AGRIS - 

2023

Rabinovich, G.Yu. | Treshkin, I.A.

The influence of organic fertilizer, namely multipurpose compost (MPC) and mineral fertilizers enriched in a complex of microelements (zinc and copper) on the dynamics of zinc in soddy-podzolic light loamy soil, as well as on grain quality formation in cultivated crops was studied. The experiment was carried out in 2021-2022 in the Tver region involving spring wheat 'Zlata' and oat 'Yakov'. The study of micronutrient complexes in the "soil - plant" system provides insight into the behavior of zinc, which affects physiological processes in plants. The results of the influence of modified MPC on the content of mobile zinc in the soil are presented. The microcomplex-modified MPC provided the maximum (17.9-22.2 mg/kg) gross zinc content during two years of research. It is shown that the supply of zinc to crops when applying MPC is 3-5 times higher than from other fertilizers. MPC with introduced microelements (Zn + Cu) made it possible to increase 5 times the content of mobile zinc in the soil under spring wheat, and gross forms by 15%. As revealed mineral fertilizers enriched in microelements provide the maximum removal of zinc with products (4.9 g/kg). It has been determined that the quality of the resulting products is directly related to the applied fertilizers. The use of MPC contributed to an increase in the digestible protein content in spring wheat by 60-70%, and in oat by 8-13%. Due to the introduction of a microelement complex into the MPC, the amount of digestible protein in the grain increased to 100% in spring wheat and up to 20% in oats in comparison to the grain obtained in the non-fertilized reference plot. | Исследовано влияние обогащенных комплексом микроэлементов (цинка и меди) органического (компост многоцелевого назначения – КМН) и минерального удобрений на динамику цинка в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, а также на формирование качества зерна возделываемых культур. Эксперимент проводили в 2021-2022 гг. в Тверской области на яровой пшенице сорта Злата и овсе сорта Яков. Изучение микроэлементных комплексов в системе "почва – растение" дает представление о поведении цинка, оказывающего влияние на физиологические процессы в растениях. Приведены результаты влияния модифицированного КМН на содержание подвижного цинка в почве. Модифицированный за счет микрокомплекса КМН обеспечивал максимальное (17,9-22,2 мг/кг) валовое содержание цинка в течение двух лет исследований. Показано, что обеспеченность с.-х. культур цинком при внесении КМН в 3-5 раз выше, чем от других удобрений. КМН с введенными микроэлементами (Zn + Cu) позволил увеличить содержание в почве подвижного цинка под яровой пшеницей в 5 раз, а валовых форм – на 15%. Выявлено, что минеральные удобрения, обогащенные микроэлементами, обеспечивают максимальный вынос цинка с продукцией (4,9 г/кг) Определено, что качество получаемой продукции напрямую связано с вносимыми удобрениями. Использование КМН способствовало повышению содержания переваримого протеина в зерне яровой пшеницы на 60-70%, а в зерне овса – на 8-13%. За счет введения в КМН микроэлементного комплекса количество переваримого протеина в зерне относительно контроля возросло до 100% у яровой пшеницы и до 20% – у овса.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Loskutov, S.I. | Nikiticheva, G.V. | Gorodnova, L.A. | Voropaeva, E.V. | Glushakov, R.I. | Puhalskij, Ya.V. | Vorob'ev, N.I.

