Использование мелиорантов для снижения поступления тяжелых металлов в ягоды черной смородины

Актуальность темы

исследований. Нарастание антропогенного потока тяжёлых металлов (ТМ) в окружающую среду отмечено для большинства промышленно развитых областей РФ. Устойчивая тенденция повышения содержания ТМ в почвах Орловской области показана в работе Р. Н. Ляшук, М. Н. Кузнецова, А. Г. Турина (2007). Загрязнение плодов и ягод ТМ при повышенном их содержании в окружающей среде, показано С. М. Мотылёвой (2000), Т. В. Сенновской и А. А. Сергиенко (2004), М. Е. Подгорной, В. М. Смольяковой (2000).

Выращивание высококачественных ягод черной смородины, богатых витаминами и свободных от различных загрязнителей, опасных для здоровья человека является актуальной задачей адаптивного садоводства. Поэтому важным представляется разработка агротехнических приемов, снижающих поступление тяжелых металлов в плодово-ягодную продукцию. До настоящего времени практически не проводилось комплексных исследований «поведения» ТМ в ягодных агроценозах с учётом специфики этих агроэкоси-стем.

Традиционно для уменьшения доступности ТМ растениям предлагается использовать известкование почвы. Однако возможности этого агроприёма в ягодных агроценозах изучены недостаточно. Интерес представляет также использование нетрадиционных методов, таких как применение природных цеолитов. Природный минерал цеолит обладает уникальными сорбционны-ми, ионообменными, каталитическими, селективными и пролонгирующими свойствами, что обуславливает его использование в земледелии в качестве высокопродуктивного сорбента-мелиоранта. В настоящее время сведения о применении природных цеолитов для снижения поступления ТМ в растения накоплены преимущественно для однолетних полевых и овощных растений (Минеев и др., 1989; Дорошкевич, Убугунов и др., 2002; Шеуджен и др., 2002; Степанова, 2004; Мухаметдинова и др., 2007). Плодовые и ягодные культуры исследованы в этом плане недостаточно. В научной литературе нет данных об эффективных для ягодных культур (в частности для черной смородины) дозах цеолита при конкретной антропогенной нагрузке.

В связи с этим, являются актуальными исследования количественных возможностей и границ действия агроприёмов, снижающих поступление ТМ из почвы в ягодные культуры в конкретных почвенно-климатических условиях при реальном загрязнении ТМ.

Цель исследований — изучить влияние цеолита и извести на агроэко-логические показатели серой лесной почвы, поступление ТМ в растения, урожайность и качество ягод черной смородины.

Основные задачи исследования:

1. Изучить эффективность применения цеолита для черной смородины с целью улучшения агрохимических и физических свойств почвы.

2. Изучить влияние мелиорантов на подвижность РЬ, №, Ъп, Си в почве и распеределение ТМ в почвенном профиле.

3. Изучить влияние мелиорантов на накопление РЬ, Ъъ, Си, Бе в листьях и ягодах черной смородины.

4. Установить корреляции связи между содержанием тяжелых металлов в почве и растениях.

5. Оценить влияние мелиорантов на развитие растений, урожайность и качество ягод черной смородины.

6. Определить дозы цеолита, снижающие экологический риск загрязнения тяжелыми металлами ягод черной смородины.

7. Рассчитать экономическую эффективность применения цеолита.

Новизна исследований.

Впервые в условиях реального агрогенного загрязнения в полевых опытах проведено комплексное изучение влияния мелиорантов на агроэкологи-ческие показатели почвы, некоторые биохимические показатели черной смородины, урожайность и качество ягод, особенности накопления тяжелых металлов в растениях черной смородины.

Впервые дана количественная оценка возможностей применения Хо-тынецкого цеолита для иммобилизации подвижных форм ТМ в серой лесной почве ягодного агроценоза, имеющей благоприятный агрофон и содержание ТМ в несколько раз превышающее регионально-фоновое.

Впервые показано, что поступление микроэлементов в вегетативные органы и ягоды чёрной смородины в условиях уменьшения содержания доступных растениям форм микроэлементов в почве зависит от физиологической значимости элемента, агрофона и химических особенностей элемента.

Практическая значимость. Выявленная в результате исследований оптимальная экологически и экономически обоснованная доза цеолита Хо-тынецкого месторождения может быть использована под культуру черной смородины на серой лесной почве с благоприятным агрофоном, имеющей содержание ТМ, в несколько раз превышающий фоновый уровень для минимизации экологического риска получения загрязнённых ягод.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Всероссийской научно-методической конференции «Актуальные проблемы садоводства России и пути их решения» (Орел, 2007), на международной интернет-конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в АПК на современном этапе развития химии» (Орел, 2008), на Международной научно-методической конференции «Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа повышения плодородия шочв и продуктивности сельскохозяйственных культур» (Москва, 2008).

Публикации. Автором опубликовано 6 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций к производству, списка литературы. Содержание изложено на 150 страницах машинописного текста, включает 26 таблиц, 28 рисунков, 6 приложений. Библиографический список состоит из 206 наименований, из них 55 на иностранном языке.