Россия
Россия
Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.03 Сельскохозяйственная биология
Масс-спектральным методом с индуктивно связанной плазмой (MS) и атомно-эмиссионным методом с индуктивно-связанной плазмой (AES) в АСИЦ ВНИИМС имени Н.М. Федоровского определено 53 химических элементов и 8 оксидов в дерново-сильноподзолистой легкосуглинистой почве. Почвенные образцы были взяты из горизонтов А1 (залежь) и Ап (пашня) при длительном сельскохозяйственном использовании в СХПК им. Мичурина Вавожского района Удмуртской Республики. Относительно горизонта А1 (залежь), в пахотном слое отмечено более высокое содержание цинка, кадмия и свинца – элементов 1 класса токсичности, меди – элемента 2 класса токсичности, бария, стронция и вольфрама – элементов 3 класса токсичности. В соответствии с требованиями гигиенического норматива ГН 2.1.7.2041-06 только содержание мышьяка превысило ПДК. Среди оксидов в пахотном слое Ап отмечено повышенное содержание оксидов магния и железа, по сравнению с их концентрацией в горизонте А1 (залежь). В ходе проведенного исследования установлено, что изучаемая дерново-сильноподзолистая легкосуглинистая почва при длительном сельскохозяйственном использовании характеризуется увеличением содержания в пахотном слое цинка на 16,8, свинца – на 0,4, кадмия – на 0,11 мкг/г, бария - на 33,1, стронция на 3,1 и вольфрама - на 0,11 мкг/г относительно их концентрации в горизонте А1 (залежь). По содержанию в пахотном слое тяжелых металлов дерново-сильноподзолистую легкосуглинистую почву СХПК им. Мичурина Вавожского района Удмуртской Республики можно классифицировать как почву с низким уровнем загрязнения. По суммарному показателю загрязнения почва соответствует категории допустимого уровня загрязнения.
дерново-сильноподзолистая легкосуглинистая почва, пахотный слой, горизонт А1, химический состав
Состояние земель сельскохозяйственного назначения в условиях возвращающей антропогенной нагрузки на педосферу, особенно по содержанию тяжелых металлов, заслуживает особого внимания.
При проведении наблюдений за уровнем загрязнения почв тяжёлыми металлами, фтором, нефтью и нефтепродуктами, сульфатами, нитратами, бенз(а)пиреном в 2006–2015 гг. Росгидрометом было установлено , что основным источником загрязнения пахотных почв тяжёлыми металлами до (50%) являются фосфорные удобрения. [1]. Так, по данным J. Саго [2], в простом суперфосфате содержатся: кадмий (50-170 мг/кг), хром (66-243 мг/кг), кобальт (до 90 мг/кг), медь (4-79 мг/кг), свинец (7-92 мг/кг ), никель (7-32 мг/кг ), ванадий (70-180 мг/кг) и цинк (50-1430 мг/кг). Повышенный уровень свинца в почве может снизить её продуктивность, а очень низкая концентрация может ингибировать некоторые жизненно важные процессы, такие как фотосинтез, митоз и водопоглощение [3].
Поглощение тяжёлых металлов растениями и последующее накопление в пищевой цепи представляет собой потенциальную угрозу для здоровья животных и человека. Поглощение и накопление тяжёлых металлов в тканях растений зависит от многих факторов: от вида растений, температуры, влажности, органического вещества, PH, питательных веществ и т. д. [4].
И. Ш. Фатыхов [5] и Н. А. Бусоргина с соавторами [6, 7] установили, что в пахотном слое дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы при длительном применении минеральных удобрений возросло содержание тяжелых металлов, но их концентрация, за исключением мышьяка, не превысила уровень ПДК [8]. В пахотном слое почвы возросло содержание ванадия на 8,5, хрома – на 17,0, кобальта – на 5,4, никеля – на 10,2, меди – на 7,0, цинка – на 27,8, мышьяка – на 1,27 мкг/г. Содержание мышьяка 4,67 мкг/г в варианте с длительным применением удобрений превышало требования гигиенического норматива ГН 2.1.7.2041-06 [8].
Цель исследований – определить химический состав горизонтов А1 (залежь) и Ап (пашня) дерново-сильноподзолистой легкосуглинистой почвы при длительном сельскохозяйственном использовании в СХПК им. Мичурина Вавожского района Удмуртской Республики.
