AGRIS - 

Data provenance by Country

2021

Tishina Yu.R.

The current article features a review of methods of biological testing of soils based on the use of plant organisms as testobjects and discusses the approaches used in the territory of the Russian Federation compared with international standards ofphytotesting. The authors also examine the main approaches to the execution of the discussed methods, their duration, thenature of the response, test objects and the results of the testing. The review demonstrates a fairly wide application ofphytotests in research practice, ecotoxicology, environmental protection measures. These methods are standardized at thecountry level, and their implementation is regulated by a number of special organizations. At the same time, foreign methodsare more detailed and complex, because they imply a wider range of plant test objects. The main trends in the furtherdevelopment of phytotesting mainly imply the expansion of the range of tested plants, including the inclusion of wild plantsalong with cultivated ones. Using plant-based biotests, the study investigates a wide range of different toxicants, as well asevaluates their combined effect.

Show more [+]

Less [-]

Marina Sokolova Publishings - Russian Federation

2021

Senchenko, M.A. | Stepanova, M.V., Yaroslavl State Agricultural Academy

Исследования посвящены определению тяжёлых металлов в почвах урбанизированных и сельских районов Ярославской области и проведены в 2019–2020 гг. Цель исследования - определение содержания некоторых микроэлементов и тяжёлых металлов в почве, ревене и продукте его переработки – квасе, произведённом разными способами (рассматривались 2 технологии: технология с дополнительной операцией 'вымачивание стеблей ревеня' и 'настаивание стеблей ревеня и дополнительных ингредиентов' и технология с дополнительной операцией 'варка стеблей ревеня и дополнительных ингредиентов'). При исследовании загрязнения почвы микроэлементами и тяжёлыми металлами на всех территориях превышения предельно допустимых концентраций не выявлено. Установлено, что по величине среднего содержания в водной вытяжке почвы исследуемые элементы на всех рассмотренных территориях региона образуют следующий убывающий ряд: железо - свинец - цинк - медь - мышьяк - кадмий. Более высокие концентрации цинка, железа, кадмия, свинца и мышьяка выявлены в урбанизированной территории, а меди – в сельской территории. Анализ миграционной способности элементов в системе 'почва – растение – продукция растительного происхождения' показал наличие плохой миграционной способности для цинка и железа. Использование растительного сырья, произведённого по технологии органического производства и по разработанной технологии переработки растительного сырья, способствовало наименьшему воздействию на его составные части, увеличению содержания макро- и микроэлементов. При этом содержание токсичных элементов остаётся в пределах действующих нормативных документов. Технология, включающая дополнительную операцию 'варка', обеспечила наибольшую экстракцию макро- и микроэлементов из ревеня в квас. | Research is devoted to the definition of heavy metals in soils of urbanized and rural areas of the Yaroslavl region were carried out in 2019–2020. The purpose of the study is to determine the content of some microelements and heavy metals in soil, rhubarb and its processing product – kvass produced in various ways (2 technologies were considered: technology with an additional operation 'soaking rhubarb stems' and 'infusing rhubarb stems and additional ingredients' and technology with an additional operation 'boiling rhubarb stems and additional ingredients'). When investigating soil contamination with microelements and heavy metals in all territories, no excess of maximum permissible concentrations was found. It was established that in terms of the average content in the water extract of the soil, the examined elements in all the considered territories of the region formed the following decreasing series: iron - lead - zinc - copper - arsenic - cadmium. Higher concentrations of zinc, iron, cadmium, lead and arsenic were found in urbanized territory, and copper in rural territory. An analysis of the migration ability of elements in the system 'soil – plant – product of plant processing' showed the presence of poor migration ability for zinc and iron. The use of plant raw materials produced according to the organic production technology and the developed technology for processing plant raw materials contributed to the least impact on its components, an increase in the content of macro- and microelements. At the same time, the content of toxic elements remains within the limits of existing regulatory documents. The technology, including an additional 'boiling' operation, ensured the greatest extraction of macro- and microelements from rhubarb to kvass.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Karpenko, N.P. | Shiryaeva, M.A., Russian State Agrarian Univ., Moscow

The research purpose is to create and to update the three-dimensional model for categories of total chemical soil pollution within the computer modeling system. The method of three-dimensional model in the system of computer modeling MathCad and Autodesk 3ds Max by categories of total soil pollution is developed. A visualization block and an analytical block have been developed which are based on calculated mathematical models for analyzing and evaluating the environmental situation, risks, and environmental safety of the territory. Three-dimensional models of relief mapping of the Pekhorka River floodplain are constructed by integrating them with the help of a programming environment and optimized 3D modeling programs. Three-dimensional models with total soil contamination for water body sections are constructed. On the example of some sections of the catchment area of the Pekhorka River in the Balashikha region of the Moscow region, models with soil contamination by the total ZC indicator were created. The development of 3D modeling techniques allows you to create predictive scenarios more accurately with a high degree of detail, as well as quickly approach the solution of environmental problems. Optimization of three-dimensional modeling in the field of problems related to the catchment area contributes to the further operational solution of problems of rational land use and improvement of the environmental situation. | Цель исследования - создание и оптимизация трехмерных моделей по категориям суммарного загрязнения почв в системе компьютерного моделирования. Разработана методика трехмерной модели в системе компьютерного моделирования MathCad и Autodesk 3ds Max по категориям суммарного загрязнения почв. Разработаны блок визуализации и аналитический блок, которые базируются на расчетных математических моделях анализа и оценки экологической ситуации, рисков, экологической безопасности территории. Построены трехмерные модели рельефного отображения поймы реки Пехорка путем интегрирования с помощью среды программирования и оптимизированных программ 3D-моделирования. Построены трехмерные модели с суммарным загрязнением почв по участкам водного объекта. На примере некоторых участков водосборной территории реки Пехорка в Балашихинском районе Московской области созданы модели с загрязнением почв по суммарному показателю Zc. Разработка методики 3D-моделирования позволяет создавать прогнозные сценарии более точно с высокой степенью детальности, а также оперативно подходить к решению экологическим проблем. Оптимизация трехмерного моделирования в области проблем, связанных с водосборной территорией, способствует дальнейшему оперативному решению задач рационального использования земель и улучшению экологической ситуации.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Titova, V.I. | Vorob'ev, G.A.

