Экологическая оценка содержания микроэлементов (Zn, Cu, Co, Mo, Cr, Ni) в агроэкосистемах лесостепной зоны юго-западной части ЦЧО

• Автор: Хижняк, Роман Михайлович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. Микроэлементы в агроэкосистемах: физиологическая роль, содержание, нормирование (Обзор литературы)

1.1. Физиологическая роль микроэлементов

1.2. Содержание микроэлементов в почвах и растениях

1.2.1. Содержание микроэлементов в почвах

1.2.2. Содержание микроэлементов в растениях

1.3. Нормирование содержания микроэлементов в почвах и растениеводческой продукции

1.3.1. Нормирование содержания микроэлементов в почве

1.3.2. Нормирование содержания микроэлементов в растениеводческой продукции

Глава 11. Условия и методы проведения исследования

2.1. Агроклиматические особенности Белгородской области
2.2 Характеристика почвенного покрова Белгородской обла-

2.3. Методика агрохимического обследования
Глава 111. Экологическая оценка содержания микроэлементов в почвах
3.1. Цинк
3.2. Медь
3.3. Кобальт
3.4. Молибден
3.5. Хром
3.6. Никель
Глава IV. Экологическая оценка содержания микроэлементов в растениеводческой продукции
4.1. Цинк
4.2. Медь
4.3. Кобальт
4.4. Молибден
4.5. Хром
4.6. Никель
Глава V. Биологический круговорот микроэлементов в агроэкосистемах
Белгородской области
ВЫВОДЫ
Приложения
Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Среди множества проблем, стоящих перед человечеством, охрана окружающей среды и обеспечение экологической безопасности являются одними из самых важных. Интенсивное промышленное и сельскохозяйственное использование природных ресурсов вызвало существенное изменение в биогеохимическом круговороте многих микроэлементов: изменились направления и темпы миграции, переместились зоны их выноса и накопления (Черных и др., 2001).
В современном земледелии низкая обеспеченность почв подвижными формами микроэлементов является одним из негативных факторов, отрицательно влияющих на урожайность и качество продукции сельскохозяйственных культур (Соколов и др., 2008; Лукин, 2011; Черников и др., 2013). В живых организмах они входят в состав ферментативного и витаминного комплексов. Дефицит микроэлементов в почве создает барьеры для поглощения растениями отдельных макроэлементов.
В то же время актуальной проблемой, связанной с процессами деградации окружающей среды, является загрязнение компонентов биосферы разными поллютантами, в том числе металлами (Щербаков, Васенев, 1996). Практически все микроэлементы при их высокой концентрации могут стать токсичными для растений и человека. Оценка содержания микроэлементов в агроэкосистемах является важным звеном агроэкологического мониторинга, результаты которого используются для построения рациональных, экологически безопасных систем удобрения сельскохозяйственных культур в современном земледелии.
Цель и задачи исследования.
Цель исследований заключалась в проведении экологической оценки содержания микроэлементов Щп, Си, Со, Мо, Сг, №) в агроэкосистемах лесостепной зоны юго-западной части ЦЧО.

Для достижения цели нашего исследования были решены следующие задачи:
1. Проведена экологическая оценка содержания подвижных форм микроэлементов в пахотном слое почв на основе данных сплошного агрохимического обследования и локального мониторинга.
2. Изучены закономерности биогеохимической миграции микроэлементов в профиле пахотных почв.
3. Установлены размеры накопления микроэлементов в продукции дикорастущих и культурных растений.
4. Установлено содержание микроэлементов в органических и минеральных удобрениях, мелиорантах.
5. Изучены закономерности биологического круговорота микроэлементов в агроэкосистемах.
Объект исследования - агроэкосистемы Белгородской области, входящие в лесостепную зону юго-западной части ЦЧО.
Предмет исследования - закономерности распределения микроэлементов в агроэкосистемах.
Научная новизна. Впервые изучено содержание микроэлементов в различных органических удобрениях и мелиорантах, рассчитан баланс микроэлементов в агроэкосистемах. Уточнены фоновые уровни содержания микроэлементов в целинном и пахотном чернозёме выщелоченном. Установлены коэффициенты биологического поглощения микроэлементов дикорастущими и культурными растениями на чернозёме выщелоченном. Рассчитаны коэффициенты использования запасов подвижных форм микроэлементов пахотного слоя растениями подсолнечника, кукурузы и сои.
Практическая значимость работы. Исследования осуществлялись в рамках реализации Федеральной целевой программы «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006-2010 годы и на период до 2012 года». Полученная информационная база содержания подвижных

го загрязнения @с), который отражает дифференциацию загрязнения почв населенных пунктов тяжелыми металлами:

Zc = 'L Кс1 - (п-1)

где п - число конкретных ингредиентов;
К - коэффициент концентрации элемента, который равен частному от деления массовой доли элемента в загрязненной и фоновой почвах.
Экологическая оценка степени загрязнения почв элементами проводится по показателю суммарного загрязнения (2с) и по оценочной шкале, представляющей собой совокупность градаций, которые разработаны на основе информационной базы о состоянии здоровья людей, которое проживает на территории с различным уровнем загрязнения почв элементами (табл. 1.2).
Таблица 1.
Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв
по суммарному показателю (Методические указания по оценке ..., 1987)
Кащгория загрязнения почв Величина гс Изменение показателей здоровья населения в очагах загрязнения
Допустимая <16 Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимум функциональных отклонений
Умеренно опасная 16-32 Увеличение общего уровня заболеваемости
Опасная 32-128 Увеличение общего уровня заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушением функционирования сердечно-сосудистой системы
Чрезвычайно опасная >128 Увеличение заболеваемости детского населения, нарушение репродуктивной функции женщин (увеличение случаев токсикоза беременности, преждевременных родов. мсртворождаемости. гипотрофии новорожденных)