CC BY
149
йО!: 10.24411/0235-2451-2019-10405 УДК 631.81.095.337
Мониторинг содержания микроэлементов в почвах Волгоградской области
О. В. СУХОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, директор (е-mail: [email protected]) В. В. БОЛДЫРЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, начальник отдела А. В. АКУЛОВ, главный агрохимик Центр агрохимической службы «Волгоградский», ул. Тимирязева, 7, Волгоград, 400002, Российская Федерация
Резюме. Исследования проводили с целью анализа динамики содержания микроэлементов в почвах Волгоградской области в 1995-2016 гг. Концентрацию подвижных форм меди, цинка, кобальта и марганца определяли в вытяжке ацетатно-аммонийного буферного раствора с рН 4,8 (по Крупскому -Александровой) в образцах почвы 21 реперного участка, закрепленного на местности с привязкой к географическим координатам. Участки расположены в зоне деятельности центра агрохимической службы «Волгоградский». На всех реперных участках отмечен дефицит подвижных соединений цинка и кобальта при содержании этих элементов на уровне 0,60...0,64 мг/кгпочвы и 0,04...0,06мг/кгпочвы соответственно. Динамика содержания марганца - отрицательная, почвы реперных участков перешли из группы высокообеспеченных в группу со средней обеспеченностью подвижными формами этого элемента. Его средневзвешенное содержание снизилось с 27,8 мг/кг в 1995 г. до 16,2 мг/кг в 2016 г. В пахотном горизонте большей части реперных участков наблюдается тенденция повышения концентрации меди, с переходом почвы из группы с низкой обеспеченностью подвижными формами этого минерального элемента в группу со средней обеспеченностью. Средневзвешенной содержание подвижной меди в пахотном горизонте выросло с 0,18 до 0,23 мг/кг. Ключевые слова: микроэлементы, плодородие почвы, медь, цинк, кобальт, марганец.
Для цитирования: Сухова О. В., Болдырев В. В., Акулов А. В. Мониторинг содержания микроэлементов в почвах Волгоградской области // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 4. С. 20-21. йО!: 10.24411/0235-2451-201910405.
Плодородие - это способность почвы удовлетворять потребность растений во всех необходимых им условиях (элементах питания, воде, воздухе, тепле и др.) для нормального роста и развития. Основные составляющие плодородия почвы - содержание гумуса, фитосанитар-ное состояние почвы, мощность пахотного слоя, гранулометрический состав, реакция почвенного раствора, содержание подвижных форм элементов питания.
Помимо основных элементов питания (азота, фосфора, калия, серы) для роста и развития растений и, как следствие, формирования урожая, необходимы микроэлементы. Микроэлементы играют важную роль в улучшении обмена веществ, способствуют профилактике и устранению функциональных нарушений, содействуют нормальному течению физиолого-биохимических процессов, влияют на процессы фотосинтеза и дыхания. Под их воздействием возрастает устойчивость растений к бактериальным и грибковым заболеваниям, неблагоприятным факторам окружающей среды (засухе, повышению или понижению температуры и др.) [1, 2, 3].
Для рационального ведения сельского хозяйства с интенсивным применением различных средств химизации становится особо значимой достоверная информация о содержании элементов питания растений в почве.
Цель нашей работы - определение динамики содержания микроэлементов в почвах Волгоградской области по результатам локального мониторинга ре-перных участков в 1995-2016 гг.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили на базе Федерального государственного бюджетного учреждения «Центр агрохимической службы «Волгоградский», которое осуществляет агроэкологический мониторинг земель сельскохозяйственного назначения в соответствии с Методическими указаниями по проведению локального мониторинга на реперных и контрольных участках (2006).
Локальный мониторинг состояния сельскохозяйственных угодий на территории девяти административных районов Волгоградской области, входящих в зону обслуживания ФГБУ «ЦАС «Волгоградский», ведется с
1994 г. на двадцати одном реперном участке, закрепленном на местности с привязкой к географическим координатам.
Были проанализированы многолетние данные исследований по содержанию подвижных форм микроэлементов (медь, цинк, кобальт и марганец), определение которого предусмотрено программой локального мониторинга стационарных (реперных) участков. Почвы реперных участков - каштановые, трех подтипов (темно-каштановая, каштановая, светло-каштановая), различного гранулометрического состава.
Содержание подвижных форм микроэлементов в образцах почв реперных участков определяли, согласно методическим указаниям ЦИНАО 1994 г., в вытяжке ацетатно-аммонийного буферного раствора с рН 4,8 (по Крупскому - Александровой).
Результаты и обсуждение. Анализ данных, полученных за годы проведения локального мониторинга, выявил рост содержания подвижных форм меди, малозначительное изменение концентрации цинка и отрицательную динамику подвижных форм кобальта и марганца в почве.
В результате роста средневзвешенного содержания подвижной меди в пахотном горизонте с 0,18 до 0,23 мг/кг, почвы реперных участков перешли из группы низкообеспеченных в группусреднеобеспеченных. В то же время на отдельных участках наметилась тенденция к снижению величины этого показателя. В целом за анализируемый период прослеживался устойчивый рост содержания подвижной меди в почвах реперных участков с некоторыми колебаниями по годам (см. рисунок).
Содержание подвижных соединений цинка в почвах реперных участков находится на очень низком уровне: в
1995 г. - 0,60 мг/кг, в 2016 г. - 0,64 мг/кг. Рост величины этого показателя до 1,5 мг/кг отмечали в 2005-2007 гг., после чего он вернулся к уровню близкому к исходному по всем реперным участкам. Низкая обеспеченность цинком характерна для почв многих регионов России и в частности для черноземов ЦЧР [4].
Концентрация кобальта к 2016 г. снизилась, по сравнению с 1995 г., в среднем по реперным участкам с 0,06 до 0,04 мг/кг, при этом до 2014 г. происходил ее увеличение до максимального за период наблюдения уровня 0,08 мг/кг. В то же время во все годы почвы
можно охарактеризовать как низкообеспеченные кобальтом.
Содержание подвижного марганца в 1995 г. в среднем составляло 27,8 мг/кг, что соответствует высокой обеспеченности. К 2016 г. оно снизилось до 16,2 мг/кг (средняя обеспеченность). Причем уменьшение концентрации подвижного марганца устойчиво происходило в течение всего периода проведения обследования, что свидетельствует о высокой вероятности возникновения дефицита этого элемента в почвах реперных участков и, следовательно, по всей зоне обслуживания ФГБУ «ЦАС «Волгоградский».
При этом, например, пахотные почвы в зоне деятельности станции агрохимической службы «Таловская» на 01.01.2017 г. преимущественно характеризовались низкой обеспеченностью подвижными соединениями меди, цинка, кобальта и марганца. Средневзвешенные величины их содержания составляли соответственно 0,11, 0,2, 0,09 и 6,0 мг/кг [5].
Выводы. Мониторинг содержания подвижных соединений меди, цинка, кобальта и марганца в почвах реперных участков, расположенных на территории административных районов Волгоградской области, находящихся в зоне обслуживания ФГБУ «ЦАС «Волгоградский», позволяет сделать следующие выводы:
на всех реперных участках наблюдается дефицит подвижных соединений цинка и кобальта при содержании этих элементов на уровне 0,60...0,64 и 0,04...0,06 мг/кг почвы соответственно;
динамика содержания марганца - отрицательная, почвы реперных участков перешли из группы высокообеспеченных в группу со средней обеспеченностью подвижными формами этого элемента;
наблюдается положительная тенденция повышения содержания меди в пахотном горизонте почв большей части реперных участков, с переходом их из группы с низкой в группу со средней обеспеченностью подвижными формами меди.
Литература.
1. Лукин С. В., Авраменко П. М. Микроэлементы в почвах Белгородской области//Земледелие. 2008. № 7. С. 21-22.
2. Лукин С. В. Динамика агрохимических показателей плодородия пахотных почв юго-западной части ЦентральноЧерноземных областей России // Почвоведение. 2017. № 11. С. 1367-1376.
3.Хижняк Р.М. Экологическая оценка содержания микроэлементов (Zn, Cu, Co, Мо, Cr, Ni) в агроэкосистемах лесостепной зоны юго-западной части ЦЧО: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. М.: ТСХА, 2016. 24 с.
4. Поддубный А. С. Динамика агрохимического состояния пахотных почв в лесостепи Белгородской области //Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 6. C. 15-17.
5. Изменение и состояние агрохимических показателей в почвах агроландшафтов юго-восточных и южных районов Воронежской области / М. А. Жабин, С. В. Мухина, Ю. А. Коновалов и др. // Земледелие. 2017. № 5. С. 11-13.
Monitoring of Trace Elements in the Soils of the Volgograd Region
O. V. Sukhova, V. V. Boldyrev, A. V. Akulov
Center of Agrochemical Service "Volgogradskii", ul. Timiryazeva, 7, Volgograd, 400002, Russian Federation
Abstract. This research was aimed at analysing the dynamics of trace elements in the soils of the Volgograd Oblast during the 19952016 period. The concentration of the mobile forms of copper, zinc, cobalt and manganese was determined in an extract of ammonium acetate buffer solution with a pH of 4.8 (by the Krupsky-Alexandrova method) in soil samples from 21 reference sites, which location was established with regard to their geographical coordinates. The reference sites were located on the territory of the Volgogradsky Agrochemical Service Centre. In all the reference sites, a shortage of mobile zinc and cobalt compounds was noted, with the content of these elements demonstrating the levels of 0.60 ... 0.64 mg/kg and 0.04 ... 0.06 mg/kg, respectively. The dynamics of the manganese content is shown to be negative. In terms of this element, the reference soils have been transferred from the high-content to the mediumcontent group, with its weighted average values decreasing from 27.8 mg/kg in 1995 to 16.2 mg/kg in 2016. In most reference sites, the arable horizon is characterized by a growing trend in terms of copper concentration: these soils have been transferred from the group with a low copper content to that with its medium content. The weighted average content of mobile copper in the arable horizon has increased from 0.18 to 0.23 mg/kg.
Keywords: trace elements, soil fertility, copper, zinc, cobalt, manganese.
Author Details: O. V. Sukhova, Cand. Sc. (Agr.), director (e-mail: [email protected]); V. V. Boldyrev, head of division; A. V. Akulov, chief agrochemist.
For citation: Sukhova O. V., Boldyrev V. V., Akulov A. V. Monitoring of Trace Elements in the Soils of the Volgograd Region. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2019. Vol. 33. No. 4. Pp. 20-21 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10405.
