авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 ||

«СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 4. ПРОБЛЕМЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ, ВОСПРОИЗВОДСТВА ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ, ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ СЕМИНАР — ...»

-- [ Страница 15 ] --

УДК 631.6:631. И.В. Шорина, О.Н. Поскотинова Алтайский государственный аграрный университет, г. Барнаул, РФ ФОРМИРОВАНИЯ ГИДРОТЕРМИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ТЕПЛОФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ Введение Почва представляет собой многофазную полидисперсную систему, способную поглощать и удерживать влагу. В ней находится определённое количество влаги.

Вода поступает в почвы в виде атмосферных осадков, грунтовых вод, при конденсации во дяных паров и во время орошения. Главным источником воды в неорошаемых землях являют ся атмосферные осадки. Содержащаяся в почве влага — основа жизни растений, почвенной фауны и микрофлоры.

АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ От количества воды в почве зависит интенсивность протекающих в ней биологических, хи мических и физико-химических процессов, передвижение вещества в почве. Большое влияние оказывает содержание воды на водно-воздушный, питательный и тепловой режим, на физико механические свойства почвы, то есть на важнейшие показатели почвенного плодородия. Вла га обусловливает расход тепла из почвы вследствие испарения и транспирации.

Кроме того, в распределении влаги в почвенном профиле важную роль играет рельеф.

Впервые С.И. Сильвестров (1955) дал качественную оценку увлажнения почв в зависимости от рельефа, а В.П. Мосолов (1949) указал на роль рельефа в земледелии. В своих работах они отмечали, что влажность почвы зависит от формы поверхности, а также от степени крутизны склона.

Объекты и методы Для выявления особенностей процессов передвижения и аккумуляции влаги на склоновых землях нами были организованы наблюдения за влажностью в почвенном профиле на различ ных элементах склона юго-западной экспозиции на опытном участке, расположенном в ОПХ АГАУ «Пригородное» г. Барнаула.

Почва исследуемых участков представлена черноземом выщелоченным среднесуглини стым. Мощность гумусового горизонта составляет в среднем 35 см. Содержание гумуса в пахотном слое колеблется от 5,3 до 3,7%.

Изучение сезонных особенностей формирования влажностных полей основывалось на по декадном измерении влагосодержания в почве в течение вегетационных периодов 2005 2007 гг.

Результаты и их обсуждение Результаты измерений обработаны с помощью информационно-логического анализа и представлены на рисунках 1-3.

В Влажность Влажность почвы, мм ранг почвы, мм ранг Т=0, Т=0, К=0, К=0, 25,1 5 25,1 20,1-25,0 20,1-25,0 15,1-20,0 15,1-20,0 10,1-15,0 2 10,1-15,0 10 1 10 сентябрь май июнь июль август май июнь июль август сентябрь С Влажность почвы, мм ранг Т=0, К=0, 25,1 20,1-25,0 15,1-20,0 10,1-15,0 10 май июнь июль август сентябрь Рис. 1. Динамика влажности почвенного профиля верхней части склона в вегетационный период А — 2005 г., В — 2006 г., С — 2007 г.

СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 4. ПРОБЛЕМЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ, ВОСПРОИЗВОДСТВА ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ, ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ А В Влажность Влажность почвы, мм ранг почвы, мм ранг Т=0, Т=0, К=0, К=0, 25,1 25,1 20,1-25,0 20,1-25,0 15,1-20,0 15,1-20,0 10,1-15,0 10,1-15,0 10 10 май июнь июль август сентябрь май июнь июль август сентябрь С Влажность почвы, мм ранг Т=0, К=0, 25,1 20,1-25,0 15,1-20,0 10,1-15,0 10 май июнь июль август сентябрь Рис. 2 Динамика влажности почвенного профиля средней части склона в вегетационный период А — 2005 г., В — 2006 г., С — 2007 г.

Степень связи между влажностью почвы в почвенном профиле и периодом вегетации ха рактеризуется общей информативностью (Т) и коэффициентом эффективности передачи ин формации (К).

Связь специфических знаний влажности почвенного профиля в верхней части склона за пе риод вегетации носит криволинейный характер. Наибольшей влажностью почвенный профиль обладает в начале вегетации на всех исследуемых вариантах (рис.1).

На вершине катены существенные колебания в содержании влаги в почвенной толще отме чались в течение 2005 г. и 2007 г. Следует отметить, что общая информативность достаточно высокая по всем вариантам и её значения колеблются от 0,3037 до 0,541. Эффективность ка налов связи при этом составляет 0,1372.

Похожая ситуация складывается в вегетационный период 2005 г. и 2006 г. в средней части склона. Изменения влажности в течение вегетации 2007 г. происходило постепенно. Анализ полученных данных показал что, наибольшая общая информативность (Т=0,8669 бит) и эф фективность каналов связи (К=0,1965) соответствовали изменению влажности в средней части склона в вегетационный период 2007 г.

На рисунке 3 видно, что изменение влажности в нижней части склона в течение 2005 г и 2007 г. происходит постепенно, а в 2006 г. наблюдается резкие колебания влажности в поч венном профиле. При этом, максимальное значение информативности и эффективности кана лов отмечаются в 2007 г.

АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ В Влажность Влажность почвы, ммпочвы, мм ранг ранг Т=0,2571 Т=0, К=0,1143 К=0, 25,1 25,1 20,1-25,0 20,1-25,0 15,1-20,0 15,1-20,0 10,1-15,0 10,1-15,0 10 10 май июнь август сентябрь сентябрь июль август май июнь июль С Влажность почвы, мм ранг Т=0, К=0, 25,1 20,1-25,0 15,1-20,0 10,1-15,0 10 май июнь июль август сентябрь Рис. 3 Динамика влажности почвенного профиля нижней части склона в вегетационный период А — 2005 г., В — 2006 г., С — 2007 г.

Влажность почвенного профиля генетических горизонтов на различных элементах рельефа позволяет определить характер изменения теплофизических свойств чернозема выщелоченно го.

Динамика объёмной теплоемкости генетических горизонтов чернозема выщелоченного на разных элементах склона представлена на рисунке 4.

Согласно полученным данным объёмная теплоемкость почвы в вегетационный период 2005 г. изменяется в широких пределах. Так, наибольшей теплоемкостью обладает пахотный горизонт средней части склона, увеличиваясь за вегетацию с 2,33·106 Дж/(м3·К) до 2,52·106 Дж/(м3·К).

Результаты сравнения объёмных теплоемкостей верхней и нижней части катены показали, что наиболее теплоемким является её нижняя часть. Причем, теплоемкость пахотного слоя здесь в 1,1-1,5 раз больше, чем в верхней. В нижележащих слоях почвы коэффициент тепло аккумуляции выше. Такое распределение обусловлено, прежде всего, гранулометрическим составом, плотностью сложения генетических горизонтов чернозема и содержанием гумуса.

В мае 2007 года теплоемкость пахотного горизонта достаточно высокая на всех исследуе мых вариантах. Различие теплоемкостей между верхней и нижней частью склона составляет 9%. Её значения в течение всего вегетационного периода уменьшаются на всех вариантах.

Незначительные осадки в середине июня приводят к некоторому росту коэффициента тепло аккумуляции. При этом амплитуда изменений теплоемкости на исследуемых вариантах со ставляет не более 0,4·106 Дж/(м3·К).

СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 4. ПРОБЛЕМЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ, ВОСПРОИЗВОДСТВА ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ, ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ Аналогичная ситуация наблюдается и в горизонте В. Здесь наиболее теплоемкими являются нижняя и средняя части склона в первые месяцы наблюдения. Так в мае в менее увлажнен ном горизонте В она составляет 2,6·106 Дж/(м3·К).

Рис. 4 Объёмная теплоемкость генетических горизонтов чернозема выщелоченного за вегетационный период на различных элементах склона А горизонт, В горизонт.

Заключение Таким образом, изменения объёмной теплоемкости за вегетацию в почвенном профиле по вторяют ход колебаний влажности, оставаясь там выше, где больше почвенное увлажнение.

Отрицательная (вогнутая) форма поверхности средней части склона способствует сохранению влажности. При этом теплоемкость здесь остается наибольшей в течение всего времени на блюдения.

Библиографический список 1. Мосолов В. П. Рельеф местности и вопросы земледелия [Текст] / В.П. Мосолов // Докл. ВАСХНИЛ, № 8, М. 1949 г.

2. Сильвестров С. И. Рельеф и земледелие [Текст] / С. И. Сильвестров. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1955. 345с.

УДК 631. А.А. Шпедт Красноярский государственный аграрный университет, РФ КРИТЕРИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ВЫПАХИВАНИЯ ПОЧВ На современном этапе развития земледельческой науки сформировалось понимание необ ходимости разработки системы новых показателей, характеризующих почвенное плодородие и влияющих на продуктивность сельскохозяйственных культур. Возникло понимание, что пло дородие почв не может рассматриваться безотносительно климатических условий и выращи АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ ваемых культур, а оптимум любого показателя относителен и зависит от сочетания свойств почв и внешних условий. Наиболее информативные параметры находятся в подсистеме ла бильное органическое вещество почвы. Здесь целесообразно выделять две группы компонен тов, существенно различающихся между собой природой и функциями. Одна группа пред ставляет легкоразлагаемое органическое вещество (ЛОВ) или мортмассу, другая — лабильные гумусовые вещества (ЛГВ).

Цель работы — предложить критерии, согласно которых можно оценить состояние плодо родия почв сельскохозяйственных земель и установить степень их выпахивания.

Объектами изучения стали черноземы и серые лесные почвы нескольких природных окру гов, в пределах существующих административных районов Красноярского края. Отбор поч венных образцов проводился на полевых участках летом 2003-2005 гг., при помощи агрохи мического бура на глубину 0-20см. Каждый участок был представлен десятью объединенны ми пробами, состоящими из 10-12 единичных проб.

Микрополевой опыт закладывался на полевом стационаре кафедры почвоведения и агро химии Красноярского государственного аграрного университета. Опыт проводился в квадрат ных сосудах без дна площадью 0,1м2 и включал варианты с чистым неудобренным паром и чистым паром с внесением в почву зеленого удобрения (надземная масса донника) из расче та 11,6 т/га воздушно-сухого вещества. В 1995г. в опыте возделывалась яровая пшеница сор та Скала. Почва - чернозем выщелоченный среднегумусный среднесуглинистый.

Содержание общего органического вещества почвы (С орг) определяли по методу И.В. Тю рина. Для извлечения ЛГВ (С0,1 н. NаОН) использовали 0,1 н. NаОН при соотношении почвы и рас творителя 1:20, а для ЛОВ (Слов) — тяжелую жидкость (Р=1,9 г/см3). Гуминовые кислоты, в составе лабильного гумуса, осаждали серной кислотой, а содержание фульвокислот рассчи тывали по разности между общим содержанием ЛГВ и содержанием гуминовых кислот. По количеству гумусовых кислот определяли отношение Сгк:Сфк первой фракции гумусовых ве ществ.

Низкий уровень содержания ЛОВ может служить критерием выпахивания почв. Для коли чественной оценки степени выпахивания почв предлагается использовать показатель относи тельного содержания ЛОВ, выраженного в процентах от общего содержания органического вещества почвы [1]. Для черноземов рекомендуется 10 бальная шкала. К невыпаханным от носятся почвы, в которых Слов составляет 10% и более от Сорг. В таких почвах принята нулевая степень выпахивания. Для расчета балла выпахивания почв с более низким относительным со держанием Слов, фактическое содержание Слов в % от Сорг вычитается из 10.

В таблице 1 показано общее содержание органического вещества и ЛОВ в почве. На объ ектах Канского природного округа содержание ЛОВ составляло в черноземе выщелоченном и темно-серой лесной почве пашни соответственно 0,46-0,58 и 0,83%. По нашему мнению это большие значения, указывающие на высокое эффективное плодородие данных почв. Во всех случаях доля Слов от Сорг была более 10%.

В Красноярском природном округе наиболее высокое содержание ЛОВ фиксировалось в черноземах под паром и под многолетними травами, соответственно, 0,79 и 0,72%. Данные значения оценивались как высокие. Доля Слов от Сорг составляла 25-27%. Накопление легко разлагаемого органического материала в первом случае было вызвано возделыванием зер новых культур в течение ряда лет, во втором пятилетним выращиванием многолетних трав.

