Влияние цеолитсодержащей породы на содержание подвижных форм свинца и никеля в серой лесной почве
Л.
И. ЛеонтьеваБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Леонтьева
Л.
И. Влияние цеолитсодержащей породы на содержание подвижных форм свинца и никеля в серой лесной почве // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2013. – Т. 3. – С.
1521–1525. – URL:
http://e-koncept.ru/2013/53307.htm.
Аннотация. В полевом опыте с малиной изучалось возможность использования цеолитсодержащей породы Хотынецкого месторождения для снижения подвижности тяжелых металлов. Цеолит в дозах 2 – 30 т/га применялся на серой лесной почве, с валовом содержанием свинца и никеля в 2 раза превышающем регионально -фоновый уровень. Применение мелиоранта позволило снизить содержание
подвижных форм Pb и Ni в почве на 30 – 60% в зависимости от металла и дозы цеолитсодержащей породы.
Текст статьи
Леонтьева Лариса ИвановнаКандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории агрохимии, ГНУ Всероссийский НИИ селекции плодовых культур, д. Жилинаagro@vniispk.ruВлияние цеолитсодержащей породы на содержание подвижных форм свинца и никеля в серой лесной почве.АннотацияВ полевом опыте с малиной изучалось возможность использования цеолитсодержащей породы Хотынецкого месторождения для снижения подвижности тяжелых металлов. Цеолит в дозах 2 30 т/га применялся на серой лесной почве, с валовом содержанием свинца и никеля в 2 раза превышающем регионально фоновый уровень. Применение мелиоранта позволило снизить содержание подвижных форм Pbи Niв почве на 30 60% в зависимости от металла и дозы цеолитсодержащей породы.Ключевые слова: почва, цеолитсодержащая порода, свинец, никельВведение
Интенсивная химизация, выброс в атмосферу промышленных отходов, увеличение автотранспорта приводят к систематическому загрязнению окружающей среды, в том числе и почвы, растений и продукции тяжелыми металлами (ТМ). В отличие от органических загрязнителей, ТМ, попав в экосистему, не подвергаются деструкции, а только мигрируют и трансформируются в ней. Наибольшую опасность представляют подвижные формы ТМ [1]. Одними изсамых опасных ТМ являются свинец и никель, присутствие которых в окружающей среде строго нормируется. В соответствии с классификацией химических веществ антропогенного происхождения, представленной в ГОСТ 17.4.1.02 83 свинец относится к особотоксичным элементам (1 класс опасности), а никель к токсичным элементам (2 класс опасности) [2].Ряд наблюдений над балансом Pbв различных экосистемах показывает, что привнос этого элемента существенно превышает его вынос. Следует подчеркнуть, что загрязнение почвсвинцом носит в основном необратимый характер, и поэтому процесс накопления этого элемента в поверхностном слое почв будет продолжаться даже в условиях небольшого его поступления [3].
Никель в настоящее время считается серьезным поллютантом, поступающем в окружающую среду. Он быстро и легко извлекается из почв растениями. В верхних горизонтах почв никель присутствует главным образом в органически связанных формах, часть из которых может быть представлена легкорастворимыми хелатами [3]. Для инактивации поллютантов применяют различные материалы, в том числе и цеолитсодержащие породы (ЦСП), связывающие ТМ в недоступные для растений формы. Эти минералы обладают уникальными сорбционными, ионообменными, селективными и пролонгирующими свойствами. По своей кристаллической структуре ЦСП состоят из алюмокремнекислородного каркаса, содержащего пустоты и каналы; минерал представляет микропористую кристаллическую ©губкуª, с объемом пор до 50% от объема каркаса. При таком свойстве они обладают высокой обменной емкостью катионов. В исследованиях Минеева [4]показано использование природных цеолитов для связывания в почве цинка, свинца и кадмия и предотвращения их поступления в ячмень, землянику и вишню. В вегетационных опытах Кирилловой С.А. [5], цеолитизация почвы способствовала улучшению калийного питания малины и приводила к снижению содержания подвижного свинца при загрязнении 1000мг/кг и 2000мг/кг почвы при применении цеолита в дозе 5 и 10% . В работе Роевой Т.А [6]отмечено снижение содержания подвижных форм Pb, Ni, Cu, и Znв серой лесной почве при внесение цеолита Хотынецкого месторождения в дозе от 3 до 24 т/га под смородину черную на фоне минеральных удобрений и без них .
Целью наших исследований было изучить возможность применения ЦСП Хотынецкого месторождения для снижения содержания подвижных форм ТМ при выращивании малины на серой лесной почве, используемой в садоводстве более 50 лет. В последние десятилетия здесь отмечены превышения допустимых уровней содержания ТМ в почве. В почве нашего полевого опыта валовое содержание: Pbи Niв 2 раза превысило региональнофоновый уровень, установленный для серых лесных почв Орловской области.
Место, объекты исследования
Исследования проводились в лаборатории агроэкологии Всероссийского научноисследовательскогоинститута селекции плодовых культур (ГНУ ВНИИСПК). Объектом исследований являлась агроэкосистема полевого опыта с малиной сорта Спутница. Схема опыта с возрастающими дозами ЦСП представлена в таблицах 1 и 2. Дозы цеолита обоснованы литературными данными. Опыты заложены в 3х кратной повторности. Расположение вариантов по делянкам рендомезированное. Агротехника общепринятая для культуры. В период закладки опыта удобрения и цеолит вносились однократно в слой 0 20 см. В опыте использована цеолитсодержащая порода Хотынецкого месторождения со следующим минералогическим составом: клиноптилолит 34%, морденит 4%, кристобаллит 28%, кальцит 5%, монтмориллонит 12%, слюда 1%, кварц 16%.Почва опытного участка серая лесная среднесуглинистая. Агрохимическая характеристика почвы: рНKCl5,4±0,15; содержание подвижного фосфора 43,78±3,7 мг/100 г; обменного калия 29,7±5,3 мг/100 г; сумма поглощенных оснований 19,01±4,7 мгэкв/100 г;Ca2+ 15,7±0,4мгэкв/100 г, Mg2+,5,8±0,5мгэкв/100 г, содержание гумуса 3,7±0,14%. Содержание подвижных форм свинца и никеля в почве определялось в вытяжке ацетатаммонийным буфером с рН 4,8 методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Результаты исследованийВ таблицах 1 и 2 показана динамика содержания подвижных форм Pbи Niв почве полевого опыта в течение двух периодов вегетации. Содержание этих элементов достоверно уменьшилось при внесении цеолита, как в слое 020см, куда внесли мелиорант, так и в нижележащем слое 2040 см. Это может быть связано с вертикальным перемещением подвижных соединений ТМ в почвенном профиле при восходящем движении почвенной воды за счет капиллярных сил.
1. Динамика содержания подвижных форм свинца в почве опытного участка (мг/кг воздушносухой почвы)
2. Динамика содержания подвижных форм никеля в почве опыта
(мг/кг воздушносухой почвы)Варианты (А)до внесения цеолитагоды исследований (В)среднее по фактору А НСР05=0,1620052006горизонт 0 20 смКонтроль0,9630,9900,9720,981NPK1,2961,1411,2511,196ЦСП 2т/га0,9320,8730, 8700,871NPK+ЦСП 2т/га1,2921,1751,1811,178NPK+ЦСП 10т/га1,0740,7910,6590,725NPK+ЦСП 20т/га1,1680,8060,7860,796NPK+ЦСП 30 т/га0,9850,6580,6230,641Среднее по фактору В НСР05=0,14
0,9190,9060,912горизонт 20 40 смсреднее по фактору А НСР05=0,15Контроль0,7320,6250,6790,652NPK0,9660,9730,9410,957ЦСП 2т/га0,5290,5020,4980,500NPK+ЦСП 2т/га0,7910,7820,7830,782NPK+ЦСП10т/га0,9240,7130,7210,717NPK+ЦСП 20т/га0,9920,9410,8200,880NPK+ЦСП 30 т/га0,7530,6420,5240,583Среднее по фактору В НСР05=0,08
0,7390,7090,724
Почва опытного участка характеризовалась высокой пространственной вариабельностью по содержанию изучаемых элементов. Количество подвижных форм свинца до внесения цеолита варьировало в пределах от 0,141 мг/кг до 0,197 Варианты (А)до внесения цеолитагоды исследований (В)среднее по фактору А НСР05=0,0220052006горизонт 0 20 смКонтроль0,1410,1400,1420,141NPK0,1640,1570,1540,155ЦСП 2т/га0,1660,1600,1470,153NPK+ЦСП 2т/га0,1840,1760,1630,169NPK+ЦСП 10т/га0,1660,0710,0570,064NPK+ЦСП 20т/га0,1780,1230,1210,122NPK+ЦСП 30 т/га0,1970,1380,1260,132Среднее по фактору В НСР05=0,04
0,1370,1300,134горизонт 20 40 смсреднее по фактору А НСР05=0,02Контроль0,1150,1120,1180,115NPK0,1300,1410,1370,139ЦСП 2т/га0,1340,1220,1310,126NPK+ЦСП 2т/га0,1180,1210,1160,118NPK+ЦСП 10т/га0,1380,1110,0610,086NPK+ЦСП 20т/га0,1460,1310,0890,111NPK+ЦСП 30 т/га0,1750,1430,1330,138Среднее по фактору В НСР05=0,01
0,1260,1160,119
мг/кг почвы в горизонте 0 20см, и от 0,175 до 0,115 мг/кг в горизонте 2040см. Количество подвижных форм никеля в почве опытного участка выше, чем подвижных форм свинца и до внесения цеолита находилось в пределах от 0,9 мг/кг до 1,3 мг/кг воздушносухой почвы. Коэффициент вариации для свинца составил 42%, а никеля 31%. В условиях высокой пространственной вариации оценить влияние цеолитсодержащей породы на содержание подвижных форм ТМ можно по разнице между исходным и конечным значением.
3. Изменение содержания подвижных форм Pbи Niв почве опытного участка (уменьшение или увеличение по отношению к исходному), %вариантыгоризонт 0 20смгоризонт 20 40смPbNiPbNiКонтроль+ 0,7+0,9+2,67,2NPK
6,13,5+5,42,6ЦСП 2т/га11,46,62,25,9NPK+ЦСП 2т/га11,48,61,71,0NPK+ЦСП 10т/га65,738,655,821,9NPK+ЦСП 20т/га32,032,739,017,3NPK+ЦСП 30т/га36,036,724,030,4
За время проведения опыта в контрольном варианте содержание подвижных форм свинца в слое 0 20 см достоверно не изменилось. Внесение ЦСП в дозе 2 т/га без минеральных удобрений снизило содержание Pbна 3,6 % по окончании первого вегетационного периода и на 11,4% по окончании второго вегетационного периода. Различия по годам в этом варианте были меньше НСР05. Не было достоверных различий и в варианте с 2 т/га ЦСП на фонеминеральных удобрений.Наиболее значительно содержание Pbснизилось в варианте с применением 10 т/га ЦСП на фоне минеральных удобрений как в слое 0 20см, так и в слое 20 40см (на 65,7% и 55,8 % соответственно). В вариантах с 20 т/га и 30т/га ЦСП количество подвижных форм свинца уменьшилось на 32% (в слое 020см) и на 36% соответственно. По окончании первого вегетационного периода отмечено достоверное снижение подвижных форм никеля в горизонте 0 20см, в вариантах с применением 10 т/га (на 26,4%), 20 т/га (на 31%) и 30 т/га (на 33,2%)т/га ЦСП. Чем больше исходное содержание элемента, тем большая его доля фиксировалась мелиорантом. 2т/га ЦСП было недостаточно для инактивации никеля. По окончании второго вегетационного периода отмечается дальнейшее снижение содержания никеля в вариантах с возрастающими дозами мелиоранта. Причиной уменьшения содержания подвижных форм свинца и никеля может быть как адсорбция катионов металлов непосредственно цеолитом, так и усиление адсорбционных и катионообменных процессов в результате увеличения суммарной поверхности мелких частиц.Увеличение доли агрегатов размером менее 2 мм при внесении ЦСП показано на рисунке 1. Это может косвенным образом свидетельствовать о пептизирующем влиянии цеолита на почвенные коллоиды, скрепляющие мелкие структурные отдельности.
Рисунок.1 Анализ макроструктуры почвы опытного участка По результатам исследований были рассчитаны уравнения регрессии, показывающие квадратичную зависимость между возрастающими дозами ЦСП и содержанием подвижных форм исследуемых элементов в почве.Для свинца :у = 0, 0003х20, 0117х + 0,1804у содержание свинца, мг/кг воздушно сухой почвы;xдоза ЦСП, т/гаВыявлена средняя корреляция между вносимыми дозами и содержанием подвижных форм Pbr= 0, 57 График, построенный по уравнению, показывает, что увеличение дозы цеолита выше 20т/га не приведет к дальнейшему снижению содержание подвижных форм свинца в почве опыта. Для никеля:у = 0,0002x20,0143x+ 0, 9186у содержание никеля, мг/кг воздушно сухой почвы;xдоза ЦСП, т/гаВыявлена высокая положительная корреляция между содержанием подвижных форм никеля в почве и вносимыми дозами цеолита (r= 0, 91).
Таким образом, внесение цеолитсодержащей породы способствовало снижению содержания подвижных форм свинца и никеля в почве как в слое 0 20см, так и в слое 20 40см. Снижение подвижности этих металлов произошло в первый год после внесения цеолита. Выявлены высокие и средние корреляционные зависимости между вносимыми дозами цеолита и содержанием подвижных форм свинца и никеля в серой лесной почве ягодного агроценоза. Ссылки на источники1.Черников, В. А. Тяжелые металлы в окружающей среде / В. А Черников, О.А. Соколов // Пущино: ОНТИ РАН.1999 164с.2.ГОСТ 17.4.1.0283 Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. М.: Издво стандартов, 1993 С.912.3.КабатаПендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / КабатаПендиас, А., Пендиас Х . М.: Мир, 1989. С. 4394.Минеев, В.Г. Использование природных цеолитов для предотвращения загрязнения почвы и растений ТМ / В.Г Минеев, А.В. Кочетавкин, Нгуен Ван Бо. // Агрохимия.1989.№8.с.89965.
Кириллова С.А. Фитотоксичность тяжелых металлов кадмия, свинца, меди на малине и эффективность применения природных цеолитов для ее снижения / С.А. Кириллова // Плодоводство и ягодоводство России. ВСТИСП,1995. С. 182 187.6.Роева Т.А. Использование мелиорантов для снижения поступления тяжелых металлов в ягоды черной смородины : специальность 06.01.07 “Плодоводство и виноградарство”: автореф. дис… канд. с.х. наук/ Роева Татьяна Александровна. Орел, 2008. 23с.
Leont'eva Larisa Ivanovna
Candidate of agricultural sciences, State Scientific Institution AllRussian Research Institute of Horticultural Breeding of Russian Academy of Agricultural Sciencies, Orel
Influence of zeolitecontaining rock application on Pb and Ni mobile compounds contents in grey forest soil.
AbstractThe possibilities of application of zeolitecontaining rock from Khotynetz deposit (Orel region, Russia) have been investigated in the field and laboratory experiments for the purpose of microelement composition improvement of raspberry. Zeolite (2…30 t/ha) was applied in the grey forest soil, which had gross content of heavy metals 2 times higher than background level. The application of zeolitecontaining rock led to the lowering of the contents of mobile forms Pb and Ni in the soil by 30…60% depending on the metal and zeolite dose.Key words: soil, zeolite containing rock, lead, nickel
Интенсивная химизация, выброс в атмосферу промышленных отходов, увеличение автотранспорта приводят к систематическому загрязнению окружающей среды, в том числе и почвы, растений и продукции тяжелыми металлами (ТМ). В отличие от органических загрязнителей, ТМ, попав в экосистему, не подвергаются деструкции, а только мигрируют и трансформируются в ней. Наибольшую опасность представляют подвижные формы ТМ [1]. Одними изсамых опасных ТМ являются свинец и никель, присутствие которых в окружающей среде строго нормируется. В соответствии с классификацией химических веществ антропогенного происхождения, представленной в ГОСТ 17.4.1.02 83 свинец относится к особотоксичным элементам (1 класс опасности), а никель к токсичным элементам (2 класс опасности) [2].Ряд наблюдений над балансом Pbв различных экосистемах показывает, что привнос этого элемента существенно превышает его вынос. Следует подчеркнуть, что загрязнение почвсвинцом носит в основном необратимый характер, и поэтому процесс накопления этого элемента в поверхностном слое почв будет продолжаться даже в условиях небольшого его поступления [3].
