CC BY
78
Агроэкологическая оценка качества зерна и соломы полевых культур
В.Н. Яичкин, к.с-х.н., В.Н. Кравченко, к.с.-х.н,
ОренбургскийГАУ
К группе загрязнителей-экотоксикантов относятся нитраты (N0^) и нитриты (ЫО2-), а также ряд металлов, имеющих атомную массу более 40, именующихся в научной литературе «тяжелыми».
Перечень основных металлов-экотоксикантов из группы «тяжелых»: хром (4,2), марганец (7,44), железо (7,89), кобальт (8,79), никель (8,9), медь (8,96), цинк (6,5), молибден (10,2), кадмий (8,65), ртуть (13,55), свинец (11,34). В скобках приведена плотность металлов, г/см3.
Часть из «тяжелых» металлов выведена в группу элементов, способных попадать в почву и на растения из выбросов, сбросов и отходов (техногенное загрязнение), и подразделяется на три группы опасности. В первый класс опасности включены кадмий, ртуть, свинец, цинк и др. (ГОСТ 17.4.1.02.-83). Их токсичность (ЛД50) - до 200 мг/кг живой массы животных, а персистентность (продолжительность сохранения биологической активности элемента, характеризующая степень его устойчивости к процессу разложения) в почве и растениях превышает соответственно 12 и 3 месяцев. Во второй класс отнесены ни-
кель, медь, хром и др., в третий - марганец. Токсичность металлов третьего класса превышает 100 мг/кг живой массы животных, а персистентность в почве и растениях соответственно менее 6 и 1 месяцев.
Накопление отмеченных выше элементов в почве отрицательно влияет на ее микробиологическую активность, у человека возникают специфические токсикозы, мутагенные эффекты. Результатом такого нарушения в обычных (неполовых) клетках может быть разбалансирован-ность регуляции их деления, в итоге - злокачественные заболевания. Если же их влияние сказывается на клетках зародышевого пути и на клетках половых, то это может привести к мутациям и рождению наследственно больных детей (умственно неполноценных, дебильных). Возможно также вырождение периферических нервов, пневмосклероз, цирроз печени, слепота.
Кроме ТМ в настоящее время возникли и вопросы исследования экологических последствий аккумуляций в почве, воде, в атмосфере нитратов и нитритов, характера их воздействия на здоровье человека и животных.
Повышенное содержание нитратов в кормах вызывает повышенную абортируемость и смерть
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
зародышей КРС. В суточном рационе коровы количество нитратов не должно превышать 12 г, а их содержание в корме не должно быть более 0,5%. Отмечается также, что уровень нитратов от 75 до 1400 мг/кг живой массы является токсичным для КРС, для овец этот уровень значительно ниже. Гибель рыб в водоемах отмечается при содержании нитратов в количестве 20 мг/л.
Нитрит ион (N0^ особенно опасен для грудных детей, так как в результате превращения гемоглобина в метгемоглобин у них проявляются признаки удушья.
Нитриты могут вступать в реакции с аминами (источник поступления аминов - продукты питания, лекарства), в результате образуются нитрозамины, обладающие канцерогенными свойствами.
Содержание металлов в растительных объектах, выращенных на территории учхоза ОГАУ, Центральной зоны Оренбургской области, определялось методом атомно-абсорбционной спек-трофотометрии на основе специальных рекомендаций (ГОСТ 8.505.-84; МИ-858/-85). Установлено, что содержание наиболее опасных металлов (цинк, кадмий, свинец, хром, ртуть) в изучаемых объектах не превышает допустимых значений. Из элементов второй группы опасности допустимый уровень превышает железо (зерно пшеницы, овес, просо, гречиха). Повышенное количество железа отмечено в соломе и сене культурных растений, в особенности в стеблях подсолнечника, пшеницы, ячменя, овса, проса и гречихи. Повышенное содержание никеля наблюдается в соломе и зерне крупяных культур.
Впервые для условий степных районов Южного Урала было проведено исследование растений крупяных культур в динамике их развития на предмет определения в них содержания металлов. Было установлено более высокое содержание в растениях гречихи, по сравнению с просом, практически всех металлов, за исключением никеля. Овес превосходил отмеченные выше культуры по содержанию всех металлов, за исключением свинца.
Независимо от фаз развития концентрация железа и марганца была на более высоком уров-
не по сравнению с другими металлами. Далее, в порядке снижения, следуют цинк, медь, никель и свинец. Твердо установлен факт снижения концентрации металлов с увеличением возраста растений, а также то, что в вегетирующих растениях проса и гречихи содержание металлов было на более высоком уровне по сравнению с соломой этих культур. Исключение составляет только железо.
В вегетирующих органах превышение предельно допустимого уровня отмечено только по никелю и только у проса. Подобное отмечено и в зерне этой культуры.
Надземная часть сорных растений становится неотъемлемой частью соломы зерновых культур, а потому необходимо знать, какую «начинку» из экотоксикантов и в каком количестве они внесут в побочную продукцию, часто используемую в качестве грубого корма в рационе питания сельскохозяйственных животных. Превышение допустимых уровней отмечено по железу, а также по никелю и хрому (просо куриное, осот полевой, вьюнок полевой).
Размеры превышения содержания металлов в сорных растениях по сравнению с соломой зерновых культур находятся в следующих пределах: медь - 1,5-4,4; цинк - 1,4-5,3; железо - 1,63,5; марганец - 1,1-2,9; свинец - 2-17; никель - 2,3-15 раз. Именно по этой причине использование соломы с примесью сорных растений в составе рациона сельскохозяйственных животных является проблематичным.
В зерне изучаемых растений не отмечено превышения допустимых уровней по изучаемому экотоксиканту. В соломе же ячменя, овса, гречихи, сене суданки и стеблях подсолнечника содержание нитратов было в 1,2-6,2 раза выше нормы.
Литература
1. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. - М.: Мир, 1989. - С.191-201.
2. Ряховский А.В., Батурин И.А. Содержание в растениях и вынос урожаем полевых культур химических элементов из группы тяжелых металлов // Агрохимический вестник. - 1998. - №5.
3. Ряховский А.В. и др. Контроль тяжелых металлов в почвах и растениях степных районов Южного Урала // Агрохимический вестник. - 2002.
4. Ягодин Б.А. и др. Кадмий в системе: почва - удобрения - растения - животные организмы и человек // Агрохимия. - 1989. - №5. - С.128-135.
