Содержание тяжелых металлов в каштановой почве центрально-земледельческой зоны Монголии

Почва является основным источником микроэлементов в пищевых цепях. Поэтому изучение содержания и поведения микроэлементов, и в частности тяжелых металлов (ТМ) в почвах, является важным и актуальным направлением современной почвенной науки.

Изучение вопроса содержания тяжелых металлов в почвах центральноземледельческой зоны Монголии ведется недавно, и такие исследования весьма немногочисленны, страдают отсутствием комплексного подхода к проблеме (Проберж, 2000; Ревенский, 1990, 1998; Панасов, 1997; Савич с соавт., 2002).

Впервые для основных типов почвообразующих пород и почв центрально-земледельческой зоны Монголии приведены данные фонового содержания валовых соединений Сu, Ni, Zn, Mn, Fe, дана оценка их содержания в почвах с различной степенью антропогенной нагрузки.

Основными источниками микроэлементов для животных и человека являются растения. Но и они не сами синтезируют их, а получают из субстрата, на котором произрастают, — из почвы.

Цель настоящих исследований заключалась в установлении содержания тяжелых металлов в светло-каштановой почве центральноземледельческой зоны Монголии и выявлении взаимодействия агрохимических свойств с накоплением этих элементов.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

• -    Изучить агрохимические свойства светло-каштановой почвы центрально-земледельческой зоны Монголии в зависимости от предшественников.

• -    Установить валовое содержание тяжелых металлов (железа, цинка, меди, никеля, марганца) в светло-каштановой почве центральноземледельческой зоны Монголии.

• -    Выяснить связь агрохимических свойств с накоплением ТМ почвой.

Методика исследований

Исследования проводили в стационарных опытах в системе севооборотов:

• 1    — Пар, яровая пшеница, картофель, овес.

• 2    — Картофель, яровая пшеница, горох, овес.

• 3    — Сидераты, картофель, яровая пшеница, суданские травы.

• 4    — Картофель, пшеница, овес, горчица.

Полевые опыты (площадь делянки 50...400 м2) закладывали в четырехкратной, производственные — в трехкратной повторности. Технологии обработки почвы и возделывания культур соответствовали зональным рекомендациям, имеющим почвозащитную направленность. Измерения проводились с помощью программного комплекса «Nitton ХRF». Пробы почвы отбирались на полях учхоза в четырех вариантах.

Анализ собранных образцев почвы проводили в трех повторностях, что позволило получить достоверные сведения о содержании изучаемых элементов в почве. При изучении почвы брали пробы гумусового горизонта с глубины около 20 см, что соответствует длине штыка лопаты. Из каждой точки отбирали около 1 кг почвы с верхних горизонтов на глубине 0–20 см. Образцы почвы очищали от растительных остатков и живых частей растений. Затем ее помещали в пластиковую посуду с крышкой, что позволило изолировать почву от контакта с окружающей средой до начала эксперимента. Для оценки содержания тяжелых металлов почв нами были использованы предельно допустимые концентрации.

Результаты исследований

Таблица 1

Содержание тяжелых металлов в светло-каштановой почве центрально-земледельческой зоны Монголии

в зависимости от предшественника

Варианты	рН	Гумус %	Элементы, мг/кг /валовое содержание/
				о 4> Ң й	у и S	у и Он	ң У S к
Фон 1: Чистый пар — пшеница — картофель — овес	7.3	2.0	35.7	338.1	75.2	737.1	69.7
Фон 2: Картофель — пшеница — горох — овес	7.5	2.2	30.6	339.3	86.4	754.5	55.2
Фон 3: Сидераты — картофель — пшеница — суданские травы	7.0	2.6	23.1	313.3	72.6	794.5	83.1
Фон 4: Картофель — пшеница — овес — горчица	7.1	2.5	22.9	314.8	69.9	772.5	53.6
ПДК мг/кг			55.0	1000.0	100.0	1500.0	85.0

Рис. 1. Содержание меди в светло-каштановой почве на разных фонах

Рис. 2. Содержание железа в светло-каштановой почве на разных фонах

Рис. 3. Содержание цинка в светло-каштановой почве на разных фонах

■ Mn

Рис. 4. Содержание марганца в светло-каштановой почве на разных фонах

Рис. 5. Содержание никеля в светло-каштановой почве на разных фонах

Заключение

Содержание валовой формы тяжелых металлов в светло-каштановых почвах на фоновых территориях региона находится в пределах, близких к средним значениям центрально-земледельческой зоны Монголии и сопредельных с регионом территорий. Повышенное содержание марганца и никеля отмечается на Фоне 2, а меди — на Фоне 1. Для валовых содержаний элементов характерны биогенно-аккумулятивное накопление в органогенных горизонтах и элювиально-иллювиальная дифференциация содержания в профилях.

Обследованная территория характеризуется низким средним фоновым содержанием валовых соединений большинства ТМ. В силу высокой изменчивости содержания подвижных ТМ трудно уловить связь между их содержанием и содержанием гумуса, величиной кислотности. Чаще всего отмечены достоверные существенные корреляции этих свойств с содержанием Мn, Zn. Но в разных почвах они могут быть разнонаправ-лены. Накопление тяжелых металлов в светло-каштановой почве центрально-земледельческой зоны Монголии всех изученных экологических групп не превышает ПДК.