Изменение элементного состава компонентов агроценоза на серой лесной почве при длительном применении минеральных и органических удобрений

Изменение элементного состава компонентов агроценоза на серой лесной почве при длительном применении минеральных и органических удобрений

Автор: Котельникова А.Д., Борисочкина Т.И., Колчанова К.А., Шишкин М.А., Егоров Ф.С., Окорков В.В., Рогова О.Б.

Журнал: Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil

Рубрика: Статьи

Статья в выпуске: 119, 2024 года.

Бесплатный доступ

Проанализирован элементный состав почв и растений агроценоза на серой лесной почве Владимирского Ополья при длительном применении минеральных и органических удобрений. Оценивалось валовое содержание и содержание подвижных форм Ni, Cu, Zn, Co, Mn, Fe, содержание этих элементов в надземных органах растений, а также изменения основных агрохимических характеристик, способных влиять на доступность элементов для растений. Показано, что внесение минеральных удобрений способствует подкислению почвы, увеличению содержания органического углерода, подвижных форм фосфора. При этом варианты с совместным внесением минеральных и органических удобрений подвержены меньшему изменению данных характеристик, что может быть обусловлено увеличению буферной способности почвы в отношении компонентов, поступающих с минеральными солями, за счет вносимого органического вещества. Привнос в агроценоз Ni, Cu, Zn, Co, Mn, Fe с удобрениями (органическими и минеральными) не отразился на валовом содержании металлов в почве. Произошло изменение содержания подвижных форм металлов в почве, обусловленное изменением агрохимических параметров почв. Зафиксировано изменение содержания микроэлементов в растительной продукции. Снижение содержания Zn, Cu в растениях в вариантах с более интенсивным использованием удобрений (и с более высокой урожайностью) объясняется “эффектом разбавления”. Требует контроля низкое содержание Со в почве и недостаточное его поступление в растения. Совместное использование данных по изменению элементного состава почв и растений позволяет лучше дифференцировать варианты опыта в пространстве главных компонент при анализе этим методом и перспективно для мониторинга последствий агрогенной нагрузки разной степени. Полученные результаты могут учитываться при формировании критериев оценки минерального питания растений и норм внесения удобрений.

Еще

Микроэлементы, полевой опыт, оптико-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, метод главных компонент

Короткий адрес: https://sciup.org/143183301

IDR: 143183301   |   DOI: 10.19047/0136-1694-2024-119-172-210

Список литературы Изменение элементного состава компонентов агроценоза на серой лесной почве при длительном применении минеральных и органических удобрений

  • Важенин И.Г. О нормировании загрязненности почвы выбросами промышленных предприятий // Химия в сельском хозяйстве. Т. 23. № 6. 1985. С. 42-45.
  • Ермаков А.А., Дышко В.Н. Цинк и медь в агроценозе с разным уровнем обеспеченности подвижным фосфором // Проблемы агрохимии и экологии. 2008. № 2. С. 23-25.
  • Зинченко М.К. Экологическое состояние агроценозов серых лесных почв // Агрохимический вестник. 2009. № 4. С. 15-18.
  • Ильин В.Б. Элементарный химический состав растений. Новосибирск: Наука, 1985. 129 с.
  • Карпова Е.А. Состояние микроэлементов в агроэкосистемах // Техногенез и биогеохимическая эволюция таксонов биосферы. М.: Наука, 2003. С. 76-87.
  • Карпова Е.А., Минеев В.Г. Тяжелые металлы в агроэкосистеме. М., 2015. 215 с.
  • Клевлина Т.П. Микроэлементы в черноземах выщелоченных лесостепи Кузнецкой котловины и их влияние на продуктивность и качество яровой пшеницы: Автореф. дис. … канд. с-х. наук. Кемерово, 2010. 19 с.
  • Ковальский В.В. Геохимическая экология. М.: Наука, 1974. 300 с.
  • Конарбаева Г.А., Якименко В.Н. Эколого-агрохимическая оценка содержания тяжелых металлов в почве и растениях агроценоза // Проблемы агрохимии и экологии. 2017. №. 1. С. 16-21.
  • Кузнецов М.Н., Леоничева Е.В., Роева Т.А., Мотылева С.М., Малявко Г.П., Сычев, С.М. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почве садовых агроценозов юга Нечерноземья // Современное садоводство - Contemporary horticulture. 2012. № 1(4). С. 24-33.
  • Методика количественного химического анализа. Определение примесных элементов в образцах Be, Mg, Al, Si, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, As, Se, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, Ba, La и других РЗЭ, Hf, Ta, W, Re, Os, Pb, Th и U, а также в образцах их оксидов и солей методом ИСП-МС. НСАМ № 501-МС // Отраслевая методика III категории точности. М.: РИС ВИМС, 2011. 36 с.
  • Окорков В.В., Окоркова Л.А., Фенова О.А. Влияние длительного применения удобрений на изменение физико-химических свойств серой лесной почвы Верхневолжья // Владимирский земледелец. 2021. № 2. С. 27-34. https://doi.org/10.24412/2225-2584-2021-2-27-34.
  • Попова А.А. Сезонная динамика и баланс тяжелых металлов в дерново-подзолистой почве: Автореф. дис. … канд. биол. наук. М., 1992. 24 с.
  • Уткин А.А. Плодородие и экотоксикологическое состояние реперных участков дерново-подзолистых суглинистых почв Владимирской области // Агрохимия. 2022. № 6. С. 3-13. https://doi.org/10.31857/S0002188122060126.
  • Уткин А.А., Лукьянов С.Н. Плодородие и экотоксикологическое состояние реперных участков серых лесных почв Владимирской области // Агрохимия. 2022. № 3. С. 12-21. https://doi.org/10.31857/S0002188122060126.
  • Чеботарев Н.Т., Броварова О.В. Влияние систематического применения органических и минеральных удобрений на агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы и продуктивность картофеля в кормовом севообороте в длительном опыте европейского севера // Агрохимия. 2022. № 8. С. 10-16. https://doi.org/10.31857/S0002188122080038.
  • Якименко В.Н., Конарбаева Г.А. Трансформация фонда тяжелых металлов серой лесной почвы в агроценозе // Агрохимия. 2016. № 4. С. 61-69.
  • Aboyeji C.M., Dunsin O., Adekiya A.O., Suleiman K.O., Chinedum C., Okunlola F.O., Joseph, Abiodun, Ejue S.W., Adesola O.O., Olofintoye T.A.J., Owolabi I.O. Synergistic and antagonistic effects of soil applied P and Zn fertilizers on the performance, minerals and heavy metal composition of groundnut // Open Agriculture. 2020. Vol. 5. No. 1. P. 1-9. https://doi.org/10.1515/opag-2020-0002.
  • Adriano D.C. Trace Elements in Terrestrial Environments. Biogeochemistry, Bioavailability, and Risks of Metals. New York: Springer, 2001. 867 p.
  • Banuelos G.S., Ajwa H.A. Trace elements in soils and plants: an overview // Journal of Environmental Science & Health Part A. 1999. Vol. 34. No. 4. P. 951-974. https://doi.org/10.1080/10934529909376875.
  • Chang A.C., Page A.L., Koo B.J. Biogeochemistry of phosphorus, iron, and trace elements in soils as influenced by soil-plant-microbial interactions // Developments in Soil Science. 2002. Vol. 28. P. 43-57. https://doi.org/10.1016/S0166-2481(02)80007-1.
  • Gao X., Alvo M., Chen J., Li G. Nonparametric multiple comparison procedures for unbalanced one-way factorial designs // J. Stat. Plann. Inference. 2008. Vol. 138. No. 8. P. 2574-2591. https://doi.org/10.1016/j.jspi.2007.10.015.
  • He Z.L., Yang X.E., Stoffella P.J. Trace elements in agroecosystems and impacts on the environment // Journal of Trace elements in Medicine and Biology. 2005. Vol. 19. No. 2-3. P. 125-140. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2005.02.010.
  • Hua K., Wang T., Guo Z., Zhan L., He C., Wang D. Accumulation of potentially toxic elements under long-term application of different organic amendments // Nutrient Cycling in Agroecosystems. 2023. P. 1-17. https://doi.org/10.1007/s10705-023-10293-x.
  • Kruskal W.H., Wallis W.A. Use of ranks in one-criterion variance analysis // J. Am. Stat. Assoc. 1952. Vol. 47. P. 583-621.
  • Kuz’mina T.G., Lein A.Y., Luchsheva L.N., Murdmaa I.O., Novigatskii A.S., Shevchenko V.P. Chemical composition of surface sediments of the White Sea // Lithology and Mineral Resources. 2009. Vol. 44. No. 2. P. 103-119. https://doi.org/10.1134/S0024490209020011.
  • Molchanov E.N. Savin I.Y., Bulgakov D.S.1, Yakovlev A.S., Makarov O.A. National approaches to evaluation of the degree of soil degradation // Eurasian soil science. 2015. Vol. 48. P. 1268-1277. https://doi.org/10.1134/S1064229315110113.
  • Reimann C., Englmaier P., Fabian K., Gough L., Lamothe P., Smith D. Biogeochemical plant-soil interaction: variable element composition in leaves of four plant species collected along a south-north transect at the southern tip of Norway // Science of the Total Environment. 2015. Vol. 506. P. 480-495. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.10.079.
  • Semenov M.V., Ksenofontova N.A., Nikitin D.A., Tkhakakhova A.K., Lukin S.M. Microbiological Parameters of Soddy-Podzolic Soil and Its Rhizosphere in a Half-Century Field Experiment with Different Fertilizer Systems // Eurasian Soil Science. 2023. Vol. 56. No. 6. P. 756-768. https://doi.org/10.1134/S1064229323600070.
  • Shaheen S.M., Hooda P.S., Tsadilas C.D. Opportunities and challenges in the use of coal fly ash for soil improvements - a review // J. Environ. Manag. 2014. No. 145. P. 249-267. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2014.07.005.
  • Singh V., Agrawal H.M., Joshi G.C., Sudershan M., Sinha A.K. Elemental profile of agricultural soil by the EDXRF technique and use of the Principal Component Analysis (PCA) method to interpret the complex data // Applied Radiation and Isotopes. 2011. Vol. 69. No. 7. P. 969-974. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2011.01.025.
  • Siromlya T.I. On available forms of chemical compounds in soils // Contemporary Problems of Ecology. 2009. Vol. 2. P. 678-685. https://doi.org/10.1134/S1995425509060307.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp