. Поступление цинка,

так же, как кадмия и никеля, находится в прямой зависимости от дозы внесения его в почву. Из уравнений (5)-(6) следует, что каждый килограмм цинка, внесенный на гектар почвы, увеличивает содержание цинка в корнеплодах на 0,03 мг/кг, а в листьях на 0,07 (табл. 5, 6, рис. 3). В среднем по опыту в надземную часть свеклы цинк интенсивней поступал в 2002 г. (на 44 % больше), чем в 2003 г. (на 19,3 % больше).

Таблица 5

Содержание Zn в корнеплодах столовой свеклы при внесении его в почву

Вариант 7п, мг/кг (на фоне) и прибавки по вариантам опыта, % Среднее содержание, мг/кг

2000 г. 2001 г. 2002 г. 2003 г.

Фон (^Рад) 1,24 2,3 29,6 30,7 15,96

Фон + 2п 414 13,7 13,0 1,7 1,9 16,35

Фон + 2п 47,8 54,8 40,4 2,4 2,3 16,71

Фон + 2п 82,8 95,2 52,2 18,9 3,9 18,13

Фон + 2п 166 191,1 139,6 23,3 26,4 21,10

Таблица 6

Содержание Zn в листьях столовой свеклы при внесении его в почву

Вариант 7п, мг/кг (на фоне) и в прибавке по вариантам опыта, % Среднее содержание, мг/кг

2002 г. 2003 г.

Фон (N45 Р90) 22,6 28,9 25,7

Фон + 2п 41,4 25,7 4,2 29,5

Фон + 2п 47,8 24,8 14,9 30,9

Фон + 2п 82,8 62,4 16,6 35,2

Фон + 2п 166 65,9 25,6 36,75

У = 0,07х + 27,14; г = 0,93.

(5)

У = 0,03х + 15,42; г = 0,98.

(6)

7п, мг/кг а б

7п, мг/кг

Рис. 3. Зависимость содержания цинка в растениях свеклы (мг/кг) от доз его внесения, кг/га:

а - надземная масса; б - корнеплоды

Распределение микроэлементов по органам свеклы неравномерно: наибольшее количество этих элементов содержится в ботве, что подтверждается исследованиями других авторов. Однако при внесении никеля наблюдалось наибольшее увеличение элемента в корнеплодах. Как отмечается и другими авторами, при повышении содержания подвижной формы элемента в почве, последний способен в большей степени преодолевать защитные барьеры растения и попадать в генеративные органы.

Поступление кадмия в корнеплоды моркови напрямую зависит от дозы его внесения в почву и погодных условий года (табл. 7). Так, наиболее интенсивное его поступление в растения по сравнению с фоном отмечено в неблагоприятные для роста и развития 2001 и 2002 гг., а не в теплый с обильными осадками 2003 г. Наименьшее содержание кадмия в корнеплодах отмечено в 2002 г. в варианте с внесением 1,5 кг/га, оно было на 11 % ниже фонового уровня, наибольшее - при внесении 11,6 кг/га (322,2 %). Средние многолетние данные показывают, что внесение одного килограмма кадмия повышает содержание его в корнеплодах моркови на 0,02 мг/кг, а листьях на 0,03 мг/кг ((рис. 4), уравнения (7), (8)). В листьях растений наибольшее увеличение содержания элемента по сравнению с фоном наблюдается во влажные 2002, 2003 гг.

У = 0,02х + 0,14; (7) У = 0,03х + 0,34; (8)

г = 0,99. г = 0,95.

Рис. 4. Зависимость между внесением кадмия в почву (кг/га) и содержанием его

в растениях моркови (мг/кг): а - корнеплоды; б - надземная масса

Таблица 7

Изменение содержания Cd в растениях моркови при внесении его в почву

Вариант Содержание Сё (мг/кг) на фоне и в прибавке по вариантам опыта, % Среднее

2001 г. 2002 г. 2003 г. содержание, мг/кг

Корнеплод

Фон (Р90) 0,07 0,09 0,3 0,15

Фон + Сё 1,5 14,3 -11,1 -3,3 0,15

Фон + Сё 2,9 57,1 66,7 -10,0 0,18

Фон + Сё 58 100,0 122,2 13,3 0,23

Фон + Сё ц,6 157,1 322,2 70,0 0,33

Надземная масса

Фон (Р90) 0,248 0,21 0,4 0,286

Фон + Сё 1,5 33,9 38,1 57,5 0,417

Фон + Сё 2,9 48,4 -9,5 97,5 0,449

Фон + Сё 58 46,8 166,7 99,0 0,573

Фон + Сё ц,6 24,2 204,8 165,0 0,669

В среднем за годы исследования выявлена прямая зависимость между дозами внесения кадмия в почву и содержанием его в ботве моркови.

Менее интенсивно поступление кадмия в неблагоприятный для роста и развития 2001 год: при увеличении дозы внесения кадмия от 1,5 до 5,8 кг/га содержание его

в корнеплодах моркови увеличивается с 33,9 до 46,8 %, при дальнейшем повышении дозы до 11,6 кг/га увеличение составляет только 24 % по сравнению с фоном (табл. 7).

Изменение содержания никеля в почве при его внесении способствовало увеличению содержания этого элемента в корнеплодах моркови за все годы исследования (табл. 8, рис. 5).

При рассмотрении же действия никеля по годам вырисовывается следующая закономерность: в 2001, 2003 гг. увеличение внесения никеля с 30 до 60 кг/га снижает поступление его в корнеплоды моркови с 9,3 до -1,9 % (2001) и с 22,4 до -0,6 % (2003) по сравнению с фоновым вариантом, дальнейшее увеличение дозы ведет к повышению интенсивности поступления никеля, содержание его увеличивается в среднем за 2001 и 2003 гг. на 33,2 % по сравнению с фоном. В 2002 г., напротив, в варианте с внесением N1 60 кг/га накопление его в корнеплодах было выше, чем в корнеплодах других вариантов (табл. 8). Зависимость между дозами применения никеля и его содержанием в корнеплодах и листьях столовой свеклы выражена уравнениями (9)-(10) (рис. 5).

Y = 0,02x + 1,79; г = 0,98.

(9)

Y = 0,03x + 5,994 г = 0,89.

(10)

Ni, мг/кг

20

40

60

80

Ni, мг/кг

N1, кг/га

100

10 8 6 4 2 0

Ni, кг/ га

20

40

60

80

100

б

a

0

0

Рис. 5. Зависимость содержания никеля в растениях моркови (мг/кг) от доз его внесения, кг/га:

а - корнеплоды; б - надземная масса

Таблица 8

Изменение содержания N1 в растениях моркови при внесении его в почву

Вариант Содержание N1 (мг/кг) на фоне и прибавки по вариантам опыта, % Среднее содержание, мг/кг

2001 г. 2002 г. 2003 г.

Корнеплод

ФОН (P90) 0,38 18 9,32 9,23

Фон + Ni 30 9,3 95,3 22,4 13,23

Фон + Ni 60 -1,9 279,8 -0,6 14,67

Фон + Ni 90 29,6 239,5 36,8 20,9

Надземная масса

Фон (P90) 10,4 2,62 3,2 18,13

Фон + Ni 30 39,2 52,7 56,6 19,97

Фон + Ni 60 34,6 113,7 31,6 20,51

Фон + Ni 90 57,3 83,2 46,3 21,68

Внесение цинка в почву способствовало большему поступлению его в растения моркови, как в корнеплоды, так и в ботву (табл. 9). Между дозами поступления цинка в почву и накоплением в растениях прямая зависимость. Каждый килограмм цинка, внесенный в почву, увеличивает его содержание в корнеплодах моркови на 0,24 и в листьях на 0,07 мг/кг (уравнения (11)—(12), рис. 6).

Таблица 9

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Изменение содержания Zn в растениях моркови при внесении его в почву

Вариант Содержание 7п (мг/кг) на фоне и прибавки по вариантам опыта, % Среднее

2001 г. 2002 г. 2003 г. содержание, мг/кг

Корнеплод

ФОН (N45P90) 0,38 18 9,32 1,70

Фон + Zn 15 239,5 60,0 2,9 2,37

Фон + Zn 30 478,9 62,8 34,1 2,89

Фон + Zn 45 610,5 104,4 148,9 3,18

Надземная масса

ФОН (N45P90) 16,28 25,4 12,7 5,41

Фон + Zn 15 7,2 4,6 25,0 7,83

Фон + Zn 30 14,6 9,3 18,9 7,94

Фон + Zn 45 21,8 14,0 28,0 8,61

Y = 0,24x + 9,04; г = 0,97.

(11)

Y = 0,07x + 18,39; г = 0,97.

(12)

25 20 15 10 5 0

Zn, мг/кг

20

40

2п, кг/га

60

22 21,5 21 20,5 20 19,5 19 18,5 18 17,5

Zn,

мг/кг

20

40

2п, кг/га

60

б

а

0

0

Рис. 6. Содержание цинка в растениях моркови (мг/кг) в зависимости от доз его внесения, кг/га:

а - корнеплоды; б - надземная масса

Таким образом, внесение кадмия, никеля, цинка в почву способствовало в целом изменению химического состава растений свеклы и моркови. В зависимости от метеорологических условий года и содержания элементов в почве в результате применения удобрений растения столовой свеклы и моркови хорошо отражали уровни минерального питания своим химическим составом. Выявлены коэффициенты интенсивности действия единицы внесения изучаемых микроудобрений на химический состав корнеплодов и листьев, что позволяет прогнозировать химическую ситуацию данных овощных культур.

Заключение

В целом по результатам исследований можно сделать следующие выводы. Поступление изучаемых микроэлементов в корнеплоды моркови и свеклы напрямую зависело от дозы их внесения в почву и погодных условий года. Так, наибольшее содержание кадмия в корнеплодах свеклы получено в 2000 г., когда погодные условия для роста и развития растений были наиболее благоприятными, наименьшее - в холодный, влажный 2002 г. Наибольшее действие никеля отмечено в 2000 г., когда при его внесении в дозе 82 кг/га содержание элемента в корнеплодах возросло на 146,4 %. Вли-

яние метеоусловий более существенно сказалось на накоплении цинка в корнеплодах свеклы, чем кадмия и никеля. В более благоприятные 2000 и 2003 гг. его содержание было на порядок выше, чем в менее благоприятные по погодным условиям 2001 и

2002 гг. Поступление цинка, так же как кадмия и никеля, находится в прямой зависимости от дозы внесения его в почву.

Наиболее интенсивное поступление кадмия в растения моркови по сравнению с фоном отмечено в 2001 и 2002 гг., а не в теплом с обильными осадками 2003 г. При рассмотрении действия никеля по годам исследований отмечается следующая закономерность: в 2001, 2003 гг. увеличение внесения никеля с 30 до 60 кг/га снижает поступление его в корнеплоды моркови, дальнейшее увеличение дозы ведет к повышению интенсивности поступления никеля, содержание его увеличивается в среднем за 2001 и

2003 гг. на 33,2 % по сравнению с фоном. Между дозами поступления цинка в почву и накоплением его в растениях моркови установлена прямая зависимость.

L.N. Andriyenko, A.M. Gindemit

Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk

Content of cadmium, nickel and zinc in table beet and carrot plants after application of microelements

The studies were carried out on the experimental field of Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, on meadow chernozem low-power medium-humus heavy loamy soil in the period from 2000 to 2003. The objects of research were table beet (Bordeaux variety 237), carrots (Shantene variety 2461), and soil, microelements (zinc, nickel, and cadmium). Particularly important in the study is the development at the regional level of simple and sufficiently reliable prognostic models of the behavior of trace elements in soil-plant objects with the aim of predicting scientifically based normalization of application as fertilizer and preventing their negative effects in the system. Optimal doses of zinc, nickel, cadmium for table beet and carrots are established on the meadow-chernozem soil of Omsk Irtysh region under the appropriate content of elements in the soil and on the basis of this, formulas are developed for calculating the doses of these trace elements for the studied vegetable crops. The mathematical dependences of the size and quality of the yield of root vegetables of table beet and carrots on the content of mobile forms of microelements in the arable layer of the soil are revealed. The dependencies, which expressed by the regression equations, between the doses of cadmium, nickel and zinc in the soil and their content in root crops and ground mass of table beet and carrots are established. From these equations it follows that each kilogram of incoming trace element in the soil increases its content in root crops (coefficient "B") to a period of physiological maturity by a certain amount. For example: every kilogram of the element entered into the soil increases its content in the roots to the period of physiological maturity: the addition of cadmium increases its content by 0.01 mg/kg, the addition of nickel by 0.004 mg/kg, and zinc by 0.03 mg/kg. Similar factors are calculated on experiments with carrots: the addition of one kilogram of cadmium increases its content in carrots by 0.02 mg/kg, nickel by 0.02 mg/kg, and zinc by 0.24 mg/kg. It is determined that the intake of microelements in the root vegetables of vegetables directly depends on the dose of their introduction into the soil and the weather conditions of the year.

Keywords: trace elements, zinc, nickel, cadmium, carrot, beetroot, content, plants.

Список литературы

1. Азаренко Ю.А. Влияние процессов почвообразования на содержание и распределение микроэлементов в почвах лесостепной и степной зон Омской области // Вестн. Алтай. гос. аграр. ун-та. 2011. № 3 (77). С. 26-31.