Beet sugar production is accompanied by the formation of a waste "beet pulp", which, in accordance with STO 45379563-001-2019, can be interpreted as a "by-product", in accordance with the Federal Classificatory Catalogue of Wastes as a practically non-hazardous waste of production –hazard class V, and in accordance with STO 45379563-001-2019 – compliance with GOST 341-3-2017 "Organic fertilizers. Terms and definitions" – as an organic fertilizer. Given the physical condition of pulp, it is common practice to use it on arable land close to production facilities. Before being exported to the field, it is kept in pulp silos located on the territory of a sugar factory, and then in temporary storage facilities near agricultural land, where it is supposed to be used. The aim of the research was to assess the fertility and content of the main non-organic toxicants in the soil at the site of temporary storage of sugar beet pulp during the season. The soil is dark gray forest medium loamy, the site is located in the southeast of the Nizhny Novgorod region. The survey was carried out in October 2020, 5 combined soil samples were taken from the storage site and 1 combined sample from the background plot. Tests were performed according to the approved methods in a laboratory. According to the content of organic matter, the soil is characterized as slightly humus – 3.89%, the content of mobile compounds of phosphorus and potassium is 208 and 470 mg/kg, respectively, the pH of the salt extract is 6.0. It has been found that the soil of the beet pulp storage site contains 1.18 mg/kg of lead and 0.045 mg/kg of cadmium, that is, it does not exceed the approximate permissible concentrations (APC) and background values for the soils of the Right Bank of the Nizhny Novgorod region. In terms of mercury content, it meets the requirements of the hygienic standards 2.1.7.2041-06 and does not exceed the approximate background values for the middle zone of Russia. The average arsenic content in the soil of the site is 4.59 mg/kg, which slightly exceeds the translocation MPC, but, according to the hygienic standards 2.1.7.2511-09, does not exceed the APC. | Свеклосахарное производство сопровождается образованием отхода "жом свекловичный", который, в соответствии с СТО 45379563-001-2019, можно трактовать как "побочный продукт", в соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов, как практически неопасный отход производства – V класс опасности, а в соответствии с ГОСТ 341-3-2017 "Удобрения органические. Термины и определения" – как органическое удобрение. Учитывая физическое состояние жома, обычной практикой является его использование на пахотных землях, близлежащих к производственным мощностям. До вывоза в поле он содержится в жомохранилищах, расположенных на территории сахарного завода, а затем – во временных хранилищах рядом с с.-х. угодьями, где предполагается его использование. Цель исследований - оценка плодородия и содержания основных неорганических токсикантов в почве на участке временного, в течение сезона, хранения свекловичного жома. Почва темно-серая лесная среднесуглинистая, участок расположен на юго-востоке Нижегородской области. Обследование проведено в октябре 2020 г., отобрано 5 объединенных почвенных образцов с места хранения и 1 объединенный образец с фонового участка. Анализы выполнены по утвержденным методикам в лаборатории. По содержанию органического вещества почва характеризуется как слабогумусированная – 3,89%, содержание подвижных соединений фосфора и калия 208 и 470 мг/кг соответственно, рН солевой вытяжки – 6,0. Установлено, что почва участка хранения свекловичного жома содержит 1,18 мг/кг свинца и 0,045 мг/кг кадмия, то есть не превышает ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) и фоновые значения для почв Правобережья Нижегородской области. По содержанию ртути удовлетворяет требованиям гигиенических нормативов (ГН) 2.1.7.2041-06 и не превышает ориентировочные фоновые значения для средней полосы России. Содержание мышьяка в среднем в почве участка равно 4,59 мг/кг, что несколько превышает транслокационный ПДК, но, согласно ГН 2.1.7.2511-09, не превышает ОДК.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Pogorelova, V.A. | Mazirov, M.A. | Mel'chenko, A.I.

In a long-term field experiment (30 years), the vertical migration of 90Sr in leached chernozem in the conditions of the Krasnodar region was studied. Options for the location of the nuclead in the soil: 1 – arable layer (0-25 cm), the second – 50 cm (imitation of plantage plowing). In the first version of the experiment, for the first 15 years of research (1989-2004), a low migration of 90Sr from the place of application to the underlying soil horizons was noted. The movement was only 5 cm. Over the next 10 years (2004-2014), the radionuclide also did not «go» deep into the soil. The total depth of migration, from the place of introduction, for 25 years was 10-12 cm. In the next 5 years (2014-2019), the vertical migration and the content of the studied nuclide in the studied soil layers practically changed little. That is, the radionuclide is pretty much reduced my mobility. In general, for the entire period of observations, starting from 1989, the vertical migration of the studied nuclide was 10-13 (up to 15 cm in repetitions). In the second variant of the experiment, the vertical migration of the studied radionuclide for the period of research from 1989 to 2019 was 10-12 cm. Over the past 5 years of research, it is possible to note an increase in the nuclide content in the 50-55 cm layer, while its simultaneous decrease in the 45-50 cm layer. As a result, it can be argued that the vertical migration of radionuclide in the studied soil is low even with long-term presence in the soil. | В многолетнем полевом опыте (30 лет) изучена вертикальная миграция 90Sr в черноземе выщелоченном в условиях Краснодарского края. Варианты расположения нуклида в почве: 1-й – пахотный слой (0-25 см), 2-й – 50 см (имитация плантажной вспашки). В первом варианте опыта за первые 15 лет исследований (1989-2004 гг.) отмечена не высокая миграция 90Sr от места внесения в нижележащие почвенные горизонты. Передвижение составило всего 5 см. За следующие 10 лет (2004-2014 гг.) радионуклид также не проник в более глубокие слои почвы. Общая глубина миграции от места внесения за 25 лет составила 10-12 см. В следующие 5 лет (2014-2019 гг.) вертикальная миграция и содержание изучаемого нуклида по исследуемым слоям почвы практически мало изменились, т. е. радионуклид довольно сильно снизил сою мобильность. В целом за весь период наблюдений, начиная с 1989 г., вертикальная миграция изучаемого нуклида составила 10-13 см (до 15 см по повторениям). Во 2-м варианте опыта вертикальная миграция изучаемого радионуклида за период исследований (1989-2019 гг.) составила 10-12 см. За последние 5 лет исследований отмечено увеличение содержания нуклида в слое 50-55 см при его одновременном уменьшении в слое 45-50 см. Сделан вывод, что 90Sr не отличается высокой способностью к вертикальной миграции. Содержание радионуклида в верхнем слое можно несколько снизить за счет плантажной вспашки. В случае возможного радиоактивного загрязнения территории Краснодарского края возделывание здесь пшеницы будет затруднено.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Bojtsova, L.V. | Moiseev, K.G. | Pishchik, V.N. | Zinchuk, E.G. | Khomyakov, Yu.V.

Исследования проведены на трех видах грунтов, загрязненных тяжелыми металлами (ТМ). Первый – нативная почва, отобранная в городском сквере (НП)), второй – компост на основе листового опада (К), третий – почвогрунт (ПГ), состоящий на 40% из полученного компоста и на 60% из привезенной почвообразующей породы, торфа, строительного песка. В качестве тест объектов растений выбраны растения петрушки (Petroselinum Mill.) и кресс-салата (Lepidium sativum). Тест-культуры характеризовались наибольшим абсолютным накоплением цинка, свинца и меди. Накопление кобальта, никеля, хрома и кадмия за исследованный период незначительно. Выявлена тесная положительная корреляция между содержанием свинца в зелени кресс-салата и петрушки (r = 0,72-0,82) и содержанием его в грунтах. Установлена положительная корреляция между величиной коэффициента биологического накопления и содержанием ТМ в тест-растениях (r = 0,48-0,99) за исключением кобальта. Наиболее благоприятным для выращивания растений показал себя ПГ, где величина коэффициента биологического накопления ТМ имела значения равные или значительно ниже, чем у НП и К. В условиях эксперимента на биодоступность металла из почвы в растение влиял вид грунта и вид тест-растения. Двухфакторный дисперсионный анализ показал преимущественное положительное влияние вида грунта на накопление в тест-растениях Cu, Pb, Ni (F больше Fкрит (75,79 больше 19 при р меньше 0,01; 55,81 больше 19 при р меньше 0,01; 302,14 больше 19 при р меньше 0,003)). На накопление Zn в зелени тест-растений в большей степени повлиял вид выращиваемого растения (F больше Fкрит; 121,89 больше 18,51 при р меньше 0,008). | The studies were carried out on soils contaminated with heavy metals (HM). The first is the native soil sampled in the city square (NS)), the second is compost based on leaf litter (C), the third is substrate (S), consisting of 40% of the compost obtained and 60% of the imported soil-forming rock, peat, construction sand. Parsley (Petroselinum Mill.) And watercress (Lepidium sativum) plants were selected as test objects of plants. Test cultures were characterized by the highest absolute accumulation of zinc, lead and copper. The accumulation of cobalt, nickel, chromium and cadmium over the studied period is insignificant. A close positive correlation was revealed between the content of lead in watercress and parsley greens (r = 0.72-0.82) and its content in soils. A positive correlation was revealed between the value of the coefficient of biological accumulation and the HM content in test plants (r = 0.48-0.99), with the exception of cobalt. The most favorable for growing plants proved to be S, where the value of the coefficient of biological accumulation of HM, had values equal or significantly lower than that of NS and C. Under the experimental conditions, the type of soil and the type of test plant influenced the bioavailability of metal from the soil to the plant. Two-way analysis of variance revealed the predominant positive effect of the type of soil on the accumulation of Cu, Pb, Ni in test plants (F more Fcrit (75.79 more 19 at p less 0.01; 55.81 more 19 at p less 0.01; 302.14 more 19 at p less 0.003)). The accumulation of Zn in the greens of test plants was more influenced by the type of the grown plant (F more Fcrit; 121.89 more 18.51 at p less 0.008).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Trots, N.M. | Gorshkova, O.V.

The purpose of the research is to restore soil fertility of oil-polluted feed lands (pastures) for use in accordance with the intended purpose for agriculture. The degradation of natural feed lands, which occurs as a result of the impact of oil spills and oilfield water, destabilizes the development of phytocenoses and leads to a decrease of their productivity. The accumulation of oil waste and oil field water leads to a change in plant nutrition due to an increase of soil density, deterioration of the structural condition, reduction of water permeability, and accumulation of salts. Restoration of disturbed agricultural land is a theoretical, methodological and practical problem. The studies were conducted in 2019-2021 on oil-polluted chernozem of ordinary carbonate slightly humic and shallow balkas of erode and drift soils, containing medium-sized gravel and moderately clayey layers belonging to the category of natural feed lands (pastures). At the studied site, the degree of soil contamination by petroleum products varies from acceptable limits to very high, the content of Cl- and Na+ ions is increased, which corresponds to the chloride salinity quality, which is considered very high and residual sodium absorption ratio of the plot and little natric. The content of organic matter mainly humus on the contaminated site is 3.6-6.2%, on backing lands – 2.9%, the reaction of the soil solution medium is from normal to neutral and to slightly alkaline (pH 6.0-7.1), on backing soil-neutral (pH 6.1). The content of active forms of metal heavy (Pb, Hg) is within the Maximum Permissible value. According to the results of agrochemical analyses on a disturbed and polluted area of 0.875 ha, two methods of soil restoration were adopted: technical and biological (agrotechnical measures for soil fertility recovery and sowing of perennial grasses) with a total cost of 187.65 thousand rub. | Цель исследований – восстановление плодородия нефтезагрязнённых кормовых угодий (пастбищ) для использования в соответствии с целевым назначением в с.-х. обороте. Деградация естественных кормовых угодий, происходящая в результате воздействия разлитой нефти и нефтепромысловых вод, дестабилизирует развитие фитоценозов и приводит к уменьшению их продуктивности. Аккумуляция почвой нефтепродуктов и пластовых вод приводит к изменению условий питания растений за счет увеличения плотности почвы, ухудшения структурного состояния, уменьшения водопроницаемости, накопления солей. Восстановление нарушенных с.-х. земель – теоретическая, методологическая и практическая проблема. Исследования проводились в 2019-2021 гг. на нефтезагрязненных черноземах обыкновенных карбонатных слабогумусированных маломощных среднесмытых среднещебневатых среднеглинистых и смытых и намытых почвах балок, относящихся к категории естественных кормовых угодий (пастбищ). На исследуемом участке уровень загрязнения почв нефтепродуктами варьирует от допустимого до очень высокого, повышено содержание ионов Cl- и Na+, что соответствует хлоридному типу засоления, очень сильной степени засоления, по степени солонцеватости почвы участка остаточно и мало натриевые. Содержание органического вещества в виде гумуса на загрязненном участке – 3,6-6,2%, на фоновых землях – 2,9%, реакция среды почвенного раствора – от близкой к нейтральной до слабощелочной (рН 6,0-7,1), на фоновой почве – нейтральная (рН 6,1). Содержание подвижных форм тяжелых металлов (Pb, Hg) находится в пределах ПДК. По результатам агрохимических анализов на нарушенном и загрязненном участке площадью 0,875 га принято два способа восстановления почвы: технический и биологический (агротехнические мероприятия по восстановлению почв и посев многолетних трав) с общей стоимостью затрат 187,65 тыс. рублей.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Shabaev, V.P. | Ostroumov, V.E.

В вегетационном опыте изучено влияние стимулирующей рост растений ризосферной бактерии Pseudomonas fluorescens 20 на урожай яровой пшеницы при искусственном загрязнении агросерой почвы водорастворимым соединением никеля. Растения выращивали до фазы выхода в трубку на фоне внесения NPK-удобрений и NiCl2*6H2O из расчета 300 мг Ni/кг почвы, что значительно превышает предельно допустимую концентрацию элемента в почве. Изучали химический состав растений, а также вынос из почвы никеля и питательных элементов вегетативной массой и корнями. Содержание Ni и других зольных элементов определяли методами эмиссионно-оптической спектроскопии индуктивно-связанной плазмы и пламенной фотометрии после мокрого озоления растительного материала. Содержание азота в растениях устанавливали феноловым методом. При внесении бактерии устойчивость растений к токсическому действию тяжелого металла возрастала, что выражалось в увеличении массы вегетативных органов и корней в загрязненных условиях. Одновременно улучшалось минеральное питание яровой пшеницы, которое сопровождалось увеличением выноса питательных элементов из почвы растениями, что, вероятно, обусловлено их ответной протекторной реакцией на загрязнение почвы Ni. Это происходило вследствие стимуляции роста инокулированных бактериями растений, в целом без значимых изменений содержания элементов в вегетативной массе и корнях. Использование бактерии усиливало процесс фитоэкстракции (очистки почвы от тяжелого металла) и вынос никеля корнями без значимых изменений его концентрации в вегетативной массе и корнях. Корни аккумулировали на порядок больше металла, чем вегетативная масса. Загрязнение почвы Ni, независимо от бактериальной инокуляции, увеличивало содержание Mg и ряда других питательных элементов в вегетативной массе и корнях растений. | Influence of plant growth-promoting rhizobacterium Pseudomonas fluorescens 20 on the yield of spring wheat under artificial contamination of agro-gray soil with a water-soluble nickel compound was studied in a greenhouse experiment. Plants were grown up to the booting stage against the background of NPK fertilizers and NiCl2*6H2O at the rate of 300 mg Ni/kg soil, significantly exceeding the maximum permissible concentration of the element in soil. Elemental chemical composition of plants and uptake of nickel and nutrients from soil by green matter and roots were studied. Concentration of Ni and other ash elements, except potassium in green matter and roots were determined respectively by the methods of emission-optical spectroscopy of inductively coupled plasma and flame photometry after wet ashing of plant material. N content in plants was determined by phenol method. Increase in plant resistance to toxic effect of heavy metal, which was expressed in increase in the mass of shoots and roots in contaminated conditions was found when applied bacterium. At the same time, the mineral nutrition of spring wheat improved, which was accompanied by an increase in the removal of nutrients from the soil by plants, which is probably due to their protective response to Ni soil contamination. This was due to the stimulation of the growth of plants inoculated with bacteria, generally without significant changes in the content of elements in the vegetative mass and roots. The use of bacteria enhanced the process of phytoextraction (cleaning the soil from heavy metal) and removal of nickel by roots without significant changes in its concentration in the vegetative mass and roots. Roots accumulated an order of magnitude more metal than the vegetative mass. Soil pollution Ni, regardless of bacterial inoculation, increased the content of Mg and a number of other nutrients in the vegetative mass and plant roots.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation