Небольсин небольсина известкование почв

Ваш IP заблокирован

Убедитесь, что Вы не используете анонимайзеры/прокси/VPN или другие подобные средства (TOR, friGate, ZenMate и т.п.) для доступа к сайту.

Отправьте письмо на abuse[at]twirpx.club если Вы уверены, что эта блокировка ошибочна.

В письме укажите следующие сведения о блокировке:

Кроме того, пожалуйста, уточните:

1. Каким Интернет-провайдером Вы пользуетесь?
2. Какие плагины установлены в Вашем браузере?
3. Проявляется ли проблема если отключить все плагины?
4. Проявляется ли проблема в другим браузере?
5. Какое программное обеспечение для организации VPN/прокси/анонимизации Вы обычно используете? Проявляется ли проблема если их отключить?
6. Давно ли в последний раз проверяли компьютер на вирусы?

Your IP is blocked

Ensure that you do not use anonymizers/proxy/VPN or similar tools (TOR, friGate, ZenMate etc.) to access the website.

Contact abuse[at]twirpx.club if you sure this block is a mistake.

Attach following text in your email:

Please specify also:

1. What Internet provider (ISP) do you use?
2. What plugins and addons are installed to your browser?
3. Is it still blocking if you disable all plugins installed to your browser?
4. Is it still blocking if you use another browser?
5. What software do you often use for VPN/proxy/anonymization? Is it still blocking if you disable it?
6. How long ago have you checked your computer for viruses?

Источник

научная статья по теме ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА КОМПЛЕКС ПОЧВЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ И ГУМУСОВОЕ СОСТОЯНИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ В МНОГОЛЕТНЕМ ОПЫТЕ Сельское и лесное хозяйство

Цена:

Авторы работы:

Научный журнал:

Год выхода:

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА КОМПЛЕКС ПОЧВЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ И ГУМУСОВОЕ СОСТОЯНИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ В МНОГОЛЕТНЕМ ОПЫТЕ»

АГРОХИМИЯ И ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ

ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА КОМПЛЕКС ПОЧВЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ И ГУМУСОВОЕ СОСТОЯНИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ В МНОГОЛЕТНЕМ ОПЫТЕ © 2014 г. Л. Г. Бакина1, М. В. Чугунова1, Т. Б. Зайцева1, З. П. Небольсина2

1Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН, 197110, Санкт-Петербург, ул. Корпусная, 18 2Ленинградский НИИ сельского хозяйства, п. Белогорка, Гатчинский р-н Ленинградской обл., ул. Институтская, 1

Поступила в редакцию 08.04.2013 г.

Изучено влияние длительного применения разных, в том числе повышенных доз извести на комплекс почвенных микроорганизмов и гумусовое состояние дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы в условиях многолетнего полевого опыта. Выявлено уменьшение содержания лабильных гумусовых веществ, извлекаемых из почвы 0.1 М щелочной вытяжкой, и органического вещества, экстрагируемого горячей водой. При внесении извести наблюдается значительный рост численности всех изученных физиологических групп бактерий, а численность микромицетов, наоборот, уменьшается в 3.5—4.2 раза. Однако известкование не приводит к изменениям комплекса почвенных микроорганизмов и содержания органического вещества, что в свою очередь свидетельствует о нормальном функционировании почвенной (эко)системы в целом.

Ключевые слова: лабильные гуминовые вещества, численность микроорганизмов, функциональное состояние почвенного микробоценоза.

Известно, что не только общее содержание и запасы органического вещества, но и особенности его качественных характеристик определяют плодородие почв. Кроме того, именно качественные показатели гумуса являются надежными диагностическими признаками, позволяющими судить о направленности трансформации органического вещества почв при различных антропогенных, в том числе агрогенных воздействиях. Как справедливо указывают многие авторы [12, 21, 29, 35, 37], корректно оценить действие агротехнических приемов на содержание и качество гумуса возможно только в длительных опытах, на основании изучения гумусового состояния почв в течение достаточного для выявления динамики процессов времени.

Одним из важнейших способов коренного улучшения господствующих в нечерноземной зоне кислых почв является известкование — эффективный прием химической мелиорации. Влияние известкования на агрохимические свойства почв заключается в первую очередь в нейтрализации почвенной кислотности и изменении степени минерализации почвенного раствора за счет насыщения его кальцием и (реже) магнием. Оче-

видно, при этом могут измениться не только скорость, но и направленность химических и биохимических процессов превращения и закрепления в почве органического вещества. С другой стороны, известно, что известкование почвы приводит к существенным изменениям почвенных микро-боценозов — не только их структуры и состава, но и физиологической активности. Как показывают многочисленные исследования, в результате внесения удобрений и извести в почвах усиливаются биохимические процессы, численность прокари-отных микроорганизмов возрастает, в микробном составе увеличивается доля бацилл и актиноми-цетов, а количество микромицетов наоборот снижается [13, 25—27, 40]. Однако в литературе встречаются сообщения и об ингибирующем воздействии известкования на отдельные группы прокариотных микроорганизмов, в частности, на актиномицеты, принимающие активное участие в минерализации органического вещества почвы [16, 39]. Установлено, что в известкованных почвах по сравнению с их целинными аналогами на фоне роста численности микроорганизмов различных физиологических групп может происходить значительное снижение функциональной активности почвенных микробоценозов [32]. В связи с этим важно сопряженное изучение влия-

ния известкования на почвенную микробиоту, ее функциональную активность и на результат этой активности — содержание и качественный состав органического вещества произвесткованных почв.

Согласно современным представлениям, функционирование системы гумусовых веществ в почвах поддерживается благодаря наличию и определенному соотношению в органическом веществе почвы лабильных и устойчивых (стабильных) форм гумуса. Подразделение гумуса на эти две основные категории — лабильные и устойчивые — осуществляется в зависимости от способности к трансформации под влиянием биохимического воздействия. Лабильные формы гумуса легко подвергаются биодеструкции и быстро минерализуются. Устойчивые (или, что более корректно, относительно устойчивые) формы гумуса значительно сложнее поддаются разложению микроорганизмами и сохраняются в почве в течение длительного времени.

Значение различных по отношению к биодеструкции компонентов органического вещества в процессах почво- и гумусообразования очевидно. Лабильное органическое вещество, в том числе и лабильные гумусовые соединения, являются ближайшим резервом питательных элементов для растений и микроорганизмов и выполняют защитные функции в отношении устойчивых форм гумуса и всей системы гумусовых веществ. Труд-номобилизуемые гумусовые вещества являются запасным фондом энергии и питательных веществ, определяют важнейшие физико-химические свойства почвы и судьбу в ней органических и минеральных соединений, создают благоприятные экологические условия для развития растений и микроорганизмов.

Для количественной оценки органического вещества, наиболее подверженного трансформации, предложены различные методы, однако необходимо подчеркнуть, что до сих пор в литературе нет строгого определения терминов «лабильные» и «подвижные» органические вещества, как и нет общепринятых методов их выделения. Нет единодушия в оценке не только информативности, но и пригодности разных методов извлечения лабильных веществ для характеристики гумусового состояния почв. На сегодняшний день в практике отечественных исследований наиболее широкое распространение при изучении активных компонентов в составе гумуса почв получили методы извлечения гумусовых кислот водой, растворами пирофосфата натрия при рН 7 и 0.1 М ШОН [22, 35].

Длительных полевых опытов с известкованием не так много; наблюдения за скоростью изменений в содержании и качественном составе гумуса при известковании единичны, так же как и иссле-

дования биогенности известкованных почв и функциональной активности почвенных микро-боценозов. Таким образом, до сих пор недостаточно изучен вопрос о влиянии известкования на сопряженное изменение таких показателей, как гумусовое состояние почвы и ее биологическая активность. В связи с этим основной целью работы было изучение влияния разных доз извести на комплекс почвенных микроорганизмов и вызываемые ими процессы, в частности на минерализацию органического вещества и на регуляцию экологической обстановки, и также на содержание и качественные показатели гумуса почв.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Изучение влияния известкования на содержание и степень устойчивости (лабильности) гумуса, а также на численность и функциональную активность почвенного микробоценоза изучали в образцах почв длительного опыта по известкованию, заложенного в 1957 г. проф. М.Ф. Корниловым. С 1964 по 2008 гг. работы возглавлял А.Н. Небольсин, с 2008 г. З.П. Небольсина. Опыт заложен на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, расположенной на территории Ленинградского (ранее Северо-Западного) НИИ сельского хозяйства (пос. Белогорка Гатчинского р-на Ленинградской обл.). Исходная агрохимическая характеристика: рН солевой вытяжки (KCl) — 4.3—4.4; гидролитическая кислотность — 4.9— 5.1 смоль(экв)/кг; сумма обменных оснований 1.5—1.8 смоль(экв)/кг; содержание гумуса 2.15— 2.23%; подвижных форм фосфора 7.5—8.5 мг/100 г почвы; подвижных форм калия 9.6—11.8 мг/100 г почвы.

В исследуемом опыте дозы вносимой извести рассчитывали по гидролитической кислотности (Нг). Периодическое известкование проводилось в 1964, 1977, 1988, 2002 гг. В 2002 г. были добавлены варианты с повышенными дозами извести из расчета 2 и 3 Нг. Площадь опытных делянок составляет 50 м2. Образцы для данного исследования отобраны в 2007 г., когда длительность опыта составила 50 лет. Выбраны следующие варианты опыта: контроль (без извести), с периодическим внесением извести в дозах по 1/2 и 1 Нг, с повышенными дозами извести по 2 и 3 Нг в 2002 г., и для изучения длительности последействия известкования — вариант, произвесткованный один раз в 1957 г. дозой по 1 Нг.

К настоящему времени прошло 8 полных ротаций полевого севооборота. Чередование культур в севообороте в первую ротацию включало кормовые бобы и кормовую свеклу. Со второй ротации севооборот следующий: ячмень, два поля многолетних трав, озимая рожь, картофель, овес. Органические, минеральные удобрения и гербициды вносились общим фоном. Всего за 50 лет внесено

Таблица 1. Влияние известкования дерново-подзолистой почвы на численность микроорганизмов основных эколого-трофических групп (п = 4, Р = 0.95)

Вариант опыта (доза извести) Последний год внесения извести Микроми- цеты, х104 КОЕ/г Бактерии

на МПА на КАА актиноми-цеты спорообра-зующие олиготро-фы олигонит-рофилы

Контроль 3.8 ± 0.7 0.98 ± 0.2 1.1 ± 0.1 2.1 ± 0.2 0.34 ± 0.05 0.8 ± 0.1 0.9 ± 0.2

1 Нг 2002 1.1 ± 0.1 1.5 ± 0.2 1.5 ± 0.4 5.3 ± 0.8 0.51 ± 0.09 1.6 ± 0.2 1.8 ± 0.4

3 Нг 2002 0.9 ± 0.2 1.6 ± 0.2 1.9 ± 0.3 5.7 ± 0.9 1.02 ± 0.18 2.0 ± 0.3 2.6 ± 0.1

1 Нг 1957 1.7 ± 0.3 1.0 ± 0.1 1.0 ± 0.1 2.0 ± 0.2 0.35 ± 0.04 0.8 ± 0.1 1.1 ± 0.1

органических удобрений 265 т/га, минеральных N2680, Р2430, К2790 кг/га действующего вещества.

Отбор образцов почв для анализов проводился после уборки урожая сельскохозяйственных культур. С каждой делянки тростевым буром отбиралось 28—30 индивидуальных проб, из которых составляли смешанный почвенный образец.

Общее содержание гумуса определяли методом Тюрина, фракционно-групповой состав гумуса — по методу Тюрина в модификации Пономаревой—Плотниковой. Лабильные (подвижные) формы гумуса определяли в следующих вытяжках: 0.1 М ШОН, 0.1 М Ш4Р207 при рН 7 и 10, в водной вытяжке [34] и в горячей воде (при кипячении) по методу Шу

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Пoхожие научные работы по теме «Сельское и лесное хозяйство»

БАКИНА Л.Г., НЕБОЛЬСИН А.Н., НЕБОЛЬСИНА З.П. — 2011 г.

Источник

Ремедиация агродерново-подзолистой почвы, загрязненной никелем

• Авторы:Леднев А.В. 1 , Ложкин А.В. 1 , Поздеев Г.А. 2
• Учреждения:
  1. Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения РАН
  2. Ижевская государственная сельскохозяйственная академия
• Выпуск: № 6 (2019)
• Страницы: 31-35
• Раздел:Экология
• URL:https://journals.eco-vector.com/2500-2627/article/view/18671
• DOI:https://doi.org/10.31857/S2500-26272019631-35

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проанализированы результаты многолетнего полевого опыта по ремедиации агродерново-подзолистой суглинистой почвы (albeluvisoils), загрязненной никелем. В качестве мелиоративных добавок изучали различные дозы мелиорантов и удобрений: известняковую и фосфоритную муку, суперфосфат, сульфид натрия, торф и цеолит. Показано, что внесение в загрязненную почву всех изучаемых мелиорирующих добавок значительно снижает в ней содержание подвижных форм никеля. Самая высокая эффективность в течение всего периода наблюдений отмечена у известняковой муки: в дозе 12 т/га она уменьшила степень подвижности этого элемента на 48-69%. Загрязнение никелем оказало сильное токсическое действие на растения, что привело к резкому снижению их урожайности (на 76-87%) и повышенному накоплению никеля в зерне. Применение изучаемых мелиорантов и удобрений значительно улучшило эти показатели, но они так и не достигли контрольных (без загрязнения), что свидетельствует об очень серьезной проблеме производства растениеводческой продукции на земельных участках, загрязненных никелем.

Ключевые слова

Полный текст

Глобальной тенденцией развития мировой экономики является рост антропогенной нагрузки на все окружающие человека природные среды и в первую очередь на почвенный покров. Одним из результатов человеческой деятельности, к сожалению, становится повсеместное увеличение площади техногенно загрязненных земель, возникают зоны повышенного экологического риска – одна из основных причин резкого увеличения заболеваний проживающего там населения.

К наиболее распространенным и опасным загрязнителям почвенного покрова относятся тяжелые металлы. Общее количество загрязненных ими участков в Европе составляет, по разным оценкам, от 0,3 до 1,5 млн, до 52 млн га или 16% суши [1]. Это определяет практическую значимость поиска путей по улучшению экологического состояния таких территорий и получению на них экологически безопасной растениеводческой продукции. Несмотря на большое количество исследований по данной проблеме, в настоящее время еще не выявлены эффективные технологии ремедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами, которые позволяют экономически обосновано внедрить их на больших площадях.

Целью исследования была разработка технологических приемов по ремедиации почв сельскохозяйственных угодий, загрязненных одним из наиболее распространенных и опасных тяжелых металлов – никелем. Только в Удмуртии, типичной республики Европейской части России, доля почв с повышенным уровнем его валового содержания составляет 3,0%, высоким и очень высоким – 0,6% [2]. Эффективность изучаемых мелиоративных добавок определяли по совокупности следующих факторов: подвижности никеля в почве; продолжительности действия; изменению агрохимических показателей почвы; урожайности и качества сельскохозяйственных культур; стоимости проведения мелиоративных работ.

Методика. Объектом исследований были дерново-подзолистые почвы, загрязненные никелем в высокой степени. Исследования проведены на базе полевого мелкоделяночного опыта, заложенного в 2016 г. в хозяйстве «Июльское» Воткинского района на опытном поле Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. Опытный участок расположен на средней части слабопокатого (1-2°) северо-восточного склона увала. Угодье – пашня. Почва – агродерново-подзолистая среднесуглинистая на покровных глинах и тяжелых суглинках. Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы: рН_КСl (обменная кислотность) – 4,50; гидролитическая кислотность – 3,00 ммоль/100 г; сумма поглощенных оснований – 11,8 ммоль/100 г; содержание подвижного фосфора – 125 мг/кг, обменного калия – 110 мг/кг, гумуса – 1,7 %. Загрязнение почвы в опыте осуществляли водорастворимой солью – ацетатом никеля в дозе 300 мг д.в. (Ni)/кг (высокий уровень загрязнения). Опыт заложен в 4-кратной повторности согласно общепринятым методикам. Размер опытной делянки – 1×2 м. Использовали следующие мелиоративные добавки: низинный торф с сильной степенью разложения (60-70%), близкой к нейтральной реакции (рН_КСl 5,9) и влажностью 70%; известняковую муку 1 класса с нейтрализующей способностью 89%; фосфоритную муку класса А с содержанием Р₂О₅ 30%; гранулированный простой суперфосфат с содержанием Р₂О₅ 19%; цеолит из Хотынецкого месторождения Орловской области (состоящий на 50-60% из клиноптилолита и ряда других минеральных сорбентов: монтмориллонита, опал-тридимита и др.); сульфид натрия (применяли химически чистую соль). Из них только сульфид натрия и цеолит относятся к менее изученным нетрадиционным мелиорантам. Выбор данных мелиоративных добавок обусловлен рядом причин: они положительно влияют на химические и физико-химические свойства почв; эффективно снижают в ней степень подвижности тяжелых металлов [3]; их широко используют в народном хозяйстве и они имеют относительно низкую стоимость. Все агротехнические работы в опыте проводили вручную. Эффективность действия мелиоративных добавок на агроэкологические показатели загрязненной почвы изучали в звене севооборота: чистый пар (2016 г.) – ячмень (2017 г.) – овес посевной (2018 г.).

В качестве экстрагента никеля использовали аммонийно-ацетатный буфер (рН_КСl 4,8) – ААБ. Выбор этого буфера обусловлен его широким распространением для определения экологического состояния загрязненных почв. По данным Ю.Н. Водяницкого [4], ААБ – экстрагирующий раствор комбинированного действия, способный к вытеснению из загрязненных почв следующих групп соединений тяжелых металлов: водорастворимых; обменных катионов; катионов, специфически сорбированных различными почвенными компонентами. Условно их можно считать специфически адсорбированной фракцией. Массовую долю содержания никеля в пробах почв определяли атомно-абсорбционным методом согласно общепринятой методике [5].

Результаты и обсуждение. Анализ степени подвижности никеля в загрязненной почве выявил следующие закономерности (табл. 1). Как и предполагалось, максимальное содержание тяжелого металла, извлекаемого ААБ (рН_КСl 4,8), было в контрольном варианте (без мелиорантов), причем в вытяжку перешло 94 % его количества, внесенного в почву в качестве загрязнителя, что свидетельствует о слабой закрепляющей способности никеля в почве. Несмотря на то, что по годам содержание подвижного никеля значительно изменялось, тем не менее прослеживалась тенденция постепенного его уменьшения в пахотном слое, что связано с вымыванием под действием атмосферных осадков и выносом этого элемента биомассой сельскохозяйственных культур. К концу третьего вегетационного периода содержание подвижного никеля составило только 93% от исходного количества (2016 г.).

Внесение в загрязненную почву всех изучаемых мелиорирующих добавок значительно снизило в ней содержание подвижных форм никеля. Характер их действия на этот показатель очень сильно колебался по срокам определения и зависел от вида добавки, ее дозы и периода, прошедшего после внесения. Во все годы исследований самая высокая статистически достоверная эффективность отмечена у известняковой муки: в дозе 8 т/га она снизила подвижность никеля на 110-171 мг/кг или на 39-65%, в дозе 12 т/га – на 134-193 мг/кг или на 48-69%. Это объясняется в первую очередь процессом осаждения иона никеля карбонатами (произведение растворимости NiCO₃ равно 0,0093 25 г/100 мл [6]). Известно, что известкование – наиболее распространенный на практике способ снижения подвижности, биологической доступности тяжелых металлов и токсичности загрязненных почв [3, 7-9].

Кроме известняковой муки достаточно эффективно осаждали ионы никеля фосфорсодержащие мелиоративные добавки (фосфоритная мука и особенно суперфосфат). Это связано с тем, что ортофосфат никеля нерастворим в воде (произведение растворимости Ni₃(PO₄)₂ равно 0,068 г/100 мл [6]). Необходимо отметить, что использование фосфорных удобрений в качестве мелиорантов для снижения подвижности тяжелых металлов в почве довольно перспективно, поскольку одновременно можно улучшить фосфатное питание растений [3, 10].

В течение всего срока наблюдений хорошие результаты по снижению степени подвижности никеля в загрязненной почве (на 24-43%) показал цеолит в дозе 100 т/га. Его действие в отличие от других мелиорантов основано на физико-химическом механизме поглощения Ni 2+ минералами, обладающими повышенной сорбционной активностью (клиноптилолитом, монтмориллонитом, опал-тридимитом и др.). Цеолиты обладают высокой селективностью по отношению ко многим тяжелым металлам и радионуклидам, что подтверждается данными и других авторов [11]. Внесение цеолитов также способствует повышению запаса элементов питания в почвах, предотвращает их вымывание.

К мелиорантам с физико-химическим механизмом связывания никеля относится торф. В хорошо разложившемся темноокрашенном низинном торфе содержится много гумусовых кислот, которые обеспечивают физико-химическое закрепление тяжелых металлов в составе почвенно-поглотительного комплекса. Эффективность действия торфа по снижению степени подвижности никеля зависела от периода, прошедшего после его внесения. Если в первые два года она была на одном уровне с цеолитом, то на третий год действие торфа стало менее значительным, особенно в дозе 50 т/га. Это объясняется постепенной минерализацией торфа и высвобождением поглощенного им никеля.

Известно, что урожайность – самый важный показатель, характеризующий комплекс всех свойств почв и служащий индикатором уровня ее сельскохозяйственного использования. Этот показатель приобретает актуальность на почвах, подверженных техногенному воздействию, в том числе химическому загрязнению, так как у них резко снижается продуктивность и ухудшается качество получаемой продукции. В наших исследованиях викоовсяная смесь, высеянная в 2016 г. на загрязненной никелем в дозе 300 мг д.в/кг дерново-подзолистой суглинистой почве, смогла образовать только очень слабые всходы, которые практически полностью погибли через месяц вегетации. Это связано с тем, что при повышенном содержании никеля в почве происходит резкое угнетение роста растения, снижается содержание хлорофилла в листьях [12]. В 2017 г. в опыте был высеян ячмень, который так же был очень сильно угнетен никелевым загрязнением, что привело к значительному снижению его урожайности по сравнению с незагрязненной почвой – на 0,098 кг/м 2 или на 76 % (табл. 2). Внесением всех мелиоративных добавок удалось повысить урожайность этой культуры, но даже в лучшем варианте она не достигла показателя в абсолютном контроле (без загрязнения). Максимальная прибавка урожайности ячменя получена при внесении известняковой муки в дозе 12 т/га – прибавка составила 0,052 кг/га (173%), в дозе 8 т/га – 0,033 кг/га (110%). Следующий по эффективности – цеолит: в дозе 100 т/га прибавка урожайности ячменя составила 0,074 кг/м 2 (247%), в дозе 50 т/га – 0,070 кг/м 2 (233%). Также значительно увеличил его урожайность низинный торф в дозе 100 т/га: прибавка – 0,051 т/га (170%). Наименьшая прибавка отмечена в варианте с суперфосфатом в дозе 90 кг/га, она прослеживалась только на уровне положительной тенденции.

Табл. 1. Содержание (мг/кг) подвижного никеля в загрязненной почве

Источник