Влияние удобрений на накопление и доступность тяжелых металлов в дерново-подзолистой почве - Автореферат

Рядом исследователей (Черных, 1994,1999,2002; Ефремов,1988; Потатуева,1994; Овчаренко, 1997; Аристархов, 2000; Карпова, 2005) удобрения рассматриваются как возможный источник поступления в почву ТМ и микроэлементов. Особый интерес для изучения в длительных опытах представляют два аспекта проблемы: накопление ТМ в почве в связи с применением удобрений и их влияние на подвижность и доступность ТМ. Поэтому остается актуальным поиск новых эффективных методов и подходов для оценки подвижности и доступности ТМ в почве. Выявить закономерности влияния удобрений на подвижность и накопление различных форм цинка, кадмия и стронция в дерново-подзолистой почве многолетних стационарных полевых опытов. Показана возможность снижения поступления кадмия в растения и зерно ячменя путем внесения высоких доз цинка в почву при высоких буферных характеристиках почвы.Показано, что для получения объективной информации по оценке экологической обстановки и ее прогнозирования необходимо разрабатывать, стандартизировать и внедрять в практику новые эффективные доступные методы агроэкологического контроля почв и сельскохозяйственной продукции, а также продолжать изучение влияния видов и форм удобрений на доступность и накопление ТМ в почве.Для изучения влияния длительного применения удобрений на подвижность и накопление форм цинка, кадмия и стронция в почве в 2006-2007 г. проведены исследования в бессменном посеве ячменя по известкованному и неизвесткованному фону Длительного полевого опыта (ДПО) РГАУ-МСХА им. Опыт заложен в 1912 г. на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве и состоит из двух полей: с бессменными посевами различных культур и теми же культурами в севообороте. В опыте (на фонах по извести и без извести) в ДПО используют следующую схему пространственного размещения вариантов: N; P; K; O (контроль); NP; NK; PK; NPK навоз; NPK; навоз; О (контроль). Отбор проб из пахотного слоя почвы проводили тростевым буром в четырех точках по углам квадрата со стороной 0.9 м вблизи центра каждой делянки, пробы маркировали с учетом расположения и анализировали раздельно. Для исследования влияния минеральных удобрений и известкования на доступность и динамику поступления цинка в растения ячменя на дерново-подзолистой почве при разных уровнях загрязнения цинком в 2005-2006 г. проведены вегетационные опыты (методика Журбицкого, 1968) на почвах различного гранулометрического состава - дерново-подзолистой тяжелосуглинистой (РН - 6,5, К2О-165, Р2О5-350 мг/кг, гумус-3,5%) и дерново-подзолистой супесчаной (РН-5,55, К20-117 мг/кг, Р2О5-150 мг/кг, гумус 1,53 %) в пластиковых сосудах объемом 2 л.Рентгено-флуоресцентный метод анализа широко используется для экспрессного многоэлементного определения валовых форм тяжелых металлов в почве с середины прошлого века. С нашим участием разработан ОСТ 10-259-2000, позволяющий оперативно контролировать в почве общее (валовое) содержание свинца, цинка, меди, никеля, марганца, железа, хрома, стронция. Однако, в России в практике агроэкологического обследования почв принято использовать атомно-абсорбционный метод, на основе определения кислоторастворимых (5 М HNO3) и подвижных (ацетатно-аммонийный буферный раствор с РН 4.8 - ААБ) форм ТМ, для которых существуют официально утвержденные нормативы в виде ПДК и ОДК. Первый способ часто ошибочно отождествляют с валовым содержанием ТМ, определение которого требует применения высокотоксичной плавиковой кислоты или сплавления со щелочью, что усложняет и удорожает анализ. Для оценки подвижности ТМ методом РФА предложены два подхода - извлечение подвижных форм металлов из ААБ вытяжки селективным сорбентом - целлюлозным фильтром с иммобилизированными диэтилентриаминотетраацетатными (ДЭТАТА) группами, а также прямое накопление подвижных форм ТМ из водно-солевой суспензии почвы тем же накопителем с последующим анализом концентрата методом РФА или ААС после реэктракции.Для изучения влияния длительного применения удобрений на подвижность и накопление форм цинка, кадмия и стронция в почве в 2007 г. проведены исследования в бессменном посеве ячменя ДПО по известкованному и неизвесткованному фону с использованием предложенных подходов и методик (глава 3), которые подтвердили их эффективность. Так статистическая обработка данных определения методом РФА общего содержания стронция (табл.2) показала, что многократное и регулярное (1 раз в 6 лет) применение извести в ДПО не привело к его накоплению в почве. Общее содержание стронция (мг/кг, показаны доверительные интервалы и линии трендов) в легкосуглинистой почве вариантов ДПО с фосфорными удобрениями (черные маркеры) и без (светлые маркеры) с учетом расположения вариантов Однако, при использовании различных стронций содержащих удобрений и мелиорантов, особенно конверсионного мела (КМ), содержащего около 1,5 % стабильного стронция по мнению ряда авторов (Литвинович, 2000; Маковский, 2004, 2008; Дричко, 2002) может привести к опасному накоплению стронция, в том числе в длительном последействии. Более детальный анализ данных по пахотном