ЦИНК, КАК ТЯЖЕЛЫЙ МЕТАЛЛ, В ПОЧВЕ И РАСТЕНИЯХ

 

Для антропогенеза почв характерно нарушение природно-естественного круговорота веществ - основного механизма функционирования экосистемы. Аэрогенное, техногенное (включая и сельскохозяйственное загрязнение) почв элементами тяжелых металлов (ТМ) вызывает резкое изменение агрогеохимического состояния почв и всей системы почва - растение - живые организмы. Современная актуальная проблема агрогеохимии разрешение проблемы функционирования: накопления, трансформации, миграции ТМ в системе. Все эти процессы определяются функциональными свойствами экотипа (почвы, осадки) и биотипа (растения, микрофлора), химическими особенностями ТМ.
Приоритетность абиотических и биотических факторов позволяет определить пути регулирования миграции и аккумуляции ТМ в почвах и сельскохозяйственных растениях. Агрохимцентр «Оренбургский» в течение пяти лет изучает эту проблему. Цель полевых опытов в производственных условиях - определение разных факторов на поступление ТМ в растения. Подобные исследования послужат научной базой для разработки нормативной базы и приемов детоксикации.
В сообщении приводятся результаты исследований по этой тематики касающиеся, только одного из элементов - цинка. В опытах, заложенных на территории пригородного АОЗТ «Овощевод» применено искусственное загрязнение цинком (доза 340 г на м2) черноземов остаточно-луговатых легкосуглинистых. Почвы слабогумусированные (гумуса 1,6-2,4%), почвы слабобуферные (ЕКО не превышает 20 мг-экв на 100 г почвы), среднемощ-ные, не солонцеватые. Повторность четырехкратная. Схема опыта: контроль; фон+N70P60K 120; фон+Zn; фон+Zn+навоз(60 т/га); фон+Zn+навоз (120 т/га). В почвах содержание биофильных элементов составляло (фон) К2О 418-480 мг/кг, P2O5 40-48 мг/кг - в форме макроэлементов. Токсичность цинка проявляется на буферных почвах при концентрации более 2000 кг/га, на слабобуферных 400-700 кг/га (Алексеев, 1987). Более информативными при изучении динамики концентрации ТМ являются подвижные (буферно-ацетатные) формы, по сравнению с валовыми.
В среднем, в почвах Предуралья содержание подвижного цинка составляет 5,5 мг/кг, в почвах хозяйства закладки опытов - 1,7-2,0 мг/кг (на всей площади); на опытном участке содержание элемента не превышает 3,8 мг/кг. Анализы образцов, взятые из площадок опытного участка, показали, что почвы вообще обогащены элементом за счет, вероятно, аэрогенного загрязнения. Об этом свидетельствует величина элювио-аллювиального коэффициента (ЭАК). Последний представляет собой отношение концентраций элемента в пахотном слое к этой же величине в почвообразующей породе. Исследованиями установлено, что концентрации подвижных форм цинка в почвах контроля хотя и изменились по годам, однако ЭАК не превышал 1,0-1,3. В остальных вариантах он достигал величин 3-6. Внесение удобрений не повлияло на повышение концентрации элемента. Резкое повышение содержания цинка отмечается при совместном внесении элемента с навозом (до 34-37 мг/кг). Характерно, что в опытах не отразилось влияние норм внесения (60 и 120 т/га), хотя содержание цинка в навозе составляло 45-47 мг/кг. В варианте с внесением одного элемента в почвах содержание его составило 18-32 мг/кг (положение среднее). Во всех вариантах опытов уровень содержания элемента превысил ПДК концентрации его в почве (23 мг/кг).
При изучении системы почвы - растение выявлены определенные тенденции. По всем вариантам накопление цинка в корнеплодах свеклы оказывается наибольшим (до 21 мг/кг), в меньшей степени элемент аккумулируется в моркови (12-17 мг/кг). Для клубней картофеля характерно небольшое накопление по сравнению с фоном - контролем (8-9 против 6-7 в контроле). Выявляется тенденция усиления аккумуляции элементов в вариантах с внесением навоза и чистого элемента. Результаты анализа золы овощей показали, что с повышением концентрации элемента в почве, возрастает темп накопления его в растении. При дальнейшем повышении металла в субстрате происходит стабилизация уровня содержания элемента в золе при сохранении продуктивности (Виноградов, 1973). Расчеты показали, что величина биологического поглощения элемента растением (морковью и свеклой) возрастает с 1,0-1,3 у моркови, до 1,5-1,7 у свеклы при малом загрязнении. При повышении концентрации цинка величина коэффициента снижена до 0,4-0,5. Картофель вообще проявил себя как растение высоко барьерного типа (коэффициент не превышает 0,2). Выявляется, что цинк в условиях опыта является элементом слабого накопления и среднего захвата (Перельман, 1987).
Вместе с этим, при внесении цинка в чистом виде и вместе с навозом определили загрязненность овощей (моркови и свеклы). При установленном ПДК (Инструкция …, 1994) для овощей по цинку 10 мг/кг - овощи имели 20-30 мг/кг элемента. Повышение урожая при внесении цинка составляет 15-17% к контролю.

В.А. Ивашин, В.С. Салимов, А.П. Березнев


Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!