Задачи исследований:
1. Изучить химический состав дерново-сильноподзолистой легкосуглинистой суглинистой почвы горизонтов А1 (залежь) и Ап (пашня) при длительном сельскохозяйственном использовании.
2. Выявить различия по химическому составу горизонтов А1 и Ап дерново-сильноподзолистой легкосуглинистой почвы.
3. В соответствии с классом токсичности химических элементов установить соответствие их содержания в горизонте Ап (пашня) гигиеническим (экологическим) нормативам.
Условия, материалы и методы исследования. Объект исследований – горизонты А1 (залежь) и Ап (пашня) дерново-сильноподзолистой легкосуглинистой почвы в СХПК им. Мичурина Вавожского района Удмуртской Республики.
Химический состав по 53 элементам и 8 оксидам был определен в горизонтах А1 (залежь) и Ап (пашня). Почвенные образцы отбирались в соответствии с существующими методическими рекомендациями [9]. Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы: гумус – 4,6%, pHKCl – 5,7; P2O5 – 250; K2O – 170 мг/кг почвы [10].
Содержание химических элементов в почвенных образцах определено в аналитическом сертификационном испытательном центре (АСИЦ) Всероссийского научно-исследовательского института минерального сырья имени Н.М. Федоровского (ВИМС) масс-спектральным методом с индуктивно-связанной плазмой (MS) и атомно-эмиссионным методом с индуктивно-связанной плазмой (AES).
1. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2015 году». - М.: Минприроды России; НИА-Природа. - 2016. - 639 с.
2. Caro J.H. Characterization of Superphosphat: its History Chemistry and Manufacture // U.S. Dept. Agr. And TVA. - Washington, D. S., 1964.
3. Dixit R., Malaviya D., Pandiyan K., Singh U. B., Sahu A., Shukla R., Singh B. P., Rai J. P., Sharma P. K., Lade H. Bioremediation of heavy metals from soil and aquatic environment: An overview of principles and criteria of fundamental processes. Sustainability. 2015;7:2189-2212. doi:https://doi.org/10.3390/su7022189.
4. Gaur N., Flora G., Yadav M., Tiwari A. A review with recent advancements on bioremediation-based abolition of heavy metals. Environ. Sci. Process. Impacts. 2014;16:180-193. doi:https://doi.org/10.1039/C3EM00491K.
5. Фатыхов И.Ш. Элементный состав пахотного слоя дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы / И.Ш. Фатыхов, Е.В. Корепанова, В.Н. Гореева, М.П. Маслова // Эволюция и деградация почвенного покрова: Сборник научных статей по материалам ΙΥ Международной конференции // Ставрополь, - Изд. «АГРУС», - 2015. - С. 124-128.
6. Бусоргина Н.А. Химический состав пахотного слоя дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы при длительном применении удобрений /Н.А. Бусоргина, Г.П. Дзюин, Г.П. Дзюин, И.Ш. Фатыхов// Вестник Казанского ГАУ. - 2014. - №4(34). - С. 107-110.
7. Бусоргина Н.А. Влияние длительного применения минеральных удобрений на химический состав пахотного слоя дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы / Н.А. Бусоргина, И.Ш. Фатыхов, О.А. Страдина, Г.П. Дзюин, Г.П. Дзюин // Почва - национальное богатство. Пути повышения ее плодородия и улучшения экологического состояния. Материалы Всерос. научн.-практ. конф. - Ижевск, Изд. «Союз оригинал, - 2015. - С. 49-53.
8. Предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ в почве. Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2041-06: [утверждены Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 19 января 2006 г.] [Электронный ресурс]: Электрон. дан. - М.: Консультант Плюс, 2008.
9. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. - М.: ЦИНАО, 1992. - 61 с.
10. Фатыхов, И. Ш. Реакция ячменя Раушан на абиотические условия химическим составом зерна / И. Ш. Фатыхов, Б.Б. Борисов, Е. В. Корепанова, Т.Н. Рябова // Вестник Казанского государственного университета. - 2012. -Т. 7. - № 3 (25). - С. 147-150.
11. Толкач Г. В., Позняк С. С. Содержание химических элементов в почвах на территории фермерских (крестьянских) хозяйств Брестского района. - Экологический вестник, 2015. - № 3 (33). - С. 79-88.
12. СанПиН 2.1.7.1287-03. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы (ред. от 25.04.2007) [Электронный ресурс]: Электрон. дан. - М.: Консультант Плюс, 2018.
