Научная статья на тему 'Содержание свинца, кадмия, ртути и мышьяка в агроландшафтах Белгородской области'

Содержание свинца, кадмия, ртути и мышьяка в агроландшафтах Белгородской области Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
1071
83
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ / СВИНЕЦ / КАДМИЙ / РТУТЬ / МЫШЬЯК / ПОЧВА / РАСТЕНИЕВОДЧЕСКАЯ ПРОДУКЦИЯ / HEAVY METALS / LEAD / CADMIUM / MERCURY / ARSENIC / SOIL / CROP PRODUCTION

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Лукин C. B.

В статье представлены результаты мониторинга содержания тяжелых металлов в почве и растениеводческой продукции за 1998-2005 гг. На основании полученных результатов сделан вывод о том, что концентрация изучаемых элементов в почвах области не оказывает негативного влияния на качество растениеводческой продукции.

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

The content of lead, cadmium, mercury and arsenic in agrolandscapes in Belgorod Region

The monitoring results of heavy metals content in the soil and crop production during 1998-2005 are presented in the article. On the basis of obtained results was drawn a conclusion that concentration of studied elements in the soils of the region doesn't exert negative influence on the quality of crop production

Текст научной работы на тему «Содержание свинца, кадмия, ртути и мышьяка в агроландшафтах Белгородской области»

посевного материала системным фунгицидом с до- зеон, 5 % КЭ, 0,15 л/га) и гербицидов против дву-

бавлением инсектицида круйзер (35 % КС, 10 л/т) и дольных и злаковых сорняков (фюзилад супер,

опрыскивание вегетирующих растений в начале бу- 12,5 % КЭ, 1,5 л/га и лонтрел-300, 30 % ВР, 0,3 л/га) с

тонизации баковой смесью инсектицида (карате расходом рабочей жидкости 200 л/га.

Литература.

1. Власенко Н.Г. Рапсовый цветоед// Защита растений, 1997. — № 8. — С. 27.

2. Власенко Н.Г., Садохина Т.П. Гербициды и боронование на посевах рапса и рыжика // Защита и карантин растений, 2001. — №10.— С. 44.

3. Исмагилов P.P., Гайфуллин P.P., Ялалов P.P. Технология производство семян ярового рапса в Республике Башкортостан (рекомендации). — Уфа, Изд-во БГАУ, 2006. ~ 32 с.

4. Сатубалдин К.К. Особенности выращивания ярового рапса и сурепицы на Среднем Урале. — Екатеринбург, 2003. — 89 с.

5. Сафиоллин Ф.Н., Вахитов Р.К. Масличные культуры. — Казань: Изд-во «Матбугат йорты», 2000. — 272 с.

6. Чирков М.В., Москаленко Г.П., Ян П.В. Система защиты рапса от вредителей и сорняков //Рапс — культура XXI века: аспекты использования на продовольственные, кормовые и энергетические цели. — Липецк, 2005. — С. 243-245.

ENERGY-EFFICIENT METHODS OF SPRING RAPE SEEDS PRODUCTION UNDER SOUTH URAL CONDITION

R.R. Ismagilov, R.R. Gajfullin

Summary. As a result of investigation (2003-2007) under condition of South Ural forest-steppe the close dependence of rape seeds yield from plant safety and amount of formed pods on plant was determined. The expediency of seed treatment with system fungicide with addition of insecticide krujzer and crops sparge at the beginning of the budding stage with tank mixture of insecticide karate zeon and herbicides fjuzilad super and lontrel-300 was found.

Key words: rape, plant protection agencies, fungicide, insecticide, herbicide.

СОДЕРЖАНИЕ СВИНИД, КАДМИЯ, РТУТИ И МЫШЬЯКА В АГРОЛАНДШАФТАХ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

С. В. ЛУКИН, доктор сельскохозяйственных наук Управление по охране окружающей среды — государственная экологическая инспекция Белгородской области

Резюме. В статье представлены результаты мониторинга содержания тяжелых металлов в почве и растениеводческой продукции за 1998-2005 гг. На основании полученных результатов сделан вывод о том, что концентрация изучаемых элементов в почвах области не оказывает негативного влияния на качество растениеводческой продукции.

Ключевые слова: тяжелые металлы, свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, почва, растениеводческая продукция.

Наиболее опасные токсиканты, загрязняющие сельскохозяйственную продукцию, — свинец, кадмий, ртуть и мышьяк. Эти элементы относятся к первому классу опасности и их определение при анализе качества продовольственной продукции и сырья обязательно. Часто эти элементы называют тяжелыми металлами (ТМ).

Ртуть принадлежит к числу тиоловых ядов, блокирующих сульфогидратные группы белковых соединений и нарушающих белковый обмен и ферментативную деятельность организма. Свинец может поражать центральную и периферическую нервную систему, костный мозг и кровь, сосуды, генетический аппарат клетки и оказывать эмбриотоксическое дей-

ствие. Кадмий обладает мутагенным, тератогенным и канцерогенным действием на живые организмы. Мышьяк, поступая в организм человека в повышенных количествах, способен вызвать нарушение функции печени, изменения состояния кожи, поражение сосудов, повышенную возбудимость ЦНС, угнетение иммунитета и кроветворения.

Содержание перечисленных токсикантов в растениеводческой продукции во многом зависит от их концентрации в почве. Поэтому контроль за величиной этого показателя в агроландшафтах — важная составная часть агроэкологического мониторинга.

Исследования проводились в течение 1998-2005 гг. на 20 реперных объектах центра агрохимической службы «Белгородский», которые располагаются практически во всех административных районах области. Реперные участки заложены на пашне и представляют собой поле или участок поля площадью

4...40 га. Почвенный покров 8 участков — чернозем типичный, 10 — чернозем выщелоченный, 1 — чернозем оподзоленным и 1 — темно-серая лесная почва. Содержание органического вещества в слое 0... 20 см составляло 4,4+0,4 %, 20...40 см —3,96+0,36,

40...60 см -2,85+0,37, 60...80 см - 2,15+0,27, 80... 100 см —1,61+0,22 %. Величина pH по слоям по-

> > г СОЛ

чвенного профиля — соответственно 5,6+0,3, 6,33+0,29, 6,59+0,27, 6,95+0,22, 7,10+0,10. Кроме того, в работе использованы результаты исследований по определению содержания изучаемых элемен-

Таблица 1. Распределение элементов по профилю целинного чернозема типичного, мг/кг (Заповедник «Белогорье» участок «Ямская Степь»)

Гори-зонт Гпубина отбора проб, см Валовое содержание Содержание подвижных форм

Нд І Сгі Де | РЬ С<1 | РЬ

А 10...20 0,03 0,35 0,37 14,5 0,08 1,31

30...40 0,03 0,36 0,22 13,8 0,04 1,07

АВса 55...65 0,025 0,33 0,30 13,9 0,09 1,55

Вса 80...90 0,020 0,33 0,40 14,7 0,09 2,15

ВСсэ 105...115 0,020 0,30 0,33 15,3 0,09 1,65

Сса 150...160 0,015 0,31 0,98 12,9 0,09 2,17

тов в целинных почвах, выполненных в рамках подготовки «Красной книги почв Белгородской области».

Все аналитические исследования проводили в аккредитованной лаборатории ФГУ «Центр агрохимической службы «Белгородский», по общепринятым методикам. Подвижные формы свинца и кадмия извлекали из почвы ацетатно-аммонийным буфером с pH 4,8.

К основным факторам, определяющим количество свинца, кадмия, ртути и мышьяка в почвах, относятся направленность и интенсивность процессов почвообразования, а также их содержание в материнской породе. В последние годы на величину этого показателя все больше влияет антропогенное загрязнение.

Кларки свинца и кадмия в почвах, установленные А.П. Виноградовым, составляют соответственно 10 и 0,5 мг/кг. Фоновое варьирование содержания свинца в незагрязненных почвах 2,6...43,0 мг/кг кадмия —0,01...1,0 мг/кг. Кларк ртути точно не установлен, по оценкам А.П. Виноградова он ориентировочно равен 0,01 мг/кг, а фоновое варьирование этого элемента колеблется от 0,001 до 1 мг/кг. Среднее со-

держание мышьяка в почве составляет 5.. .6 мг/кг при колебаниях в пределах 0,1...40 мг/кг [1, 2].

