Питательный режим и биологическая активность почвы в зависимости от загрязнения медью и роль диатомита как детоксиканта

Актуальность. Современное сельскохозяйственное производство отличается нарастанием антропогенного воздействия на агроценозы, что представляет угрозу получения экологически безопасной продукции растениеводства. Среди токсикантов особую опасность, наряду с пестицидами, представляют тяжелые металлы. Особое влияние в этом отношении заслуживают металлы, в том числе и медь, играющие двоякую роль в системе «почва — растение», являющиеся абсолютно необходимыми растениям и в то же время при поступлении в избыточных количествах — высокотоксичными.

Методы. Изучение токсичности меди проводили в микрополевых опытах с искусственным загрязнением почвы сернокислой медью (CuSO4 · 5H2O) на уровне 2 ПДК, 4 ПДК и 10 ПДК. Почва опытного поля — чернозем выщелочный среднесуглинистый, в качестве детоксиканта меди применяли высококремнистую породу диатомит из расчета 5 т/га. Экспериментальной культурой являлась яровая пшеница сорта Маргарита селекции Ульяновского НИИСХ. Повторность опыта четырехкратная, расположение делянок рендомизированное, учетная площадь делянок — 1 м².

Результаты. Пороговым значением меди, за которым значительно снижается биологическая активность черноземов в условиях Среднего Поволжья, является уровень загрязнения в количестве более 4 ПДК. Внесение диатомита в почву в чистом виде сопровождалось повышением активности почвенных микроорганизмов, при совмещении его с сернокислой медью — относительным уменьшением. Искусственное загрязнение медью существенных изменений в содержании в пахотном слое гумуса, соединений фосфора и калия не вызвало. Показано, что содержание меди в почве на уровне 10 ПДК приводило к значительному подавлению деятельности почвенной биоты и снижению урожайности яровой пшеницы на 0,58 т/га, или на 29%.

1. Белоусова, Ю.С. Состояние меди и цинка в системе «почва-растение» в условиях загрязнения: автореферат дис. канд. биол. наук: 06.01.04 / Белоусова Юлия Сергеевна. — Москва, 2013.- 25 с.

2. Дистанов, У.Г. Перспективы нетрадиционного минерального сырья / У.Г. Дистанов // Химизация сельского хозяйства. — 1989. — № 12. — С.37–41.

3. Звягинцев, Д.Г. Биология почв: учеб. для студентов вузов, обучающихся по направлению 510700 «Почвоведение» и специальности 013000 "Почвоведение" / Д.Г. Звягинцев, И.П. Бабьева, Г.М. Зенова. — 3-е изд., испр. и доп. — М. : Изд-во МГУ, 2005 (ООО Алмаз). — 445 с.

4. Ильин, В.Б. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях и растениях Новосибирской области / В.Б. Ильин, А.И. Сысо. — Новосибирск. Изд-во СО РАН, 2001. — 229 с.

5. Козлов, А.В. Роль и значение кремния и кремнийсодержащих веществ в агроэкосистемах / А.В. Козлов, А.Х. Куликова, Е.А. Яшин // Вестник Мининского университета. — 2015. — №2 (10) . — С. 23

6. Коротченко, И.С. Детоксикация тяжелых металлов (Pb, Cd, Cu) в системе «почва-растение» в лесостепной зоне Красноярского края / И.С. Коротченко, Н.Н. Кириенко // Краснояр. гос. аграр. ун-т. — Красноярск. — 2012. -250 с.

7. Куликова, А.Х. Воспроизводство биогенных ресурсов в агроэкосистемах и регулирование плодородия чернозема лесостепи Поволжья: дис. … д-ра. с.-х. наук: 06.01.01 / Куликова Алевтина Христофоровна // Ульяновск, 1997. — 365 с.

8. Куликова, А.Х. Кремний и высококремнистые породы в системе удобрения сельскохозяйственных культур : монография / А. Х. Куликова. — Ульяновск : УГСХА им. П.А.Столыпина, 2013. — 176 с.

9. Максютов, Н. А. Научные основы повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур в полевых севооборотах степной зоны Южного Урала: автореферат дис. ... д-ра сельскохозяйственных наук : 06.01.01 / Максютов Николай Алексеевич. — Оренбург, 1996. — 108 c.

10. Марфенина, О. Е. Микробиологические аспекты охраны почв : Учеб. пособие для студентов биол.-почв. фак. и фак. почвоведения ун-тов / О. Е. Марфенина; МГУ им. М. В. Ломоносова, Фак. почвоведения. — М. : Изд-во МГУ, 1991. — 118 с.

11. Матыченков, В.В. Влияние кремниевых удобрений на растения и почву / В.В. Матыченков, Я. М. Аммосова, Е.А. Бочарникова // Агрохимия. — 2002. — № 2. — С. 86–93.

12. Минеев, В. Г. Агрохимические основы повышения качества зерна пшеницы / В. Г. Минеев, А. Н. Павлов. — М. : Колос, 1981. — 288 с.

13. Мишустин, Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия / Е.Н. Мишустин. — Москва: Наука, 1972. — 343 с.

14. Мотузова, Г.В. Устойчивость почв к химическому воздействию / Г.В. Мотузова. — М.: МГУ, 2000. — 57 с.

15. Сайдяшева, Г. В. Эффективность последействия органических и нетрадиционных удобрений при возделывании яровой пшеницы в Среднем Поволжье : диссертация ... канд. сельскохозяйственных наук: 06.01.04, 06.01.01 / Сайдяшева Галина Владимировна. — Саранск, 2011. — 170 с.

16. Семенова И.Н., Сингизова Г.Ш., Зулкаранаев А.Б., Ильбулова Г.Ш. Влияние меди и свинца на рост и развитие растений на примере anethum graveolens l. / И. Н. Семенова, Г. Ш. Сингизова, А. Б. Зулкаранаев, Г. Ш. Ильбулова.// Современные проблемы науки и образования. — 2015. — № 3.; URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=19568

17. Семионова, Н. А. Оценка функционального и таксономического разнообразия микробных комплексов генетических горизонтов почв : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.07. — Москва, 2002. — 142 с.

18. Сорокин, Н. Д. Микробиологическая диагностика лесорастительного состояния почв Средней Сибири / Н. Д. Сорокин ; отв. ред. С. Г. Прокушкин ; Российская акад. наук, Сибирское отд-ние, Ин-т леса им. В. Н. Сукачева. — Новосибирск : Изд-во Сибирского отд-ния Российской акад. наук, 2009. — 219, [2] с.

19. Тойгильдина, И. А. Эффективность высококремнистых пород и минеральных удобрений при возделывании сахарной свеклы в условиях Среднего Поволжья : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.04 / Тойгильдина Ирина Александровна. — Саранск, 2008. — 175 с.

20. Троц, Н.М. Транслокация тяжелых металлов в агроландшафтах Самарской области под влиянием природных и техногенных факторов: автореферат дис. ... доктора сельскохозяйственных наук: 06.01.04 / Троц Наталья Михайловна –Усть– Кинельский, 2018.- 44 с.

21. Федорец, Н.Г. Методика исследования почв урбанизированных территорий : (учебно-методическое пособие для студентов и аспирантов эколого-биологических специальностей) / Н. Г. Федорец, М. В. Меведева. — Петрозаводск : Карельский науч. центр РАН, 2009. — 82, [1] с.