Using the method of fractal analysis and the neural network calculation of microbial community bioconsolidation indices (MCBI), the change in the taxonomic structure of the bacterial consortium of the rhizosphere of the pot marigold Geisha variety was estimated. The plants were grown for 50 days on soddy-podzolic soil contaminated with copper and/or treated with humic acids (HA). The data on the taxonomic structure of bacterial communities were obtained by isolation of total DNA and its PCR analysis followed by pyrosequencing. In the microbial community, bacteria from the phyla Proteobacteria (47.5%), Bacteroidetes (13.4%), Actinobacteria (10.4%), Acidobacteria (15.3%), Planctomycetes (3.6%), Verrucomicrobia (2.8%), Firmicutes (1.0%), Gemmatimonadetes (2.8%), Cyanobacteria (1.3%), Chloroflexi (0.6%), Nitrospirae (0.3%) and Archaea from the phylum Thaumarchaeota (0.8%) dominated. The unclassified types were less than 3.5%. The MCBI has been calculated by series of numbers of bacterial taxons at the family level of 62.6% of unclassified taxons. The toxic effect of copper (450 mg/kg) inhibited plant growth and reduced the level of system self-organization to fractal indices of 0.05; 0.3 and 0.19 (in the control they were 0.12; 0.36 and 0.21). A single introduction of HA into the nutrient medium at a dose of 0.01% by 13% increased the total plant biomass, but didn't affect significantly on the structural consolidation of the bacterial microbiota of the root zone (indices 0.08, 0.39 and 0.20). The co-application of copper and HA leveled the negative influence of copper ions in the soil and increased the MCBI up to 0.14; 0.41 and 0.23. Probably, an increase in the MCBI is associated with that HA able to maintain a sufficient level of nutrition of bacterial cells in the presence of an external stimulus. After the abiotic stress is removed, the growth and sorption activity of microbes is activated, the colonization of the root system increases, which leads to the restoration of rhizogenesis and accelerated plant development. It is concluded that HA positively affect this plant-microbial system only under the condition of metal-induced stress. | Методом фрактального анализа и нейросетевого расчета индексов биоконсолидации микробных сообществ (ИБМС) оценивали изменения таксономической структуры бактериального консорциума ризосферы календулы лекарственной сорта Гейша. Растения выращивали в течение 50 сут на дерново-подзолистой почве, загрязненной медью и/или обработанной гуминовыми кислотами (ГК). Данные о таксономической структуре бактериальных сообществ получали выделением тотальной ДНК и ее ПЦР анализом с последующем пиросеквенированием. В микробном сообществе доминировали бактерии из фил Proteobacteria (47,5%), Bacteroidetes (13,4%), Actinobacteria (10,4%), Acidobacteria (15,3%), Planctomycetes (3,6%), Verrucomicrobia (2,8%), Firmicutes (1,0%), Gemmatimonadetes (2,8%), Cyanobacteria (1,3%), Chloroflexi (0,6%), Nitrospirae (0,3%) и археи из филы Thaumarchaeota (0,8%). Неклассифицированных типов было менее 3,5%. ИБМС рассчитан по ряду чисел бактериальных таксонов на уровне семейств (62,6% неклассифицированных таксонов). Токсичное влияние меди (450 мг/кг) ингибировало рост растений и снижало уровень самоорганизации системы до значений фрактальных индексов 0,05; 0,30 и 0,19 (в контроле - 0,12; 0,36 и 0,21). Одиночная интродукция в питательную среду ГК в дозе 0,01% на 13% увеличила общую биомассу растений, но не повлияла существенно на структурную консолидацию бактериальной микробиоты прикорневой зоны (индексы 0,08; 0,39 и 0,20). Совместное внесение меди и ГК нивелировало негативное влияние ионов меди в почве и увеличило ИБМС до 0,14; 0,41 и 0,23. Вероятно, повышение ИБМС связано с тем, что ГК способны поддержать достаточный уровень питания бактериальных клеток в присутствии внешнего раздражителя. После снятия абиотического стресса активизируется рост и сорбционная активность микробов, усиливается колонизация корневой системы, что приводит к восстановлению ризогенеза и ускоренному развитию растений. Сделан вывод, что ГК положительно действуют на данную растительно-микробную систему только при условии металл-индуцированного стресса.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Kalyuzhnaya, T.V. | Orlova, D.A. | Karpenko, L.Yu. | Bakhta, A.A. | Dmitrieva, M.N.

