CC BY
135. Азарова Е.А., Лысенко Н.Н. Эффективная и экологически обоснованная защита картофеля от вредных организмов/ Инновационный потенциал молодых ученых - АПК Орловской области. - Материалы региональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. Орел: ОрелГАУ, 2010. С.208-212.
6. Тимашов И.А., Лысенко Н.Н., Дурнев Г.И. Картофель. Рекомендации и практический опыт возделывания (на примере хозяйств Орловской области). Орел: «АгроМИР», 2002. 26 с.
7. Бойко А.И. Уборка картофеля по интерактивной технологии [текст]/ А.И. Бойко, И.А. Успенский, С.Н.Борычев // Сб.: Инновационные подходы к развитию агропромышленного комплекса региона: Материалы 66-й международной науч.-практ. конф. - Рязань: РГАТУ, 2015. С.38-40.
8. Шестаков Н.И. Условия, материалы и методы исследования при возделывании картофеля //Вестник РГАТУ, 2013.№1. - С. 35-37.
9. Котлярова О.Г., Наумкин В.Н., Кощин Ф.Л., Титовская А.И., Добудько Н.С. Сорные растения и меры борьбы с ними. Белгород, 2003. 142 с.
10. Белоус, Н. М. Картофель: биология и технологии возделывания: монография / Н. М. Белоус, В. Е. Ториков, М. В. Котиков, А. В. Богомаз, О. А. Богомаз. - Брянск, 2010. - 111 с.
УДК 504.4.054.(470.319)
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ШЛАКОВОГО ОТВАЛА НА НАКОПЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ТЕХНОГЕННО-ИЗМЕНЕННЫХ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ
Марченко Т.В., студентка 2 курса направления подготовки «Агрохимия и агропочвоведение» ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В статье представлен научно-экспериментальный материал, полученный на основе полевых и лабораторных исследований техногенно-измененных территорий по изучению влияния различных источников загрязнения почвенного покрова для оценки степени деградационных изменений антропогенно-трансформированных земель Орловской области по валовому содержанию тяжелых металлов и степени их подвижности.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Техногенно-измененные территории, урбаноземы, тяжелые металлы, загрязнение. ABSTRACT
The article presents a scientific and experimental data obtained on the basis of field and laboratory studies of technologically-modified areas on studying the effect of different sources of soil contamination to assess the degradation changes degree of anthropogenically transformed lands of the Orel region in terms of gross content of heavy metals and their degree of mobility.
KEY WORDS
Technogenic-modified areas urbanozem, heavy metals, pollution.
Загрязнение окружающей природной среды токсическими веществами, в том числе тяжелыми металлами, является в настоящее время важной экологической проблемой. Основными источниками загрязнения окружающей природной среды в
промышленно развитых городах, являются автотранспорт и промышленность [1, 2, 3,4,7,8,10, 18].
Наличие большого количества промышленных предприятий, а также автомобильного транспорта не могло не сказаться на экологическом состоянии природных объектов. Накопление элементов-загрязнителей в почвах происходит в течение всего периода действия источников загрязнения. Промышленное загрязнение почв идет в основном через атмосферу путем осаждения паров аэрозолей, пыли и растворенных соединений токсикантов с дождем и снегом. При загрязнении окружающей природной среды ТМ, концентрации которых выше ПДК, именно почва становится одним из основных и постоянно действующих источников их поступления в растения, природные воды, далее по пищевой цепи в корм животных и в пищу человека [12, 13, 17, 9, 11, 14]. Учитывая специфические особенности источников загрязнения, возникает острая необходимость исследований и объективной оценки степени влияния техногенеза на компоненты биосферы. Весьма важным является комплексный подход к изучению всех видов загрязнения и учет степени влияния различных источников загрязнения на функционирование природных и антропогенных ландшафтов [5, 6, 15, 16, 18].
В условиях техногенеза не решены экологические вопросы защиты почв от загрязнений тяжелыми металлами, расположенных вблизи промышленных предприятий и мест складирования различных видов отходов производства. Для решения этих вопросов необходим целенаправленный научно-экспериментальный материал, полученный на основе полевых и лабораторных исследований техногенно-измененных территорий, что и послужило основанием для изучения комплексного влияния шлакового отвала как источника загрязнения почвенного покрова и оценки степени деградационных изменений антропогенно-трансформированных земель Орловской области по валовому содержанию тяжелых металлов и степени их подвижности.
Цель исследований состояла в оценке степени деградационных изменений техногенно - трансформированных земель Орловской области.
В задачи исследований входило:
1. Установить характер изменения агрохимических показателей техногенно-измененных серых лесных почв в зоне расположения шлакового отвала п. Думчино;
2. Определить валовое содержание и степень подвижности тяжелых металлов в антропогеннопреобразованных серых лесных почвах;
В качестве объектов исследования были выделены три блока почв: естественно ненарушенные; естественно нарушенные поверхностно преобразованные (урбанопочвы), естественные нарушенные глубокопреобразованные (урбаноземы).
Отбор проб осуществлялся из поверхностного горизонта урбанозема серой лесной почвы на разном удалении шлакового отвала на территории п. Думчино Мценского района Орловской области. Для анализа брались смешанные образцы, техника отбора образцов стандартная. Все почвенные пробы были отобраны по методу конверта: для этого по углам квадрата 1 х 1 м и в его центре отбирали 5 равных образцов почвы, которые затем смешивали и получали интегральную почвенную пробу. Таким образом, избегали вклада микромозаичности почвы и получали образец, хорошо характеризующий состояние почвенного покрова в данной точке.
Лабораторные исследования проводились на кафедре земледелия Орловского государственного аграрного университета. Отобранные образцы почв анализировали по общепринятым методикам.
В экологической устойчивости антропогенно-измененных земель важную роль играют физико-химические свойства поверхностных горизонтов почв ландшафтов. Результаты исследования физико-химических свойств антропогенно-нарушенных почв на разной удаленности от источника загрязнения шлакового отвала (таблице 1), убедительно отражают изменения, происходящие в антропогенно поверхностно преобразованных почвах.
Таблица 1 - Агрохимическая характеристика антропогенно преобразованных _серых лесных почв, слой 0-20 см_
Удаленность рНкс1 Нг Босн. ЕКО Р2О5 К20 Сорг. % Гумус, % У,%
мг.-экв./100 г мг/100 г
Шлаковый отвал п. Думчино Мценского района, Орловской области
20м 4,5 3,6 3,0 6,6 4,5 42,5 1,62 2,8 45,5
300 м 5,4 1,14 9,0 10,14 22,5 20,0 1,04 1,8 88,7
Почвенные пробы, отобранные в двух опытных точках на разном удалении от отвала, резко отличаются по своим свойствам. Так в гумусовом слое серой лесной почвы, удаленной от шлакового отвала на 20м величина обменной кислотности рНка 4,5 характеризуется как средне кислая. Величина гидролитической кислотности составила 3,6 мг/экв.на 100г почвы . Насыщенность основаниями почвенно-поглощающего комплекса низкая 45,5%. С экологической точки зрения величина емкости катионного обмена низкая 6,6 мг/экв. на 100г почвы и характеризует очень низкую устойчивость почвы к антропогенным воздействиям. Гумусовое состояние техногенно-измененной серой лесной почвы оценивается как повышенногумусированное для исследуемой группы почв с содержанием гумуса 2,8 %. Поскольку органическое вещество почвы оказывает разностороннее влияние на физические, физико-химические свойства, питательный режим, биологическую активность почвы, ее поглотительную способность и буферность, а также оказывает значительное влияние на процессы связывания тяжелые металлы в органоминеральные комплексные соединения разной степени подвижности. Обеспеченность подвижным фосфором очень низкая , содержание обменного калия очень высокая. Физико -химические свойства серой лесной почвы на большем удалении от шлакового отвала (300м) значительно отличаются от свойств почвы вблизи шлакового отвала. Гумусовый, верхний горизонт на глубине 0-20 см имеет низкое содержание гумуса 1,8%, что характеризует оценку почвы как «малогумусированная». При этом содержание гумуса в урбопочве вблизи шлакового отвала было в 1,6 раза выше количества гумуса почвы на большем удалении от источника загрязнения. Обеспеченность подвижными формами фосфора и калия высокая. Состояние почвенно-поглощающего комплекса серой лесной почвы отличается от состава поглощенных катионов в ППК техногенно-измененной почвы вблизи шлакового отвала, величина емкости катионного обмена увеличилась 10,14 мг/экв.на 100г почвы, в составе обменных катионов резко сокращаются количество обменных катионов Н+ и Al3+, их количество составило 1,14 мг/экв.на 100г или 11,3 % от емкости катионного обмена, что обусловливает снижение значений величины обменной кислотности рНКО| 5,4, и гидролитической кислотности 1,14 мг/экв. на 100г почвы.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что под действием антропогенных преобразований и воздействия шлаковых отходов происходят значительные изменения в составе и свойствах создаваемых антропогенно-измененных серых лесных почв, что предопределяет необходимость детального изучения этой группы почв, выполняющих важные экологические функции в окружающей среде.
В исследованных образцах для оценки характера накопления тяжелых металлов в антропогеннопреобразованной серой лесной почве на разной удаленности от источника загрязнения в слое 0-20 см определяли валовое содержание тяжелых металлов Cd, Си, ог, N Pb, Zn и количество их подвижных форм (таблица 2). Валовое содержание исследуемых тяжелых металлов снижалось при увеличении расстояния удаленности расположения опытных площадок от шлакового отвала. Вблизи шлакового отвала (20м) в антропогенно - нарушенном слое урбанозема 0-20 см отмечается изменение в количественном содержании тяжелых металлов, так количество валового свинца превышало количество этого металла в гумусовом слое почвы, удаленной от отвала на расстояние 300м, на 15,13%.
Таблица 2 - Содержание тяжелых металлов серой лесной почве (0-20 см), мг/кг
сух. в-ва
Удаленность Элементы Zc
Cd СГ № РЬ Zn
Шлаковый отвал п. Думчино Мценского района, Орловской области
Валовое содержание
20м 0,64 95,47 19,76 69,76 10,84 149,85 23,96
300м 0,50 75,05 19,21 45,63 9,20 122,35 18,29
Фоновая почва 0,9 12,3 36,0 15,0 12,7 13,4
Подвижная форма
20м 0,29 1,76 0,30 3,87 0,75 4,17 9,15
% от валового содержания 45,31 1,84 1,52 5,55 6,92 2,78
300м 0,23 2,16 0,18 3,49 0,68 3,87 8,3
% от валового содержания 46,0 2,88 0,94 7,65 7,39 3,16
Фоновая почва 0,3 1,5 0,9 0,7 0,3 4,6
Валовое содержание кадмия в почвах в непосредственной близости к отвалу возрастало на 21,88% в сравнении с его содержанием в почве на большей удаленности от отвала. Валовое количество таких металлов, как медь, цинк, никель в почвах вблизи шлакового отвала превышало содержание этих металлов в почвах, удаленных от отвала на 300м, в 1,3; 1,25; 1,53 раза соответственно. Валовое содержание хрома в опытных почвах, удаленных на 20 и 300 м от отвала, было практически одинаковым и колебалось в пределах 19,76-19,21мг/кг. Величина суммарного показателя загрязнения Zc серых лесных почв тяжелыми металлами изменялась от 23,96 ед на расстоянии почвы от шлакового отвала 20м до 18,29 ед. при удаленности почвы от отвала на 300м, что характеризует умеренно опасную степень загрязнения почвы, обусловливающую увеличение общей заболеваемости населения в очагах загрязнения.
