Влияние тяжелых металлов на урожайность и качество сельскохозяйственной продукции в условиях серых лесных почв Чувашской Республики

• Автор: Потапов, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Чебоксары
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Основные понятия о «тяжелых металлах»

1.2. Экологические проблемы современного земледелия

1.3. Источники поступления тяжелых металлов в почву

1.4. Приемы снижения фитотоксичности ТМ в почве

Глава 2. МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методика полевых опытов и лабораторных исследований

2.2. Почвенные, агротехнические и метрологические условия 1997-1999г.г

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава 3. ИЗМЕНЕНИЯ АГРОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ДЕТОКСИКАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
3.1. Транслокация ТМ в серой лесной почве
3.2. Влияние агромелиорантов на содержание в почве меди, цинка, свинца и кадмия
3.3. Влияние ТМ и приемов детоксикации на основные агрохимические показатели почвы
Глава 4. ВЛИЯНИЕ ТМ И ПРИЕМОВ ДЕТОКСИКАЦИИ НА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ
4.1. Изменение химического состава вико - овсяной
смеси в условиях детоксикации ТМ
4.2. Последействие ТМ и приемов их детоксикации на химический состав зерна и соломы озимой ржи
4.3. Последействие ТМ и приемов их детоксикации на химичес -кий состав картофельного растения

4.4. Корреляционная зависимость ТМ в почве и растениях
Глава 5. ВЛИЯНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И ПРИЕМОВ ИХ ДЕТОКСИКАЦИИ НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
5.1. Изменение урожайности вико - овсяной смеси в условиях детоксикации почвы
5.2. Последействие ТМ и приемов их детоксикации на урожайность озимой ржи
5.3. Последействие ТМ и приемов их детоксикации на урожайно-стькартофеля
Глава 6. ВЛИЯНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И ПРИЕМОВ ИХ ДЕТОКСИКАЦИИ НА КАЧЕСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
6.1. Влияние ТМ и приемов их детоксикации на качество сена ви-ко-овсяной смеси
6.2. Последействие ТМ и приемов их детоксикации на качество зерна и соломы озимой ржи
6.3. Последействия ТМ и приемов их детоксикации на качество клубней картофеля
Глава 7. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОДУКТИВНОСТИ ЗВЕНА ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА
7.1. Биоэнергетическая оценка
7.2. Экономическая оценка
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность темы. В настоящее время наметившаяся тенденция увеличения содержания ТМ в почвах сельхозяйственных угодий, особенно вблизи промышленно - развитых центров, вызывает особую обеспокоенность, так как многие хозяйства, расположенные в этой зоне, как правило, обеспечивают горожан многими продуктами питания, в том числе овощами и фруктами. Данное обстоятельство делает необходимым проведение мониторинга за содержанием ТМ в почвах, а на загрязненных участках - проведение агротехнических и агрохимических мероприятий по их детоксикации. Таким образом, вопросы восстановления плодородия загрязненных почв ТМ и разработки комплексных мер по их детоксикации в нынешних условиях приобретают большую агроэкологи-ческую, социальную значимость и становятся одними из наиболее сложных проблем агробиоценоза.
Степень изученности. Многочисленные исследования, проведенные за последние десятилетия, свидетельствуют о сложном характере взаимодействия ТМ с почвенной средой, где основными показателями являются не только свойства самих металлов и почвенно- климатические условия, но и биологические особенности самих растений. Все это приводит к необходимости проведения специальных исследований в каждой почвенно-климатической зоне, которые способствовали бы более глубокому пониманию характера взаимодействия ТМ с почвенной средой и их транслокации в системе «почва - растения», а в итоге позволили бы разрабатывать конкретные агроприемы по их детоксикации
Цель и задачи исследований. Для Чувашской Республики проблема очищения (детоксикации) почвы от ТМ особенно актуальна, так как ее небольшая территория насыщена промышленными, в том числе химическими предприятиями. Кроме этого, она имеет очень сложную и сильно рассеченную сеть автомобильных и железных дорог, которые, как известно, считаются приоритетными загрязнителями окружающей среды ТМ. С 1977 по 1993 год Институтом экспериментальной метрологии НПО "Тайфун" обследованы почвы

Внесение трепела, как и извести, привело к снижению количества под-вижной формы цинка и увеличению его валовой формы. Так, по сравнению с фоновым загрязнением, содержание подвижной формы цинка снизилось в первом году исследования с 75,3 до 25,5 мг/кг или в 3 раза, во втором - с 53,0 до
19,2 мг/кг или в 2,8 раза и в третьем - с 48,3 до 18,6 мг/кг почвы или в 2,6 раза. Его влияние на подвижность цинка превысило действие извести в первом году исследования на 14, во втором - на 38 н в третьем - на 35 %, по характеру дей-
® ствия известь и трепел отличались. Если при внесении извести в почву содержание подвижной формы цинка мало изменялось по годам исследований, то при внесении трепела оно последовательно убывало. Так, в первом году исследования оно снизилось до 28,5, во втором - до 19,2 и в третьем - до 18,6 мг/кг почвы. Таким образом, за три года исследования, под влиянием трепела содержание подвижной формы цинка снизилось на 27 % (рис.7). По степени влияния на валовое содержание цинка действие трепела мало отличалось от действия
* извести, но по эффективности оно превосходило её. В первом году исследования после внесения трепела в почву содержание валовой формы цинка по сравнению с фоновым загрязнением выросло с 108,8 до 156,3 мг/кг (44 %), во втором - с 138,1 до 216,0 (56 %) и в третьем - с 120,2 до 186,0 мг/кг почвы (35 %), а по сравнению с известковым фоном на 8,6 мг/кг или на 35 % (рис.8). При внесении трепела содержание валовой формы цинка к концу исследования оставалось выше, чем в первом году, что не наблюдалось при внесении извести.
* Использование навоза в качестве детоксиканта ТМ первоначально вызвало снижение подвижной формы цинка, а потом его действие спровоцировало её увеличение. Так, к концу первого года исследования содержание подвижной формы цинка по сравнению с фоновым загрязнением снизилось с 75,3 до 42,1 мг/кг почвы или на 44 %, но в дальнейшем оно увеличилось и к концу второго года исследования достигло уровня 87,2 мг/кг почвы, или увеличение составило