Мельникова А. Д., Курганова Е. В., Пахненко Е. П




Скачать 172.52 Kb.
Название Мельникова А. Д., Курганова Е. В., Пахненко Е. П
Дата публикации 08.06.2015
Размер 172.52 Kb.
Тип Документы
edushk.ru > Биология > Документы


УДК 631.416.9




Содержание цинка в почвах Московской области
Мельникова А.Д., Курганова Е.В., Пахненко Е.П.
МГУ им. М.В. Ломоносова
Аннотация
В статье рассматриваются результаты многолетних исследований содержания цинка в пахотных почвах Московской области. Представлены карта обеспеченности почв цинком, а также динамика его содержания в период с 1984 по 2006 годы.
Ключевые слова: ЦИНК, ПОЧВЫ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

______________________________________________________________________
Вопросы сбалансированного питания растения остаются актуальными на протяжении всего периода развития биологических и сельскохозяйственных наук. Оптимизировать баланс питательных элементов для растений возможно только при совместном внесении как макро- (азота, фосфора, калия), так и микроэлементов (кальция, магния, железа, серы, молибдена, цинка, меди, бора, марганца и др.).

Необходимость дополнительного внесения микроэлементов под отдельные культуры повышается в связи с утратой плодородия, уменьшением подвижности питательных веществ в почве. Недостаток биогенных элементов в почвах сельскохозяйственного назначения Московской области увеличивается с каждым годом в связи с усилением отчуждения микроэлементов с урожаем и недостаточным поступлением в почву с удобрениями.

Решить вопрос о необходимости и эколого-экономической эффективности применения микроудобрений в конкретных условиях под отдельные культуры невозможно без учета данных о содержании доступных форм микроэлементов в почве и знании особенностей их поведения в системе: материнская порода–почва–растение. Эта информация должна стать основой для определения целесообразности и эколого-экономического обоснования применения того или иного микроудобрения в данных условиях и для разработки региональной системы микроудобрений.

Одним из важных биогенных микроэлементов является цинк. Он необходим для нормального роста и развития растений, животных и человека. Дефицит цинка в организме человека негативно влияет на физическое развитие, функционирование иммунной системы, репродуктивное здоровье и нейроповеденческое развитие. У растений цинк играет важную структурообразующую и регулятивную роли, входит в состав широкого спектра различных белков и ферментов, участвует во многих важных биохимических реакциях. Цинк принимает участие в углеводном и белковом обмене, входит в состав ауксина (регулятора роста), способствует пыльцеобразованию, обеспечивает поддержание целостности биологических мембран, а также усиливает сопротивляемость инфекциям, вызываемым некоторыми патогенными микроорганизмами [1]. Цинковые удобрения активизируют также мобилизацию и утилизацию растениями фосфора [2]. Когда поступление цинка в растение снижается, это негативно сказывается на росте и развитии культуры. Наиболее характерные видимые признаки цинкового голодания у растений: мелколистность (ланцетовидность) и розеточность, – проявляются только при ярко выраженном цинковом голодании. При цинковом дефиците также наблюдаются и другие видимые симптомы стресса, например, замедление роста побегов (или снижение высоты), межжилковый хлороз (пожелтение листьев между жилками) [3]. Но в случае скрытого (неявного) дефицита развитие растений может происходить без вышеперечисленных видимых признаков стресса. Скрытый дефицит может оставаться незамеченным в течение многих лет, при этом ежегодные потери урожая могут оказать негативное влияние на экономическую рентабельность выращивания требовательных к цинку сельскохозяйственных культур в данном регионе.

Недостаток доступного для растений цинка наблюдается в песчаных, карбонатных, в значительной степени, известкованных, засоленных, органических почвах (например, торфяных) или в почвах с высоким содержанием фосфора. Дефицит цинка в почве легко может быть устранен при внесении цинковых удобрений. Известно, что чувствительность отдельных групп сельскохозяйственных культур к недостатку Zn неодинакова. Наиболее чувствительными культурами, предъявляющими повышенные требования к обеспеченности Zn, являются кукуруза, лен и фасоль. Зерновые злаки (овес, рожь, пшеница, ячмень) нечувствительны к недостатку цинка. Картофель же, сахарная свекла, клевер и люцерна занимают в этом отношении промежуточное положение [4].

Источники поступления цинка в почву очень разнообразны, и в небольших количествах цинк может встречаться практически повсеместно [5]. Естественными источниками цинка служат материнские породы и атмосферные выпадения. Кроме естественных, большое значение имеют также техногенные источники цинка [6]. Концентрация цинка в осадках городских и производственных стоков Подмосковья достигает 1670 мг/кг сухого вещества [7] при предельно допустимой концентрации в 3500 мг/кг [8].

Природный уровень цинка в зональных почвах Московской области остается на низком и среднем уровнях. В результате обследования пахотных почв Российской Федерации в 1993 году, после продолжительного периода интенсивной химизации, было установлено, что 87,9% почв – низко и средне обеспечены подвижным цинком [9].

В качестве цинковых удобрений могут использоваться различные соединения цинка, но наиболее широко используемыми являются сульфат цинка, а также фосфорные удобрения, содержащие цинк в качестве естественных примесей (табл. 1).
Таблица 1. Ассортимент цинковых удобрений, выпускаемых отечественной промышленностью [10]

Удобрение с цинком

Массовая доля питательных веществ, %

Регламентирующий

документ

N

P2O5

Zn

Аммофос из апатитового концентрата

12±1

52±1

0,8±0,15

ТУ 113-08-610-87

Двойной суперфосфат

-

43±1

0,8±0,15

ТУ 113-08-591-86

Суперфосфат гранулированный

-

19± 1

0,5±0,1

ТУ 113-08-547-83

Сульфат цинка

-

-

36

ГОСТ 8723-82


^ Объекты и методы

Объектом проведенного исследования являлся почвенный покров Московской области. На территории Московской области преобладают следующие зональные типы почв: дерново-слабо- и среднеподзолистые (общая площадь 1430 тыс. га, 50% занято сельскохозяйственными угодьями), дерново-сильноподзолистые (в основном, заняты лесами), смытые дерново-подзолистые почвы разной степени оподзоливания, дерново-подзолистые слабо-глеевые почвы, дерново-подзолистые глееватые и глеевые почвы (общая площадь 654,2 тыс га, 88,7 тыс. га занимает пашня), торфяно-подзолистые оглеенные почвы, светло-серые лесные (82,7 тыс. га, 48,5 тыс. га под пашней), серые лесные почвы (общая площадь 129,0 тыс. га, 100,9 тыс. га под пашней), черноземы (17, 8 тыс. га, почти целиком заняты пашней). Среди азональных почв преобладают болотные и различные типы аллювиальных почв [11].

Агрохимические обследования на содержание подвижного цинка в почвах Московской области проводились ГЦАС «Московский» по нескольким турам, интервал между турами составлял 5-7 лет. В работе приведены данные ГЦАС «Московский» по трем турам обследований на содержание подвижного цинка в почвах Московской области. Пробы почв были отобраны в периоды 1984-1989, 1991-1996 и 2000-2006 гг. За период с 1984 по 2006 гг. ГЦАС «Московский» было обследовано на содержание подвижного цинка 36 районов Московской области.

В агрохимических обследованиях наиболее информативным показателем содержания цинка является содержание его подвижных форм, тех, которые усваиваются растениями. Именно на основании данных о количестве подвижных форм судят об обеспеченности почв и сельскохозяйственных культур цинком.

Подвижные формы соединений Zn в почвах извлекают ацетатно-аммонийным буферным раствором с рН 4,8. Отношение почвы к раствору – 1:10. Данный метод пробоподготовки пригоден для некарбонатных и карбонатных почв.

Дальнейшее определение содержания подвижного цинка в большинстве используемых вытяжек проводят атомно-абсорбционным методом напрямую в пламени ацетилен – воздух. Используется также фотометрический дитизоновый метод, который основан на получении окрашенного комплекса цинка с дитизоном, экстрагировании его четыреххлористым углеродом и измерении оптической плотности экстракта.

Методика определения подвижных соединений цинка, извлекаемых из почвы ацетатно-аммонийным буферным раствором с рН 4,8 и последующим атомно-абсорбционным или фотометрическим-дитизоновым завершением утверждена в качестве Государственного стандарта РФ [12].
^ Результаты и обсуждение

Все районы Московской области по содержанию подвижного цинка условно можно разделить на три группы по каждому из двух параметров: распределение районов Московской области по средневзвешенному содержанию цинка (табл. 2) и распределение районов по доле площади пашни, слабо и средне обеспеченной цинком (рис. 1). К слабо и средне обеспеченным цинком, нуждающимся во внесении данного микроэлемента, относятся, согласно градации почв, принятой Центром сертификации и экологического мониторинга «Московский», почвы с содержанием цинка 5 мг/кг.
Таблица 2. Ранжирование районов Московской области по содержанию цинка в почвах (2006 г.)



Район

Расположение района в

Московской области

Средневзвешенное

содержание цинка

в почве

(мг/кг почвы)

1. Районы с низким содержанием подвижного цинка

(менее 2,2 мг/кг почвы)

2

Волоколамский

запад

1,2

3

Дмитровский

север

2,0

4

Домодедовский

юг

2,1

5

Егорьевский

юго-восток

2,0

6

Зарайский

юго-восток

2,0

8

Каширский

юг

1,2

13

Лотошинский

запад

2,0

18

Наро-Фоминский

юго-запад

1,8

21

Озерский

юго-восток

1,6

23

Павлово-Посадский

восток

2,1

27

Рузский

запад

1,9

29

Серебряно-Прудский

юг

1,0

30

Серпуховский

юг

2,1

33

Химкинский

север

1,6

34

Шатурский

восток

2,0

35

Шаховской

запад

2,1

2. Районы со средним содержанием подвижного цинка

(2,2-5,0 мг/кг почвы)

7

Истринский

запад

2,5

9

Клинский

северо-запад

2,4

10

Коломенский

юго-восток

2,7

11

Красногорский

запад

2,3

14

Луховицкий

восток

2,3

16

Можайский

запад

2,8

17

Мытищинский

северо-восток

3,5

19

Ногинский

восток

3,2

20

Одинцовский

юго-запад

2,5

22

Орехово-Зуевский

восток

2,6

24

Подольский

юг

2,6

25

Пушкинский

северо-восток

2,7

28

Сергиево-Посадский

северо-восток

2,5

31

Солнечногорский

северо-запад

2,8

32

Ступинский

юг

2,2

36

Щелковский

северо-восток

3,0

3. Районы, хорошо обеспеченные подвижным цинком

(более 5,0 мг/кг почвы)

1

Балашихинский

северо-восток

33,3

12

Ленинский

юг

12,8

15

Люберецкий

юго-восток

14,0

26

Раменский

юго-восток

8,1


Ранжирование районов по средневзвешенному содержанию подвижного цинка полностью коррелирует с распределением районов по доле площади пашни, слабо и средне обеспеченной цинком. Тем не менее, пространственный показатель является более значимым для принятия научно обоснованных управленческих решений, так как он отражает долю земель, нуждающихся в дополнительном внесении цинковых удобрений.

Рис 1. Распределение площадей пашни Московской области

по доле почв с низким и средним содержанием цинка

(числа на карте соответствуют номерам районов в табл. 2)
Районы, почвы которых имеют низкое содержание подвижного цинка (менее 2,2 мг/кг почвы), сосредоточены, в основном, в южной части Московского региона от запада до востока, в северной его части таких районов только 2. Всего районы, низко обеспеченные цинком, занимают 50,9% от общей площади обследованной пашни. Можно выделить следующие причины, обусловливающие низкое содержание подвижного цинка на этих территориях: во-первых, здесь не восполняется в достаточной степени вынос микроэлементов с урожаем; во-вторых, небольшая, по сравнению с центральными районами, антропогенная нагрузка (малая загруженность автомагистралей и т.п.) обусловливает относительно малое поступление цинка из техногенных источников.

Большинство районов, почвы которых средне обеспечены подвижным цинком (содержание цинка – от 2,2 до 5,0 мг/кг почвы), расположено на западе, северо-востоке и востоке области, хотя они встречаются также на северо-западе и юге. Площадь районов со средне обеспеченными подвижным цинком почвами составляет 49% от общей площади пашни.

Районы, почвы которых хорошо обеспечены цинком (содержание подвижного цинка более 5,0 мг/кг почвы), составляют 0,1% от общей площади пашни и находятся, в основном, на юго-востоке и юге ближнего Подмосковья (кроме Раменского района). Содержание подвижного цинка здесь, как видно из таблицы 2, колеблется от 8,1 мг/кг почвы в Раменском районе до 33,3 – в Балашихинском. Высокое содержание подвижного цинка в районах третьей группы связано с высокой степенью антропогенной нагрузки на почвы этих районов, интенсивным ведением сельского хозяйства с применением осадков сточных вод, характерным для Люберецкого и Раменского районов.

За рассматриваемый период проведения агрохимического мониторинга произошло сначала значимое сокращение (1991-1996 гг.), а затем небольшой рост (2000-2006 гг.) площадей пашни с низким и средним содержанием подвижного цинка (рис. 2). Общая динамика обеспеченности пашни данным микроэлементом говорит о том, что на протяжении последних 20 лет сохраняется стабильно высокий процент низко и средне обеспеченных цинком земель, что, в основном, обусловлено длительным последействием извести на дерново-подзолистых почвах и отсутствием достаточного внесения микроэлементов в виде минеральных и органических удобрений.


Рис. 2. Динамика доли пахотных почв Московской области с низким и средним содержанием подвижного цинка (не более 5,0 мг/кг) в период с 1980 по 2006 гг.
В настоящее время вопрос об обеспеченности московских почв цинком не теряет своей актуальности. За 6 лет, прошедших с последнего тура обследования, ситуация со степенью обеспеченности почв цинком имеет предпосылки к дальнейшему улучшению только в центральных регионах области, на полях которых практикуется регулярное внесение минеральных и органических удобрений. В то же время агроценозы районов, удаленных от центра области, продолжают деградировать из-за регулярного выноса микроэлементов с урожаем. В настоящее время вопрос об обеспеченности пахотных почв Подмосковья цинком и другими микроэлементами требует дальнейшего изучения.
Выводы

  1. Процент низко и средне обеспеченных подвижным цинком почв в 2006 году составляет 93,5%. Средневзвешенное содержание подвижного цинка по Московской области – 2,8 мг/кг почвы. В целом почвы Подмосковья могут быть классифицированы как средне обеспеченные цинком.

  2. Процент пашни, низко и средне обеспеченной цинком, на протяжении 20 лет остается на высоком уровне (95-93,5 % от площади пахотных земель).

  3. Большая часть агроценозов Московской области нуждается в дополнительных источниках доступного для растений цинка. В удаленных от города Москвы районах Подмосковья необходимо увеличение вносимых доз цинкосодержащих минеральных, органических или нетрадиционных удобрений.


Список использованных источников


  1. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. - М.: Наука, 1974. - 324 с.

  2. Поспелова И. Н. Поведение цинка в системе почва–растение на территории Алтайского Приобья и эффективность цинковых удобрений под яровую пшеницу на фоне фосфорных удобрений. Дисс. ... канд. с.-х. наук : 06.01.04. - Барнаул, 2001. - 221 с.

  3. Mittleider J. Grow anything anywhere with the garden doctor // Hagerstown, Md.: Autumn House Pub. Co., 1990.

  4. Курганова Е.В. Плодородие и продуктивность почв Московской области. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002. - 320 с.

  5. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. – М.: Мир, 1989. – 439 с.

  6. Alloway B. J. Zinc in soils and crop nutrition // Brussels, Belgium: International Zinc Association (IZA), 2004. - 116 p.

  7. Пахненко Е. П. Осадки сточных вод и другие нетрадиционные органические удобрения. Учебное пособие. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. - 311 с.

  8. ГОСТ Р 17.4.3.07-2001. Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений. – Введ. – 01.10.2001 (последнее изменение: 19.04.2010) – URL: http://vsegost.com.

  9. Аристархов А.Н. Оптимизация питания растений и применения удобрений в агроэкосистемах. - М.: ЦИНАО, 2000. - 524 с.

  10. Сычев В.Г., Аристархов А.Н., Харитонова А.Ф., Толстоусов В.П., Ефимова Н.К., Бушуев Н.Н. Интенсификация продукционного процесса растений. Приёмы управления. М.: ВНИИА, 2009. -520 с.

  11. Войтович Н.В., Полев H.A., Кирдин В.Ф., Курганова Е.В. Сельскохозяйственное использование и повышение плодородия почв Московской области. - M.: РАСХН, 2000. - 373 с.

  12. ГОСТ Р 50686-94. Почвы. Определение подвижных соединений цинка по методу Крупского и Александровой в модификации ЦИНАО. – Введ. –23.06.1994. – URL: http://vsegost.com.



Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Мельникова А. Д., Курганова Е. В., Пахненко Е. П icon Определение
Председателя В. Д. Зорькина, судей Г. А. Гаджиева, Ю. М. Данилова, Л. М. Жарковой, Г. А. Жилина, С. М. Казанцева, М. И. Клеандрова,...
Мельникова А. Д., Курганова Е. В., Пахненко Е. П icon Оглавление
Мельникова с. – для контроля за развитием отека конечности при газовой гангрене накладывают шелковую лигатуру на окружность конечности...
Мельникова А. Д., Курганова Е. В., Пахненко Е. П icon Ежеквартальный отчет закрытое акционерное общество «любань» (указывается...
Место нахождения эмитента: Российская Федерация, Ленинградская область, Тосненский район, поселок Любань, пр. Мельникова, д. 1
Мельникова А. Д., Курганова Е. В., Пахненко Е. П icon Ежеквартальный отчет закрытое акционерное общество «любань» (указывается...
Место нахождения эмитента: Российская Федерация, Ленинградская область, Тосненский район, поселок Любань, пр. Мельникова, д. 1
Мельникова А. Д., Курганова Е. В., Пахненко Е. П icon Ежеквартальный отчет закрытое акционерное общество «любань» (указывается...
Место нахождения эмитента: Российская Федерация, Ленинградская область, Тосненский район, поселок Любань, пр. Мельникова, д. 1
Мельникова А. Д., Курганова Е. В., Пахненко Е. П icon Ежеквартальный отчет закрытое акционерное общество «любань» (указывается...
Место нахождения эмитента: Российская Федерация, Ленинградская область, Тосненский район, поселок Любань, пр. Мельникова, д. 1
Мельникова А. Д., Курганова Е. В., Пахненко Е. П icon Ежеквартальный отчет закрытое акционерное общество «любань» (указывается...
Место нахождения эмитента: Российская Федерация, Ленинградская область, Тосненский район, поселок Любань, пр. Мельникова, д. 1
Мельникова А. Д., Курганова Е. В., Пахненко Е. П icon Ежеквартальный отчет закрытое акционерное общество «любань» (указывается...
Место нахождения эмитента: Российская Федерация, Ленинградская область, Тосненский район, поселок Любань, пр. Мельникова, д. 1
Мельникова А. Д., Курганова Е. В., Пахненко Е. П icon Ежеквартальный отчет закрытое акционерное общество «любань» (указывается...
Место нахождения эмитента: Российская Федерация, Ленинградская область, Тосненский район, поселок Любань, пр. Мельникова, д. 1
Мельникова А. Д., Курганова Е. В., Пахненко Е. П icon Ежеквартальный отчет закрытое акционерное общество «любань» (указывается...
Место нахождения эмитента: Российская Федерация, Ленинградская область, Тосненский район, поселок Любань, пр. Мельникова, д. 1
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
edushk.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов