Фитомелиорация и фиторемедиация почв сельскохозяйственного назначения с различной степенью окультуренности и экологической нагрузки

• Автор: Постников, Дмитрий Андреевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 271 с. : ил.

1. Введение

Глава 1.Обзор литературы

2. 1.1 Фитомелиорация и с значение для современного земледелия

3. 1.2 Экологические подходы в развитие теории и практики применения сидеральных культур
4. 1.3 Сущность и значение аллелопатии, как вспомогательного фактора фитомслиорации по проблеме экологизации земледелия
6. 1.5 Экологические проблемы при утилизации осадков сточных вод ОСВ для повышения почвенного плодородия.

7. 1.6 Фиторемедиация и е виды при использовании в прикладной экологии.

8. 1.6.1 Биологические механизмы аккумуляции тяжелых металлов.

9. 1.6.2 Поглощение тяжелых металлов корнями растений.

. 1.6.3 Транспорт тяжелых металлов в растениях

. 1.7 Прикладные аспекты био и фиторемедиации при очистке загрязненных компонентов экосистем.
Глава 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
. 2.1 Исследования в Германии в условиях почвенной культуры с горчицей белой и рапсом.
. 2.2 Исследования в водной культуре с горчицей белой.
. 2.3 Опыты с почвенной культурой при использовании горчицы белой и ячменя ДАОС.
. 2.4 Исследования в Московском отделении ВИР при использовании горчицы белой и сафлора
. 2.5 Модельные опыты в почвенной культуре по фиторемедиации
. 2.6 Полевые опыты по изучению выращивания семенного картофеля на загрязненных тяжелыми металлами почвах, как альтернативного приема фиторемедиации Владимирская обл., ВНИПТИЮУ
. 2.6.1 Описание объектов и методов исследований
. 2.7 Полевые опыты по изучению выращивания семенного картофеля на загрязненных тяжелыми металлами почвах, как альтернативного приема
фиторемедиации Владимирская обл., ВНИПТИОУ
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 3 Влияние мобилизационной способности горчицы белой и рапса на итоговое содержание доступного фосфора в почве в условиях почвенной культуры.
. 3.1 Влияние различного содержания фосфора в почве опытных вариантов на рост и развитие растений горчицы белой и рапса
. 3.2 Влияние различной степени обеспеченности почвы доступным фосфором на урожайность опытных растений.
. 3.3 Влияние различной степени обеспеченности почвы доступным фосфором на содержание его в растениях горчицы белой.
. Выводы
Глава 4 Обоснование экологического значения корневых выделений и их идентификация при росте и развитии горчицы белой в условиях водной культуры
. 4.1 Влияние различной степени обеспеченности питательного раствора фосфором на биометрические показатели и накопление фосфора горчицей белой в условиях водной культуры
. 4.2 Результаты анализа растительной массы на содержание фосфора
. 4.3 Влияние корневых выделений белой горчицы на подкисляющее действие в испытуемых растворах деионизированной воды
. 4.4 Тест реакция выделяемых органических кислот растениями белой горчицы и их идентификация в условиях водной культуры.
. Выводы
Глава 5 Фитомелиоративное влияние растений горчицы белой на содержание доступного фосфора в почве и продуктивность растений ячменя во 2 год испытаний в условиях летней оранжереи
. 5.1 Влияние различных вариантов внесения фосфорных удобрений на развитие и продуктивность горчицы белой
. 5.2 Влияние различной степени доступности фосфора в почве на накопление фосфора растениями горчицы белой.
. 5.3 Влияние последействия изучаемых приемов и сидерального эффекта горчицы белой на продуктивность ярового ячменя
. 5.4 Содержание фосфора и калия в соломе ячменя в последействии изучаемых приемов.
.5.5 Влияние внесения фосфорных удобрений и модельной сидерации на содержание подвижного фосфора в почве.
. Выводы.
ГЛАВА 6 Экологическое обоснование фитомелиорации при использовании традиционных и новых культур в полевых условиях.
. 6.1 Фенологические и биометрические наблюдения и учеты
. 6.2 Продуктивность растений горчицы белой и сафлора
. 6.3 Накопление фосфора и калия растениями горчицы белой и сафлора в фазе полного цветения
. 6.4 Агрохимическая характеристика почвы опытного участка и влияние растений горчицы белой и сафлора на содержание фосфора и калия в последействии.
. 6.5 Влияние последействия запашки сафлора и горчицы белой на микробиологическую активность почвы9
. Выводы.
Глава 7 Изучение возможностей фиторемедиации загрязненных почв сельскохозяйственного назначения при внесении осадка сточных вод на модельных опытах.
. 7.1 Влияние различных доз вносимого осадка сточных вод ОСВ на биометрические показатели и урожайность горчицы белой.
.7.2 Изучение фиторемедиационных свойств горчицы белой при выращивании на почве с различным загрязнением тяжелыми металлами
. 7.3 Агрохимическая характеристика и анализ содержания тяжелых металлов в почве опытных вариантов при проведении модельной фиторемедиации.
. Выводы.
Глава 8 Экологическое обоснование фиторемедиации загрязненных почв сельскохозяйственного назначения при использовании горчицы белой, сафлора и пиона молочноцветкового.
. 8.1 Влияние внесения различных доз ОСВ на урожайность горчицы белой
. 8.2 Влияние различного уровня загрязнения пахотного слоя почвы опытного участка на накопление тяжелых металлов в надземной и корневой массе растений горчицы белой.
. 8.3 Определение коэффициента биологического поглощения тяжелых металлов горчицей белой и определение экологической эффективности фиторемедиации загрязненной почвы
. 8.4 Влияние различных доз внесения ОСВ на урожайность сафлора.
. 8.5 Изучение влияния различных доз вносимого осадка сточных вод в почву на накопление тяжелых металлов растениями сафлора .
. 8.6 Влияние дозы вносимого осадка по вариантам опыта на вынос сафлором тяжелых меч алло в из почвы.
. 8.7 Влияние четырехлетнего цикла фиторемедиции на содержание тяжелых металлов в пахотном слое почвы в зависимости от различной дозы вносимого осадка сточных вод
. 8.8 Фиторемедиация техногенно нагруженных ландшафтов при использовании пиона молочночветкового i i .
. Выводы
. Глава 9. Получение семенного картофеля при возделывании на почве с высоким содержанием тяжелых металлов без предварительной фиторемедиации
. 9.1 Влияние обработки клубней картофеля на рост и развитие картофеля по вариантам опыта
. 9.2 Влияние предпосадочной обработки клубней картофеля в растворах 2хлорэтилфосфоновой кислоты и симбионта на биологическую продуктивность и структуру урожая
. 9.3 Влияние уровня загрязнения пахотного слоя почвы тяжелыми металлами при рециклинге осадков сточных вод на накопление токсикантов в клубнях картофеля.
. Выводы
. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
. Предложения производству
. Библиографический список
. Приложения
Научное обоснование фитомслиорации и фиторемедиации почв сельскохозяйственного назначения.
Введение


Активность почвы возросла в период посева озимой ржи на ,9,8 по сравнению с контролем, а по отношению к навозу и минеральным удобрениям на 9,0 ,4 . Более энергичная деятельность микроорганизмов отмечалась при запашке редьки масличной. От использования редьки масличной и горчицы белой в поукосных посевах на зеленое удобрение урожайность зерна озимой ржи в среднем за годы исследований возросла на 6,6 7,3 цга по сравнению с вариантом без удобрений и на 0,9 2,8 цга в сравнении с вариантом с навозом и . При запашке пожнивных сидератов получена также существенная прибавка урожая ячменя. Она составила после редьки масличной 7,9 цга, горчицы белой 3,8 ц, а там, где вносили навоз, урожайность ячменя увеличилась на 3 цга, по фону минеральных удобрений на 4,4 цга, показано, что использование капустных культур в промежуточных посевах на зеленое удобрение экономически выгодно. В то же время в научных иностранных обзорах приводятся часто совершенно противоречивые сведения. Сообщается, что свежие растительные остатки зерновых колосовых и особенно капустных рапса, горчицы и др. Как указывает в своей работе Давис Ю. К. vi основная ошибка в исследованиях это приверженность западных ученых технологии почвозащитного земледелия. При данной системе сложно ослабить токсичное действие растительных остатков, так как их не заделывают в почву сразу, где сравнительно быстро протекает частичная инактивация различных органических соединений при ферментации растительной массы. Экологизация отечественного земледелия в настоящее время идет по пути развития новых подходов в этом направлении, более глубокое изучение проблемы становится возможным благодаря развитию современных методов исследования. Анализируя приведенные материалы из научных источников по проблеме объяснения механизма экологического воздействия различных растений, используемых в качестве сидератов на показатели почвенного плодородия и продуктивность возделываемых культур следует подчеркнуть, что для понимания всего комплекса констеляционного действия сидератов на компоненты агроценоза необходимо перейти к рассмотрению и анализу такого скрытого фактора фитомелиорации как аплелопатия сидеральиых культур с целью детализации выделительной функции растений в корневой зоне. Сущность и значение аллелопатии, как вспомогательного фактора фнтомелнорации но проблеме экологизации земледелия. Одной из наиболее актуальных фундаментальных проблем современной экологии является проблема взаимоотношений между живыми организмами в сообществах, так как от них зависят устойчивость, продуктивность и направленность развития экосистем Матвеев Н. М . По определению известного эколога Реймерса Н. Проведенные исследования по изучению растительных выделений для экологически сбалансированного функционирования сукцессий при взаимодействии растений в парцеллярных сообществах отражено в работах многих авторов Айзенман Б. Е., Смирнов В. В., Бондаренко А. С. , Головко Э. А. , Гродзинский А. М. , Гродзинский А. М., Головко Э. А., Горобец С. А. и др. Иванов В. П. , Мороз П. А. , Рощина В. Д., Рощина В. В. , Телитченко М. М., Остроумов С. А. . В монографии профессора Иванова В. П. приводятся материалы из переизданных трудов академика Д. Н. Прянишникова, из которых следует, что в условиях Ротамстедской опытной станции Англия, где пшеница по пшенице высевалась бессменно в течение лет, а ячмень в течение лет и при этом никаких явлений отравления корневыми выделениями, не устранимых удобрениями, не было обнаружено. Далее Иванов В. Г1. Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева ТСХА. Результаты этих опытов с зерновыми культурами при бессменном посеве на одном и том же поле в течение десятилетий полностью совпадают с опытами Ротамстедской опытной станции. Экспериментально обоснованного представления об экологической роли растительных выделений в формировании и развитии фитоценозов до сих пор нет, и данный вопрос по результатам разных авторов окончательно не выяснен Миркин Б. М. , Работнов Т. А , i Е. Исходные теоретические принципы аллелонатии были сформулированы академиком В. Н. Сукачевым .