Влияние лантана на биологическую активность почв, урожай и качество растений

• Автор: Маладаев, Алексей Анатольевич
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ГЛАВА 1. РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В СИСТЕМЕ ПОЧВА

РАСТЕНИЕ

1.1 Распространение редкоземельных элементов

1.2 Биологическая роль лантана

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 3. АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАШТАНОВЫХ, СЕРЫХ

ЛЕСНЫХ ПОЧВ И СОДЕРЖАНИЕ В НИХ ЛАНТАНА

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ЛАНТАНА НА БИОЛОГИЧЕСКУЮ

АКТИВНОСТЬ ПОЧВ

4.1 Влияние лантана на целлюлозоразлагающую активность почв

под посевами разных культур

4.2.Потенциальная нитрифицирующая способность почв при внесении лантана под кукурузу и горох
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ЛАНТАНА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ
5.1 Действие лантана на прорастание семян растений
5.2 Кукуруза
5.3.Горох и овес
5.4 Свекла, редис и укроп
5.5 Картофель
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность. Сформулированные В.И. Вернадским (1965, 1992) основные принципы и проблемы биогеохимии определили место и роль биогенной миграции макро- и микроэлементов в биогеохимических процессах, отражающих степень вовлеченности их в биологический круговорот вещества и энергии. Биогеохимическая активность в системе порода - почва - растение неразрывно связана не только с надземной растительностью, но с деятельностью почвенной микрофлоры. В биологический круговорот вовлечены почти все химические элементы, в том числе и редкоземельные.
По распространенности в земной коре редкоземельные элементы сравнимы с Со, Cu, РЬ, содержание которых составляет 8-10'5 (Серебренников, 1951). В почвах уровень РЗЭ колеблется в пределах 0,01
0,003 %, в растениях - МО'7 - 16 мг/кг сухой массы (Кабата-Пендиас,

Пендиас, 1989; Протасова, Щербакова, Копаев, 1992).
В.Г. Минеев (2004) выделил среди основных задач агрохимии на современном этапе ее развития изучение круговорота и баланса элементов в земледелии, повышение биологической активности почв и мобилизации почвенного плодородия, а также влияния различных видов удобрений на эти процессы.
О положительном влиянии лантана и лантаноидов на биологические объекты было известно еще в начале прошлого столетия. Еще Дмитрий Николаевич Прянишников (1951) высказывал предположение о благоприятной роли РЗЭ, указывая на их наличие в фосфорных удобрениях. Лантаноиды могут аккумулироваться в фосфоритах и апатитах и других минералах. В апатит-нефелиновых рудах среднее содержание РЗЭ составляет 0,3 - 0,4%, в апатитовом концентрате около 1,1% TR203 (Булнаев, 1985,1997).
Одними из первых работ по изучению биологической роли РЗЭ были исследования A.A. Дробкова (1941), который установил активацию азотного

обмена в горохе под влиянием лантана. В дальнейшем работы были продолжены другими учеными, в том числе и зарубежными (Серебренников, 1959; Коган, 1961; Николаева, 1969; Власов и др. 1972; Bahadur 1976, Солодов, 1992; Абашеева и др. 1999, 2000, 2001,2005).
Активно изучаются РЗЭ в КНР, где применение оксидов РЗЭ достигло 75 тыс. т. (90% от мирового производства), в т.ч. 1,1 тыс. т. в земледелии на площади более 1,5 млн. га. Китайскими исследователями (Чжан и др., 1990; Wang, Shan, 2003; Ши и др, 2002, 2005; Zhengyi и др., 2004) обращается внимание на роль лантаноидов в физиологических процессах.
В современной агрохимии актуальным вопросом является мобилизация почвенного плодородия разными приемами, в т.ч. и нетрадиционными. Одним из таких шагов было создание нового лантансодержащего микроудобрения, полученного по адсорбционной технологии (Кожевникова и др., 1999; Абашеева, и др., Патент РФ № 214664, 2000). Новое микроудобрение оказывает положительное действие на ферментативную активность почв, повышает урожай бобовых культур, улучшает качество урожая (Абашеева и др., 1999; Митыпов, 2005).
При этом остается мало изученными вопросы влияния лантана на биологическую активность почв под посевами культурных растений, их урожайность и качественный состав, а также установления органов аккумуляции лантана в растениях.
Цель исследований - изучить влияние лантана на биологическую активность почвы, биопродуктивность и качественный состав растений. Задачи исследований:
• Определить содержание валовой и подвижной форм лантана в каштановой и серой лесной почвах.
• Выявить влияние лантана на целлюлозоразлагающую и потенциальную нитрифицирующую активность почв.
• Исследовать действие лантана на урожайность, химический состав кукурузы, гороха, овощных культур и картофеля.

числе в почвах Забайкалья, длительно пребывающих в мерзлом состоянии,

нитрификаторы малочисленны и нитратонакопление выражено слабее, чем в почвах умеренного климата (Клевенская, и др., 1983; Наплекова, 1983; Нимаева, 1992). Нитрифицирующие бактерии плохо развиваются при pH ниже 6, в слабо аэрируемых, холодных и засушливых почвах. Но в нейтральных почвах с благоприятным воздушным, гидротермическим режимом в результате нитрификации ежегодно может поступать в среднем до 300 кг/га азотной кислоты, что способствует повышению растворимости фосфора и уровня плодородия в целом (Ягодин, 1989). Аммонификация, как более универсальный процесс, протекает в более широком диапазоне экологических условий, так как осуществляется большой группой микроорганизмов с различными требованиями к качеству среды (Мишустин, 1989).
При наступлении теплого и более влажного периода (июль-август) отмечается максимум нитратонакопления, особенно, при паровании почвы, но под растениями, из-за усиления поглощения азота содержание N-N03 существенно снижается и часто обнаруживается в виде следов (Абашеева, Ракшаина, 1966; Абашеева, 1992; Убугунов и др., 2000; Ревенский, 2005).
Аммонификация органического азота протекает стабильнее и в почве

пахотных угодий количество N-NN4 бывает, как правило, выше, чем N-N03.
В почвах, наряду с минерализацией органических азотсодержащий веществ, протекает и обратный процесс, когда вновь образующийся минеральный азот иммобилизуется, в результате чего свыше 20 % усвояемого азота почвы, также как и азота удобрений, переходит в

недоступные для растений формы (Кореньков, Лаврова, 1974; Гамзиков, 1992; Кудеяров, 1989). Поэтому более полное вовлечение в биологический круговорот запасов почвенного азота и удобрений является показателем оккультуренности почв и обеспеченности растений доступными формами

элемента.