Эколого - агрохимическая оценка последействия длительного  рименения минеральных удобрений на накопление тяжелых металлов в почве

Интенсивное использование почв в сельскохозяйственном производстве приводят к заметным изменениям их агрохимических свойств, зависящих  от  вида культур, условий их возделывания, величины урожайности, химического состава и доз применяемых удобрений. Исследования на лугово-каштановых почвах показали, что содержание железа, марганца, меди и кадмия выше, чем на легких светлых сероземах, а цинка и свинца на одном уровне.

Введение: В результате многоплановой деятельности человека формируется техногенный круговорот воды и минеральных веществ, включающий значительные объемы тяжелых металлов. Среди тяжелых металлов приоритетные загрязнители почв Казахстана следующие: медь, никель, цинк, кобальт, свинец и кадмий, которые относятся к первому и второму классам опасности. В настоящее время наблюдается комплексное загрязнение земель тяжелыми металлами, что усиливает их негативное воздействие на объекты окружающей среды. При любом направлении земледелия, в том числе и биологическом, не избежать применения минеральных удобрений. Во всем цивилизованном мире известна роль минеральных и органических удобрений – как эффективных агрохимических средств повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур. С минеральными удобрениями неизбежно вносят в почву содержащиеся в них в виде примесей токсические элементы, обладающие способностью накапливаться в пищевых цепях и представляющие угрозу для здоровья человека и животных. Поэтому для сельскохозяйственного производства, сохранения устойчивости агроценозов, необходим научно-обоснованный прогноз последствий применения минеральных и органических удобрений на основе проведения постоянного агроэкологического мониторинга.

Задача исследовании: Нельзя не признать, что существенным недостатком многих удобрений является наличие в них сопутствующих балластных элементов, таких как фтор, хлор, натрий и более токсичных тяжелых металлов: кадмия, свинца, никеля и др. Поэтому для сельскохозяйственного производства, сохранения устойчивости агроценозов, необходим научно- обоснованный прогноз последствий применения минеральных и органических удобрений на основе проведения постоянного агроэкологического мониторинга. Накопление тяжелых металлов в почве нарушает физико-химическое равновесие и способствует нарушению почвенно-поглощающего комплекса, изменению структуры почвы, деградации гумуса и потере плодородия. В этой связи возникает настоятельная необходимость учета содержания наиболее распространенных тяжелых металлов в системе почва- растение- удобрение, при систематическом внесении высоких доз минеральных удобрений.

Материал и методы исследования: Под руководством академика Р.Е Елешева   более 30 лет на стационарных полевых опытах кафедры «Агрохимии и почвоведения» на шестипольных севооборотах: овоще-кормовом на легких светлых сероземах и кормовом на     лугово-каштановых      тяжело-суглинистых     почвах,      учебно-опытной     станции «Агроуниверситет» Казахского национального аграрного университета, расположенного в северо- восточном направлений от г. Алматы, проводились исследования по определению содержания валовых форм тяжелых металлов в почвах и растениях. Их целью являлось установление закономерности и взаимосвязи между элементным составом почвы и растений с последующей оценкой экологической чистоты выращиваемой продукции. Многолетние длительные стационарные опыты кафедры агрохимии и почвоведения показали, что интенсивное использование почв в сельскохозяйственном производстве привели к заметным изменениям их агрохимических свойств, зависящих от вида культур, условий их возделывания, величины урожайности, химического состава и доз применяемых удобрений, т.е. баланса элементов питания в системе почва- растение – удобрения.  При этом установлено, что процесс освоения целинных, светлых сероземов   и лугово- каштановых почв вызывающий усиление минерализации органического вещества и интенсивное использование элементов питания культурами приводят к существенным потерям гумуса. Исследования показали, что внесение минеральных удобрений в дозах от 120 до 180 кг/га д.в. азота, 120- 360 кг/га д.в. фосфора и 100-150 кг/га д.в. калия не оказывают существенного влияния на изменение содержания тяжелых металлов легких светлых сероземов. Если содержание железа повышается по вариантам на 5-6 г/кг почвы, марганца на 0,2г/кг и кадмия на 0,5 мг/кг почвы, то содержание меди и свинца остаются на одном уровне с контрольным вариантом. Содержание цинка при внесении удобрений имеет тенденцию к снижению на 0,3 мг/кг почвы. Исследования на лугово-каштановых почвах показали, что содержание железа, марганца, меди и кадмия выше, чем на легких светлых сероземах, а цинка и свинца на одном уровне. С целью определения влияния удобрений на характер накопления тяжелых металлов в зерне кукурузы были отобраны образцы растений в фазу полной спелости. Химический анализ показал, что содержание тяжелых металлов в зерне кукурузы было в 2-10 раз ниже ПДК. Определенного влияния удобрений на их концентрацию не установлено. Такое незначительное изменение содержания тяжелых металлов в растениях кукурузы при внесении удобрений можно объяснить слабой подвижностью их в щелочной среде почвы с одной стороны и незначительным содержанием их в удобрениях – с другой.

Вывод: Основным компонентом агро(эко) системы является  растение. Элементарный химический состав растений, будучи генетически запрограммированным, является величиной постоянной, определяя постоянный спрос растений на тот или иной элемент, который должен удовлетворятся за счет запасов среды обитания. Дефицит или избыток элементов в среде оказывает влияние на стабильность элементного состава, причем избыток воздействует больше, чем недостаток. Анализ растений на содержание тяжелых металлов показывает, что длительное и систематическое внесение возрастающих норм минеральных удобрений не приводит к повышению содержания тяжелых металлов предельно допустимой концентрации. В заключение следует сказать, что состояние плодородия почв и интенсивность химизации является зеркалом уровня хозяйствования, проявлением нашей культуры и морали. Только наука почвоведение, агрохимия  и экология в союзе с другими должна формировать научное обеспечение процесса управления плодородием и продуктивность земель.

 

 Литература

  1. Алексеев Ю.В Тяжелые металлы в почвах и растениях.- Л.: Агропромиздат, - 142с.
  2. Овчаренко М.М.     Реакция почвенной среды и кальция на содержание тяжелых металлов в растениях // Агрохимический вестник, 2001, № – с 24-27.
  3. Лебедовский И.А. Оценка содержания тяжелых металлов в черноземе выщелоченном при длительном применений удобрений// Агрохимический вестник, 2010, №- с. 13-16
  4. Минеев В.Г., Дебрецени Б., Мазур Т. Биологическое земледелие и минеральные удобрения. М. Колос, 1993
  5. Бингам Ф.Т., Перьа Ф.Д., Джерелл У.М. Токсичность металлов в сельскохозяйственных культурах// Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. М. Мир, 1993
Фамилия автора: Жаппарова А.А.
Год: 2011
Город: Алматы
Яндекс.Метрика