Согласно разработанным подходам почва чернозем выщелоченный маломощный средне гумусный находящаяся в Сухобузимском районе (учхоз «Миндерлинское»), содержащая 0,24% Слов и достаточно много общего органического вещества (4,34%) относится к выпахан ным. Степень выпахивания составляет 4,47 баллов (10-(0,24Ч100:4,34)=4,47). Чернозем обык новенный среднемощный малогумусный среднесуглинистый, сформированный в Емельянов ском районе (ОПХ «Минино»), также является выпаханным. Степень выпахивания составляет 2,50 балла (10-(0,15Ч100:2,00)=2,50).

В Назаровском природном округе в черноземе выщелоченном, используемом для возде лывания яровой пшеницы было зафиксировано наиболее высокое значение ЛОВ. Это объяс няется тем, что пшеница возделывалась по многолетней распаханной залежи. В серой лесной почве содержание мортмассы колебалось в пределах 0,32-0,54%.

В условиях Южно-Минусинского природного округа в черноземе обыкновенном под мно голетними травами количество мортмассы также было довольно высокое. Доля Слов от обще го количества органического вещества почвы составляла 33%. Под яровой пшеницей она уменьшилась примерно в два раза.

Таким образом, содержание ЛОВ в почвах разных природных округов несколько различа ется. По всей видимости, это связано с климатическими условиями. Так, в почвах северных округов земледельческой зоны края Канском и Красноярском содержание ЛОВ изменялось от 0,15 до 0,83%, а доля Слов от Сорг составляла от 5,5 до 27,0%. В почвах южных округов СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 4. ПРОБЛЕМЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ, ВОСПРОИЗВОДСТВА ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ, ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ (Назаровский и Южно-Минусинский) данные параметры были в 1,5-1,9 раза выше, соответст венно, от 0,32 до 1,55% и от 16,4 до 33,0%.

Таблица Содержание общего органического вещества и ЛОВ в пахотных почвах (0-20см) земледельческой части Красноярского края Администра- Сорг Слов Куль- Доля Слов от тивный рай- Наименование почвы тура Сорг, % % он Канский природный округ Дзержин- Чернозем выщелоченный среднемощ- овес ский ный среднегумусный тяжелосуглини- 3,74 0,46 12, стый Ирбейский Темно-серая лесная среднемощная яр. пше 4,74 0,83 17, глубоковскипающая тяжелосуглинистая ница Чернозем выщелоченный среднемощ- яр. пше 2,92 0,58 19, ный малогумусный тяжелосуглинистый ница Красноярский природный округ Емельянов- Чернозем обыкновенный маломощный пар 3,17 0,79 24, ский малогумусный тяжелосуглинистый Чернозем обыкновенный среднемощ- яр. пше 2,00 0,15 7, ный малогумусный среднесуглинистый ница Большемур- Чернозем выщелоченный маломощ- ячмень 2,51 0,26 10, тинский ный малогумусный тяжелосуглинистый то-же мн. тра 2,67 0,72 27, вы 5г.п.

Сухобузим- Чернозем выщелоченный маломощ- пар ский ный среднегумусный тяжелосуглини- 4,34 0,24 5, стый Назаровский природный округ Назаровский Чернозем выщелоченный среднемощ- яр. пше ный многогумусный тяжелосуглини- ница 5,41 1,55 28, стый Шарыпов- Серая лесная среднемощная глубо- яр. пше 1,68 0,54 32, ский ковскипающая среднеглинистая ница то-же яр. пше 1,33 0,32 24, ница Южно-Минусинский природный округ Минусинский Чернозем обыкновенный среднемощ- мн. тра 2,39 0,79 33, ный малогумусный тяжелосуглинистый вы 2г.п.

то-же яр. пше 3,29 0,54 16, ница Рациональное землепользование предполагает поддержание в почве определенного коли чества ЛОВ. Установление для сельскохозяйственных культур параметров минимального, оп тимального и максимального содержания ЛОВ в типах почв становится все более насущной задачей. Вместе с тем, значения данного показателя меняются в очень широких пределах, что может создавать трудности при разработке группировок и градаций. Например, в почвах описываемых объектов Слов изменяется от 0,15 до 1,55%, или в десять раз. Содержание ЛОВ в почвах способно резко изменяться при использовании традиционных агротехнических прие мов. По всей видимости, данный показатель не всегда будет отражать истинное состояние плодородия пахотных почв.

Полагаем, что информативным критерием, который может использоваться для оценки степени выпахивания почв, является содержание ЛГВ. При этом очень важно учитывать не только количество экстрагируемых гумусовых веществ, но и оценивать их качество. Для этого можно использовать соотношение Сгк:Сфк первой фракции гумусовых веществ. Известно, что основным источником пополнения минерального азота в почве служат мобильные азотсодер жащие органические вещества неспецифической природы и наиболее подвижные фракции гумусовых кислот [2]. Г.П. Гамзиков [3] считает, что во всех пахотных почвах Сибири четко прослеживается зависимость накопления нитратного азота от содержания неспецифических органических веществ. При обработке почвы 0,1н. NаОН в экстракт переходят вещества гу мусовой природы и неспецифические органические соединения. При разделении гуминовых кислот и фульвокислот неспецифические соединения оказываются вместе с фульвокислотами, поэтому отношение Сгк:Сфк первой фракции, в определенной мере характеризует еще и от АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ носительное содержание неспецифических веществ. Данное соотношение отражает устойчи вость ЛГВ к минерализации. Чем уже это отношение, до определенных пределов, тем легче минерализуются гумусовые вещества и наоборот.

Связь, полученная в микрополевом опыте между содержанием общего органического ве щества и показателями продуктивности пшеницы, была слабой (табл. 2). Коэффициент де терминации, который показывает долю (процент) изменений, зависящих в данном явлении от изучаемого фактора, составлял всего 0,07-0,08 или 7-8%.

Содержание ЛГВ коррелировало с показателями продуктивности пшеницы значительно сильнее (r=+0,57±0,14…+0,63±0,13). При обработке почвы щелочными растворами в экс тракт переходят главным образом вещества гумусовой природы и неспецифические соедине ния, содержание которых и обусловило связь с урожайностью культуры. Коэффициент де терминации возрос до 0,32-0,40.

Наиболее информативным являлось использование коэффициента множественной корре ляции, позволившее выявить зависимость между продуктивностью культуры и совокупным действием количества ЛГВ и отношением лабильных гуминовых кислот и фульвокислот. Ко эффициенты множественной корреляции и детерминации, в данном случае, являлись доста точно высокими, значимыми и составляли соответственно 0,64-0,67 и 0,41-0,45. Полученные зависимости позволяют утверждать, что для контроля гумусного состояния и плодородия почв можно использовать содержание ЛГВ и отношение гуминовых кислот и фульвокислот. Пола гаем, что данные характеристики можно использовать и в качестве критерия выпахивания почв сельскохозяйственных земель.

Таблица Связь урожайности пшеницы с показателями гумусного состояния почвы в микрополевом опыте* n=35, tr теор.05=2,04, FR теор. 05=3, С0,1н. NаОН, Сорг С0,1 н. NаОН Сгк: Сфк Пока- Сгк: Сфк затель r2 r2 r2 R r±Sr tф r±Sr tф r±Sr tф R Fф Зерно 0,28±0,17 1,7 0,08 0,63±0,13 4,8 0,40 0,23±0,17 1,4 0,05 0,67 11,6 0, Фито 0,27±0,17 1,6 0,07 0,57±0,14 4,1 0,32 0,13±0,17 0,8 0,02 0,64 9,4 0, масса *Примечание: r — коэффициент линейной корреляции;

Sr — ошибка коэффициента корреляции;

tф — фактическое значение критерия t Стьюдента;

r2 — коэффициент детерминации;

R — множественный линейный коэффициент корреляции;

Fф — фактическое значение критерия F Фишера;

R2 — коэффициент множественной детерминации.

В настоящее время задача оптимизации ЛОВ и ЛГВ не решена. Необходимо обобщить имеющийся материал и разработать, применительно к различным сельскохозяйственным культурам градации, отражающие минимальные, оптимальные и максимальные значения со держания легкоминерализуемого органического вещества и лабильных гумусовых веществ для пахотных почв. При этом показатели содержания ЛОВ и ЛГВ должны сопровождаться ка чественными характеристиками. В первом случае это может быть отношение С:N, во втором отношение Сгк: Сфк.


Выводы 1. Для комплексной оценки почвенного плодородия и установления степени выпахивания почв сельскохозяйственных земель необходимо использовать показатели содержания в почве легкоминерарализуемого органического вещества (ЛОВ) и лабильных гумусовых веществ (ЛГВ).

2. Содержание ЛОВ в пахотных черноземах и серых лесных почвах разных природных ок ругов Красноярского края изменяется от 0,15 до 1, 55% массы почвы. Доля ЛОВ в составе органического вещества почв составляет от 5,5 до 33,0%. Почву можно считать выпаханной, если доля ЛОВ составляет менее 10% от общего содержания органического вещества.

3. Совокупное использование показателей содержания ЛГВ и отношения гуминовых кислот и фульвокислот первой фракции гумусовых веществ для установления тесноты связи с показа телями продуктивности яровой пшеницы, является достаточно информативным.

Список литературы 1. Таразанова, Т.В. Степень выпаханности почв зонального ряда и их агрегатное состояние / Т.В. Таразанова, Б.А. Борисов // Материалы IV съезда Докучаевского общества почвове дов. Новосибирск, 2004. — Кн. 2. — С. 267.

2. Гамзиков Г.П. Азот в земледелии Западной Сибири. - М.: Наука, 1981. - 267 с.

3. Гамзиков Г.П. Руководство по почвенной диагностике азотного питания полевых культур в Восточной Сибири. - Красноярск: Изд-во Гротеск, 2001. - 24 с.

СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 4. ПРОБЛЕМЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ, ВОСПРОИЗВОДСТВА ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ, ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ УДК 633.521.,633.854.54:631. Т.Э. Шпис, А.А. Ельчищев Алтайский государственный аграрный университет, г. Барнаул, РФ УРОВНИ АККУМУЛЯЦИИ НОРМИРУЕМЫХ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ РАСТЕНИЯМИ ЛЬНА В РАЗНЫХ ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОНАХ АЛТАЙСКОГО КРАЯ Обоснование исследований В Алтайском крае за последние годы льноводство получило широкое развитие. Площади возделывания льна масличного межеумочного типа выросли с 4.5 тыс. га в 2004 году до тыс. га в 2010 году. При использовании семенной продукции на продовольственные цели большое значение имеет экологическая безопасность и качество. В ГОСТах нормируется со держание в семенах кадмия, свинца, ртути и мышьяка.

В Алтайском крае почвы не сбалансированы по элементному составу. Они низко обеспе чены физиологически необходимыми микроэлементами: цинком (94% все пахотных земель), марганцем (55%), медью (71%), кобальтом (66%), серой (56,5%), молибденом (39 %) (Про ведение …, 2009), при возрастающем уровне токсичных (Cd, Pb, Hg), что приводит к загряз нению сельскохозяйственной продукции [1]. В связи с этим целью наших исследований было установить уровни накопления тяжелых металлов в растениях льна при возделывании в разных почвенно-климатических зонах.

Методика исследований Исследования проводили в 2009 г. в 4 хозяйствах расположенных в 3 почвенно климатических зонах и подзонах Алтайского края:

-зона каштановых почв сухих степей (КФК «Цвет С. В.» Волчихинский р-н, КФХ «Дорожин ский А.В.» Родинский р-н);

-подзона обыкновенных черноземов умерено-засушливой и колочной степей (КФХ «Сур жик Н.И.» Романовский р-н);

- зона выщелоченных черноземов и серых лесных почв (ООО «Вершинино» Троицкий р-н).

Отбор, подготовка почвенных, растительных образцов и определение содержания изучае мых элементов проводили в соответствии с общепринятыми методиками. Подвижные (доступ ные) соединения тяжелых металлов (ТМ) определяли из ацетатно-аммонийной буферной вы тяжке с рН 4,8 [2]. Минерализацию растительных проб проводили методом сухого озоления.


Содержание ТМ в почвенных и растительных образцах определяли атомно-абсорбционным методом [3]. Образцы почв отбирали на анализ осенью перед уборкой сельскохозяйственной продукции льна.

Для оценки качества и загрязнения агроценозов использовали предельно-допустимую кон центрацию (ПДК) для почвы, растений.

Результаты исследований Уровень аккумуляции ТМ растениеводческой продукцией во многом зависит от их подвиж ного фонда в почве. Зная уровень загрязнения почвы, можно прогнозировать размеры нако пления ТМ в растениях. Поэтому мониторинг содержания ТМ в почвах имеет большое при кладное значение.

Многие ученые из общего ряда ТМ выделяют Cd как наиболее токсичный потому, что он очень подвижен в почве и легко поглощается растениями, способен замещать Zn во многих биохимических процессах (Алексеев, 1987;

Ильин, 1991;

Овчаренко, 1997 и др.). Исходя из этого, очевидна актуальность изучения влияния этого металла на сельскохозяйственные куль туры и выявления его уровня, при котором растениеводческая продукция будет соответство вать санитарно-гигиеническим нормативам.

Поэтому была определена степень загрязненности этими формами ТМ почв с производст венных полей льноводческих хозяйств, результаты по отдельным хозяйствам представлены в таблице 1.

Почвы в хозяйствах характеризовались в основном близкой к нейтральной или нейтральной реакцией за исключением слабокислой в ООО «Вершинино» Троицкого района. Уровень со держание подвижных форм изучаемых элементов не превышает ПДК. Содержание Zn по хо зяйствам колеблется в пределах 0,84-4,56 мг/кг, его самый низкий уровень 0,84-1,58 мг/кг характерен для КФХ «Цвет С.В.» Волчихинского района, более высокий уровень получен на полях КФХ «Суржик Н.И.» Романовского района — 2,6-4,2 мг/кг. Средний уровень содержа АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ ния подвижного Zn, колеблется 1,17 до 3,38 мг/кг, что соответствует очень низкой обеспе ченности подвижным Zn и свидетельствует об отсутствии загрязнения цинком, так как ПДК по этому элементу в почве равен 23 мг/кг.

Таблица Содержание тяжелых металлов в почвах (подвижные формы), мг/кг pHс Zn Cd Pb Хозяйство, район сред- min, min, min, min, среднее среднее среднее нее max max max max КФХ Цвет С.В., 5,79 0,84 0,029 0, 6,33 1,17 0,039 0, Волчихинский р-н 6,73 1,58 0,056 0, КФХ Дорожинский 6,00 0,88 0,028 0, 6,25 2,74 0,035 0, А.В., Родинский р-н 6,72 4,56 0,043 0, КФХ Суржик Н.И., 5,97 2,60 0,046 0, 6,03 3,38 0,047 1, Романовский р-н 6,09 4,20 0,049 2, ООО Вершинино, 4,81 1,74 0,031 0, 5,42 2,76 0,034 0, Троицкий р-н 5,85 4,20 0,039 1, ПДК 23 0,5 6, Содержание подвижного Cd в широких пределах варьирует в темно-каштановых почвах Волчихинского и Родинского районов: от 0,28 до 0,56 мг/кг, меньшее варьирование харак терно для КФХ «Суржик Н.И.» и ООО «Вершинино». По среднему содержанию наибольшее количество Cd характерно для полей КФХ «Суржик Н.И.» и КФХ «Цвет С.В.» - 0,047 и 0, мг/кг соответственно. Относительно ПДК равному 0,5 мг/кг загрязнения исследуемых полей не выявлено.

Уровень содержания подвижного Pb, так же как подвижного Zn и Cd намного ниже уста новленного ПДК, равному 6 мг/кг. В исследуемых почвах оно варьирует от 0,46 до 2,02 мг/кг при этом наибольшее его количество обнаружено на полях КФХ «Суржик Н.И.» и ООО «Вершинино». Среднее содержание по этим хозяйствам составляет соответственно 1, и 0,82 мг/кг, против 0,62 и 0,67 мг/кг в почвах Волчихинского и Родинского районов.

Накопление тяжелых металлов в товарной части продукции, в частности в семенах льна масличного зависит от многих факторов. Среди которых можно отметить реакцию почвенно го раствора, обеспеченность макро- и микроэлементами, гидротермические условия и др.

В табл. 2 представлены результаты накопления изучаемых тяжелых металлов в семенах льна масличного и КБП (коэффициент биологического поглощения). Также как и в почве от мечается широкое варьирование накопления элементов, особенно по Pb. Уровень Zn в семе нах по хозяйствам варьировал в пределах 16,76-20,75 мг/кг. Несколько ниже он был в семе нах льна полученного в КФХ «Суржик Н.И.» и почти не изменялся в КФХ «Дорожинский А.В.»

и ООО «Вершинино». Среднее содержание в семенах льна Zn получено в пределах от 17, до 19,97 мг/кг. Коэффициент биологического поглощения Zn представляет наибольшую ве личину — 16,64 % в КФХ «Цвет С.В.» Волчихинского района, а в остальных хозяйствах он ко леблется от 5,3 до 7,23 % и характеризуется наименьшей величиной в КФХ «Суржик Н.И.» — 5,3 %.

Таблица Содержание тяжелых металлов в семенах льна масличного, мг/кг, (1) и коэффициент биологического поглощения (2) Zn Cd Pb Содержание, Хозяйство, район мг/кг;

min, min, min, среднее среднее среднее КБП max max max 18,30 0,05 0, 1 19,47 0,12 0, КФК Цвет С.В., 20,75 0,17 0, Волчихинский 2 16,64 3,08 0, 18,25 0,08 0, КФХ Дорожин- 1 18,38 0,09 0, 18,52 0,10 0, ский А.В., Родин ский 2 6,71 2,57 0, 16,76 0,08 0, КФХ Суржик 1 17,91 0,16 1, 19,07 0,39 3, Н.И., Романов ский 2 5,30 3,40 0, 19,93 0,06 0, 1 19,97 0,06 1, ООО Вершинино, 20,00 0,06 2, Троицкий 2 7,23 0,57 1, ПДК 100 0,1 1, СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 4. ПРОБЛЕМЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ, ВОСПРОИЗВОДСТВА ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ, ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ Содержание Cd в семенах льна кроме КФХ «Дорожинский А.В.» и ООО «Вершинино» ко леблется по полям довольно в широких пределах. Так в КФХ «Цвет С.В.» от 0,05 до 0,17 мг/кг, а в КФХ «Суржик Н.И.» от 0,08 до 0,39 мг/кг. Оценивая уровень содержания Cd относительно ПДК равному 0,1 мг/кг, можно отметить загрязнение семян льна Cd в КФХ «Суржик Н.И.» и КФХ «Цвет С.В.». При этом КБП Cd представляет намного меньшую вели чину, чем по Zn — 0,57-3,4 %. Более низкие относительные накопления Cd в семенах льна масличного в ООО «Вершинино» и КФХ «Дорожинский А.В.». Оценивая уровень Cd по КБП можно сказать, что на потребление Cd растениями льна уровень содержания подвижного Cd в почве оказывает незначительное влияние.

Содержание Pb в семенах льна масличного варьирует по полям еще в более значительной степени, чем Cd. Например, в КФХ «Суржик Н.И.» его количество в семенах колеблется от 0,09 до 3,15 мг/кг, а в ООО «Вершинино» от 0,44 до 2,59 мг/кг. Меньшая изменчивость ха рактерна для КФХ «Дорожинский А.В.», где его уровень 0,16-0,22 мг/кг. Оценивая накопле ние Pb по средним показателям по полям можно отметить, что они составляют 1,11-1,17 мг/кг в КФХ «Суржик Н.И.» и ООО «Вершинино» и на уровне 0,19-0,37 мг/кг в темно-каштановых почвах КФХ «Цвет С.В.» и КФХ «Дорожинский А.В.», при ПДК в семенах равному 1,0 мг/кг. Превышение ПДК по Pb отмечается в Романовском и Троицком районах, при этом КБП по районам исследования составляет от 0,31 до 1,41 %. Следовательно, также как и по Cd накопление Pb в продукции связано с другими факторами.

Выводы В результате проведенных исследований установлено, что накопление в семенах льна мас личного Cd и Pb в слабой степени связано с уровнем содержания подвижных форм в почве и обусловлено действием почвенно-климатических факторов и возможности привноса из атмо сферы.

Литература 1. Соловьев В.Н. Мониторинг содержания ТМ в почвах Ярославской области. Агрохим.

Вестник № 5. 2009. — С 34-36.

2. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой доли подвижных форм металлов (Cu, Pb, Zn, Ni, Cd, Co, Cr, Mn) в пробах почв атомно-абсорбционным мето дом. РД 52.18.289-90.

3. Методические указания по атомно-абсорбционным методам определения токсических элементов в пищевых продуктах и пищевом сырье. МУ 01 — 19/47 — 11 — 92 ГКСЭН.



Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.