Monitoring and analysis of the content of heavy metals and selenium in compound feeds for productive animals and poultry sold on the territory of St. Petersburg and the Leningrad region were carried out. Fourty samples of home produced compound feeds were examined. Among them, 50.0% were compound feeds for pigs and piglets, 25.0% each were compound feeds for broilers and cattle. At the 1st stage, sample preparation and mineralization of samples were carried out in a muffle furnace. At the 2-nd stage, using a Thermo Scientific Solaar S4 atomic absorption spectrometer in a mineralized sample the amount of copper, zinc, iron, selenium was determined guided by the current regulatory documents. At the 3rd stage, the results were analyzed in comparison with the temporary maximum permissible level according to MPL No. 123-4/281-8-87 "Temporary maximum permissible level (MPL) of the content of certain chemical elements and gossypol in farm animal feed and feed additives". As a result of the research, the content of copper, zinc, iron and selenium in compound feeds (portion of MPL, %) for pigs was established: 26.9%; 42.5%; 55.7%; 60.0%, respectively; for cattle: 55.7%; 56.0%; 47.4%; 20.0%, respectively; for broilers: 38.0%; 26.1%; 31.9%; 40.0%, respectively. When determining zinc in 2 samples of 40, an excess of the MPL was found to be 1.1 and almost 1.5 times. In this case, it is recommended to subgrade the sample with other feeds assuming that the overall level does not exceed the MPL indicators. Thus, the revealed indicators of compound feeds meet the requirements of the current regulatory documentation and do not exceed the established MPL, therefore, the feed is safe in terms of heavy metals and selenium. | Проведен мониторинг и анализ содержания тяжелых металлов и селена в комбикормах для продуктивных животных и птицы, реализуемых на территории Санкт-Петербурга и Ленинградской обл. Исследовали 40 образцов комбикормов отечественного производства. Среди них 50,0% представляли собой комбикорма для свиней и поросят, по 25,0% - комбикорма для бройлеров и крупного рогатого скота. На 1-м этапе осуществляли пробоподготовку и минерализацию проб в муфельной печи. На 2-м этапе с помощью атомно-абсорбционного спектрометра Thermo Scientific Solaar S4 в минерализованной пробе определяли количество меди, цинка, железа, селена, руководствуясь действующими нормативными документами. На 3-м этапе проводили анализ результатов в сравнении с временным максимально-допустимым уровнем по МДУ № 123-4/281-8-87 "Временный максимально-допустимый уровень (МДУ) содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах для сельскохозяйственных животных и кормовых добавках". В результате исследований установлено содержание в комбикормах меди, цинка, железа и селена (доля от МДУ, %) для свиней: 26,9%; 42,5%; 55,7%; 60,0% соответственно; для крупного рогатого скота: 55,7%; 56,0%; 47,4%; 20,0%, соответственно; для бройлеров: 38,0%; 26,1%; 31,9%; 40,0% соответственно. При определении цинка в 2 образцах из 40 было установлено превышение МДУ в 1,1 и почти в 1,5 раза. В этом случае рекомендуется подвергнуть образец подсортировке другими кормами из такого расчета, чтобы общий уровень не превышал показатели МДУ. Таким образом, выявленные показатели комбикормов соответствуют требованиям действующей нормативной документации и не превышают установленный МДУ, следовательно, корма безопасны по содержанию тяжелых металлов и селена.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Esaulko, A.N. | Klets, V.A. | Ozheredova, A.Yu. | Golosnoj, E.V. | Kuz'minova, Yu.N.

The article presents materials on the influence of complex micro- and macrofertilizers on the content of copper and zinc in the soil and plants, on the yield and quality of winter wheat grain obtained in the conditions of the Stavropol upland. As a result of the studies (2020-2021), it was found that in the variants with the introduction of the recommended and calculated norms of mineral fertilizers, compared with the reference plot, there was a significant decrease in the content of mobile copper (0.03-0.07 mg/kg of soil) and zinc (0.02-0.07 mg/kg of soil) in the soil. The microfertilizers "All inclusive", WUXAL "Microplant" and POLIDON "Complex" used in the experiment did not significantly increase the average content of copper and zinc in winter wheat plants compared to the reference ones. All the complex micro fertilizers studied in the experiment significantly increased the crop yield by 0.65-1.34 t/ha relative to the control, and the highest productivity of winter wheat on all nutrition backgrounds was provided by the introduction of "All Inclusive". The planned winter wheat 'Alekseevich' yield of 7.5 t/ha was not achieved on any variant, and the maximum yield was obtained on the variant with the introduction of the calculated norm of mineral fertilizers N186P95K45 + "All inclusive"; it amounted to 6.9 t/ha (92% of the planned yield level). | Представлены материалы по влиянию комплексных микро- и макроудобрений на содержание в почве и растениях меди и цинка, а также на урожайность и качество зерна озимой пшеницы в условиях Ставропольской возвышенности. В результате исследований (2020-2021 гг.) было установлено, что на вариантах с внесением рекомендованной и расчетной доз минеральных удобрений по сравнению с контролем отмечено достоверное снижение содержания в почве подвижной меди (0,03-0,07 мг/кг почвы) и цинка (0,02-0,07 мг/кг почвы). Применяемые в опыте микроудобрения "Все включено", WUXAL "Микроплант" и POLIDON "Комплекс" несущественно увеличивали среднее содержание меди и цинка в растениях озимой пшеницы по сравнению с контролем. Все изученные в опыте комплексные микроудобрения достоверно повышали урожайность озимой пшеницы на 0,65-1,34 т/га по отношению к контролю, а наибольшую продуктивность на всех фонах питания обеспечило внесение "Все включено". Планируемый уровень урожайности озимой пшеницы сорта Алексеевич 7,5 т/га не был достигнут ни на одном варианте, а максимальная урожайность была получена на варианте с внесением расчетной дозы минеральных удобрений N186P95K45 + "Все включено" и составила 6,9 т/га (92% от планируемого уровня урожайности).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Solov'eva, A.S. | Romanov, I.V. | Zadorozhnij, R.N.

The use of scrap metal and waste solves the problems of natural resource preservation, reduces energy and economic costs. In mechanical engineering, aluminum bronzes are one of the most popular ones, they are used in products where such indicators as high strength and ductility, wear resistance and corrosion resistance are needed. The research purpose is to make a surfacing electrode from scrap copper alloys, to investigate the properties and the coating processes when applying this material. There was studied the microstructure and microhardness of the secondary bronze coating. A material for surfacing by the method of electroerosive dispersion of bronze scrap was obtained. A compact semi-finished product was created from the resulting powder using the spark plasma sintering technology, which was applied to steel samples by electric spark treatment. The study of the microhardness of the coatings has shown that the coatings made of bronze BrAZh9-4 have microhardness approximately 1.7-2 times greater than sintered bronze, while the characteristics of the thermal influence zone and its presence directly depend on the substrate material and the electrode material. When getting materials by this method, the elemental composition can be adjusted depending on the required tasks. The studied material after spark plasma sintering consists of finely dispersed spherical grains, which affects the application parameters and coating characteristics. When applying a coating with the same electrode to different grades of steel, the coating pattern changes with the same parameters of the material application. | Использование металлического лома и отходов решает проблемы сохранения природных ресурсов, снижает энергетические и экономические затраты. В машиностроении алюминиевые бронзы – одни из самых востребованных, их применяют в изделиях, где необходимы такие показатели, как высокая прочность и пластичность, износостойкость и коррозионная стойкость. Цель исследования – изготовить наплавочный электрод из лома медных сплавов, исследовать свойства и процессы формирования покрытия, получаемого при нанесении данного материала. Изучили микроструктуру и микротвердость покрытия из вторичной бронзы. Получили материал для наплавки методом электроэрозионного диспергирования бронзового лома. Сформировали компактный полуфабрикат из полученного порошка с помощью технологии искрового плазменного спекания, который наносили на стальные образцы методом электроискровой обработки. Исследование микротвердости покрытий показало, что покрытия из бронзы БрАЖ9-4 имеют микротвердость примерно в 1,7-2 раза больше спеченной бронзы, при этом характеристики зоны термического влияния и ее наличие напрямую зависят от материала подложки и от материала электрода. При получении материалов данным методом можно коррелировать элементный состав в зависимости от требуемых задач. Изучаемый материал после искрового плазменного спекания состоит из мелкодисперсных зерен шаровидной формы, что влияет на параметры нанесения и характеристики покрытия. При нанесении покрытия одним и тем же электродом на различные марки стали характер покрытия меняется при тех же параметрах нанесения материала.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Ipatov, A.G., Izhevsk State Agricultural Academy

Восстановление изношенных рабочих поверхностей требует поиска более эффективных технологических процессов наращивания, обеспечивающих синтез покрытий, по толщине соразмерных с величиной предельного износа деталей машин. Наиболее привлекательными являются технологии лазерного синтеза тонких восстановительных покрытий. Цель работы - возможность реализации тонких восстановительных покрытий на поверхностях деталей машин методом лазерного оплавления порошковых композиций на основе железа. В качестве компонентов порошковой композиции использовали мелкодисперсное карбонильное железо, графит и порошковую медь в качестве легирующей фазы. Покрытия получали методом оплавления шликерной обмазки на поверхности стального изделия с использованием импульсного лазерного излучения. Полученные покрытия исследовали методами металлографического и рентгеноструктурного анализа, а также определили микротвердость покрытий. Полученные покрытия обладают толщиной в пределах от 30 до 50 мкм. Металлографические исследования подтвердили высокую адгезионную прочность покрытия с подложкой детали. Пористость покрытия неоднородна и зависит от количества вводимой порошковой меди, в частности, покрытия без медной составляющей обладают пористостью в 40%, с введением меди до 2% пористость снижается до 15%. Дальнейшее увеличение медной составляющей приводит к увеличению пористости, при 4–18% пористости, при достижении 10% пористость составляет 25%. Структура покрытия преимущественно представляет собой твердые растворы внедрения альфа-фазы и твердые растворы замещения гамма-фазы. Величина микротвердости также неоднородна и определяется количеством вводимой меди. Наибольшая микротвердость покрытия достигается при введении меди в 2% и составляет 517 единиц по HV. Представленный анализ структуры и свойств восстановительных покрытий имеет высокий практический потенциал и может быть использован в ремонтном производстве при наращивании тонких пористых покрытий. | Recovering of the worn-out working surfaces requires a search for more efficient technological processes of building-up, ensuring the synthesis of coatings commensuration with the value of the limiting wear of machine parts in thickness. The most attractive technologies are laser synthesis of thin recovering coatings. The aim of the work is a possibility of implementing thin recovering coatings on the surfaces of machine parts by the laser reflow of iron-based powder compositions. As components of the powder composition, finely dispersed carbonyl iron, graphite and powdered copper were used as the alloying phase. The coatings were obtained by fusing a slip coating on the surface of a steel product using pulsed laser radiation. The resulting coatings were investigated by means of metallographic and X-ray structural analysis, and the micro-hardness of the coatings was determined as well. The resulting coatings indicate the thickness ranging from 30 to 50 microns. Metallographic studies have confirmed the high adhesion degree of the coating to a part backing. The porosity of the coating is non-uniform and depends on the amount of powdered copper introduced. In particular, coatings with none-copper component have proved a porosity of 40%, and with the introduction of copper to 2% the porosity decreases to 15%. A further increase in the copper component leads to an increase in porosity, at 4–18% porosity, when reaching 10%, the porosity makes 25%. The structure of the coating is mainly represented by solid solutions f or the interstitial alpha-phase and solid solutions of substitution for the gamma-phase. The value of micro-hardness is also inhomogeneous, and is determined by the amount of copper introduced. The highest micro-hardness of the coating is achieved with the introduction of copper by 2% and is 517 HV units. The presented analysis of the structure and properties of recovering coatings has a high practical potential and can be used in repairing when building up thin-porous coatings.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Krasochko, P.A. | Korochkin, R.B. | Krasochko, P.P. | Gvozdev, S.N. | Ponas'kov, M.A., Vitebsk State Academy of Veterinary Medicine

Nanoparticles are progressively finding practical applications in various fields of human activity, including veterinary and medicine. Due to the fact that the effectiveness of activity of colloidal solutions of nanoparticles is directly related to the state of aggregation of nanosized particles, it is urgent to use fast and convenient methods for assessing the physicochemical characteristics of such preparations. Nanoparticles have unique optical properties that depend on their size and shape. They can be determined by the refractive index of the light on the surface of the nanoparticles in a phenomenon known as plasmon resonance, which makes UV-VL spectroscopy a valuable tool for studying and evaluating the characteristics of nanomaterials. The goal of the study is to study the optical characteristics of several samples of colloids of nanoparticles of noble metals (silver) and bioelements (copper, silicon dioxide) to determine the possibility of further application of UV-VL (ultraviolet/visible light) spectroscopy for evaluation of activity and stability of colloidal solutions of nanoparticles. Commercial preparations based on nanoparticles of noble metals (silver) or bioelements (copper, silicon dioxide) in working dilutions recommended by manufacturers were used to study optical characteristics of the colloidal solutions. Optical density and absorption spectra were determined at the wavelengths (nm): 300-800 nm. The plasmon surface resonance has been found in all test preparations, while all of them exhibited obvious nonlinear optical properties. The most pronounced plasma resonance peak is found in the colloidal solution of silver nanoparticles within a wavelength of 420 nm. In the case of a colloidal solution of copper nanoparticles, the peak of Plasmon resonance was less pronounced and had a red shift (peak at 560 nm). In the colloidal solution of silicon silica, the plasmon resonance was less pronounced than other test preparations, being shifted to the blue side of the spectrum (360 nm). | Наночастицы находят все большее практическое применение в различных областях человеческой деятельности, в том числе в ветеринарии и медицине. В связи с тем, что эффективность активности коллоидных растворов наночастиц напрямую связана с состоянием агрегации наноразмерных частиц, актуальным является использование быстрых и удобных методов оценки физико-химических характеристик таких препаратов. Наночастицы обладают уникальными оптическими свойствами, которые зависят от их размера и формы. Они могут быть определены по показателю преломления света на поверхности наночастиц в явлении, известном как плазмонный резонанс, что делает УФ-спектроскопию ценным инструментом для изучения и оценки характеристик наноматериалов. Цель работы - изучение оптические характеристики нескольких образцов коллоидов наночастиц благородных металлов (серебра) и биоэлементов (медь, кремния диоксид) для определения возможности дальнейшего применения УФ-ВС (ультрафиолет/видимый свет) спектроскопии для оценки активности и стабильности коллоидных растворов наночастиц. Для исследования оптических характеристик коллоидных растворов использовали коммерческие препараты на основе наночастиц благородных металлов (серебра) или биоэлементов (меди, диоксида кремния) в рабочих разведениях, рекомендованных производителями. Оптическая плотность и спектры поглощения определялись на длинах волн (Нм): 300–800 Нм. Установлено, что поверхностный плазмонный резонанс был обнаружен во всех тестовых препаратах, в то время как все они демонстрировали очевидные нелинейно–оптические свойства. Наиболее выраженный пик плазменного резонанса обнаружен в коллоидном растворе наночастиц серебра в пределах длины волны 420 Нм. В случае коллоидного раствора наночастиц меди пик плазмонного резонанса был менее выражен и имел красное смещение (пик при 560 Нм). В коллоидном растворе кремнезема плазмонный резонанс был менее выражен, чем в других тест-препаратах, смещаясь в синюю сторону спектра (360 Нм).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Pukhal'skij, Ya.V. | Loskutov, S.I. | Nikiticheva, G.V. | Gorodnova, L.A. | Voropaeva, E.V.

In a model study, we analysed the impact of humic acids (HAs, 500 ppm) on the accumulation of heavy metals (HMs; Pb, Cu, Ni and Zn) in roots and aboveground organs of the annual ornamental plant Tagetes patula ('Scarlet' variety) cultivated on the Terra Vita nutritive substrate imitating the upper fertile root layer (UR-RAT) of polluted urban soils in megacities. Plants were grown in full photoculture (at no sunlight) in pots placed in a closed grow box maintaining internal microclimate. A modern HLG Quantum Board QB288 V2 Rspec LED panel enabled with vegetation modes was used as light source. HMs were introduced in substrate as aqueous saline. Each setting was quadruplicated. Total experiment duration was 30 days. Tagetes patula was proved a particularly effective phytoextractor of Zn applied at 40 mg/kg (p less than 0.01). At the same time, the plants showed high tolerance to toxic growth inhibition (in biometry of the above- and underground organ length and weight) and preserved external aesthetics. Metals were further graded by phytomass accumulation as follows: Cu - Pb - Ni. Ni at 30 mg/kg had a major impact on plant weight and length, which sets off the variety as a sensitive phytoexcluder for this metal. HAs increased aboveground mass in all settings and decreased the HM mass impact. A sharp root mass reduction was observed in combinations of the two factors (HMs + HAs), which was clearly reflected in impaired root mass in zinc settings. A single metal addition reduced the mass by average 12.0% (p less than 0.01) vs. control (no HAs or HMs), whilst a combined HAs + HMs administration induced its 65.0% reduction (p less than 0.01). The results obtained indicate a good root buffering capacity for HM translocation from the rhizosphere to aboveground parts. In general, HA usage is promising for creating the green space and phytoremediation of urban HM-contaminated soils. | Исследованы особенности влияния гуминовых кислот (ГК) (500 ppm) на аккумуляцию тяжелых металлов (ТМ) (Pb, Cu, Ni и Zn) в корнях и надземных органах бархатцев отклоненных Tagetes patula L. (сорт Скарлет), культивируемых на питательном субстрате Terra Vita, имитирующем верхний плодородный корнеобитаемый слой (UR-RAT) загрязненных почв, сформировавшихся в условиях мегаполисов. Растения выращивали при полной светокультуре в вегетационных сосудах, помещенных в закрытый гроубокс, с поддержкой внутреннего микроклимата. Источник освещения: LED-светильник на основе светодиодной панели. ТМ вносились в субстрат в виде водных растворов соответствующих солей. Каждый вариант включал 4 повторности. Продолжительность эксперимента - 30 сут. T. patula оказались особенно эффективным фитоэкстрактором для Zn в дозе 40 мг/кг (p меньше 0.01), растения проявили высокую толерантность по отношению к воздействию Zn на ингибирование ростовых процессов (по биометрическим показателям) и сохранению своего внешнего эстетического вида. Дальнейшая градация по степени аккумуляции ТМ в фитомассе: Cu - Pb - Ni. Ni в дозе 30 мг/кг наиболее сильно снижал массу и длину органов растений Это характеризует сорт как чувствительный и фитоисключатель для данного металла. Применение ГК вызвало увеличение массы надземной части растений по всем вариантам и снижение степени воздействия на этот показатель под влиянием ТМ. Отмечено резкое снижение прироста массы корней при совместном влиянии 2 факторов (ТМ + ГК) на растения, это отразилось в снижении массы корней в варианте с Zn: если снижение средней массы корней при одиночном внесении металла составляло в среднем 12,0% (p меньше 0.01) по отношению к контролю (без ГК и ТМ), то при совместном внесении в субстрат ГК + ТМ снижение составляло 65,0% (p меньше 0.01). Результаты показали высокую буферность корней к транслокации ТМ из ризосферы в надземную массу. Использование ГК перспективно при создании зеленых насаждений и фиторемедиации городских почв, загрязненных ТМ.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Azarenko, Yu.A.

The aim of the study was to establish the regularities of content and distribution of tightly bound and mobile copper in different soils of southern taiga, forest-steppe and steppe of the Omsk Irtysh region. The soil profile cross sections were laid in 2008–2012, and soil samples were taken from genetic horizons. The contents of copper soluble in acid (5M HNO3) and mobile copper extracted with ammonium acetate buffer (pH 4.8) according to Krupskiy and Aleksandrova were determined in the soils. In light and medium loamy soddy-podzolic and gray forest soils, little copper content was found: 4.8–7.7 and 5.7–7.2 mg/kg, respectively, in leached chernozems – up to 17 mg/kg. The average copper content in the humus horizon of southern forest-steppe and steppe was higher: in chernozems it was of 19.3, in meadow-chernozem soils – 20.5, in solonetz – 21.3 mg/kg. A strong correlation of the copper content in the humus horizons of the soils to its content in the parent rocks (r = 0.83) has been established. For a layer of 0–20 cm of soils, the dependence of the amount of trace element on the content of physical clay (r = 0.85), silt (r = 0.75), humus (r = 0.50), cation exchange capacity (r = 0.75) was determined. The distribution of copper over soil profiles was influenced by the same factors with a weaker connection with silt and humus. The content of mobile copper in soddy-podzolic, gray forest soils, leached chernozems (0.8–1.1 mg/kg) is estimated as medium and high. In the soils of the southern forest-steppe and steppe agrarian landscapes, the copper content is low (0.05–0.23 mg/kg). A significant influence of the environment reaction on the content of mobile copper in soils from different zones (r = –0.71) was established. In the 0–20 cm layer of forest-steppe and steppe soils, the amount of mobile copper depended on the content of its tightly bound form; the distribution of the trace element along the soil profiles was also determined by the content of silt and physical clay. | Целью исследования являлось установление закономерностей содержания и распределения прочносвязанных и подвижных форм меди в разных типах почв южной тайги, лесостепи и степи Омского Прииртышья. В 2008–2012 гг. закладывали разрезы и проводили отбор проб почв из генетических горизонтов. В почвах определяли количество кислоторастворимой меди в 5М HNO3 и ее подвижной формы в 1н. ацетатно-аммонийном буфере с рН 4,8 по Крупскому и Александровой. В легко- и среднесуглинистых дерново-подзолистых и серых лесных почвах обнаружено мало меди (4,8–7,7 и 5,7–7,2 мг/кг соответственно), в черноземах выщелоченных – до 17 мг/кг. Среднее ее содержание в гумусовых горизонтах южной лесостепи и степи было бОльшим: в черноземах – 19,3, в лугово-черноземных почвах – 20,5, в солонцах – 21,3 мг/кг. Установлена тесная зависимость меди в гумусовых горизонтах почв от ее содержания в почвообразующих породах (r = 0,83). Для слоя 0–20 см почв выявлена зависимость количества микроэлемента от состава физической глины (r = 0,85), ила (r = 0,75), гумуса (r = 0,50), емкости катионного обмена (r = 0,75). На распределение меди по профилям почв оказывали влияние те же самые факторы при более слабой связи с илом и гумусом. Содержание подвижной меди в дерново-подзолистых, серых лесных почвах, выщелоченных черноземах (0,8–1,1 мг/кг) оценивается как среднее и повышенное. В почвах южно-лесостепных и степных агроландшафтов – низкое: 0,05–0,23 мг/кг. Установлено существенное влияние реакции среды на подвижную медь в почвах разных зон (r = –0,71). В слое 0–20 см почв лесостепи и степи количество подвижной меди зависело от содержания ее прочносвязанной формы; распределение микроэлемента по профилям почв также определялось содержанием ила и физической глины.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Koryakina, L.P. | Grigor'eva, N.N. | Pavlova, A.I. | Pavlova, S.P. | Sleptsov, E.S.

The content of heavy metals (lead, cadmium and copper) in beef produced in different biogeochemical provinces of Yakutia was determined. Sampling was carried out in 10 districts of Yakutia belonging to different biogeochemical provinces. The research covered the Central, Vilyuisk, Northern and Southern zones of the Republic. Measurements were carried out by the voltammetric method. It has been established that the accumulation and distribution of heavy metal compounds in animal organs and tissues depends on the ecological situation of the region in which they are grown. The concentration of heavy metals in beef produced in both the Central and Vilyuisk zones did not exceed the maximum allowable concentration (MAC). In the beef samples from the Northern Zone, an almost double excess of the MAC for lead was detected, the concentration of which was 0.976 ± 0.262 mg/kg (P is less than 0.05). In the beef samples from the Southern zone, an excess of the MAC for lead by 33-83.8% was recorded. A copper deficiency was detected in all the surveyed biogeochemical provinces. Its content in meat ranges from 0.354 ± 0.16 to 1.003 ± 0.417 mg/kg. Monitoring of the content of heavy metals in meat should be carried out constantly. | Определяли содержание тяжелых металлов (свинца, кадмия и меди) в говядине, произведенной в разных биогеохимических провинциях Якутии. Отбор проб проводили в 10 районах Якутии, относящихся к разным биогеохимическим провинциям. Исследованиями охватили Центральную, Вилюйскую, Северную и Южную зоны республики. Измерения проводили вольтамперометрическим методом. Установлено, что накопление и распределение соединений тяжелых металлов в органах и тканях животных зависит от экологической ситуации региона, в котором они выращены. Концентрация тяжелых металлов в говядине, произведенной и Центральной и Вилюйской зонах, не превышала предельно допустимую (ПДК). В пробах говядины из Северной зоны выявлено практически 2-кратное превышение ПДК по свинцу, концентрация которого составила 0,976 ± 0,262 мг/кг (P меньше 0,05). В пробах говядины из Южной зоны отмечено превышение ПДК по свинцу на 33-83,8%. Во всех обследованных биогеохимических провинциях выявлен дефицит меди. Ее содержание в мясе колеблется от 0,354 ± 0,16 до 1,003 ± 0,417 мг/кг. Мониторинг содержания тяжелых металлов в мясе следует проводить постоянно.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation