Влияние различных агротехнологий на содержание тяжелых металлов в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья

• Автор: Кошеленко, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 191 с.

1. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВАХ, РАСТЕНИЯХ

ЕЕ Состояние соединений тяжелых металлов в различных типах почвы

1.2. Соединения Мп, Си, 2лл. РЬ, Сё, Со в почвах Краснодарского края

ЕЗ. Биологическая роль тяжелых металлов

1.4. Удобрения, пестициды и другие средства химизации

сельского хозяйства - источники возможного загрязнения почв тяжелыми металлами

Е5. Агрохимическое и экономическое нормирование содержания тяжелых металлов в пахотном слое почвы

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.Е Схема стационарного многофакторного длительного опыта

2.2. Почвенно-климатические условия проведения исследований

2.3. Погодные условия в годы проведения исследований

2.4. Условия и методики анализа почвенных образцов чернозема выщелоченного на содержание тяжелых металлов, фосфатов, азота
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.Е Влияние технологий возделывания озимой пшеницы на содержание тяжелых металлов в пахотном слое почвы
3. Е Е Динамика валового содержания и подвижных форм марганца, меди, цинка и кобальта в пахотном слое чернозема выщелоченного
З.Е2. Корреляционная связь валового содержания марганца и подвижных форм соединения цинка и меди в почве
З.ЕЗ. Мониторинг изменения содержания свинца и кадмия в пахотном слое чернозема выщелоченного при возделывании озимой пшеницы
3.2. Влияние системы основной обработки почвы на содержание тяжелых металлов в пахотном слое чернозема

66-71 71
выщелоченного
3.3. Распределение соединений марганца, меди, цинка, свинца, кадмия, кобальта по почвенным слоям в черноземе
выщелоченном Западного Предкавказья 80
3.4. Влияние различных агрохимических показателей чернозема выщелоченного на трансформацию соединений марганца,
кобальта, меди, цинка, свинца и кадмия 90
3.4.1. Влияние содержания фосфатов на трансформацию соединений Мп, Си, 2п, РЬ, Сс1, Со в пахотном слое
чернозема выщелоченного Западного Предкавказья 91
3.4.2. Влияние различных агрохимических показателей на содержание соединений меди, цинка, свинца и кадмия в пахотном слое чернозема выщелоченного Западного Предкавказья 98
3.5. Влияние системы защиты растений и погодно климатических условий на накопление марганца, меди, цинка, свинца, кобальта и кадмия в пахотном слое чернозема выщелоченного и растениях озимой пшеницы
4. ВЫНОС ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ С УРОЖАЕМ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
4.1. Содержание тяжелых металлов в растениях и зерне озимой пшеницы сорта «Нота»
4.2. Вынос тяжелых металлов с урожаем озимой пшеницы
4.3. Баланс марганца, меди, цинка, свинца, кадмия и кобальта в пахотном слое чернозема выщелоченного
ВЫВОДЫ ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

В 70-е годы XX века «тяжелые металлы» называли микроэлементами и велись активные исследования по их влиянию на рост и развитие растений, животных, жизнедеятельности человека. Многочисленными исследованиями было установлено, что эти элементы активно участвуют в биологических процессах, входят в состав многих ферментов, витаминов. Для животных организмов источниками микроэлементов являются растения, усваивающие их из почвы. Но избыточное содержание этих элементов в почве оказывает токсическое воздействие на развитие живых организмов и растений.
Химизация земледелия, применение кормовых добавок в животноводстве, загрязнение воздуха и воды промышленными отходами способствовали накоплению тяжелых металлов в почве.
В почвах, загрязненных тяжелыми металлами, сильно ингибируются или вовсе прекращаются биологические процессы, нарушаются процессы гумификации и минерализации органического вещества, изменяется состав биоты в негативном направлении.
Загрязнение почвы тяжелыми металлами оказывает отрицательное влияние на растительные экосистемы, на почвенные микробиологические ценозы, снижается нитрифицирующая активность почв, усиливается развитие грибного мицелия, наблюдается ограничение разложения целлюлозы, снижается ферментативная активность почв.
При характеристике загрязненности почв трудно использовать широко применяемые при оценке воды, воздуха, продуктов питания и кормов понятие «предельно допустимые концентрации» тех или иных загрязняющих веществ.
Актуальность проблемы. Очень часто при изучении техногенного загрязнения окружающей среды встает вопрос об оценке защитных возможностей почв по отношению к тяжелым металлам (ТМ). Ущерб, наносимый загрязнением почв тяжелыми металлами (ТМ), в большой

выпадения осадков. При иссушении верхнего слоя они сильно уплотняются и образуют почвенную корку.
Повышение влажности почвы ухудшает газообмен в пахотном слое, может вызывать заболачивание, оглеение при избыточном увлажнении, что ведет к снижению ОВП почвы, уменьшению подвижности микроэлементов. Кроме того, обильные осадки оказывают «вымывающий эффект», тяжелые металлы вымываются в подпахотные горизонты. Промывание водой почв, загрязненных тяжелыми металлами, используют в практике как один из способов очистки пахотного слоя почвы от тяжелых металлов.
При характеристике загрязненности почв трудно использовать широко применяемые при оценке воды, воздуха, продуктов питания и кормов предельно-допустимые концентрации (ПДК) тех или иных загрязняющих веществ. Одна из причин - многообразие форм соединений элементов в почвах и факторов, влияющих на доступность этих элементов для растений, возможный токсичный эффект. Растения усваивают ионы тяжелых металлов в подвижной форме — водно-растворимая и обменная формы.
Многочисленными исследованиями определен оптимальный уровень содержания подвижных форм тяжелых металлов в почве и оценка накопления их в растениях (табл. 21) [86, 87].
Таблица 21 - Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почве (мг/кг почвы) и диагностическая оценка в растениях (мг/кг сухой массы)
Степень обеспеченности почв Марганец (Мп) Медь (Си) Цинк (2п) Кобальт (Со)
Очень низкая 1 0,3 0,2 0,2
Низкая 1-10 0,3-1,5 0,2-1 0,2
Средняя 20-50 2-3 2-3 1,5
Высокая 60-100 4-7 4-5 4
Очень высокая 100 7 5
Дефицит элемента в растении 15-25 2-5 10-20 0,2
Норма для растения 20-300 5-20 27-50 0,2-1,0
Токсичная концентрация 300-500 >20,0 >50,0 >15,0