CC BY
20
ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ И ИХ РЕШЕНИЕ
УДК 631.4;631.8.2
СОДЕРЖАНИЕ ПОДВИЖНЫХ ФОРМ ЭЛЕМЕНТОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ В ПОЧВАХ ПАРКА «ПОКРОВСКОЕ-СТРЕШНЕВО»
И.И. Власов, Е.В. Надежкина, д.б.н., О.В. Тушавина, д.т.н.
Московский Авиационный Институт, e-mail: vaneccc@narod.ru
В антропогенноизмененных почвах парка «Покровское-Стрешнево» процессы минерализации органических азотосодержащих соединений ослаблены, в связи с этим растительному покрову парка недостает азотного питания для нормального роста и развития. Большая площадь парка представлена почвами с повышенным содержанием подвижного фосфора. Повышенное содержание обменного калия имеют 60% почв парка, 40% - среднее, т.е. растения хорошо обеспечены этим элементом.
Ключевые слова: естественные и антропогенноизмененные почвы, элементы минерального питания, парк «Покровское-Стрешнево».
CONCENTRATION OF MINERAL NUTRITION ELEMENTS OF AVAILABLE FORMS IN SOILS OF «POKROVSKOE-STRESHNEVO» PARK
I.I. Vlasov, Dr. Sci. E.V. Nadezhkina, Dr. Sci. O.V. Tushavina
Moscow Aviation Institute, e-mail: vaneccc@yandex.ru
In anthropogenically modified soils of the «Pokrovskoye-Streshnevo» park processes of organic nitrogen mineralization containing compounds weakened, therefore, in regard to the vegetation of the park is lacking in nitrogen nutrition for normal growth and development. A large area of the Park is represented by soils with a high content of mobile phosphorus. The high content of exchange potassium have 60% of the park soils, 40% average, i.e., plants well supplied with this element.
Keywords: alkali hydrolysis nitrogen, available potassium, available phosphorous, natural and anthropogenically modified soils, the park «Pokrovskoye-Streshnevo».
Состояние городской среды - одна из наиболее острых экологических проблем. Прогрессирующее ухудшение условий жизни в городах обусловлено выбросами большого количества загрязняющих веществ, разными видами химических и физических воздействий, нарушением целостности почвенного покрова в урбоэкосистемах, что влияет на способность городских почв выполнять экологические функции [1-6]. Поэтому проблема исследования городских ландшафтов и, в особенности, особо охраняемых природных территорий (ООПТ) становится актуальной. Содержание подвижных форм элементов минерального питания не входит в систему диагностических показателей экологического состояния почв, но учитывая рекреационное значение парка, где необходимо постоянно поддерживать хорошее состояние растительного покрова, мы провели определение доступных растениям форм азота, фосфора и калия в почвах.
Исследования проводили в 2012-2014 гг. в при-родно-историческом парке «Покровское-Стрешнево», который с 1998 г. имеет статус ООПТ регионально-
го значения. Парк расположен на северо-западе Москвы и занимает площадь 238 га. Для изучения изменений химических, физико-химических и биологических свойств почв были заложены пять площадок размером 25 х 25 м каждая на естественных и нарушенных почвах парка.
В работе М.Н. Строгоновой и др. [2] дана классификация почв парка, которые на 40% представлены естественными почвами и на 60% - антропо-геннотрансформированными.
Почвенные пробы отбирали в соответствии ГОСТ 28168-89, подготовку почв к анализу проводили по ГОСТ 17.4.3.01-83. На всех площадках были заложены почвенные разрезы, из которых отобраны почвенные образцы. Кроме того, на этих же площадках буром были в пяти повторениях взяты образцы по слоям 0-10 см. Ежегодно, дважды в сезон, в мае и октябре отбирали образцы почв тростевым буром в тридцати точках для определения содержания подвижные формы фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО ГОСТ 546502011, калий с окончанием на пламенном фотомет-
ре, фосфора на Spekol 211; щелочногидролизуемый азот ^щг) по методу Корнфилда по ГОСТ 26107-84.
Результаты определения щелочногидролизуемого азота показали, что наибольшее содержание его приходилось на поверхностный (0-20 см) слой почв. Количество в ржавоземе типичном легкосуглинистом в среднем составляло 148 мг/кг почвы. Далее в убывающем порядке: ржавозем постагрогенный супесчаный (143 мг), ржавозем типичный супесчаный (134 мг), урбанозем супесчаный (132 мг/кг), ур-боржавозем супесчаный (127 мг/кг почвы). Эти данные свидетельствуют о том, что верхние горизонты почв имеют низкую обеспеченность подвижной формой азота. По существующей шкале градаций почвы с показателями азота 101-150 мг/кг почвы считаются низко обеспеченными этим элементом.
Наибольшее (151 мг/кг почвы) содержание щелочногидролизуемого азота отмечалось в 2012 г., наименьшее (119 мг/кг почвы) - в 2014 г., что вероятно связано с низкой влажностью почвы в вегетационный период этого года. В отдельные сроки вегетационного периода количество увеличивалось до среднего и даже повышенного содержания (151-200 и более мг) или снижалось до очень низкого количества (менее 100 мг/кг почвы). Содержание весной (в конце мая) было больше (в среднем в 1,4 раза), чем в конце октября, что объясняется, с одной стороны, потреблением азота растениями, с другой, ослаблением минерализационных процессов при снижении температуры почвы.
Содержание подвижного фосфора в почвах парка определялось содержанием гумуса, степенью нару-шенности и трансформации природных почв, гранулометрическим составом, физико-химическими свойствами [7]. Наибольшее содержание подвижного фосфора приходилось на поверхностные (020см) слои убанозема, урборжавозема и ржавозема постагрогенного, где количество его составляло соответственно 128, 117 и 108 мг/кг почвы, т.е. эти почвы характеризуются повышенным содержанием доступного растениям фосфора.
Природные почвы - ржавозем типичный супесчаный и ржавозем типичный легкосуглинистый по содержанию подвижного фосфора в верхнем (0-20 см) слое характеризовались как средне обеспеченные и содержали в среднем 83-96 мг/кг почвы. В почвах, подверженных разному антропогенному воздействию, содержание подвижного фосфора в верхнем слое по сравнению с природными почвами в среднем в 1,18 раза было выше, что связано с привнесением в эти почвы веществ различного происхождения, содержащих фосфор, а также с выносом его из нижележащих горизонтов растениями [8].
Установленная нами закономерность изменения количества подвижного фосфора в антропогеннона-рушенных и антропогеннопреобразованных почвах, еще раз подтверждают выводы, сделанные М.Н.
Строгоновой с соавт. [2, 9] о том, что повышенное содержание фосфора в этих почвах, по сравнению с природными почвами, служит индикаторным свойством на урбопедогенез. Кроме того, количество подвижного фосфора в поверхностных горизонтах почв величина динамичная и она изменялась как по годам, так и в весенне-летне-осенний периоды. Увеличение его содержания весной в 1,5 раза по сравнению с осенью связано с потреблением фосфора растениями.
Содержание подвижного фосфора (у) в определенной мере зависело от гумусированности почвы (х). Эта связь в природных почвах парка описана следующим уравнением регрессии: У = 34,1202 + 65,2506*x - 11,464*x2; Г2 = 0,439
При этом в верхнем (0-20 см) слое изучаемых почв в интервале роста содержания гумуса от 0,8 до 2,5% рост гумусированности на 0,2% вызывает увеличение содержания фосфорной кислоты на 7-8 мг/кг почвы. Наибольшее содержание Р2О5 характерно для содержания гумуса в интервале 2,5-3,5%.
Распределение подвижного фосфора в профиле почв находилось в зависимости от содержания органического вещества. С его уменьшением количество фосфатов снижалось, вместе с тем в ржавоземе супесчаном на глубине 70-90 см, а также в урборжаво-земе супесчаном на глубине 30-60 см отмечалось значительное увеличение содержания подвижного фосфора по сравнению с вышележащими слоями.
По результатам обследования всей территории парка установлено, что примерно 53% всех почв имело среднее содержание подвижного фосфора, 15% - повышенное и 32% - высокое.
Определение обменного калия выявило следующие закономерности его распределения в профиле почв парка. Наибольшим содержанием отличались урбанизированные горизонты, где количество калия изменялось в среднем за вегетационный период от 115 мг в горизонте AYpa ржавозема постагрогенного до 141 мг/кг почвы в горизонте U урбанозема супесчаного. В горизонтах AY природных почв содержание калия изменялось в среднем от 76 мг в ржавоземе супесчаном до 99 мг/кг почвы в ржавоземе легкосуглинистом.
Результаты определения калия в поверхностном слое (0-20 см) почв показали, что количество его по годам изменялось в среднем по всем почвам с 127 мг/кг в 2012 г. до 112 мг/кг почвы в 2014 г., то есть снижение произошло в 1,1 раза. Это ниже по сравнению изменениями азота и фосфора, которые произошли по азоту в 1,4 раза, по фосфору - в 1,5 раза.
При определении весной содержание калия по всем почвам составляло в среднем 120 мг/кг, осенью 110 мг/кг почвы, то есть снижение было в 8,3%, несмотря на вынос элемента растениями.
Возможно, это связано с тем, что в почвах происходит переход необменного калия в обменное состояние, и тем самым пополняется фонд доступ-
ного калия для растений. Вместе с тем, В.В. Про-кошев и И.П. Дерюгин [10] утверждают, что источником усвояемого растениями калия могут служить не только обменные, но и необменные его формы
Таким образом, установлено, что во всех почвах парка процессы минерализации органических азотсодержащих соединений ослаблены, особенно в нарушенных почвах и, в связи с этим, растительному покрову недостает азотного питания для нормального роста и развития. Природные почвы подвергались и подвергаются антропогенному воздействию, что проявляется в увеличении количества фосфора в поверхностных
горизонтах нарушенных почв по сравнению с природными почвами. Большая площадь парка представлена почвами с повышенным содержанием подвижного фосфора. После изучения результатов определения обменного калия в верхнем 0-20 см слое почв на всей территории парка можно заключить, что 60% почв имеют повышенное содержание обменного калия, 40% -среднее. Следовательно, растения хорошо обеспечены калием, но увеличение его содержания в антропогеннонарушенных почвах по сравнению с условным фоном в некоторой степени служит признаком загрязнения почв.
Литература
1. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы. - М.: Наука, МАИК Наука / Интерпериодика, 2000. - 179 с.
2. Строганова М.Н., Мягкова А.Д., Прокофьева Т.В., Скворцова И.Н. Почвы Москвы и экология города. - М.: ПАИМС, 1998. - 166 с.
3. Доклад о состоянии окружающей среды в городе Москве в 2010 году / под ред. А.О. Кульбачевского - М.: Спецкнига, 2012. - 178 с. [Электр. ресурс] Режим доступа: www.moseco.ru/moscow-ecology/reports/2012.
4. Визирская М.М., Тихонова М.В., Епихина А.С., Мазиров И.М. Экологическая оценка устойчивости подзолистых почв лесных экосистем к рекреационной нагрузке в условиях Московского мегаполиса (на примере Лесной опытной дачи РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева) // Агроэкология, 2014, № 2. - С. 14-21.
5. Прохоров И.С. Мониторинг состояния почв города Москвы и предложения по их рекультивации // Почвоведение и агрохимия (Беларусь, ББК 40.4+40.3(Беи)), январь-июнь 2015, № 1 (54). - С. 61-68.
6. Яшин И.М., Когут Л.П., Прохоров И.С., Васенев И.И. Экологическое состояние почв в условиях полевых и лесопарковых экосистем Московского мегаполиса // Агрохимический вестник, 2014, № 2. - С. 17-21.
7. Власов И.И. Изучение реакции почвенной среды в парке «Покровское-Стрешнево» // Агрохимический вестник, 2015, № 3. - С. 45-46.
8. Васенев В.И., Епихина А.С., Фатиев М.М., Прохоров И.С. Экспериментальное моделирование конструкции городских почвогрунтов с минимальной эмиссией парниковых газов // Агроэкология, 2014, № 1. - С. 43-49.
9. Строганова М.Н., Мартыненко И.А., Прокофьева Т.В., Рахлеева А.А. Физико-химические и физико-механические свойства урбанизированных лесных почв // Лесные экосистемы и урбанизация. - М.: Товарищества научных изданий КМК, 2008. - С. 90-125.
10. Прокошев В.В., Дерюгин И.П. Калий и калийные удобрения. - М., 2000. - 184 с.
УДК 631.86:631.46
ВЛИЯНИЕ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД И ГУМУСОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ФОНЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ И СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РАСТЕНИЯХ
1 12 В.А. Касатиков, д.с.-х.н., Н.П. Шабардина, В.А. Раскатов, к.б.н.
1 Всероссийский НИИ органических удобрений и торфа, e-mail: kasv47@yandex.ru 2РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, e-mail: raskatovv@list.ru
В статье представлены результаты исследований влияния гумусовых соединений на свойства почвы и содержание тяжелых металлов в растениях и в почве на фоне последействия осадков городских сточных вод и известкования. Отмечено, что обработка почвы гуматом калия выявила тенденцию к увеличению показателя суммарного загрязнения подвижных форм ТМ в почве по сравнению с фоновым вариантом, особенно при минимальной дозе известкования.
Ключевые слова: осадки сточных вод, подвижные формы тяжелых металлов, агрогеохими-ческие свойства почв, гуматы.