Очевидно, что отдельные токсиканты могут, как увеличивать, так и ослаблять действие друг друга на изучаемый объект. В большинстве случаев, в реальных условиях эффективность действия смеси веществ несколько меньше, чем сумма эффектов всех веществ, и несколько больше, чем эффект каждого вещества.
Влияние тяжелых металлов определяется не только их валовым содержанием, но в первую очередь, содержанием водорастворимых и подвижных форм тяжелых металлов.
Исследованиями показано, что при загрязнении почв тяжелыми металлами увеличивается содержание их подвижных форм в почвах (таблица 2).
Представленные результаты наглядно показывают, что степень подвижности того или иного металла зависит не только от исходного валового количества, но и индивидуальных особенностей металла и влияния свойств почвенной среды.
Интерес представляют данные о накоплении подвижных форм тяжелых металлов в серых лесных почвах на разном удалении от источника загрязнения - шлакового отвала.
Наибольшее количество подвижных форм исследуемых металлов установлено в слое 0-20см серой лесной почвы на удалении от шлакового отвала 20м, а в почве с удаленностью от отвала на 300м отмечается закономерное уменьшение абсолютных количеств подвижных металлов, исключение составили данные о содержании
подвижной меди, ее количество возрастало на 0,34мг/кг. Однако, степень подвижности исследуемых тяжелых металлов возрастала с увеличением удаленности от источника загрязнения. самый наибольший процент подвижных форм установлен для кадмия 45,31 - 46,0%, для свинца - 6,92-7,39%, никеля - 5,55- 7,65%.
В фоновой серой лесной почве самый высокий процент подвижных форм тяжелых металлов установлен для кадмия - 50% от валового содержания, цинк -21,74%, хром - 16,8%, никель - 13,21, медь - 11,24% свинец - 8,21.
Доля подвижных форм тяжелых металлов в серой лесной почве убывает в ряду Zn> Cu > Ni > Cr >Pb>Cd.
Таким образом, при загрязнении почв тяжелыми металлами их подвижность может повышаться и понижаться в зависимости от состояния почвенного покрова и степени агрохимического воздействия на почвы при наличии в них различных количеств загрязняющих веществ. При увеличении концентрации тяжелого металла до уровня выпадения осадка, или образования устойчивых комплексов, подвижность тяжелых металлов снижается. Но может складываться ситуация увеличения концентрации тяжелых металлов в растворе, когда создаются условия для повышения растворимости образуемых осадков, и степень подвижности тяжелых металлов увеличивается.
Валовое содержание исследуемых тяжелых металлов снижалось при увеличении расположения опытных площадок от шлакового отвала. Удаление от отвала на расстояние 20м в антропогенно - нарушенном слое 0-20 см обусловило изменение в количественном содержании тяжелых металлов: количество валового свинца превышало количество этого металла в гумусовом слое почвы, удаленной от отвала на расстояние 300м на 15,13%. Валовое содержание кадмия в почвах в непосредственной близости к отвалу возрастало на 21,88% в сравнении с его содержанием в почве на большей удаленности от отвала. Валовое количество таких металлов, как медь, цинк, никель в почвах вблизи шлакового отвала превышало содержание этих металлов в почвах, удаленных от отвала на 300м, в 1,3 раза, 1,25, 1,53 раза соответственно.
Наибольшее количество подвижных форм исследуемых металлов установлено в слое 0-20см серой лесной почвы на удалении от шлакового отвала 20м, а в почве с удаленностью от отвала на 300м отмечается закономерное уменьшение абсолютных количеств подвижных металлов. Однако степень подвижности исследуемых тяжелых металлов возрастала с увеличением удаленности от источника загрязнения. Самый наибольший процент подвижных форм установлен для кадмия 45,31 - 46,0%, для свинца это - 6,92-7,39%, никеля - 5,55- 7,65%.
Доля металлов, извлекаемых из пробы аммонийно-ацетатным буфером с рН=4,8, доля подвижных форм тяжелых металлов для серой лесной почвы убывает в ряду Zn> Cu > Ni > Cr >Pb>Cd.
Библиография
1. Stepanova L.P., Yakovleva E.V., Korenkova E.A. The role of soil certificate in the agro-ecological assessment of natural and anthropogenic gray forest soils evolution on the example of jsc "sugar mill «Otradinsky» of mtsensk district of orel region Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2015. Т. 55. № 4. С. 70-78.
2. Коренькова Е.А., Степанова Л.П., Степанова Е.И. Природно-антропогенная роль паспорта чернозема выщелоченного в оценке деградационных изменений почвенного покрова Вестник АПК Ставрополья. 2015. № 4 (20). С. 165-169.
3. Коренькова Е.А., Степанова Л.П., Таракин А.В Паспорт чернозема типичного и его роль в оценке агроэкологической устойчивости и антропогенной преобразованности почвенного ареала. Вестник АПК Ставрополья. 2015. № 4 (20). С. 170-174.
4. Степанова Л.П. Оценка влияния радионуклида цезий-137 на экологическое состояние почв и растений //Степанова Л.П., Коренькова Е.А., Мышкин
А.И., Степанова Е.И., Кружков Н.К., Яковлева Е.В., Таракин А.В. - Агроэкоинфо. 2013. №2. С. 4.
5. Степанова Л.П. Оценка факторов загрязнения воздушной среды урбанизированных территорий Орловской области //Степанова Л.П., Коренькова Е.А., Мышкин А.И., Степанова Е.И., Яковлева Е.В., Таракин А.В. - АгроЭкоИнфо. 2013. № 2. С. 6.
6. Степанова Л.П. Физико-химическая оценка восстановления плодородия нарушенных серых лесных почв при их рекультивации //Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В.- Безопасность в техносфере. 2015. Т. 4. № 2. С. 27-32.
7. Степанова Л.П., Коренькова Е.А., Мышкин А.И., Степанова Е.И., Таракин А.В., Яковлева Е.В. Оценка действия зон экологического неблагополучия на состояние здоровья населения (на примере Орловской области) АгроЭкоИнфо. 2013. № 2. С. 5.
8. Степанова Л.П., Коренькова Е.А., Яковлева Е.В., Степанова Е.И Влияние удобрительных форм на основе отходов производства и природных минералов на экологическую устойчивость агрофизических и физико-химических свойств чернозема оподзоленного. Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2015. №3. С. 19-25.
9. Степанова Л.П., Таракин А.В Эколого-биологические аспекты использования вторичных ресурсов в биологизированном земледелии. Russian Agricultural Science Review. 2015. Т. 6. № 6-1. С. 35-37.
10. Степанова Л.П., Черный Е.С., Писарева А.В. Химический состав состояния поверхностных вод бассейна реки Ока на территории Орловской области. Вестник РУДН серия экология и безопасность жизнедеятельности, 2015
11. Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Коренькова Е.А. Роль паспорта почвы в агроэкологической оценке природно- антропогенной эволюции серых лесных почв на примере ЗАО «Сахарный комбинат «Отрадинский» Мценского района Орловской Области Вестник ОрелГАУ. 2015 - №4 с.70-79
12. Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Коренькова Е.А., Писарева А.В. Состояние плодородия антропогенно-измененных серых лесных почв и его эколого-экономическая оценка Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2015. № 3. С. 105-114
13. Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Черный Е.С., Коренькова Е.А., Мышкин А.И Экологическая оценка влияния техногенеза на состояние поверхностных и подземных вод. Ученые записки Орловского государственного университета. Серия: Естественные, технические и медицинские науки. 2014. № 3. С. 180-184.
14. Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Черный Е.С., Коренькова Е.А., Писарева А.В., Мышкин А.И. Состояние водных объектов в местах водопользования населения орловской области и мероприятия по улучшению качества питьевой воды Экология и промышленность России. 2014. № 2. С. 40-45.
15. Яковлева Е.В. Агроэкономическая оценка восстановления плодородия антропогенно нарушенных и рекультивируемых серых лесных почв // Степанова Л.П., Коренькова Е.А., Писарева А.В. Ученые записки Орловского государственного университета, №3, 2015 с. 256-261
16. Яковлева Е.В. Состояние плодородия антропогенно - измененных серых лесных почв и его эколого-экономическая оценка // Степанова Л.П., Коренькова Е.А., Писарева А.В. Вестник РУДН серия экология и безопасность жизнедеятельности, 2015, №3 Стр. 105-114
17. Яковлева Е.В. Экологическая оценка факторов деградации серых лесных почв и пути их оптимизации / Автореф. дисс. на соиск. уч.степ. к.с-х н., Орел 2006, 23с.
18. Яковлева Е.В., Степанова Л.П., Таракин А.В., Тихойкина И.М., Черный Е.С., Писарева А.В. Экологическая оценка влияния навозных стоков на химические и санитарно-гигиенические показатели поверхностных и подземных вод орловской области Международный сельскохозяйственный журнал. 2014. № 4. С. 45.
19. Наумкин В.Н., Хлопяников А.М., Наумкин А.В. Направления биологизации земледелия в Центральном регионе // Земледелие. 2010. № 4. С. 5-7.
20. Пигорев И.Я. Экология техногенных ландшафтов КМА и их биологическое освоение: Монография. Курск: Изд-во КГСХА, 2006. 366 с.
УДК 633.15:631.576.331.2:631.559.2 (470.319)
ВЫСОКИЕ УРОЖАИ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО В ООО «ДУБОВИЦКОЕ» МАЛОАРХАНГЕЛЬСКОГО РАЙОНА ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Матвейчук П.Н., магистрант 1 курса направления подготовки «Агрономия»
ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
Система возделывания кукурузы на зерно включает соблюдение севооборота, внесение удобрений, обработку почвы, борьбу с сорными растениями на основе современных гербицидов, вредителями и болезнями. Средняя урожайность зерна составляет 90-100 ц/га, рентабельность возделывания 85-95%.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Кукуруза на зерно, система агротехнических мероприятий, система интегрированной защиты растений.
ABSTRACT
The system of corn for grain cultivation includes crop rotation observation, fertilization, tillage, weed control based on modern herbicides, pests and diseases control. The average grain yield is 90-100 kg / ha, growing profitability is 85-95%.
KEY WORDS
Corn for grain, agrotechnical measures system, integrated plant protection.system.
Зерновая кукуруза в ООО «Дубовицкое» с 2013года размещается в двух 5-ти польных севооборотах со средним размером поля 421 и 586 га после хорошо удобренной и очищенной от сорняков озимой пшенице. Почвы серые, тёмно-серые и выщелоченные чернозёмы среднесуглинистые со средним содержанием гумуса 5,2%, фосфора 10,7 и калия 14,6 мг/100 г.п., кислотностью рН 5,1. В предприятии систематически проводится сравнительная оценка сортов и гибридов в условиях местного климата и своих технологий.
Уборку предшествующей культуры проводят при влажности зерна 14-20% комбайнами Лексион, Нью Холанд, Акрос с измельчением соломы на частицы не более 5-10см и равномерным распределением соломы по поверхности поля.
Важнейшим фактором роста урожаев зерна кукурузы является полное, сбалансированное и своевременное внесение удобрений. Для определения потребностей в фосфоре и калии на запланированный урожай применяется балансовый метод с использованием данных агрохимического обследования полей, проводимого через три года. Все калийные и фосфорные удобрения и часть азота, входящего в состав сложных удобрений, вносятся осенью под основную подготовку почвы с использованием разбрасывателя удобрений Амазоне со средствами навигации. Оставшаяся часть азотных удобрений вносится весной под предпосевную культивацию. В ООО «Дубовицкое» обеспечиваются условия для максимального усвоения элементов питания за счёт:
- обработки почвы и соблюдения сортовых технологий, обеспечивающих максимальное сохранение влаги;
