CC BY
40
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
УДК 631.452; 631.95
Е.А. Высоцкая
канд. геогр. наук, доцент, кафедра безопасности и медицинских знаний, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный педагогический университет»
АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ И МЕЛИОРАТИВНЫЕ ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ПОЧВ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация. В статье рассматриваются различные приемы улучшения свойств почвенного ресурса агроценоза в условиях техногенного загрязнения.
Ключевые слова: известкование, химическое осаждение, тяжелые металлы, почва.
E.A. Vysotskaya, Voronezh state pedagogical university
AGRONOMIC AND RECLAMATION TECHNIQUES OF INCREASING THE BIOLOGICAL
PRODUCTIVITY OF SOILS
Abstract. In the article the different receptions of improvement of properties of soil resource of ag-rocoenosis are examined in the conditions of technogenic contamination.
Keywords: liming, chemical besieging, heavy metals, soil.
Проблема сохранения и восстановления почвенного плодородия в настоящее время в Воронежской области является актуальной, так как неблагоприятная экологическая обстановка почвенного ресурса зачастую сказывается на снижении качества и урожайности биологической продукции растениеводческой отрасли.
Основная масса техногенных загрязнителей довольно быстро поступает на поверхность почвы. Значительная их часть включается в почвообразовательный процесс, некоторое количество поглощается растительностью и выносится с поверхностным и грунтовым стоком. В результате образуются техногенные геохимические аномалии, характеризующиеся быстрым убыванием концентрации металлов от источника загрязнения к периферии. Особую научную значимость приобретает разработка научно обоснованных программ проведения широкомасштабных рекультивационных работ на почвах загрязненных сельскохозяйственных территорий, сочетающих различные агротехнические приемы и средства мелиорации, выбор которых основан на результатах специальных исследованиях поведения токсикантов в системе «почва - мелиорант -растение» [5].
Поступление тяжелых металлов в почвы и сельскохозяйственные культуры можно уменьшить известкованием, обогащением земель органическими веществом, химическим осаждением, использованием антагонизма ионов химических аналогов и другими приемами.
Так, защитное действие извести на почвах, обладающих ярко выраженной фи-тотоксичностью, обусловленной естественным содержанием тяжелых металлов и их
подвижностью, проявляется в результате комплекса позитивных изменений в почвенной системе на разных уровнях: химическом, физическом, биологическом. Помимо этого, известкование изменяет состав поглощенных катионов в твердой фазе почвы. Водород в значительной степени замещается кальцием, при этом происходит нейтрализация среды. Нейтральная или близкая к ней реакция в почвенной среде активизирует деятельность бактериальной микрофлоры; усиливает процесс биологического поглощения металлов, и если они интенсивнее процесса минерализации органического вещества в почве, наблюдается снижение подвижности металлов.
Улучшение биологического свойства почв Воронежской области возможно внесением в почву органического вещества, повышающего ее плодородие. При этом происходит снижение фитотоксичности тяжелых металлов, препятствует их поступлению в продукцию растениеводства.
Существенного снижения фитотоксичности большинства тяжелых металлов можно добиться, способствуя образованию в почве трудно растворимых солей. Так, обогащение почв растворенными соединениями ортофосфорной кислоты не только, повышает содержание фосфора в почве, улучшая тем самым ее плодородие, но и способствует образованию нерастворимых соединений тяжелых металлов.
При освоении целинных земель Воронежской области, длительное время загрязнявшихся тяжелыми металлами из атмосферных источников либо промышленных предприятий и транспорта, необходимо определить глубину проникновения загрязнений и, если она не велика, удалить загрязненный слой почвы с осваиваемых площадей.
При достаточной глубине плодородного слоя снятую почву можно заменить глубокой плантажной вспашкой. Это мероприятие целесообразно только тогда, когда устранен источник предыдущего загрязнения.
Некоторые из микроорганизмов способны аккумулировать значительные количества тяжелых металлов, составляющие от долей процента до нескольких процентов от собственной сухой массы. Выявлено, что выделенные из загрязненной промышленными отходами почвы микроорганизмы накапливали от 4 до 36% свинца из сухой массы клеток. При медном загрязнении выделенные штаммы бактерий содержали 0,2% меди от сухой массы клеток. Дрожжи активнее поглощали медь из раствора, чем ми-целиальные грибы, концентрация меди в клетках достигала 1% от сухой массы. Никель аккумулировался значительно слабее, и его концентрация составляла 0,1-0,2% от сухой массы дрожжей [4].
Использование микроорганизмов для очистки природной среды от избытка токсических ионов металлов может являться эффективным биотехнологическим приемом.
Уменьшение токсичности ионов металлов может происходить и в результате микробиологических окислительно-восстановительных реакций, ведущих к снижению растворимости металлов, переводя в менее токсичные формы и выпадению их в осадок.
Таким образом, микроорганизмы способны превращать неорганические соединения металлов в органические вещества, которые проявляют высокую токсичность. В частности, они осуществляют процесс, как образования, так и разрушения органических соединений [1, 2].
Показательным в отношении роли микроорганизмов в поступлении тяжелых металлов в растения являются положительные опыты по исследованию накопления
свинца в растениях, выращиваемых в стерильных и нестерильных сосудах [3, 4].
Положительные результаты от внесения микроорганизмов получены также в опытах с цинком на вико-овсяной смеси и льна. Лучший эффект проявился при внесении псевдомонад, бацилл и клебсиелл. Нередко отмечается снижение токсичного действия тяжелых металлов за счет перевода их в труднодоступное для растений состояние и получение экологически чистой продукции на загрязненных почвах. Для усиления эффекта детоксикации тяжелых металлов важно создать условия для положительного функционирования внесенных бактериальных штаммов [1].
Тем не менее, получение наилучших результатов повышения биологической продуктивности почв Воронежской области, особенно техногенно загрязненных, можно достичь только при использовании грамотной агротехники, основанной на принципах не только получения наибольшей экономической выгоды, но и экологизации.
Список литературы:
1. Воробейков Г. А. Микроорганизмы в защите окружающей среды./ Г.А. Воробейников. - СПб, 1999. - 96 с.
2. Вредные вещества в промышленности. III. Неорганические и элементоорга-нические соединения. - Л.: Химия, 1977. - 608 с.
3. Гармаш Г. А. Влияние тяжелых металлов, вносимых в почву с осадком сточных вод, на урожайность пшеницы и качество продукции. / Г.А. Гармаш. // Агрохимия. -1987. -№ 7. - С. 62-65.
4. Гармаш Г. А. Содержание свинца и кадмия в растениях, частях картофеля и овощей, выращенными на загрязненных этими металлами почве / Г.А. Гармаш. // Химические элементы в системе почва-растение Новосибирск, 1982. - С. 105-110.
5. Галиулин Р.В. Инвентаризация и рекультивация почвенного покрова агро-ландшафтов, загрязненного различными химическими веществами. Тяжелые металлы / Р.В. Галиулин // Агрохимия. - 1994. - № 7-8. - С. 132-143.
List of references:
1. Vorobeykov G. A. Microorganisms in protection surrounding sredy./G.A.Vorobeynikov. - SPb, 1999. - 96 p.
2. Harmful substances in the industry. III. Inorganic and elementoorganichesky connections. - L. : Chemistry, 1977. - 608 p.
3. G.A.Vliyaniye's Garmash of the heavy metals brought in the soil with a deposit
sewage, on productivity of wheat and quality of production. / G.A.Garmash. // Agrochemistry. -1987 . -№ 7. - P. 62-65.
4. Lead and cadmium G.A.Soderzhaniye's Garmash in plants, parts of potatoes and the vegetables, grown up on polluted by these metals to the soil/G. A.Garmash. // Chemical elements in system the soil plant Novosibirsk, 1982. - P. 105-110.
5. Galiulin R. V. Inventory and rekultivation of a soil cover of the agrolandscapes polluted by various chemicals. Heavy metals/Ruble of V. Galiulin//Agrochemistry. - 1994 . - No. 7-8. - P. 132-143.
