CC BY
23
2. Средние значения сумм активных температур и суммарного количества осадков вегетационного периода по агроклиматическим районам
Агроклиматический район 1931-1960 гг. 1988-2017 гг.
сумма Т, °С сумма осадков, мм сумма Т, °С сумма осадков, мм
Сухой 3513 163 - -
Очень засушливый 3525 217 3844 235
Засушливый 3520 279 3773 298
Неустойчиво влажный 3310 329 3555 348
Умеренно влажный 3078 356 3414 391
Влажный 2757 404 2963 431
Примечание: сумма Т (°С) — сумма активных температур (> 10°С); сумма осадков (мм) — сумма осадков вегетационного периода (апрель —октябрь)
Выводы. Полученные результаты свидетельствуют об улучшении агроклиматических условий в Ставропольском крае за период 1988—2017 гг. в сравнении с 1931—1960 гг. Необходимо провести уточнение и корректировку региональных систем земледелия на основе нового агроклиматического районирования. Основным направлением корректировки является оптимизация структуры посевных площадей с расширением спектра возделываемых теплолюбивых культур (нут, могар, хлопчатник) и сокращением площадей чистых паров и зерновых культур путём их замены на более рентабельные. Региональные системы земледелия должны оперативно реагировать на изменения климата. Современное агроклиматическое районирование совместно с ландшафтным разнообразием территории должно являться основой для разработки почвенно-климатического зонирования в рамках внедрения в Ставропольском крае адаптивно-ландшафтной (ландшафтно-экологической) системы земледелия.
Литература
1. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и пркатика). М.: ООО «Изд-во Агрорус», 2004. 1109 с.
2. Сиротенко О.Д., Абашина Е.В. Влияние глобального потепления на агроклиматические ресурсы и продуктивность сельского хозяйства России // Метеорология и гидрология. 1994. № 4. С. 101-112.
3. Шальнев В.А. Ландшафты Ставропольского края. Ставрополь, 1995. 52 с.
4. Селянинов Г.Т. Принципы агроклиматического районирования СССР // Вопросы агроклиматического районирования СССР. М.: Изд-во Мин. с.-х. СССР, 1958. С. 18-26.
5. Агроклиматические ресурсы Ставропольского края. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 238 с.
6. Антонов С.А. Тенденции изменения климата и их влияние на земледелие Ставропольского края // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 4 (66). С. 43-46.
7. Кулинцев В.В., Годунова Е.И., Желнакова Л.И. и др. Система земледелия нового поколения Ставропольского края: монография. Ставрополь, 2013. 520 с.
8. Кирюшин В.И. Теория адаптивно-ландшафтного земледелия и проектирования агроландшафтов. М.: Колос, 2011. 443 с.
9. Антонов С.А., Желнакова Л.И., Петин О.В. Сетевая информационно-аналитическая система «Агроклиматический потенциал Ставропольского края» // Бюллетень Ставропольского НИИСХ. 2011. № 2-3. С. 16-23.
10. Тикунов В.С. Основы геоинформатики: в 2 кн. Кн. 1: учебное пособие для студентов вузов. М.: Издательский центр «Академия», 2004. 352 с.
Аккумуляция ионов свинца дождевыми червями в суглинистых почвах Южного Казахстана
А.У. Исаева, д.б.н, профессор, Южно-Казахстанский ГУ
Проблема загрязнения почвенных ресурсов различными ксенобиотиками остаётся одной из ведущих для большинства индустриальных стран. Актуальным вопросом является загрязнение почв ионами тяжёлых металлов, которые попадают в окружающую среду в районах добычи и переработки металлосодержащего сырья, с выбросами ТЭЦ и автотранспорта. Появление техногенно загрязнённых районов на юге Казахстана связано с последствиями бурно развивающейся горнометаллургической отрасли во второй половине прошлого века. По антропогенному воздействию на окружающую среду Южно-Казахстанская область (ЮКО) была на первом месте по республике. АО «Южполиметалл» был самым большим предприятием по переработке полиметаллического и
свинцово-цинкового сырья. В процессе переработки отходы занимали всё больше места, пока не превратилась в экологическую проблему региона. В свою очередь, процессы урбанизации привели к тому, что место складирования отходов оказалось в черте города Шымкента. По результатам исследования было определено, что самое загрязнённое место располагается на растоянии 1500 м на северо-запад от АО «Южполиметалл». В исследованных пяти районах г. Шымкента количество свинца в среднем колебалось в пределах 135,4—2345,6 мг/кг, или 4,2—73,5 ПДК [1]. По результатам химического анализа концентрация свинца на глубине 10 см составила 14496,5+567,3 мг/кг, или 453,3+34,7 ПДК. На растоянии 2000 м от террикона концентрация свинца составила 96,6+8,4 мг/кг, или 3,0+0,1 ПДК. Известно, что тяжёлые металлы представляют серьёзную угрозу для всех звеньев экосистемы из-за их
аккумулирующего эффекта и недеградабильности [2]. С другой стороны, дождевые черви являются одним из компонентов почвенной экосистемы и играют серьёзную роль в трансформации химических элементов [3]. Вследствие переработки органических субстратов люмбрикофауна формирует доступные формы биогенных элементов в почве, тем самым способствуя созданию благоприятных условий для жизнедеятельности почвенного биоценоза [4]. Известен ряд исследований, посвя-щённых изучению влияния тяжёлых металлов на дождевых червей [5, 6]. Установлена роль дождевых червей в аккумуляции меди, свинца и цинка из загрязнённых почв тропических лесов [7].
Целью данного исследования было изучение аккумуляции ионов свинца аборигенным видом дождевых червей Aporrectodea caliginosa из суглинистых серозёмов юга Казахстана.
Материал и методы исследования. В лабораторных опытах был использован суглинистый серозём, распространённый на территории Южного Казахстана. Содержание в этих почвах гумуса — 1,6—1,8%, общего азота N (по Кьельдалю) — 0,146%, подвижного Р2О5 — 38 мг/кг почвы. Отбор и подготовка проб почвы осуществлялась согласно ГОСТу 17.4.4.02-84. В модельных экспериментах использовалась нативная почва с территории АО «Южполиметалл».
В качестве контроля использовалась чистая почва. В опытных вариантах использовалась почва, смешанная с листовым опадом в различных соотношениях.
Свинец, в пересчёте на ионы свинца, в опытах вносился в виде водного раствора PbSO4. Локализация свинецсодержащих конгломератов и определение атомно-весовой доли элементов в тканях червей производились с применением электронно-растрового микроскопа Jeol JSM-2890 (Япония).
В лабораторных экспериментах использовались взрослые особи аборигенных дождевых червей Aporrectodea caliginosa в количестве 100 экз. на вариант.
Биомассу червей определяли взвешиванием их на весах ScoutPro.
При проведении лабораторных экспериментов почвы предварительно просеивались и смешивались с листовым опадом соответственно схеме опыта (табл. 1). Опыты были поставлены в пластиковых ёмкостях объёмом 5 л, в которые помещалось по 3 кг почвенной смеси, в которые вносились ионы свинца в количестве 635,0 мг/кг в виде водного раствора PbSO4.
Продолжительность эксперимента составляла 60 сут. при температуре +22—24°С.
При проведении опыта, моделирующего естественные условия, была использована нативная почва, отобранная с территории АО «Южпо-лиметалл», содержащая 287 мг/кг Pb+2. Дождевые черви в почву вносились вместе с 50,0% листовым опадом. В контрольном варианте листовой опад не вносился. Продолжительность эксперимента составляла 14 сут. при температуре +22—24°С.
1. Схема опыта
Вариант Суглинистый серозём Pb2+ Листовой опад Черви
Контроль а + + - -
Контроль б + + 10% -
Контроль в + + 30% -
Контроль г + + 50% -
Опыт а! + + - +
Опыт б! + + 10% +
Опыт в! + + 30% +
Опыт г! + + 50% +
;.5
s
0.5
61 В1
Вариант опыта ■ до опыта ■ после опыта
Содержание ионов свинца, мг/кг 700 Й00 500 400 300 200 100 ti - I 1 1
з б 0 ! 61 Bi П
Вариант опыта
Рис. 1 - Изменение биомассы дождевых червей в зави- Рис. 2 - Влияние состава почвенной смеси и люм-симости от количества внесённого листового брикофауны на снижение содержания ионов
опада свинца в почве
Fe Si
Спектр 1
Ti Ti Fe
Tl „ Fe
Электронное изображение 1
а
2 4 6
Полная шкала 2534 имп. Курсор: 0.000
Контроль
я
Sft v w-ш ■itwt "■' t
Д af?5 • iL ^w9
RjKg^b:
s- ш
Спектр 1
C Si CI К Pb Ca As
~~1 Электронное изображение 1
а
Zn Zn As is Pb A Pb
2 4 6
Полная шкала 4871 имп. Курсор: 0.000
10
12
кэВ
б
Опыт
Рис. 3 - Электронный снимок (а) и ИК-спектрограмма (б) гистологических срезов дождевых червей контрольного и опытного вариантов
Статистическую обработку полученных результатов проводили вычислением среднего арифметического значения и величины стандартного отклонения. Все определения проводились в 3- и 5-кратной повторностях. Данные обрабатывались с помощью персонального компьютера IBM «Pentium» на базе пакетов прикладных программ «Excel» [8].
Результаты исследования. В результате проведённых лабораторных экспериментов было выявлено, что листовой опад во всех опытных вариантах был полностью переработан в гумус, а биомасса дождевых червей в варианте б; увеличилась на 38,1+0,3%, в варианте в; — на 55,6+0,5%, в варианте г; — на 94,2+0,7%, в соответствии с рисунком 1. В варианте а1 биомасса червей снизилась на 5,8+0,5%, что объяснимо отсутствием источника питания в среде. Результаты химических анализов показали максимальное снижение содержания ионов свинца в почве варианта г;, составившее 80,3+7,8% (рис. 2). При этом выявлено, что введение дождевых червей в чистую почву без листового опада в варианте аь загрязнённую ионами свинца, снижает содержание ионов свинца только на 8,0+0,8%.
В модельном эксперименте с почвосмесью из нативной почвы территории АО «Южполиметалл» и листового опада было установлено, что содержание
ионов свинца после введения дождевых червей снижается в среднем на 21,17+2,0%. Результаты электронно-растрового микроскопирования и ИКС-анализа показали наличие свинецсодержащих конгломератов в тканях червей (рис. 3).
Было установлено, что за 14 сут. эксперимента дождевые черви аккумулируют в своих тканях от 19,35 до 22,99% ионов свинца (табл. 2).
По результатам анализов элементного состава выявлено, что помимо ионов свинца в тканях дождевых червей аккумулируются ионы цинка, железа и мышьяка, что делает представителей люмбрикофауны перспективным объектом для биорекультивационных и экологических целей.
Таким образом, на основании проведённого исследования можно сделать следующие выводы:
— введение дождевых червей в почвосмесь из суглинистого серозёма и листового опада в соотношении 1 : 1, загрязнённого ионами свинца в количестве 635,0 мг/кг, способствует снижению содержания свинца на 80,3+7,8%;
— выявлено, что дождевые черви аккумулируют в своих тканях от 19,35 до 22,99% ионов свинца. При этом установлено, что токсичный металл из загрязнённых почв накапливается в виде свинец-содержащих конгломератов в тканях червей;
б
2. Весовая доля элементов в тканях дождевых червей контрольного и опытного вариантов, %
Вариант Mg Al Si P S K Ca Ti Fe Cl As Zn Pb
Контрольный Опытный 0,79 0 3,49 1,32 7,20 3,19 0,51 1,34 0,14 0 1,59 0,68 5,24 3,56 0.40 0 1,72 5,97 0 0,88 0 4,39 0 2,36 0 22,99
— дождевые черви способны к аккумуляции ионов цинка, железа и мышьяка, что делает их перспективным объектом для экобиотехнологи-ческих целей.
Литература
1. Бишимбаев В.К., Исаева А.У., Ешибаев А.У. Роль сосудистых растений в биоиндикации и биоремедиации техногенно загрязнённых почв и вод в аридных условиях юга Казахстана. Шымкент: Нурлы бейне, 2010. 368 с.
2. Duruibe J.O, Oguwuegbu, M.O.C, Egwurugwu J.N. Heavy Metal Pollution and Human Biotoxic Effects // Int. J. Physical Sic., 2007. № 2(5). Р. 112-118.
3. Nahmani J., Lavelle P. Effects of heavy metal pollution on soil macrofauna in a grassland of Northern France // European Journal of Soil Biology. 2002. № 38. Р. 297-300.
4. Nwuche C.O., Ugoji E.O. Effects of heavy metal pollution on the soil microbial activity. //Int. J.Environ. Sci. Tech. 2008. № 5 (3). P. 409-414.
5. Kennette D., Hendershot W., Tomlin A., Sauve S. Uptake of trace metals by the earthworm Lumbricus terrestris L. in urban contaminated soils // Applied Soil Ecology. 2002. № 19. P. 191-198.
6. Bamgbose O., Odukoya O.O., Arowolo T.O.A. Earthworms bioindicators of metal pollutions in dumpsite of Abeokuta city, Nigeria // Rev. boil trop. 2000. № 48 (1). P. 1-7.
7. Agbaire P.O., Emoyan O.O. Bioaccumulation of heavy metals by earthworm (Lumbricus terrestris) and associated soils in domestic dumpsite in Abraka, Delta state, Nigeria // International Journal of Plant, Animal and Environmental Sciences. 2012. Vol. 2, Issue 3. P. 204-209.
8. Schabenberger O., Pierce F.J. Contemporary statistical models for the plant and soil. Sciences: CRC Press, Boca Raton, 2002. 442 p.
Влияние государственного земельного кадастра на эффективное использование орошаемых земель в Кыргызской Республике
У.Т. Чортомбаев, к.э.н, Кыргызский НАУ
Земельный кадастр — это научно обоснованная система свода учётно-оценочных работ для получения материалов по рациональному и эффективному использованию земельных ресурсов.
Цель исследования — разработать оптимальную структурную модель государственного земельного кадастра для эффективного использования орошаемых земель, а также критерии экономической оценки земель, влияющих на стоимостную и нормативную цену земель в Кыргызской Республике.
Материал и методы исследования. Материалом для проведения научного исследования послужили данные о текущем состоянии ведения государственного земельного кадастра в сельскохозяйственном производстве республики. Были применены абстрактно-логический, монографический, графический методы исследования.
Результаты исследования. При введении земельного кадастра последовательно осуществляются взаимосвязанные, друг от друга зависящие работы, такие, как регистрация землепользования, количественный и качественный учёт земель, бонитировка и агропроизводственная группировка почв и экономическая оценка земель. Проведение земельного кадастра зависит от тщательного составления крупномасштабной почвенной карты с необходимым набором картограмм. Только крупномасштабная почвенная карта является достоверным документом для количественной и качественной характеристики почв. Последняя может быть до-
стигнута на основе картограмм, отражающих те или иные свойства почв [1].
Следовательно, при составлении земельного кадастра требуются большие силы и средства для комплексного проведения почвенных обследований землепользователей. Лишь обобщение материалов крупномасштабного картографирования даёт основу для проведения кадастровых работ в районах, областях, республике [2].
Необходимо отметить, что отсутствует единое мнение по основным положениям оценки земель, определяющим осуществление земельного кадастра, хотя вопрос о земельном кадастре не нов. Ещё в Древнем Риме, Египте и Византии велась оценка земли в зависимости от её достоинств. В ХУ!—ХУП вв. кадастровые работы проводились в Швейцарии, Австралии, Англии, Италии и других государствах [2].
В настоящее время в зарубежных странах в основу оценки земель положена пригодность почв для интенсивного возделывания отдельных сельскохозяйственных культур. Уровень же плодородия при суждении о пригодности почв под ту или иную культуру играет подчинённую роль по сравнению с экономическими факторами.
Вопросы научной оценки земель в России получили обоснование в работах В.В. Докучаева, Н.М. Сибирцева [3]. Это было связано с практической необходимостью расселения крестьянства в связи с малоземельем и стремлением правильно поставить налогообложение. На примере Нижегородской губернии В.В. Докучаев разработал метод
