Исследование эволюции плодородия почв и качества культур в агроэкосистемахНИР

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
4 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Исследование эволюции плодородия почв и качества культур в агроэкосистемах
Результаты этапа: Изучение состава соединений металлов в загрязненных почвах во взаимосвязи с показателями состояния растений лежит в основе прогнозирования и регулирования качества биопродукции, полученной в условиях загрязнения. Внесение различных агрохимических средств может оказывать существенное воздействие и на изменение состояния ТМ в загрязненной почве, и на процессы, регулирующие поступление и накопление в растениях ТМ, а также макро- и микроэлементов. В длительных вегетационных и полевых опытах изучено воздействие моделируемого загрязнения почвы сульфатами меди и цинка на уровне 5 и 25ПДК на состояние системы «почва-растение». На примере систем «дерново-подзолистая тяжелосуглинистая почва – Hordeum vulgare L.» и «темно-серая лесная тяжелосуглинистая почва- Hordeum vulgare L.» впервые изучено воздействие моделируемого загрязнения почвы сульфатами меди и цинка на уровне 5 и 25ПДК на показатели состояния почвы и растений в течение трех лет с момента загрязнения. Установлено, что загрязнение почвы на уровне 5 и 25 ПДК Zn и Cu в виде сульфатов влияет на ее агрохимические свойства: возрастают показатели кислотности, снижается содержание подвижных фосфатов. Внесение агрохимических средств нивелируют негативное изменение указанных параметров, происходящее при загрязнении. С течением времени прослеживается тенденция к частичному восстановлению свойств в вариантах загрязнения. Выявлен основной тренд трансформации соединений Zn и Cu в почве в течение всего времени исследования с момента загрязнения. Установлено уменьшение с течением времени фитотоксичности загрязненной почвы по отношению к растениям Hordeum vulgare L., которое проявлялось в большей степени, чем уменьшение в почве количества подвижных соединений Zn и Cu. Показаны результаты сравнительной оценки эффективности различных агрохимических средств для ремедиации почв, загрязненных сульфатами цинка и меди. Установлено, что применение оптимально подобранных агрохимических средств при избыточном содержании Zn и Cu в почве может приводить не только к снятию фитотоксического эффекта, но и к увеличению биомассы растений даже по сравнению с вариантами внесения этих средств. Выявлено, что накопление в растениях Hordeum vulgare L. основных макро- и микроэлементов в условиях загрязнения почвы соединениями цинка и меди в зависимости от его уровня может иметь противоположную направленность. Установлено, что при моделировании загрязнения внесением растворов солей металлов в почву результаты первого года исследований не могут использоваться для прогнозирования реальной ситуации состояния металлов в системе «почва-растение». Полученные результаты могут быть использованы для совершенствования методики проведения опытов с экспериментальным загрязнением почв растворимыми солями ТМ с целью моделирования и прогнозирования реальных ситуаций, а также при создании системы мероприятий по рекультивации почв, загрязненных отходами предприятий горно-обогатительной промышленности и цветной металлургии.
5 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Ремедиация агрогенно загрязненных почв в агроценозе
Результаты этапа: В 2015 году в рамках приоритетного направления «Почва и почвенный покров России как основа ее устойчивого развития» разрабатывалась тема «Исследование эволюции плодородия почв и качества культур в агроэкосистемах» этап «Ремедиация агрогенно загрязненных почв в агроценозе». Исследования по изучению ремедиации агрогенно загрязненных почв проводились в длительном опыте (заложен в 1984г.) по изучению влияния систематического применения нетрадиционного органического удобрения - осадка городских сточных вод (ОСВ). В качестве мелиоранта использовалась доломитовая мука. Опыт входит в Географическую сеть длительных опытов с удобрениями. За весь период исследований суммарные дозы ОСВ составили 165-1320 т/га (при 50 % влажности). Были созданы 4 уровня полиметаллического загрязнения почв. Известкование проводили в дозах 3, 6, 9 т/га доломитовой муки 1 раз за ротацию. В 2011-2015 гг в опыте применяли ОСВ с низким уровнем загрязнения тяжелыми металлами, то есть ниже ПДК для этого типа отходов. Применение «чистых» ОСВ и проведение в 2011 г известкования снизило содержание биодоступных (вытяжка 1М ААБ) и кислоторастворимых (вытяжка 1 М НСl) форм тяжелых металлов по сравнению с 2010 г. Тем не менее, выращиваемые культуры: горчица белая, люпин (2 года) и ячмень характеризовались высокими уровнями загрязнения зеленой массы (люпин, горчица) и зерна ячменя кадмием при использовании всех доз доломитовой муки. Содержание меди, цинка, никеля и свинца в зеленой массе горчицы и люпина при внесении всех доз извести на фоне возрастающих доз ОСВ было ниже ПДК для кормовых культур. То есть, при выращивании кормовых культур на почвах с полиметаллическим загрязнением применение извести может считаться эффективным приемом устранения загрязнения растительной продукции такими тяжелыми металлами как медь, цинк, свинец и никель. При выращивании зерновых культур было установлено, что при всех уровнях полиметаллического загрязнения только высокая доза извести, равная 9 тоннам на га позволила получить зерно не загрязненное медью, цинком, никелем, свинцом и медью. Однократное внесение «чистых» ОСВ совместно с известью позволило получить экологически чистую продукцию растений ячменя и пшеницы. Выявлено положительное последействие различных уровней известкования при полиметаллическом загрязнении почв на основные агробиологические свойства почвы. Известкование повышало уровень минеральных форм азота, биологическую активность почвы, в том числе уровень микробной биомассы, содержание С орг., P2O5 подв. и K2O обм.. Таким образом, многолетние исследования на почвах с полиметаллическим загрязнением позволяют заключить, что высокие дозы извести могут снизить поступление ТМ в растительную продукцию.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".