CC BY
18
УДК 631.41 (470.344)
ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ ЧУВАШСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
М.В. Игнатьев
ФГОУВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»
E-mail: agro@cap.ru
В статье приведены результаты исследований по динамике микроэлементов и тяжелых металлов в почвах ре-перных участков, расположенных в разных почвенно-климатических условиях Чувашской Республики.
Ключевые слова: почва, реперные участки, микроэлементы, тяжелые металлы, плодородие, климатические зоны.
Microelements and heavy metals content dynamic in soil in Chuvash republic
There are cited the results of the investigations of the microelements' and heavy metals' dynamics in the soil of the reper-nyi strips, situated in diverse climatic conditions of the Chuvash Republic.
Keywords: soil, repernyi strips, microelements, heavy metals, fertility, climatic zones.
Почвенное плодородие характеризуется показателем кислотности, содержанием гумуса, основных элементов питания, а также наличием широкого набора микроэлементов [1, 2, 3]. Такие микроэлементы, как магний и сера, потребляются растениями в небольших количествах, но их отсутствие или недостаток может вызвать недобор урожая растениеводческой продукции и снижение ее качества [4, 5, 6]. Поэтому в наших исследованиях было изучено изменение содержания микроэлементов, включая и тяжелые металлы (ТМ) в метровом слое почв реперных участков, расположенных в разных поч-венно-климатических условиях Чувашской Республики за период с 2004 по 2008 годы.
Для наблюдения были выбраны три реперных участка, расположенных в северной, центральной и южной зонах республики.
В северной зоне почвенные шурфы были заложены в СХПК им. Свердлова Чебоксарского района на светлосерой лесной почве. Агрометеорологические показатели северной зоны: сумма 1°С выше +10°С за вегетационный период (2003-2007 гг.) колебалась в пределах 1928-2112, а количество осадков варьировало в пределах 233-389 мм.
В центральной зоне почвенные шурфы были заложены в СХПК «Новый путь» Вурнарского района на темно-серой лесной почве. Агрометеорологические показатели центральной зоны: сумма 1°С выше +10°С за вегетационный период (2003-2007 гг.) колебалась в пределах 1850-2296, а количество осадков варьировало в пределах 263-392 мм.
В южной зоне почвенные шурфы были заложены в СХПК «Красное знамя» Батыревского района. Агрометеорологические показатели южной зоны: сумма 1°С выше +10°С за вегетационный период (2003-2007 гг.) колебалась в пределах 1940-2310, а количество осадков варьировало в пределах 257-388 мм.
Содержание микроэлементов в почвенных образцах определяли в ФГУ ГЦАС «Чувашский» общепринятыми методами, согласно ГОСТ.
Анализируя данные, приведенные в таблице, следует отметить, что по всем горизонтам изучаемых почв исходное содержание подвижных форм серы и бора, вало-
вых форм кадмия, никеля, цинка и меди заметно отличается, поскольку почвы относятся к различным типам и подтипам. Для серы, бора и кадмия характерна общая закономерность: по мере углубления почвенного профиля, их количество, как правило, снижается, тогда как содержание валовых форм никеля, цинка и меди, наоборот, имеет тенденцию к увеличению.
За пятилетний период эксплуатации данных почв (возделывание различных сельскохозяйственных культур) обнаруживаются следующие изменения.
По северной зоне - в пахотном слое светло-серой лесной почвы содержание серы, бора, цинка снизилось, а в нижележащих горизонтах их количество возросло. Валовые формы кадмия, никеля и меди в нижележащих горизонтах также возросли по сравнению с исходным состоянием.
По центральной зоне - в пахотном слое серой лесной почвы незначительно сократилось содержание серы, бора и кадмия, а количество никеля, цинка и меди возросло. Особенно заметно повышение в нижележащих горизонтах содержания цинка и меди.
По южной зоне - в пахотном слое чернозема выщелоченного содержание серы и бора осталось практически на исходном уровне, кадмия - снизилось, а количество никеля, цинка и меди возросло. Выявилось увеличение содержания никеля, цинка и меди в нижележащих горизонтах.
Причины изменения содержания подвижных форм серы, бора, валовых форм ТМ, как в пахотном, так и в нижележащих горизонтах кроются, на наш взгляд, в почвенно-климатических условиях расположения ре-перных участков, а также в видовом составе возделываемых сельскохозяйственных культур и их урожайности.
Весьма показательным и положительным является то, что содержание всех изучаемых микроэлементов, в том числе и ТМ, как в пахотном слое, так и в нижележащих горизонтах рассматриваемых почв, расположенных в разных почвенно-климатических условиях Чувашской Республики находится в пределах допустимых концентраций.
Динамика содержания микроэлементов и ТМ в почве реперных участков
Наименование хозяйства Срок отбора Глубина отбора, см Подвижные формы, мг/кг Валовые формы (вытяжка 5 мл ИМ03), мг/кг
8 В еа N1 ги ей
СХПК им. Свердлова Чебоксарского района (северная зона) апрель 2004 г. 0-20 9,0 0,5 0,18 16,6 44,4 17,9
20-40 7,2 0,3 0,29 11,0 38,1 16,0
40-60 0,2 0,7 0,18 15,3 42,0 19,8
60-80 0,3 0,3 0,21 21,8 44,1 21,7
80-100 0,1 0,4 0,20 22,1 47,1 22,6
апрель 2008 г. 0-20 7,0 0,3 0,20 14,7 40,7 20,4
20-40 7,5 0,2 0,24 16,0 38,7 18,5
40-60 9,3 0,7 0,20 15,5 37,3 16,0
60-80 6,8 0,8 0,12 17,5 42,2 17,8
80-100 6,7 0,4 0,05 17,7 42,4 19,1
СХПК «Новый путь» Вурнарско-го района (центральная зона) апрель 2004 г. 0-20 10,6 1,0 0,23 16,5 45,1 20,0
20-40 10,0 0,9 0,29 15,8 44,3 20,0
40-60 7,3 0,4 0,13 14,3 40,8 17,1
60-80 8,8 0,2 0,14 18,7 44,8 19,3
80-100 7,1 0,9 0,13 16,9 44,3 19,7
апрель 2008 г. 0-20 10,0 0,9 0,21 18,1 49,6 23,2
20-40 9,4 1,1 0,25 15,8 52,1 22,8
40-60 7,8 0,4 0,19 17,9 48,1 22,2
60-80 6,8 0,9 0,14 20,2 49,5 23,3
80-100 5,4 1,0 0,09 16,2 48,8 23,6
СХПК «Красное знамя» Батырев-ского района (южная зона) апрель 2004 г. 0-20 6,3 0,1 0,35 15,2 37,3 15,9
20-40 6,2 0,2 0,06 13,2 36,3 15,0
40-60 7,6 1,4 0,00 13,4 33,7 14,6
60-80 6,9 0,7 0,03 14,2 32,4 16,1
80-100 6,2 0,4 0,04 14,2 32,0 16,6
апрель 2008 г. 0-20 6,2 0,1 0,22 16,6 39,7 18,4
20-40 6,2 0,7 0,07 18,7 37,2 15,7
40-60 5,0 0,1 0,19 19,4 40,9 16,6
60-80 5,3 0,3 0,11 20,3 42,8 19,3
80-100 4,3 0,4 0,07 18,2 42,9 18,6
ПДК, мг/кг (Сан-ПиН 2.1.7.573-96) с рН > 5,5 - 2,0 с рН > 5,5 -80,0 с рН > 5,5 -220,0 с рН > 5,5 -12,0
Технология точного земледелия позволяет провести отбор почвенных проб в короткие сроки и привязать места отбора к конкретным координатам, что в дальнейшем дает возможность анализировать и вести мониторинг именно в этих точках [7].
Таким образом, в процессе сельскохозяйственного использования пашни содержание микроэлементов, включая и ТМ, во всех почвенно-климатических зонах Чувашской Республики претерпевает заметные изменения, но при этом оно находится в предельно-допустимой концентрации. Система точного земледелия позволит разработать прецезионные технологии возделывания зерновых культур.
Литература
1. Егоров В.Г. Изменение состояния пахотных земель и качества растениеводческой продукции под влиянием техно-генеза в условиях Чувашской Республики. Автореферат / В.Г. Егоров. - Саратов, 2007.
2. Сорокина О.А. Изменение агрохимических свойств серых лесных почв при их освоении и сельскохозяйственном использовании // Агрохимический вестник. - 2006. № 4.
3. Игонов Н.И., Кудашкин М.И., Гераськин М.М. Влияние типа агроландшафта на содержание микроэлементов в почве и урожайность // Агрохимический вестник. - 2006, № 1.
4. Соловьев В.М. Мониторинг содержания микроэлементов в почвах Ярославской области // Агрохимический вестник. - 2006, № 6.
5. Сискевич Ю.И. Мониторинг содержания серы в пахотных почвах Липецкой области // Агрохимический вестник. -2007, № 3.
6. Егоров В.Г., Михайлов Л.Н. Агроэкологический мониторинг почвы и растениеводческой продукции / Вестник СамГУ - Естественная научная серия. 2007, №2 (52).
7. Кирдин В.Ф. Развитие работ в области нанотехнологий в системах точного земледелия // Аграрная Россия. - 2007, № 5.
