CC BY
38
16
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 577.118: 574.4 (470.67)
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ И СОДЕРЖАНИЕ ИОДА В АГРОЦЕНОЗЕ НА КАШТАНОВОЙ ПОЧВЕ
Гаджимусиева Наида Тагировна.
Младший научный сотрудник Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦ РАН, г Махачкала.
АНОТАЦИЯ
Исследованы структуры и функционирование в агроэкоситеме западного участка Прикаспийской низменности. Получены количественные характеристики биологического круговорота йода в системе «почва- растение» методом Титля-новой А.А [9,с.58]
Ключевые слова: фитомасса, йод, агроценоз, почва каштановая.
Investigated the structure andfunctioning of agroecosystem of the western section of the Caspian depression. Obtain quantitative characteristics of the biological cycle of iodine in the system “soil-plant” method Titlyanova A.A
Keywords: phytomass, iodine, agrocenosis, chestnut soil.
Иод активно участвует в биогеохимическом кругообороте веществ, в природе. В круговороте йода в ландшафте большую роль играет растительность. От нее зависит направленность почвообразования, передвижение йода в почвенной толще. Сами растения в зависимости от их систематической принадлежности и условий произрастаний в неодинаковой мере поглощают и накапливают в своих тканях йод, тем самым принимают разное участие в круговороте элемента в ландшафте.
Растения обладают способностью абсорбировать йод непосредственно из атмосферы, как через кутикулы, так и путем адгезии частиц на ворсистой поверхности листьев. При повышенной влажности почвы подвижность соединений йода увеличивает интенсивность поступления микроэлемента в растения. Накопление йода, как правило, отмечается в надземной части растения, а не в корневой. Этот факт можно объяснить тем, что ворсистая поверхность листьев растения как бы собирает на себе йод. Причем именно атмосферный йод можно рассматривать, как один из важнейших источников поступления йода в растение [4,с.968]. Чем грубее материал почвообразующей породы, тем лучше через него фильтруется влага, а вместе с нею выносится за пределы почвенного профиля и ландшафта йод. Почва. в основном наследует уровень содержания йода в почвообразующей породе. Вместе с тем, этот уровень во многом зависит от свойств самой почвы: ее гумусированности, карбонатно-сти, гранулометрического состава, реакции среды и т.д.
Биогеохимический круговорот веществ или процессы обмена веществ между растениями и почвой, служат основой управления биологической продуктивностью природных и агрокультурных биогеоценозов, сохранения здоровья населения, повышения плодородия почв и продуктивности животных, контроля качества окружающей среды.
Объектом исследований послужил: агроценоз озимой пшеницы сорт « юбилейная» (участок Присулакской низменности в окрестностях Махачкалы, учебно-опытное хозяйство ДСХА.) Тип почвы каштановый.
Составлен баланс йода агроценоза, на основе балансового метода Титляновой А.А. Весь научный эксперимент построен на региональном материале.
Целью и задачей исследования являются:
• описание структуры и функционирования в агроценозе пшеницы, на основе вычисления значения и знака баланса микроэлемента йода в любой период вегетации;
• сравнительный анализ структуры и функционирования агроценоза на основе сопоставления динамики запасов и характера потоков органического вещества и йода в системе «почва- растение».
Методы исследования.
При отборе проб почвы и растений пользовались общепринятой методикой (Гаркуша,1952;Аринушкина,1970). [1,с.475] Иод в растительных объектах определяли радо-нитно-нитритным методом в модификации Проскуряковой [6,с.140]
Время исследования 2010-2012 г.г. - сбор полевого материала, его камеральная обработка, анализ образцов фракций растительного вещества, вычисление динамики запасов йода в агроценозе, значения и знака баланса (участок Присулакской низменности в окрестностях Махачкалы, учебно-опытное хозяйство ДСХА.) Изучение круговорота питательных элементов в агроэкосистеме, является теоретической предпосылкой научно обоснованной системы землепользования. Проведенные исследования необходимы для прогнозирования факторов отрицательного воздействия на ценозы, возможности держать под контролем проблемы, связанные с антропо- и техногенным вмешательством и для выработки стратегии экологически грамотного землепользования в регионе. [2,с.1488]
Обсуждение результатов
Круговороты химических элементов в природных экосистемах близки к скомпенсированности: приход вещества в цикл за определенный период в среднем приблизительно равен выходу вещества из цикла. Для построения баланса элементов минерального питания необходимы данные о чистой первичной продукции, интенсивности разложения и концентрации химических элементов в различных фракциях растений. Нами были рассмотрены методики по сбору полевого материала Титляновой. А.А. [9,с.58]
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
17
Сбор материала проводился ежемесячно в течение вегетационного периода с апреля по сентябрь. Пробы надземной и подземной фитомассы отбирали в следующие фазы развития: 1) кущение, 2) трубкование, 3) цветение (колошение), 4) плодообразование, 5) молочно-восковая спелость, 6) полная спелость.[7,с.143]
Надземную фитомассу собирали укосным методом; размер площадок- 1 кв.м2, повторность 5-кратная. Выделяли следующие фракции фитомассы: надземная (стебли, листья, цветы, зерно, живые корни, ветошь). Отмершие, но ещё не опавшие части растений, мелочь и мортмасса, измельченная надземная биомасса, неразложившаяся или полуразложившаяся солома, подстилка, семена. Подстилка отдельно не учитывалась, так как она обнаруживалась на почве прак-
тически лишь к моменту сбора урожая. Растения срезали в уровень с почвой, все укосы производили в начале дня. Подземную биомассу определяли методом монолитов . [10,с.87] В агроценозе изучалась сезонная динамика запасов йода в растительном веществе. Методологической основой исследования круговорота биогеценозов, проведенного в выбранной нами экосистеме, является системный подход и оценка интенсивностей биогеоценотических процессов. Круговорот химических элементов можно схематично представить в виде системы, состоящей из «блоков» и «потоков». Под структурой биологического круговорота (или структурой обменных процессов) мы понимаем совокупность всех блоков и соединяющих эти блоки потоков, связей, отношений. [3,с.121]
Табл. 2 Динамика растительного вещества в агроценозе озимой пшеницы (участок учебно-опытного хозяйства ДСХА) тип почвы-каштановая мг/м2
Дата Надземная биомасса Из них: Стебли Из них: Листья Из них: Колосья Корни Ветошь Мортмасса
Апрель 579,6 238,5 178,4 127,8 1,095 144,2 260,8
Май 830,0 333,4 214,4 282,7 0,965 149,8 -
Июнь 896,7 380,7 224.3 516,0 0,905 152,0 -
Июль 556,9 290,7 148.5 1,135 258,7 14,86
Август - 1,115 320,2 232,6
мг/м2
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Апрель Май Июнь Июль Август
■ Надземная биомасса
■ Стебли
■ Листья
■ Колосья
■ Корни
■ Ветошь
■ Мортмасса
Рис.1 Сезонная динамика растительного вещества в агроценозе озимой пшеницы.(участок учебно-опытного хозяйства ДСХА) тип почвы-каштановая мг/м2
18
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Каштановые почвы являются основным типом почв сухостепной зоны. С содержанием гумуса 2,17%. Содержание общего азота 0,15-0,20%, гидролизуемого азота 3,0-:6,0 мг/100г почвы; валового фосфора 0,12-0,18мг, подвижного фосфора 2,0-2,5мг; валового калия 1,2-2.мг, обменного калия 30-70 мг/100г почвы.
Для большинства типов почв отмечается положительная корреляционная зависимость между содержанием йода и гумуса в почве, причем, чем больше в почве содержания органического, тем выше коэффициент корреляции. Среднее содержание валого йода в каштановых почвах 4.81 мг/ кг. Величина йода в горизонтах А+В+С колеблется от 1,19 - 7,64мг/кг.[5,с.71,8,с.185]
Таблица 2. Запасы йода в агроценозе озимой пшеницы.
(участок учебно-опытного хозяйства ДСХА) тип почвы-каштановая мг/м2
Месяц Надземная масса Стебли Листья Колосья Кор- ни Ветошь Мортмасса Помет
Апрель 0,48 - - 0,132 0,228 -
Май 0,813 0,2 0,176 0,314 - - -
Июнь 0,825 0,118 - 0,513 0,106 - -
Июль 0,512 - - 0,203 0,00942 0,0037
Август - - 0,200 0,0493 -
Сентя брь 0,008
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
■ Надземная масса
■ Стебли
■ Листья
■ Колосья
■ Корни
■ Ветошь
J ■ II ■ Мортмасса
1 и 1 1_ Я _ ■ Помет
Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь
Рис .2 Сезонная динамика накопления запасов йода в структуре фитомассы агроценоза озимой пшеницы мг/м2.
ВЫВОДЫ, ЗАКЛЮЧЕНИЯ.
На основании результатов исследования можно сделать следующие выводы.
Каштановые почвы прикаспийской низменности бедны йодом. Анализы показали, что каштановые почвы, используемые в сельском хозяйстве, характеризуются низким содержанием водорастворимой фракции элемента, несмотря на иногда высокие его валовые запасы. Колеблется от 0.0050,022 мг/кг. При среднем значении валового йода 4.81 мг/кг.
Наибольшая величина растительного вещества определяется в июне, надземная биомасса -896.7 г/м2, стебли- 333.4, колосья-516.0 мг/м2 и в августе. Максимум определяется в
корнях-1.115мг/м, в ветоше 320.2 мг/м2 и мортмассе 232.6 в г/м2.
Максимум содержания йода в пшенице в надземной массе-0,825 г/м2 и колосьях-0,513 г/м2 приходится на июнь. Ветошь в июле- 0,203 г/м2, а мортмасса -0,228 г/м2 в апреле накапливает наибольшее количество йода. В августе не определяется содержание йода в надземной массе. Полученные величины интенсивностей потоков позволили построить баланс обмена между почвой и растениями. Йод составил отрицательный баланс -0,38мг/м2.
Данные исследования показали недостаток йода в почве и агроценозе пшеницы. В связи с наличием почв, содержащих невысокое количество валового йода и бедностью почв его подвижными, водорастворимыми фракциями, на
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
19
изученной территории может создаваться неблагоприятная биогеохимическая ситуация по йодному уровню в среде. Проведенные исследования необходимы для прогнозирования факторов отрицательного воздействия на ценозы возможности держать под контролем, связанные с антропогенным и техногенным вмешательством, и для выработки стратегии грамотного землепользования в регионе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аринушкина Е.В.1970. Руководство по химическому анализу почв. М: Издательство МГУ 475с.
2. Гаджимусиева Н.Т. Баланс основных микроэлементов в агроэкосистемах и естественных экосистемах западного Прикаспия .Вестник ТГУ, т.19,-вып.5,2014,С1488-1491
3. Гордеева Т.К. .Биологическая продуктивность и круговорот химических элементов в растительных сообществах.// JL: Наука. 1971. С.121 - 126
4. Дибирова А.П., Ахмедова З.Н., Рамазанова Н.И., Хизроева П.Р.Содержанием молибдена, цинка, бора, йода в почвах равнинной территории Дагестана// Почвоведение, 2005, №8, С. 968-973
5. Магомедова Л.Л., Тагирбекова Н.С. Йод в почвообразующих породах и почвах Терско-Сулакской низменности Дагестана //Микроэлементы в почвах Тер-ско-Сулакской низменности Дагестана Махачкала: Дагкнигоздат,1981.С.71-82.
6. Проскурякова Г.Ф. Никитина О.Н. Ускоренный вариант кинетического родонидно-нитритного метода определения микроколичеств йода в биологических объектах // Агрохимия. 1976 № 7.С. 140-143.
7. Родин Л.Е., Ремезов Н.П.. Базилевич Н.И.//Мето-дологические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах.// - Л.: Наука. - 1968. с 143.
8. Салманов А.Б. 1981. Микроэлементы в почвах Тер-ско- Сулакской низменности//Сб научных трудов. Махачкала,.С.185
9. Титлянова А.А. Системное описание круговорота веществ. Основные понятия в количественные параметры // Экология. 1984 № 1. С. 58 - 59.
10. Шалыт.С.1960.Методика изучения морфологии и экологии подземной части отдельных растительных сообществ. Полевая геобатаника. М-Л: Наука. С. 87.
К ИЗУЧЕНИЮ ФЛОРЫ ДЕЛЬТЫ РЕКИ ИНДИГИРКИ
Королева Татьяна Михайловна,
к.б.н., с.н.с БИН РАН им. В.Л. Комарова РАН, Санкт-Петербург
Гоголева Парасковья Алексеевна,
к.б.н., проф.. кафедры экологии СВФУ им. М.К. Аммосова, Якутск
АННОТАЦИЯ
Впервые приводятся сведения о флоре северных и восточных окраин обширной дельты реки Индигирки, где в 2014 г. изучены 2 локальные флоры, приведены аналитические параметры флор и отмечены особенности изученных территорий. Флоры отнесены к типу низко- и среднеарктических восточносибирских флор.
ABSTRACT
For the first time information about flora of northern and eastern sides of huge delta of Indigirka river where 2 localfloras were studied in 2014, analytical parameters of floras were marked peculiarities of these areas. Floras were directed to the type of low and middle arctic eastern Siberian floras.
Ключевые слова: Флора, сосудистые растения, дельта реки Индигирки, индигирская тундра, долготная и широтная географическая структура флор.
Keywords: Flora, vascular plant, delta of Indigirka River, Indigirka tundra, longitude structure and latitude structure of floras
Целенаправленное изучение флоры сосудистых растений низовий реки Индигирки авторами было проведено в 20132014 гг. совместно с полевым отрядом Северо-Восточного федерального университета им.М.К.Аммосова (г. Якутск) под руководством проф. П.А.Гоголевой. В 2014 г. удалось исследовать флору на двух наиболее приближенных к берегу моря территориях: на западе дельты реки Индигирки - на Колымской протоке изучена флора в окрестностях бывшего рыбацкого поселения Яр, расположенного примерно в 35 км к западу от берега моря, включая и северное побережье Колымской губы; и на ее севере - на Русскоустьинской прото-
ке, примерно в 80 км к северу от пос. Русское устье, изучена флора окрестностей низовий и устья протоки Голыженской, впадающей в Гусиную губу Восточносибирского моря.
Исследования, как и в предыдущие годы, проводились методом конкретных флор, разработанным проф. А.И. Толмачевым [13,2]. Метод заключается в тщательном обследовании флоры и растительности на территории радиусом 5-10 км, с обязательным посещением всех имеющихся на данной территории типов экотопов в некоторой повторности, составлении списков видов на всех экотопах, с оценкой их встречаемости в пределах обследованной территории, опи-
