Особенности фонового содержания микроэлементов в пахотных почвах Красноярского края

Система почва – растение является стартовым звеном пищевой цепочки, в котором формируется поток минеральных компонентов, поглощаемый животными и человеком. При оптимальном питании растений микро- и макроэлементами улучшается их микроэлементный состав и повышаются качественные параметры продукции. На почвах с дефицитом или избытком микроэлементов происходит снижение количества и качества растительной продукции, наблюдаются эндемические заболевания растений, животных и человека.

Поступление в окружающую природную среду и накопление в почве микроэлементов, содержащихся в атмосферных выбросах промышленных предприятий, выхлопных газах автотранспорта, средствах химизации сельского хозяйства и т.п., приводит к ухудшению экологической обстановки в агроценозах. При проведении почвенно-агрохимического мониторинга изменения, происходящие в почвенном покрове в результате хозяйственной деятельности человека, устанавливаются на основании сравнения данных с региональным фоновым содержанием микроэлементов в почвах.

Фоновое содержание вещества в почве – содержание химического вещества в почве, соответствующее ее природному химическому составу (ГОСТ 27593). Фон образуется в результате совокупного действия всех факторов почвообразования. В настоящее время за фоновый уровень обычно принимают средневзвешенное содержание элемента с добавлением за счет глобального переноса антропогенных загрязнителей. Из расчетов исключают данные локального мониторинга загрязнения почв промышленными предприятиями. При оценке локального и регионального загрязнений в качестве фона служат почвы, удаленные от источников загрязнения на расстоянии 50–100 км, и почвы биосферных заповедников, которые размещены в пределах различных биогеоценозов и в наименьшей степени подвержены антропогенному воздействию.

Исследования по определению фонового содержания микроэлементов в почвах проводили в 1994– 2004 годах в лесостепной, степной и подтаежной зонах Красноярского края. На площади 2536,6 тыс. га из 0–20 см слоя почв пашни было отобрано 21162 смешанных образца. В почвенных образцах определение валового содержания микроэлементов проводили по методике ЦИНАО атомно-абсорбционным методом на ААS-30 в пламени ацителен – воздух, мышьяка – колориметрическим методом.

Климат земледельческой части Красноярского края характеризуется резкой континентальностью. В подтаежной зоне среднемноголетняя сумма осадков составляет 450–520 мм, лесостепной – 350–480 мм и степной – 250–320 мм при ГТК= 0,8–1,5.

В структуре почвенного покрова пашни преобладают черноземы, на долю которых приходится 61,8% обследованной площади, серые лесные занимают 20,9%, дерново-подзолистые – 5,4%, интразональные – 6,4%. Особенностями почвенного покрова пахотных угодий является значительная комплексность, повышенная гумусированность и укороченность аккумулятивного горизонта и пониженная степень оподзоленно-сти. Разнообразие природных условий в регионе оказывает большое влияние на валовое содержание, формы и степень подвижности микроэлементов в почвообразующих породах и почвах.

Исследованиями установлено, что валовое содержание микроэлементов в почвах земледельческой части Красноярского края характеризуется большим разнообразием. На пространственное содержание микроэлементов в почвах оказывают влияние неодинаковые условия их почвообразования, различия в гранулометрическом составе и концентрации элементов в почвообразующих породах. Наименьшее количество большинства микроэлементов наблюдается в легких по гранулометрическому составу почвах Минусинской лесостепной зоны. По среднему валовому содержанию микроэлементов пахотные почвы Красноярского края отличаются от своих аналогов из других регионов Западной и Восточной Сибири.

Фоновое валовое содержание микроэлементов в пахотных почвах Красноярского края, мг/кг

* среднее для черноземов; ** среднее для основных типов почв; отсутствие данных.

Более высоким содержанием свинца и никеля характеризуются почвы Томской области, кобальта – Омской, кадмия – Кемеровской, меди, цинка и хрома – Новосибирской области. Пониженная концентрация микроэлементов отмечается в почвах Республики Хакасия. Среди разных регионов Сибири почвы Красноярского края по валовому содержанию микроэлементов занимают промежуточное положение.

Фоновое содержание меди, кобальта, свинца, кадмия и никеля в почвах Красноярского края ниже, чем концентрация этих элементов в почвах СССР. За исключением мышьяка, концентрация микроэлементов в пахотных почвах региона в 1,8–6,8 раза ниже, чем в аналогах из Центрально-Черноземной зоны страны (см. табл.). Почвы Западной Сибири в 1,1–11,4 раза больше содержат микроэлементов в сравнении с почвами лесостепной и подтаежной зон края. Результаты агрохимического мониторинга показывают, что почвы Красноярского края обеднены микроэлементами в сравнении с аналогами из других регионов страны.

По обеспеченности подвижными формами микроэлементов почвы образуют следующий ряд: В>Сu>Cо>Мn>Мо>Zn. Слабая обеспеченность почв цинком, молибденом, марганцем и кобальтом связана с низкой подвижностью этих элементов. Повышенная гумусированность зональных почв и близкая к нейтральной реакция среды способствуют уменьшению биодоступности большинства микроэлементов растениям.