CC BY
32
Literatura
1. Mineev V.G. Agrohimiya: uchebnik. - M.: KolosS, 2004. - 720 s.
2. Nazaryuk V.M. Ekologo-agrohimicheskie i geneticheskie problemy reguliruemyh agroekosistem. - Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 2004. - 240 s.
3. YAgodin B.A., ZHukov YU.P. Agrohimiya: uchebnik/Pod.red. B.A. YAgodin. - M.: Mir, 2004. -362 s.
4. Ivanova A.I. Proizvodstvo, izuchenie i primenenie udobrenij na osnove ptich'ego pomyota: uchebnik/Pod obshchej redakciej A. I. Ivanova, V. V. Lapy. - SPb.: FGBNU AFI, 2018. - 317 s.
5. Whalen, J.K., C. Chang, G.W. Clayton and J.P. Carefoot. 2000. Cattle manure amendments can increase the pH of acid soils. Soil Science Society of America Journal 64(3): 962-966.
6. Yang, S., F. Li, S. S. Malhi, P. Wang, D. Suo and J. Wang. 2004. Long-term fertilization effects on crop yield and nitrate nitrogen accumulation in soil in Northwestern China. Agronomy Journal 96(4): 1039-1049.
7. Tejada, M., M.T. Hernandez and C. Garcia. 2006. Application of two organic amendments on soil restoration: effects on the soil biological properties. Journal of Environmental Quality 35(4): 1010-1017.
8. Trusova L.A., Petrov D.V. Effektivnost' dejstviya i posledejstviya orgavita i komposta mnogocelevogo naznacheniya pri vozdelyvanii svekly i shchavelya v usloviyah Severo-Zapada RF // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2018. - № 2 (51). -S. 42-48.
9. Orgavit [Elektronnyj resurs]. - URL:http: //orgavit.ru ( data obrashcheniya: 30.12.2019).
10.Biozem [Elektronnyj resurs]. - URL:http: // biosem.ru (data obrashcheniya: 30.01.2020).
11.Gonchar-Zajkin P.P., CHertov V.G. Racional'noe prirodopol'zovanie i sel'skohozyajstvennoe proizvodstvo v yuzhnyh regionah Rossijskoj Federacii. - M: Sovremennye tetradi, 2003. -S.559-564.
12.Trusova L.A., Alfyorova I.YU. Sravnitel'naya ocenka organicheskoj i organomineral'noj sistemy udobreniya na dernovo-podzolistoj pochve v usloviyah Leningradskoj oblasti// Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2019. - № 2 (55). - S. 46-51.
УДК 631.416.8 DOI 10.24411/2078-1318-2020-11088
Канд. биол. наук М.А. ЕФРЕМОВА (ФГБОУ ВО СПбГАУ, [email protected]) Аспирант А.А. ЛОХМАТОВА (ФГБОУ ВО СПбГАУ, [email protected]) Аспирант В.В. МИТРОФАНОВ (ФГБОУ ВО СПбГАУ, [email protected])
ДИНАМИКА НАКОПЛЕНИЯ КАДМИЯ, ЦИНКА И РТУТИ ПШЕНИЦЕЙ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПОЧВЫ
Накопление химических элементов растениями - это сложный процесс, который зависит от их физико-химических свойств, генетических особенностей растений, физико-химических свойств почвы, климатических особенностей окружающей среды. Изучение подвижности химических элементов-аналогов в системе почва-растение позволяет сделать обобщения, хорошо отражающие механизмы их биологической доступности [1, 2]. С агроэкологической точки зрения большой интерес представляет исследование взаимодействия цинка, кадмия и ртути при накоплении растениями из почвы. Эти элементы подвижны в пищевых цепях, что имеет особое значение с учетом биологической роли эссенциального цинка и его токсичных химических аналогов, кадмия и ртути.
В соответствии со строением атома эти элементы относятся к 12 группе ё-элементов периодической системы Д.И. Менделеева, т.е. их атомы имеют одинаковые электронные
конфигурации на их валентных оболочках [3], и располагают схожими химическими свойствами. Однако поведение этих тяжелых металлов в окружающей среде не может быть абсолютно предсказуемым, т.к. их свойства немонотонно изменяются относительно друг друга. Так, размер радиусов атомов и ионов Cd и ^ значительно ближе друг к другу, чем к Zn, при этом энергия ионизации и электроотрицательность ртути заметно выше, чем соответствующие показатели цинка и кадмия, что способствует образованию прочных ковалентных связей ртути с веществами почвы, особенно с органическими соединениями [4, 5, 6].
Цель исследования - выявить закономерности динамики накопления цинка, кадмия и ртути яровой пшеницей из почвы в течение периода вегетации при изменении химических и биологических факторов почвенной среды.
Материалы, методы и объекты исследований. В разные годы были проведены два вегетационных опыта по выращиванию яровой пшеницы на двух почвенных субстратах, искусственно загрязненных тяжелыми металлами: дерново-подзолистой почве и техногенном почвенном грунте. Опыты были поставлены на территории малого опытного поля Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, в вегетационном домике.
В вегетационном опыте на дерново-подзолистой почве выращивалась яровая пшеница сорта Сударыня. Схема опыта состояла из трех вариантов:
1) No,l5Po,loКo,lo+Cd+Hg; 2) No,l5Po,loКo,lo+Cd+Hg+Zn; 3) №,15Ро,1оКодо +Cd+Hg+Zn+микробиопрепарат Мизорин. Повторность опыта - трёхкратная. Растения выращивались в сосудах Кирсанова. Масса почвы в сосуде - 5 кг. В почву была внесена азофоска (^Р^^б^б^б) с рекомендованным для вегетационных опытов количеством макроэлементов [7]. Тяжёлые металлы внесены в почву в составе растворов нитрата ртути и ацетатов кадмия и цинка. В каждом сосуде произрастало 25 растений пшеницы. Инокуляция семян пшеницы микробиопрепаратом Мизорин, содержащим ассоциативные бактерии Лт1ктоЪас1ег ту$огет, производилась непосредственно перед посевом.
Для опыта была использована дерново-подзолистая среднесуглинистая среднеокультуренная почва, с повышенным содержанием органического вещества (4,05%), близкой к нейтральной реакции среды (рНкс1 5,76), высоким содержанием подвижного фосфора (153,6 мг Р2О5/кг) и низким - подвижного калия (51,5 мг К2О/кг). В условиях Ленинградской области такие почвы формируются на карбонатной морене в пределах Ордовикского плато. Почва характеризовалась невысоким валовым содержанием тяжелых металлов: Cd - 0,49; ^ - 0,04; Zn - 31,9 мг/кг. При закладке опыта в почву были внесены тяжелые металлы из расчета: Cd - 1,0; ^ - 1,0; Zn - 55 мг/кг, т.е. содержание Cd в почве было доведено до уровня 0,5 ОДК (для суглинистых почв с рН>5,5), ^ - 0,5 ПДК, Zn - 0,25 ОДК.
Образцы почвы и растений отбирались семь раз в разные фенологические фазы роста пшеницы (табл. 1). Возраст растений отсчитывали от момента прорастания семян.
Таблица 1. Точки отбора растительных проб и фенологические фазы роста и развития
пшеницы
Варианты Возраст растений, сутки
19 24 33 38 43 48 53
Опыт на дерново-подзолистой почве
Всходы Кущение Выход в трубку
Всходы Кущение Выход в трубку
+Мизорин Всходы Кущение „ Начало Выход в трубку колошения
Опыт на техногенном почвенном грунте
14 21 26 31 42 51 59 70 83
Всходы Кущение Выход в трубку Колошение Молочная спелость Восковая спелость
Второй вегетационный опыт был поставлен на техногенном дисперсном минеральном почвенном грунте, имеющем слабощелочную реакцию среды (рНкс1 7,85), очень низкое содержание гумуса (1,9%), среднее содержание подвижного фосфора (9,2 мг Р2О5/КГ), очень низкое содержание калия (3,8 мг К2О/кг), очень высокую степень насыщенности основаниями (50,4 ммоль/100 г). Валовое содержание ртути и кадмия в почвогрунте до искусственного загрязнения было 0,07±0,002 мг/кг и 0,72±0,16 мг/кг соответственно, т.е. ниже допустимых для почвы нормативов. В грунт в той же дозе, что и в дерново-подзолистую почву была внесена азофоска и соли кадмия и ртути.
На почвогрунте в сосудах Кирсанова выращивалась яровая пшеница сорта Дарья. Злаковую культуру убирали в динамике 9 раз: на 14, 21, 26, 31, 42, 51, 59, 70, 83 сутки после всходов (табл. 1).
Физико-химические свойства почвы и грунта определяли в соответствии со следующими методиками: содержание гумуса - по методу Тюрина, обменная кислотность -согласно ГОСТ 26483-85, гидролитическая кислотность - ГОСТ 26212-91, сумма поглощенных оснований - ГОСТ 27821-88, содержание фосфора и калия - ГОСТ Р 546502011. Валовое содержание тяжелых металлов в почве и растениях было определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии. При этом тяжелые металлы из почвы выделяли 5 М HNO3 при кипячении в течение трех часов. Растения к анализу готовили способом мокрой минерализации в смеси концентрированных кислот HNO3 и HCIO4 (соотношение 4:1). Содержание ртути определяли в почвенных и растительных образцах прямым методом.
Для характеристики динамики массы растений и выноса ими тяжелых металлов использовали математическую модель, в основу которой заложена логистическая функция [8]. Для расчета параметров модели использовали компьютерную программу Origin 9.0. Данные эксперимента обработаны статистическими методами дисперсионного и корреляционного анализа.
Результаты исследований. Динамика нарастания массы яровой пшеницы в опытах хорошо удовлетворяет S-образной логистической функции (рис. 1). Математическая обработка данных опытов в рамках модели В.Ф. Дричко [8] позволила вычислить удельную скорость роста растений на экспоненциальной (начальной) стадии их роста («), максимально возможную массу растений (Ммах), начальную массу роста растений (Мо).
15,0-,
■ M -1
0
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
20
40
60
b)
Рис. 1. Динамика массы пшеницы: а) на дерново-подзолистой почве, где М-1 - NPK+Cd+Hg; М-2 - NPK+Cd+Hg+Zn; М-3 - NPK+Cd+Hg+Zn+Мизорин; Ь) на техногенном почвогрунте - NPK+Cd+Hg
Согласно данным, представленным в табл. 2, удельная скорость роста (р) пшеницы сорта Сударыня на дерново-подзолистой почве была несколько выше при применении бактериального препарата, чем в других вариантах, однако это утверждение находится в пределах статистической погрешности.
Удельная скорость роста пшеницы сортов Сударыня и Дарья практически совпали, что хорошо соответствует сортовым характеристикам [9]: оба сорта среднеспелые.
Значения параметра Ммах существенно не различались по вариантам в опыте на дерново-подзолистой почве. Рост и развитие растений в данном эксперименте были осложнены их заражением мучнистой росой, в результате чего опыт был прекращен раньше, чем началось колошение пшеницы (кроме варианта с Мизорином), пшеница не достигла своей максимально возможной массы, величина которой указана в табл. 2.
Таблица 2. Параметры динамики роста пшеницы и накопления ТМ
Масса растений Вынос элементов
показатель значение показатель значение
гп са не
Опыт на дерново-подзолистой почве
Мо, г/25 растений 0,66 Ао, мг/25 растений 0,033 0,4 10-3 -
^^мах, г/25 растений 27,46±13,56 А мах, мг/25 растений 0,434±0,281 0,063±0,053 (1,50±1,70)10-3
ц, сут-1 0,070±0,017 е, сутки-1 0,062±0,038 0,050±0,025 0,073±0,026
R 0,993 R 0,954 0,979 0,991
отк+са+^+гп
Мо, г/25 растений 0,49 Ао, мг/25 растений. 0,029 0,4 10-3 -
-М-мах, г/25 растений 25,25±12,01 Амах, мг/25 растений 1,77±2,12 0,026±0,006 (0,69±0,40)10-3
ц, сутки-1 0,070±0,005 е, сутки-1 0,081±0,057 0,122±0,052 0,093±0,024
R 0,984 R 0,956 0,956 0,996
отк+са+^+гп+Мизорин
Мо, г/25 растений 0,28 Ао, мг/25 растений 0,052 1,410-3 -
-М-мах, г/25 растений 24,22±22,72 А, мах, мг/25 растений 3,62±3,27 0,030±0,006 (0,29±0,07)10-3
ц, сутки-1 0,082±0,032 е, сутки-1 0,066±0,015 0,094±0,032 0,130±0,067
R 0,980 R 0,995 0,973 0,951
Опыт на техногенном почвогрунте (№к+са+^)
Мо, г/25 растений 0,77 Ао, мг/25 растений - - 0,14 10-3
-М-мах, г/25 растений 30,05±2,01 Амах, мг/25 растений - 0,023±0,008 (1,26±1,04) 10-3
ц, сутки-1 0,079±0,011 е, сутки-1 - 0,030±0,022 0,033±0,020
R 0,99 R - 0,93 0,93
Таблица 3. Концентрация ТМ в растениях пшеницы
19 24 33 38 43 48 53
Возраст растений, сутки
Опыт на дерново-подзолистой почве
Zn, мг/кг
NPK+Cd+Hg
40,4
27,6
48,5
43,2
30
26,2
25,4
34-. а 27Д
NPK+Cd+Hg+Zn
115,6
75,6
80,2
121,6
81,2
84,7
93:2
Шл
NPK+Cd+Hg+Zn +Мизорин
50,0
76,0
100,0
75,0
79,1
74,3
86,4
?72
Cd, мг/кг
NPK+Cd+Hg
4,16
3,60
3,91
3,31
3,45
2,69
2,65
Ш 1ДВ
NPK+Cd+Hg+Zn
2,29
2,94
2,81
3,33
3,18
2,56
1,93
г, ?2 Ш
NPK+Cd+Hg+Zn +Мизорин
3,35
2,69
2,75
2,74
2,79
1,96
1,84
2,59 2&2
Hg, т10-3 мг/кг
NPK+Cd+Hg 26,4 15,3 - 24,0 26,6 23,4 28,2 24,0 2^9
NPK+Cd+Hg+Zn 11,5 19,3 - 23,8 34,4 23,8 29,9 23,£ 59.4-
NPK+Cd+Hg+Zn +Мизорин 19,0 16,4 - 23,7 30,2 16,4 20,8 ш 94-,е
Опыт на техногенном почвогрунте (NPK+Cd+Hg)
Возраст растений, сутки
14
21
26
31
42
51
59
70
83
Cd, мг/кг
6,38
3,90
2,70
1,56
1,11
0,89
0,74
0,66
Hg, п-10"3 мг/кг
123,0
79,3
42,7
43,7
27,1
35,9
22,9
23,3
28,7
4г?.4-
7(ГТ
Примечание: 6 - коэффициент вариации признака в процентах от среднего содержания.
Согласно характеристике сорта пшеницы Сударыня [9], масса 1000 зерен составляет 30,3 г. Пересчет значения Мо на массу 1000 зерен в контрольном варианте опыта «NPK+Cd+Hg» показал наиболее близкий результат к указанному выше значению - 26 г. Высокая погрешность определения Мо, обусловленная, по-видимому, недостаточным количеством точек отбора проб в начальный период роста пшеницы, не позволяет интерпретировать этот параметр более глубоко.
В опыте на дерново-подзолистой почве при внесении цинка в почву концентрация кадмия в растениях в среднем по варианту была меньше, чем в контроле (NPK+Cd+Hg) (табл. 3). Можно утверждать, что между 2п и Cd проявилась конкуренция при переходе из почвы в растение, обусловленная близостью их химических свойств и значительным превышением содержания цинка над содержанием кадмия в почве.
При обогащении ризосферы пшеницы ассоциативными бактериями (вариант «NPK+Cd+Hg+Zn+Мизорин») антагонизм двух катионов стал еще более заметен. Согласно данным [10, 11], микроорганизмы продуцируют в окружающую среду экстрацеллюлярные полимерные вещества, полисахариды, способные связывать металлы в комплексные соединения. В то же время наличие полисахаридов напрямую связано с присутствием металлов, поскольку последние выполняют роль кофакторов при их синтезе. Действительно,
при предпосевной обработке семян бактериальным препаратом концентрация цинка в зеленой массе пшеницы в среднем уменьшилась в 1,3 раза по сравнению с предыдущим вариантом, концентрации кадмия и ртути в этих условиях тоже снизились, но различия между средними концентрациями по вариантам находились в пределах погрешности опыта.
Концентрация ртути в пшенице при внесении в почву цинка оставалась на уровне контрольного варианта. Таким образом, конкуренции между цинком и ртутью при переходе из дерново-подзолистой почвы в растения пшеницы не обнаружено.
В пшенице, произраставшей на техногенном почвенном грунте с рНКС1 7,85, содержание са в пшенице в среднем по опыту было в 1,5 раза меньше, чем на дерново-подзолистой почве с рНКС1 5,76. Различия усиливались в течение вегетационного периода. Так, если в начале фазы кущения различия по содержанию кадмия в растениях отсутствовали, то в конце фазы выхода в трубку концентрация са в растениях, выросших на почве (53 суток), была в 2,4 раза выше, чем в растениях на техногенном почвогрунте (42 суток).
Концентрация Не в пшенице на техногенном почвогрунте уменьшилась в течение вегетационного периода в 4 раза. Средняя по этому опыту концентрация ртути была в 2 раза больше, чем содержание металла в растениях на дерново-подзолистой почве. Однако максимальное различие этих показателей в двух опытах было отмечено в начале периода вегетации (в 3 раза). Однако различия снижались в онтогенезе пшеницы, и в фазу выхода в трубку концентрации Не в обоих опытах выравнялись.
Вынос тяжелых металлов пшеницей из почвы был рассчитан как произведение массы растений на концентрацию в них химического элемента (рис. 2). Внесение в почву гп способствовало снижению выноса са пшеницей из почвы, при этом вынос Не оставался на уровне контроля. При примененении микробиопрепарата вынос гп и са превышал этот показатель в аналогичном варианте без Мизорина в течение всего периода наблюдений, вынос Не был выше только в начале вегетационного периода.
Согласно [8], вынос химических элементов растениями хорошо описывается логистической функцией. Математическая обработка данных в рамках предложенной модели позволяет вычислить максимальный вынос химического элемента растениями (Лmax); содержание элемента в зерне (Ло,); удельную скорость выноса химического элемента растениями в экспоненциальный период выноса (е) (табл. 2).
Как показали предыдущие исследования, экспоненциальный период выноса химических элементов у зерновых культур продолжается от начала роста растений до начала фазы выхода в трубку [12]. В данном опыте экспоненциальный период выноса кадмия и ртути пшеницей, произрастающей на дерново-подзолистой почве, составил 43 дня, и был примерно на 10 суток длиннее, чем в опыте, поставленном на техногенном почвогрунте (табл. 1). Задержка в развитии пшеницы, по-видимому, связана с её повреждением мучнистой росой.
В опыте, проведенном на почве, в экспоненциальный период удельная скорость выноса са пшеницей в вариантах с загрязнением почвы цинком была в 1,9-2,4 раза, Не - в 1,3-1,8 раза выше, чем в контрольном варианте (табл. 2). При этом максимальный вынос са и Не растениями из почвы (Лтах) был больше в контроле.
Сопряженный анализ значений параметра е, полученных в двух параллельных экспериментах, проведенных на техногенном почвогрунте со щелочной реакцией среды (рНКС1 7,85) и на дерново-подзолистой почве (рНКС1 5,76), показал значительные различия между ними. Отмечена более высокая удельная скорость накопления са и Не растениями (е) из дерново-подзолистой почвы (вариант «КРк+са+НЕ»), чем из почвогрунта: в 1,7 раза и в 2,2 раза соответственно.
Согласно результатам моделирования, в обоих экспериментах (вариант «ОТк+са+НЕ») удельная скорость роста культуры (р) была больше скорости выноса са (е), что соответствует снижению концентрации элемента в этот период (табл. 3). На дерново-подзолистой почве при р=е концентрация Не в растениях не изменялась в течение
экспоненциального периода роста пшеницы, на техногенном почвогрунте при ¡л>г наблюдалось снижение концентрации металла.
Показатель максимального выноса Cd пшеницеи (Амах), произрастающей на более кислой почвенной среде, был в 2,7 раза больше, чем на почвенном грунте.
Рис. 2. Вынос тяжелых металлов пшеницей из почвы: А - вынос металлов растениями (мг/25 растений): А1 - вариант «МРк+са+ИЕ», А2 - вариант «ОТк+са+ИЕ+гп»; А3 - вариант «ОТк+са+ИЕ+гп+Мизорин»
Выводы:
1. Между гп и са проявилась конкуренция при переходе из дерново-подзолистой почвы в растения пшеницы. Внесение гп в почву способствовало снижению концентрации са в пшенице и уменьшению выноса этого металла растениями из почвы. Влияние гп на накопление Не пшеницей из почвы не обнаружено.
2. При инокуляции семян бактериальным препаратом Мизорин проявилась тенденция увеличения массы пшеницы, удельной скорости роста культуры и выноса гп и са пшеницей из дерново-подзолистой почвы.
3. При загрязнении дерново-подзолистой почвы цинком удельная скорость выноса са пшеницей в экспоненциальный его период была в 1,9-2,4 раза, Не - в 1,3-1,8 раза выше, чем в контроле.
4. В пшенице, произраставшей на техногенном почвенном грунте с рНКС1 7,85, содержание са в среднем по опыту было в 1,5 раза меньше, чем в растениях на дерново-подзолистой почве с рНКС1 5,76. Различия усиливались в процессе онтогенеза.
5. Среднее по опыту содержание Hg в растениях на техногенном почвогрунте в 2 раза больше, чем на дерново-подзолистой почве. Однако в процессе роста пшеницы различия снижались и полностью нивелировались в фазу выхода в трубку.
6. Отмечена более высокая удельная скорость выноса Cd и Hg растениями (е) из дерново-подзолистой почвы, чем из почвогрунта: в 1,7 раза и в 2,2 раза соответственно. При этом удельные скорости роста пшеницы на обеих почвенных средах существенно не различались.
Литература
1. Дричко В.Ф., Поникарова Т.М., Ефремова М.А. Накопление 137Cs травами из торфяной низинной почвы при возрастающих дозах калийных и азотных удобрений // Радиационная биология. Радиоэкология. - 1996. - Т. 36. - № 4. - С. 524-530.
2. Дричко В.Ф., Ефремова М.А., Изосимова А.А. Математическая модель накопления радионуклидов и тяжелых металлов растениями из почвы // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2009. - Т. 49. - № 2. - С. 166-171.
3. Куликова Д.И., Куликова Д.М. К вопросу о периодичности свойств химических элементов и их соединений // Вестник Казанского технологического университета. - 2007. - Т. 2. -С.14-20.
4. Szymczak J., Grajeta H. Mercury contents in soil and plant material // Polish J. Food nutr. science. - 1992. - V.1 - № 2. - P. 31-39.
5. Krishamurty G.S.R., McArthur D.F.E., Wang M.K., Huang P.M. Biogeochemistry of soil cadmium and the impact on terrestrial food chain contamination // Biogeochemistry of trace elements in the rhizosphere. Ed.: G.R. Gobran, D.M. Huang. -Elsevier Science, Amsterdam, 2005. P. 197-257.
6. Xu J., Kleja D. B., Biester H., Lagerkvist A., Kumpiene J. Influence of particle size distribution, organic carbon, pH and chlorides on washing of mercury contaminated soil // Chemosphere. -2014. - V.109. - P. 99-105.
7. Ефимов В.Н., Горлова М.Л., Лунина Н.Ф. Пособие к учебной практике по агрохимии. — М.: Колос, 2004. — 191 с.
8. Дричко В.Ф., Изосимова А.А. Методика определения удельных скоростей роста растений и выноса ими химических элементов из почвы. - СПб: АФИ, 2011. - 24 с.
9. Зубиков А.Н., Игнатьева Г.В. Новый сорт яровой мягкой пшеницы Сударыня // Владимирский земледелец. - 2013. - № 4 (66). - С. 30-32.
10.Переломов Л.В., Переломова И.В., Пинский Д.Л. Молекулярные механизмы взаимодействия между микроэлементами и микроорганизмами в биокосных системах (биосорбция и биоаккумуляция) // Агрохимия. - 2013. - № 3. - С. 80-94.
11.Flemming H.C. Sorption sites in biofilms // Whater Science and Technology. - 1995. - V.32. -№12. - P. 27-33.
12.Ефремова М.А., Митрофанов В.В. Исследование динамики накопления кадмия овсом в опытах с водной и почвенной культурами // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2018. - № 1 (50). - С. 62-68.
Literatura
1. Drichko V.F., Ponikarova T.M., Efremova M.A. Nakoplenie mCs travami iz torfyanoj nizinnoj pochvy pri vozrastayushchih dozah kalijnyh i azotnyh udobrenij // Radiacionnaya biologiya. Radioekologiya. - 1996. - T. 36. - № 4. - S. 524-530.
2. Drichko V.F., Efremova M.A., Izosimova A.A. Matematicheskaya model' nakopleniya radionuklidov i tyazhelyh metallov rasteniyami iz pochvy // Radiacionnaya biologiya. Radioekologiya. - 2009. - T. 49. - № 2. - S. 166-171.
3. Kulikova D.I., Kulikova D.M. K voprosu o periodichnosti svojstv himicheskih elementov i ih soedinenij // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. - 2007. - T. 2. - S.14-20.
4. Szymczak J., Grajeta H. Mercury contents in soil and plant material // Polish J. Food nutr. science. - 1992. - V.1 - № 2. - P. 31-39.
5. Krishamurty G.S.R., McArthur D.F.E., Wang M.K., Huang P.M. Biogeochemistry of soil cadmium and the impact on terrestrial food chain contamination // Biogeochemistry of trace elements in the rhizosphere. Ed.: G.R. Gobran, D.M. Huang. -Elsevier Science, Amsterdam, 2005. P. 197-257.
6. Xu J., Kleja D. B., Biester H., Lagerkvist A., Kumpiene J. Influence of particle size distribution, organic carbon, pH and chlorides on washing of mercury contaminated soil // Chemosphere. -2014. - V.109. - P. 99-105.
7. Efimov V.N., Gorlova M.L., Lunina N.F. Posobie k uchebnoj praktike po agrohimii. — M.: Kolos, 2004. — 191 s.
8. Drichko V.F., Izosimova A.A. Metodika opredeleniya udel'nyh skorostej rosta rastenij i vynosa imi himicheskih elementov iz pochvy. - SPb: AFI, 2011. - 24 s.
9. Zubikov A.N., Ignat'eva G.V. Novyj sort yarovoj myagkoj pshenicy Sudarynya // Vladimirskij zemledelec. - 2013. - № 4 (66). - S. 30-32.
10.Perelomov L.V., Perelomova I.V., Pinskij D.L. Molekulyarnye mekhanizmy vzaimodejstviya mezhdu mikroelementami i mikroorganizmami v biokosnyh sistemah (biosorbciya i bioakkumulyaciya) // Agrohimiya. - 2013. - № 3. - S. 80-94.
11.Flemming H.C. Sorption sites in biofilms // Whater Science and Technology. - 1995. - V.32. -№12. - P. 27-33.
12.Efremova M.A., Mitrofanov V.V. Issledovanie dinamiki nakopleniya kadmiya ovsom v opytah s vodnoj i pochvennoj kul'turami // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2018. - № 1 (50). - S. 62-68.
УДК 631:615 DOI 10.24411/2078-1318-2020-11096
Доктор с.-х. наук, профессор В.П. ЦАРЕНКО (ФГБОУ ВО СПбГАУ, [email protected]) Доктор с.-х. наук, профессор А.Н. УЛАНОВ (ФГБОУ ВО Вятская ГСХА, [email protected]) Аспирант А.С. ГОРСКИЙ (ФГБОУ ВО СПбГАУ, [email protected])
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОДУКТИВНОСТИ И СРАБОТКИ ТОРФЯНОЙ ПОЧВЫ ПОД СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМИ КУЛЬТУРАМИ ПРИ ИХ ДЛИТЕЛЬНОМ БЕССМЕННОМ ВОЗДЕЛЫВАНИИ
Торфонакопление в природных условиях, главным образом, зависит от широтных и меридиональных изменений климата, геоморфологических и геологических факторов. Согласно литературным данным, средняя скорость вертикального прироста торфа в средней и южной тайге за период Голоцена, по разным источникам, составляет от 0,55 до 1,8 мм/год [1,2]. Это характерно для пояса с интенсивным торфонакоплением, куда входит Кировская область. Очевидно, что природное накопление торфа идет очень медленно.
С момента осушения и сельскохозяйственного использования торфяной залежи (почвы) процесс накопления органического вещества торфа сменяется процессом его распада. Этот распад нельзя остановить - его можно лишь замедлить. Скорость минерализации органического вещества торфяной почвы зависит от широтного местоположения торфяника, т.е. определяется количеством тепла ©:), возрастая с Севера на Юг РФ. [3]. Так, в условиях Нечерноземной зоны Европейской части РФ с суммой активных температур 900-2000°С (Архангельская, Вологодская, Ленинградская, Псковская области) сработка торфа находится в диапазоне 0,5-2,0 см в год. В условиях Республики Беларусь с ^ 2100-2500°С аналогичная убыль уже составляет 1,5-3,5 см в год [4,5]. Следовательно,