2. Азаренко Ю.А. Закономерности содержания и распределения микроэлементов (Мп, Си, 2п, Со, Мо, В) в почвах лесостепной и степ-

References

1. Azarenko Yu.A. Vliyanie processov pochvoobrazovaniya na soderzhanie i raspredelenie mikroelementov v pochvah lesostepnoj i stepnoj zon Omskoj oblasti // Vestn. Altaj. gos. agrar. un-ta. 2011. № 3 (77). S. 26-31.

2. Azarenko Yu.A. Zakonomernosti soderzhaniya i raspredeleniya mikroelementov (Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B) v pochvah lesostepnoj i stepnoj

ной зон Омского Прииртышья // Ом. научн. вестн. 2012. № 2 (114). С. 218-223.

3. Азаренко Ю.А., Рейнгард Я.Р. Содержание микроэлементов в почвах и почвенно-геохимическое районирование Омской области // Ом. научн. вестн. 2012. № 1 (108). С. 188-192.

4. Бобренко И.А. Диагностика минерального питания, величины и качества урожая сорго-вых культур на черноземах Западной Сибири : ав-тореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Омск, 1997. 17 с.

5. Ермохин Ю.И, Бобренко Е.Г., Бобренко И.А. Диагностика минерального питания различных сортов и гибридов редиса // Агрохимия. 2004. № 5. С. 14-20.

6. Ермохин Ю.И, Бобренко И.А. Диагностика минерального питания сахарного сорго и его гибридов // Вестн. РАСХН. 2001. № 6. С. 37-40.

7. Ермохин Ю.И., Бобренко И.А. Особенности накопления тяжелых металлов растениями сорго-суданкового гибрида при внесении минеральных удобрений // Доклады РАСХН. 2000. № 6. С. 33-34.

8. Ермохин Ю.И., Бобренко Е.Г., Бобрен-ко И.А. Сортовые особенности продуктивности и качества редиса при использовании удобрений // Доклады РАСХН. 2004. № 5. С. 12-14.

9. Improving Competitiveness of the Wheat Production within the Siberian Region (in Terms of the Omsk region) / I.A. Bobrenko, O.V. Shumakova, N.V. Goman, Y.I. Novikov, V.I. Popova, O.A. Bli-nov // Journ. of Advanced Research in Law and Economics. 2017. V. VIII, Is. 2 (24). P. 426-436.

10. Increasing Economic Efficiency of Producing Wheat in the West Siberia and South Ural as a Factor of Developing Import Substitution / D.S. Nar-din, I.A. Bobrenko, N.V. Goman, E.A. Vakalova, S.A. Nardina // International Review of Management and Marketing. 2016. No 6 (4). P. 772-778.

11. Бобренко И.А., Вакалова Е.А., Го-ман Н.В. Эффективность опудривания семян микроэлементами (Zn, Cu, Mn) при возделывании яровой пшеницы в условиях лесостепи Западной Сибири // Ом. научн. вестн. 2013. № 1 (118). С. 166-170.

12. Бобренко И.А., Гоман Н.В., Шувалова Н.В. Эффективность разных приемов применения цинковых удобрений под яровую пшеницу в условиях Западной Сибири // Ом. научн. вестн. 2012. № 1 (104). С. 142-145.

13. Болдышева Е.П. Оптимизация применения цинковых удобрений при возделывании озимой ржи в Западной Сибири // Инновационные разработки молодых учёных - развитию агропромышленного комплекса : материалы II Междунар.конф. Ставрополь, 2013. Т. 3. № 6. С. 36-39.

14. Гоман Н.В., Попова В.И., Бобрен-ко И.А. Влияние микроудобрений на структуру урожая озимой пшеницы // Вестн. Краснояр. гос. аграр. ун-та. 2016. № 1. С. 114-117.

zon Omskogo Priirtysh'ya // Om. nauchn. vestn.

2012. № 2 (114). S. 218-223.

3. Azarenko Yu.A., Rejngard Ya.R. Soderzhanie mikroelementov v pochvah i pochvenno-geohimicheskoe rajonirovanie Omskoj oblasti // Om. nauchn. vestn. 2012. № 1 (108). S. 188-192.

4. Bobrenko I.A. Diagnostika mineral'nogo pitaniya, velichiny i kachestva urozhaya sorgovyh kul'tur na chernozemah Zapadnoj Sibiri : avtoref. dis. ... kand. s.-h. nauk. Omsk, 1997. 17 s.

5. Ermohin Yu.I., Bobrenko E.G., Bobrenko I.A. Diagnostika mineral'nogo pitaniya razlichnyh sortov i gibridov redisa // Agrohimiya. 2004. № 5. S. 14-20.

6. Ermohin Yu.I., Bobrenko I.A. Diagnostika mineral'nogo pitaniya saharnogo sorgo i ego gibridov // Vestn. RASHN. 2001. № 6. S. 37-40.

7. Ermohin Yu.I., Bobrenko I.A. Osoben-nosti nakopleniya tyazhelyh metallov rasteniyami sorgo-sudankovogo gibrida pri vnesenii mine-ral'nyh udobrenij // Doklady RASHN. 2000. № 6. S. 33-34.

8. Ermohin Yu.I., Bobrenko E.G., Bobrenko I.A. Sortovye osobennosti produktivnosti i kachestva redisa pri ispol'zovanii udobrenij // Doklady RASHN. 2004. № 5. S. 12-14.

9. Improving Competitiveness of the Wheat Production within the Siberian Region (in Terms of the Omsk region) / I.A. Bobrenko, O.V. Shumakova, N.V. Goman, Y.I. Novikov, V.I. Popova, O.A. Blinov // Journ. of Advanced Research in Law and Economics. 2017. V. VIII, Is. 2 (24). P. 426-436.

10. Increasing Economic Efficiency of Producing Wheat in the West Siberia and South Ural as a Factor of Developing Import Substitution / D.S. Nardin, I.A. Bobrenko, N.V. Goman, E.A. Vakalova, S.A. Nardina // International Review of Management and Marketing. 2016. No 6 (4). P. 772-778.

11. Bobrenko I.A., Vakalova E.A., Goman N.V. Effektivnost' opudrivaniya semyan mikro-elementami (Zn, Cu, Mn) pri vozdelyvanii yarovoj pshenicy v usloviyah lesostepi Zapadnoj Sibiri // Om. nauchn. vestn. 2013. № 1 (118). S. 166-170.

12. Bobrenko I.A., Goman N.V., Shuvalo-va N.V. Effektivnost' raznyh priemov primeneniya cinkovyh udobrenij pod yarovuyu pshenicu v uslovi-yah Zapadnoj Sibiri // Om. nauchn. vestn. 2012. № 1 (104). S. 142-145.

13. Boldysheva E.P. Optimizaciya primeneni-ya cinkovyh udobrenij pri vozdelyvanii ozimoj rzhi v Zapadnoj Sibiri // Innovacionnye razrabotki molodyh uchyonyh - razvitiyu agropromyshlennogo kom-pleksa : materialy II Mezhdunar. konf. Stavropol',

2013. T. 3. № 6. S. 36-39.

14. Goman N.V., Popova V.I., Bobrenko I.A. Vliyanie mikroudobrenij na strukturu urozhaya ozimoj pshenicy // Vestn. Krasnoyar. gos. agrar. unta. 2016. № 1. S. 114-117.

15. Ермохин Ю.И., Бобренко И.А., Лихо-манова Л.М. Микроэлементный состав овощных культур и картофеля в условиях Омского Прииртышья // Вестн. Ом. гос. аграр. ун-та. 2003. № 3. С. 33-35.

16. Склярова М.А. Влияние цинковых удобрений на содержание цинка в растениях кукурузы на лугово-черноземной почве Западной Сибири // Сб. науч. тр. Ставропольского НИИ животноводства и кормопроизводства. 2014. Т. 2, № 7. С. 189-193.

17. Эффективность основного внесения цинковых удобрений под озимые зерновые культуры на лугово-черноземной почве Западной Сибири / И.А. Бобренко, Н.В. Гоман, В.И. Попова, Е.П. Болдышева // Ом. научн. вестн. 2011. № 1 (104). С. 246-250

18. Агроэкологический мониторинг в Омской области : учеб. пособие / В.М. Красницкий, И.А. Бобренко, В.И. Попова, И.В. Цыплёнкова. Омск : Изд-во ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2016. 52 с.

19. Агроэкологический мониторинг почв на правом берегу Иртыша лесостепной зоны Омской области / В.М. Красницкий, И.А. Бобренко, А.Г. Шмидт, О.А. Матвейчик // Плодородие. 2016. № 3. С. 33-36.

20. Параметры плодородия пахотных почв земель сельскохозяйственного назначения Омской области : монография / И.А. Бобренко, Я.Р. Рейнгард, Ю.В. Аксенова, О.В. Нежевляк. Омск : ЛИТЕРА, 2016. 108 с.

21. Андриенко Л.Н. Диагностика потребности корнеплодов в цинке, никеле, кадмии на лугово-черноземной почве Омского Прииртышья : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Омск, 2006. 16 с.

22. Андриенко Л.Н., Трубина Н.К. Метод биотестирования как способ оценки влияния тяжелых металлов на растения // Ом. научн. вестн. 2006. № 1 (34). С. 166-169.

23. Ермохин Ю.И., Андриенко Л.Н., Трубина Н.К. Диагностика минерального питания (2п, N1, Сё) корнеплодов на основе химического анализа почвы // Ом. научн. вестн. 2006. № 7 (43). С. 147-149.

24. Синдирева А.В. Критерии и параметры действия микроэлементов в системе почва - растение - животное : автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Тюмень, 2012. 32 с.

Андриенко Лидия Николаевна, канд. с.-х. наук, доцент, Омский ГАУ, ln.andrienko(@,omgau.oгg; Гиндемит Александра Михайловна, канд. биол. наук, доцент, Омский ГАУ, am.qinёemit@omgau.oгg.

15. Ermohin Yu.I., Bobrenko I.A., Lihoma-nova L.M. Mikroelementnyj sostav ovoshchnyh kul'tur i kartofelya v usloviyah Omskogo Priir-tysh'ya // Vestn. Om. gos. agrar. un-ta. 2003. № 3. S. 33-35.

16. Sklyarov a M.A. Vliyanie cinkovyh udo-brenij na soderzhanie cinka v rasteniyah kukuruzy na lugovo-chernozemnoj pochve Zapadnoj Sibiri // Sb. nauch. tr. Stavropol'skogo NII zhivotnovodstva i kormoproizvodstva. 2014. T. 2, № 7. S. 189-193.

17. Effektivnost' osnovnogo vneseniya cinkovyh udobrenij pod ozimye zernovye kul'tury na lugovo-chernozemnoj pochve Zapadnoj Sibiri / I.A. Bobrenko, N.V. Goman, V.I. Popova, E.P. Boldysheva // Om. nauchn. vestn. 2011. № 1 (104). S. 246-250

18. Agroekologicheskij monitoring v Omskoj oblasti : ucheb. posobie / V.M. Krasnickij, I.A. Bobrenko, V.I. Popova, I.V. Cyplyonkova. Omsk : Izd-vo FGBOU VO Omskij GAU, 2016. 52 s.

19. Agroekologicheskij monitoring pochv na pravom beregu Irtysha lesostepnoj zony Omskoj oblasti / V.M. Krasnickij, I.A. Bobrenko, A.G. Shmidt, O.A. Matvejchik // Plodorodie. 2016. № 3. S. 33-36.

20. Parametry plodorodiya pahotnyh pochv zemel'sel'skohozyajstvennogo naznacheniya Omskoj oblasti : monografiya / I.A. Bobrenko, Ya.R. Re-jngard, Yu.V. Aksenova, O.V. Nezhevlyak. Omsk : LITERA, 2016. 108 s.

21. Andrienko L.N. Diagnostika potrebnosti korneplodov v cinke, nikele, kadmii na lugovo-chernozyomnoj pochve Omskogo Priirtysh'ya : avtoref. dis. ... kand. s.-h. nauk. Omsk, 2006. 16 s.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

22. Andrienko L.N., Trubina N.K. Metod biotestirovaniya kak sposob ocenki vliyaniya tya-zhelyh metallov na rasteniya // Om. nauchn. vestn. 2006. № 1 (34). S. 166-169.

23. Ermohin Yu.I., Andrienko L.N., Trubina N.K. Diagnostika mineral'nogo pitaniya (Zn, Ni, Cd) korneplodov na osnove himicheskogo analiza pochvy // Om. nauchn. vestn. 2006. № 7 (43). S. 147-149.

24. Sindireva A.V. Kriterii i parametry dejstviya mikroelementov v sisteme pochva -rastenie - zhivotnoe : avtoref. dis. ... d-ra biol. nauk. Tyumen', 2012. 32 s.

Andriyenko Lydia Nikolaevna, Cand. of Agri. Scie., Ass. Prof., Omsk SAU, ln.andrienko@omgau.org; Gindemit Aleksandra Michailovna, Cand. of Biol. Scie., Ass. Prof., Omsk SAU, am.qindemit@omgau.org.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.