По результатам проведения фонового мониторинга в заповеднике «Белогорье» установлено валовое содержание изучаемых элементов в разных генетических горизонтах почвенного профиля (табл. 1). Меньше всего свинца, кадмия и ртути обнаружено в материнской породе (горизонт «С»), Это свидетельствует о биогенной аккумуляции перечисленных элементов в гумусовом горизонте, так как значительное содержание гумуса способствует образованию нерастворимых гуматов ТМ.

Наибольшее количество мышьяка отмечено в мате-

ринской породе, что указывает на отсутствие его биогенного накопления в гумусовом горизонте.

По результатам локального мониторинга установлено, что среднее валовое содержание свинца в пахотном слое почв реперных объектов составляет 13,1±0,74, кадмия — 0,32+0,01, ртути — 0,023±0,001 мг/кг (табл. 2), что даже немного ниже, чем в целинном черноземе. По величине этого показателя ТМ образуют ряд: РЬ>Сс1, Аз>Щ. Валовое содержание кадмия и ртути в слое

80... 100 см было достоверно ниже, чем в слое 0...20 см. Концентрация свинца с увеличением глубины достоверно не изменялась, однако тенденция к ее уменьшению прослеживалась достаточно четко.

Знание только валового содержания тяжелых металлов в почвах не дает представления об их доступности для растений, поэтому необходимо выяснить и концентрацию подвижных форм. К сожалению, агрохимическая служба определяет величину этого показателя только для двух из изучаемых элементов: свинца и кадмия. Содержание подвижных форм кадмия в пахотном слое от валового количества составляет 25 %, свинца — 8,3 %. Причем если у свинца в слое 80... 100 см оно достоверно выше, чем в пахотном, то у кадмия существенных изменений по профилю почвы не обнаружено. Более высокое содержание подвижных форм ТМ в глубоких (карбонатных) горизонтах, по сравнению с пахотным слоем, факт, отмечаемый многими исследователями [3,4,5]. Превышения установленных уровней ОДК для валового содержания и ЦЦК для подвижных форм, изучаемых ТМ, не выявлялось.

Важным индикатором качества окружающей среды может служить состояние растительного покрова того или иного региона. Актуальность изучения содержания химических элементов в растениях повышается с каждым годом в связи с интенсификацией антропогенного воздействия.

По содержанию в растениях озимой пшеницы и ячменя ТМ образуют ряд РЬ>Сс1>А5>Щ (табл. 3). Причем преимущественно они накапливаются в соломе, а не в репродуктивных органах (зерне).

Таблица 3. Содержание элементов в растительной продукции, мг/кг абсолютно

сухого вещества

Элемент Озимая пшеница Ячмень

зерно солома зерно солома

Сд 0,05±0,01 0,06±0,01 0,04±0,01 0,05±0,01

РЬ 0,40±0,07 0,49±0,08 0,34±0,08 0,64±0,15

нд 0,011 ± 0,002 0,017 ±0,003 0,010± 0,001 0,014 ±0,002

Аэ 0,027 ±0,007 0,031 ± 0,007 0,024 ±0,007 0,026 ±0,007

Таблица 2. Содержание элементов в пахотных почвах реперных объектов, мг/кг

Гпубина от- Валовое содержание Содержание подвижных форм

бора проб, см СсГ нд РЬ С<і РЬ

О СЧ| О 0,32±0,01 0,023 ±0,001 13,1 ±0,74 0,08±0,007 1,09±0,13

20...40 0,32±0,01 0,023 ±0,001 12,7±0,76 0,07±0,01 1,09±0,17

40...60 0,31±0,01 0,022 ±0,001 12,4±0,74 0,08±0,008 1,21 ±0,17

О со о со 0,31±0,01 0,020 ±0,001 12,6±0,80 0,07±0,012 1,47±0,17

80...100 0,29±0,01 0,018 ±0,001 12,6±0,84 0,09+0,01 1,68±0,23

Допустимые уровни содержания в зерне пшени- объектов не установлено. Практически аналогичные

цы и ячменя при 14 % влажности свинца, мышьяка, результаты получены в ФГУЗ «Центр гигиены и эпикадмия и ртути составляют соответственно не более демиологии в Белгородской области». Поэтому мож-

0,5, 0,2, 0,1 и 0,03 мг/кг (СанПиН 2.3.2. 1078-01). но констатировать, что содержание изучаемых ТМ в

Превышения концентрации перечисленных элемен- почвах области не оказывает негативного влияния на

тов в растениеводческой продукции с реперных качество растениеводческой продукции.

Литература.

1. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. — М.: изд-во АН СССР, 1957,- 238 с.

2. Химия почв: Учебник/Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова, Н.И. Суханова. — М: Высшая школа, 2005.- 558с.

3. Можайский Ю.А. Особенности распределения тяжелых металлов в профилях почв Рязанской области// Агрохимия, 2003, № 8, с. 74- 79.

4. Меленцова С.В. Агроэкологическая оценка содержания химических элементов S, Zn, Мп, Си, Cd, Pb в почвах лесостепной и степной зон (на примере Белгородской области). Автореферат due. на соискание ученой степени кандидата биологических наук. - М.: РГАУ — МСХА имени КА.Тимирязева, 2007.- 22с.

5. Авраменко П.М., Александрова Л.В., Анисимов А.И. и др. Состояние окружающей среды и использование природных ресурсов Белгородской области в 2005году/ под ред. С.ВЛукина (справочное пособие)- Белгород: изд-во БелГУ, 2006, 240 с.

THE CONTENT OF LEAD, CADMIUM, MERCURY AND ARSENIC IN AGROLANDSCAPES

IN BELGOROD REGION

S.V. Lukin

Summary. The monitoring results of heavy metals content in the soil and crop production during 1998-2005 are presented in the article. On the basis of obtained results was drawn a conclusion that concentration of studied elements in the soils of the region doesn’t exert negative influence on the quality of crop production.

Keywords: heavy metals, lead, cadmium, mercury, arsenic, soil, crop production

УДК: 635.21+631.82 (470.31)

УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ ПРИ ВНЕСЕНИИ РАСЧЕТНЫХ ДОЗ УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ

З.И. УСАНОВА, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Н.В. САМОТАЕВА, аспирант

Тверская ГСХА

E-mail: usanova@tvcom.ru

Резюме. В ходе исследований определена возможность получения запрограммированных урожаев картофеля при внесении расчетных доз удобрений, установлен уровень действительно возможной урожайности разных сортов, окупаемость действующего вещества удобрений урожаем клубней и качество получаемой продукции.

Ключевые слова: картофель, запланированная урожайность, расчетные дозы удобрений.

Для ресурсосбережения, получения высококачественной продукции и сохранения окружающей среды от загрязнения необходимо сбалансированное минеральное питание растений для получения запрограммированной урожайности. Многие авторы считают, что внесение расчетных доз ЫРК под картофель в большей мере соответствует этим требованиям [1...5].

Верхневолжье издавна считается регионом рентабельного картофелеводства. Произошедшее с начала 90-х гг. сокращение посевных площадей и ва-

ловых сборов этой культуры необходимо восполнить путем повышения урожайности и качества продукции, что позволит обеспечить рост эффективности отрасли. Поэтому очень важно выявить возможность получения запрограммированных урожаев картофеля при внесении расчетных доз удобрений, определить ДВУ разных сортов, окупаемость КРК урожаем клубней и качество полученной продукции.

С этой целью мы провели исследования (2005-2007 гг.) в двухфакторном полевом эксперименте на опытном поле Тверской ГСХА.

Условия и методы. Почва опытного участка дерново-среднеподзолистая остаточно карбонатная гле-еватая на морене, супесчаная по гранулометрическому составу, хорошо окультурена, осушена закрытым дренажом характеризуется высоким содержанием Р205, средним — К^О, рН^ — 5,3...6,2, концентрация гумуса (по Тюрину) 2,0...2,46 %, легкогидролизуемого азота (по Корнфилду) — 61,6...85,4 мг/кг.

В опыте выращивали 3 сорта (фактор А): Удача (раннеспелый), Луговской (среднеспелый), Ласу-нак (среднепоздний) на 6-ти фонах минерального питания (фактор В), рассчитанных на получение урожайности (т/га): 1—15 (без удобрения, по эффективному плодородию); II — 20; III — 25;IV — 30; V — 35 и VI — 40. Урожаи 30 и 35 т/га — климатически обусловлены по влагообеспеченности и

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.