Никель в настоящее время считается серьезным поллютантом, поступающем в окружающую среду. Он быстро и легко извлекается из почв растениями. В верхних горизонтах почв никель присутствует главным образом в органически связанных формах, часть из которых может быть представлена легкорастворимыми хелатами [3]. Для инактивации поллютантов применяют различные материалы, в том числе и цеолитсодержащие породы (ЦСП), связывающие ТМ в недоступные для растений формы. Эти минералы обладают уникальными сорбционными, ионообменными, селективными и пролонгирующими свойствами. По своей кристаллической структуре ЦСП состоят из алюмокремнекислородного каркаса, содержащего пустоты и каналы; минерал представляет микропористую кристаллическую ©губкуª, с объемом пор до 50% от объема каркаса. При таком свойстве они обладают высокой обменной емкостью катионов. В исследованиях Минеева [4]показано использование природных цеолитов для связывания в почве цинка, свинца и кадмия и предотвращения их поступления в ячмень, землянику и вишню. В вегетационных опытах Кирилловой С.А. [5], цеолитизация почвы способствовала улучшению калийного питания малины и приводила к снижению содержания подвижного свинца при загрязнении 1000мг/кг и 2000мг/кг почвы при применении цеолита в дозе 5 и 10% . В работе Роевой Т.А [6]отмечено снижение содержания подвижных форм Pb, Ni, Cu, и Znв серой лесной почве при внесение цеолита Хотынецкого месторождения в дозе от 3 до 24 т/га под смородину черную на фоне минеральных удобрений и без них .
Целью наших исследований было изучить возможность применения ЦСП Хотынецкого месторождения для снижения содержания подвижных форм ТМ при выращивании малины на серой лесной почве, используемой в садоводстве более 50 лет. В последние десятилетия здесь отмечены превышения допустимых уровней содержания ТМ в почве. В почве нашего полевого опыта валовое содержание: Pbи Niв 2 раза превысило региональнофоновый уровень, установленный для серых лесных почв Орловской области.
Место, объекты исследования
Исследования проводились в лаборатории агроэкологии Всероссийского научноисследовательскогоинститута селекции плодовых культур (ГНУ ВНИИСПК). Объектом исследований являлась агроэкосистема полевого опыта с малиной сорта Спутница. Схема опыта с возрастающими дозами ЦСП представлена в таблицах 1 и 2. Дозы цеолита обоснованы литературными данными. Опыты заложены в 3х кратной повторности. Расположение вариантов по делянкам рендомезированное. Агротехника общепринятая для культуры. В период закладки опыта удобрения и цеолит вносились однократно в слой 0 20 см. В опыте использована цеолитсодержащая порода Хотынецкого месторождения со следующим минералогическим составом: клиноптилолит 34%, морденит 4%, кристобаллит 28%, кальцит 5%, монтмориллонит 12%, слюда 1%, кварц 16%.Почва опытного участка серая лесная среднесуглинистая. Агрохимическая характеристика почвы: рНKCl5,4±0,15; содержание подвижного фосфора 43,78±3,7 мг/100 г; обменного калия 29,7±5,3 мг/100 г; сумма поглощенных оснований 19,01±4,7 мгэкв/100 г;Ca2+ 15,7±0,4мгэкв/100 г, Mg2+,5,8±0,5мгэкв/100 г, содержание гумуса 3,7±0,14%. Содержание подвижных форм свинца и никеля в почве определялось в вытяжке ацетатаммонийным буфером с рН 4,8 методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Результаты исследованийВ таблицах 1 и 2 показана динамика содержания подвижных форм Pbи Niв почве полевого опыта в течение двух периодов вегетации. Содержание этих элементов достоверно уменьшилось при внесении цеолита, как в слое 020см, куда внесли мелиорант, так и в нижележащем слое 2040 см. Это может быть связано с вертикальным перемещением подвижных соединений ТМ в почвенном профиле при восходящем движении почвенной воды за счет капиллярных сил.
1. Динамика содержания подвижных форм свинца в почве опытного участка (мг/кг воздушносухой почвы)
2. Динамика содержания подвижных форм никеля в почве опыта
(мг/кг воздушносухой почвы)Варианты (А)до внесения цеолитагоды исследований (В)среднее по фактору А НСР05=0,1620052006горизонт 0 20 смКонтроль0,9630,9900,9720,981NPK1,2961,1411,2511,196ЦСП 2т/га0,9320,8730, 8700,871NPK+ЦСП 2т/га1,2921,1751,1811,178NPK+ЦСП 10т/га1,0740,7910,6590,725NPK+ЦСП 20т/га1,1680,8060,7860,796NPK+ЦСП 30 т/га0,9850,6580,6230,641Среднее по фактору В НСР05=0,14
0,9190,9060,912горизонт 20 40 смсреднее по фактору А НСР05=0,15Контроль0,7320,6250,6790,652NPK0,9660,9730,9410,957ЦСП 2т/га0,5290,5020,4980,500NPK+ЦСП 2т/га0,7910,7820,7830,782NPK+ЦСП10т/га0,9240,7130,7210,717NPK+ЦСП 20т/га0,9920,9410,8200,880NPK+ЦСП 30 т/га0,7530,6420,5240,583Среднее по фактору В НСР05=0,08
0,7390,7090,724
Почва опытного участка характеризовалась высокой пространственной вариабельностью по содержанию изучаемых элементов. Количество подвижных форм свинца до внесения цеолита варьировало в пределах от 0,141 мг/кг до 0,197 Варианты (А)до внесения цеолитагоды исследований (В)среднее по фактору А НСР05=0,0220052006горизонт 0 20 смКонтроль0,1410,1400,1420,141NPK0,1640,1570,1540,155ЦСП 2т/га0,1660,1600,1470,153NPK+ЦСП 2т/га0,1840,1760,1630,169NPK+ЦСП 10т/га0,1660,0710,0570,064NPK+ЦСП 20т/га0,1780,1230,1210,122NPK+ЦСП 30 т/га0,1970,1380,1260,132Среднее по фактору В НСР05=0,04
0,1370,1300,134горизонт 20 40 смсреднее по фактору А НСР05=0,02Контроль0,1150,1120,1180,115NPK0,1300,1410,1370,139ЦСП 2т/га0,1340,1220,1310,126NPK+ЦСП 2т/га0,1180,1210,1160,118NPK+ЦСП 10т/га0,1380,1110,0610,086NPK+ЦСП 20т/га0,1460,1310,0890,111NPK+ЦСП 30 т/га0,1750,1430,1330,138Среднее по фактору В НСР05=0,01
0,1260,1160,119
мг/кг почвы в горизонте 0 20см, и от 0,175 до 0,115 мг/кг в горизонте 2040см. Количество подвижных форм никеля в почве опытного участка выше, чем подвижных форм свинца и до внесения цеолита находилось в пределах от 0,9 мг/кг до 1,3 мг/кг воздушносухой почвы. Коэффициент вариации для свинца составил 42%, а никеля 31%. В условиях высокой пространственной вариации оценить влияние цеолитсодержащей породы на содержание подвижных форм ТМ можно по разнице между исходным и конечным значением.
3. Изменение содержания подвижных форм Pbи Niв почве опытного участка (уменьшение или увеличение по отношению к исходному), %вариантыгоризонт 0 20смгоризонт 20 40смPbNiPbNiКонтроль+ 0,7+0,9+2,67,2NPK
6,13,5+5,42,6ЦСП 2т/га11,46,62,25,9NPK+ЦСП 2т/га11,48,61,71,0NPK+ЦСП 10т/га65,738,655,821,9NPK+ЦСП 20т/га32,032,739,017,3NPK+ЦСП 30т/га36,036,724,030,4
За время проведения опыта в контрольном варианте содержание подвижных форм свинца в слое 0 20 см достоверно не изменилось. Внесение ЦСП в дозе 2 т/га без минеральных удобрений снизило содержание Pbна 3,6 % по окончании первого вегетационного периода и на 11,4% по окончании второго вегетационного периода. Различия по годам в этом варианте были меньше НСР05. Не было достоверных различий и в варианте с 2 т/га ЦСП на фонеминеральных удобрений.Наиболее значительно содержание Pbснизилось в варианте с применением 10 т/га ЦСП на фоне минеральных удобрений как в слое 0 20см, так и в слое 20 40см (на 65,7% и 55,8 % соответственно). В вариантах с 20 т/га и 30т/га ЦСП количество подвижных форм свинца уменьшилось на 32% (в слое 020см) и на 36% соответственно. По окончании первого вегетационного периода отмечено достоверное снижение подвижных форм никеля в горизонте 0 20см, в вариантах с применением 10 т/га (на 26,4%), 20 т/га (на 31%) и 30 т/га (на 33,2%)т/га ЦСП. Чем больше исходное содержание элемента, тем большая его доля фиксировалась мелиорантом. 2т/га ЦСП было недостаточно для инактивации никеля. По окончании второго вегетационного периода отмечается дальнейшее снижение содержания никеля в вариантах с возрастающими дозами мелиоранта. Причиной уменьшения содержания подвижных форм свинца и никеля может быть как адсорбция катионов металлов непосредственно цеолитом, так и усиление адсорбционных и катионообменных процессов в результате увеличения суммарной поверхности мелких частиц.Увеличение доли агрегатов размером менее 2 мм при внесении ЦСП показано на рисунке 1. Это может косвенным образом свидетельствовать о пептизирующем влиянии цеолита на почвенные коллоиды, скрепляющие мелкие структурные отдельности.
Рисунок.1 Анализ макроструктуры почвы опытного участка По результатам исследований были рассчитаны уравнения регрессии, показывающие квадратичную зависимость между возрастающими дозами ЦСП и содержанием подвижных форм исследуемых элементов в почве.Для свинца :у = 0, 0003х20, 0117х + 0,1804у содержание свинца, мг/кг воздушно сухой почвы;xдоза ЦСП, т/гаВыявлена средняя корреляция между вносимыми дозами и содержанием подвижных форм Pbr= 0, 57 График, построенный по уравнению, показывает, что увеличение дозы цеолита выше 20т/га не приведет к дальнейшему снижению содержание подвижных форм свинца в почве опыта. Для никеля:у = 0,0002x20,0143x+ 0, 9186у содержание никеля, мг/кг воздушно сухой почвы;xдоза ЦСП, т/гаВыявлена высокая положительная корреляция между содержанием подвижных форм никеля в почве и вносимыми дозами цеолита (r= 0, 91).
Таким образом, внесение цеолитсодержащей породы способствовало снижению содержания подвижных форм свинца и никеля в почве как в слое 0 20см, так и в слое 20 40см. Снижение подвижности этих металлов произошло в первый год после внесения цеолита. Выявлены высокие и средние корреляционные зависимости между вносимыми дозами цеолита и содержанием подвижных форм свинца и никеля в серой лесной почве ягодного агроценоза. Ссылки на источники1.Черников, В. А. Тяжелые металлы в окружающей среде / В. А Черников, О.А. Соколов // Пущино: ОНТИ РАН.1999 164с.2.ГОСТ 17.4.1.0283 Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. М.: Издво стандартов, 1993 С.912.3.КабатаПендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / КабатаПендиас, А., Пендиас Х . М.: Мир, 1989. С. 4394.Минеев, В.Г. Использование природных цеолитов для предотвращения загрязнения почвы и растений ТМ / В.Г Минеев, А.В. Кочетавкин, Нгуен Ван Бо. // Агрохимия.1989.№8.с.89965.
Кириллова С.А. Фитотоксичность тяжелых металлов кадмия, свинца, меди на малине и эффективность применения природных цеолитов для ее снижения / С.А. Кириллова // Плодоводство и ягодоводство России. ВСТИСП,1995. С. 182 187.6.Роева Т.А. Использование мелиорантов для снижения поступления тяжелых металлов в ягоды черной смородины : специальность 06.01.07 “Плодоводство и виноградарство”: автореф. дис… канд. с.х. наук/ Роева Татьяна Александровна. Орел, 2008. 23с.
Leont'eva Larisa Ivanovna
Candidate of agricultural sciences, State Scientific Institution AllRussian Research Institute of Horticultural Breeding of Russian Academy of Agricultural Sciencies, Orel
Influence of zeolitecontaining rock application on Pb and Ni mobile compounds contents in grey forest soil.
AbstractThe possibilities of application of zeolitecontaining rock from Khotynetz deposit (Orel region, Russia) have been investigated in the field and laboratory experiments for the purpose of microelement composition improvement of raspberry. Zeolite (2…30 t/ha) was applied in the grey forest soil, which had gross content of heavy metals 2 times higher than background level. The application of zeolitecontaining rock led to the lowering of the contents of mobile forms Pb and Ni in the soil by 30…60% depending on the metal and zeolite dose.Key words: soil, zeolite containing rock, lead, nickel
