Цинк в почвах и растениеводческой продукции стационарного опыта

УДК 632.122.633.11

ЦИНК В ПОЧВАХ И РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ СТАЦИОНАРНОГО

ОПЫТА

В Н. ВОРОПАЕВ, О.М. ПАШКОВА ГОУ ВПО «Елецкий государственный университет имени И.А. Бунина»

В статье приведены результаты исследования содержания цинка в черноземных почвах и растениеводческой продукции. Установлено низкое содержание цинка в почвах, что свидетельствует о необходимости широкого применения цинковых удобрений на сельскохозяйственных культурах. Содержание цинка, как в основной, так и в побочной продукции колебалось в зависимости от сельскохозяйственных культур и почвенно-климатических условий и не превышало ПДК.

Цинк, в отличие от кадмия, ртути и свинца, не является токсичным тяжелым металлом. Он относится к микроэлементам и играет важную роль в жизненных процессах растений, животных и человека. Однако повышенное содержание цинка в окружающей среде может оказывать существенное негативное влияние на живые организмы. Поэтому цинк следует рассматривать с точки зрения решения двух проблем:

- недостаточности элемента для растений и животных, оптимизации их питания;

- опасности загрязнения почвы и растительности [1].

Среднее содержание цинка в почвах - 50 мг/кг и изменяется в широких пределах от10 до 300 мг/кг. В пахотном слое (0-20 см) основных типов почв Европейской части нашей страны содержится 5,57-80,1 мг/кг цинка [1, 2].

Значительное повышение содержания цинка в верхнем слое почв наблюдается вблизи металлургических предприятий. Поступление цинка в почву с минеральными удобрениями зависит от содержания в них этого элемента. Желваковые и ракушниковые фосфориты Прибалтики и Ленинградской области бедны цинком - 3-150 мг/кг, значительно больше его содержится в фосфоритах коры выветривания Алтайской области [1]. Токсический эффект высоких концентраций цинка возрастает по мере снижения рН почвы.

Физиологическая роль цинка в растениях очень велика, он оказывает большое влияние на окислительно-восстановительные процессы. Цинк участвует в активации ряда ферментов, связанных с процессом дыхания. Цинковые удобрения оказывают многостороннее влияние на рост, развитие, на засухо-, жаро- и холодоустойчивость растений. Исследованиями установлено, что недостаток цинка для растений в производственных усло-

виях чаще всего наблюдается на песчаных и карбонатных почвах. Мало доступного цинка на торфяниках и некоторых малоплодородных почвах [3].

Относительно богаты цинком глинистые породы. В процессе выветривания горных пород цинк легко переходит в раствор в виде сульфатов и хлоридов и переносится поверхностными и грунтовыми водами.

Подвижность цинка в почвах и его доступность растениям зависит от рН, от содержания в почве карбонатов и органических веществ, недостаток цинка в почвах чаще всего проявляется при рН 6,0-8,0. В почвах содержащих СаСОз, подвижность его очень мала, а известкование уменьшает растворимость. Она также снижается в присутствии растворимых фосфатов [4]. Органическое вещество почвы связывает цинк, снижает его доступность растениям. Однако связанный гуминовыми кислотами цинк служит резервом подвижного цинка в почвах. Количество цинка в водорастворимом состоянии в почвах невелико [5]. Черноземные почвы отличаются наиболее высоким содержанием общего цинка, но низким обменного (подвижного).

Дефицит цинка ведет к нарушению в превращениях углеводов, сельскохозяйственные культуры накапливают фенольные соединения, снижают содержание крахмала. К недостатку цинка особо чувствительны плодовые. Цинк обладает слабой фитотоксичностью, которая проявляется только при значительном его содержании в почве.

Так на почвах с малой емкостью поглощения токсичный эффект цинка наблюдается при содержании его 400-700 кг/га, а на почвах с большой емкостью поглощения - 2000 кг/га. Проявление признаков токсичности цинка у растений наступает при содержании в тканях 300-500 мг/кг сухого вещества. В результате наших исследований (табл. 1) установлено, что содержание подвижного цинка в пахотном слое почвы, на исследуемых участках было низким и незначительно колебалось по годам. Такие изменения объясняются погодными условиями, а также агротехникой. Поэтому необходимо рекомендовать более широкое применение цинковых удобрений в сельскохозяйственном производстве. В особенности на культурах очень требовательных к этому элементу - кукурузе, зернобобовых, сахарной свекле, подсолнечнике, картофеле, капусте.

Низкое содержание цинка отмечалось в растениеводческой продукции (табл. 2).

В результате исследований установлено, что за 1995-2004 г.г. на постоянных участках 16 хозяйств содержание цинка в растениеводческой продукции было невысоким, оно частично изменялось по годам и культурам.

Только в трех годах в СХП им. Калинина Краснинского района было выявлено наиболее высокое содержание цинка - 1,5-1,6 мг/кг.

Однако по культурам и годам содержание было меньше ПДК.

Таблица 1 - Содержание цинка в пахотном слое почвы, мг/кг

Район Наименование хозяйств Г о д ы

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 ПДК

Тербунский СХП «Пятилетка» 0,77 1,25 1,23 1,2 0,72 0,68 0,64 0,65 0,67 0,47 0,55 23,0

Тербунский СХП «Ударник» 0,77 1,32 1,33 1,31 0,75 0,71 0,75 0,72 0,68 0,46 0,55 -

Долгоруковский СХП «Дружба» 1,62 1,27 0,81 1,1 0,73 0,72 0,60 0,70 0,73 0,72 0,46 -

Долгоруковский СХП «Заря» 0,82 1,13 1,15 1,20 0,74 0,68 0,70 0,75 0,70 0,56 0,68 -

Елецкий СХП «Маевка» 0.62 0,85 0,90 0,90 0,73 0,70 0,60 0,64 0,68 1,03 0,61 -

Елецкий СХП «Воронецкое» 0,80 0,85 1,0 0,94 0,73 0,85 0,80 0,85 0,77 0,36 0,55 -

Елецкий СХП «Луч» 0,82 0,95 0,98 1.0 1,1 0,42 0,70 0,80 0,82 0,49 1,33 -

Становлянский СХП «Становое» 1,32 1,12 1,3 1,2 0,85 0,82 0,75 0,80 0,48 0,38 0,55 -

Становлянский СХП «Заря» 0,35 0,45 0,40 0,85 0,81 0,90 0,80 0,75 0,70 0,54 0,80 -

Становлянский СХП «Нива» 1,25 1,56 1,57 1,42 0,82 0,80 0,60 0,65 0,67 0,99 0,64 -

Измалковский СХП «Афанасьевское» 1,20 1,15 1,14 0,87 0,81 0,68 0,60 0,55 0,60 0,75 0,71

Измалковский СХП «Слобода» 1,20 1,18 1,16 0,72 0,82 0,82 0,54 0,59 0,57 0,35 0,73 -

Задонский СХП «Владимирское» 0,75 0,87 1,06 0,94 0,69 0,50 0,65 0,60 0,58 0,44 0,71

Задонский СХП «Восход» 0,83 0,91 0,85 0,86 0,72 0,50 0,63 0,67 0,70 0,40 0,76 -

Краснинский СХП им. Калинина 1,3 1,6 1,6 1,5 0,85 0,38 0,92 0,53 0,55 0,34 0,87

Краснинский СХП «Заря» 1,5 1,3 1,2 1,1 0,72 0,65 0,61 0,75 0,72 0,62 1,68 23,0

Таблица 2 - Содержание цинка в растениеводческой продукции

Район Наименование Г о д ы

хозяйств 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 ПДК

Тербунский СХП «Пятилетка» 16,5 31,0 39,1 23,2 29,5 10,5 23,1 34,1 35,8 пар 15-150

14,3 29,1 35,5 22,0 23,1 9,2 19,5 32,1 33,0

Тербунский СХП «Ударник» 16,5 22,1 22,2 22,7 19,1 15,0 19,4 19,0 36,0 22,7

15,2 20,1 19,3 19,6 16,2 14,2 14,7 26,0 33,5 16,4

Долгоруковский СХП «Дружба» 36,0 25,0 22,6 25,4 7,0 пар пар пар пар пар

34,1 19,2 18,3 19,2

Долгоруковский СХП «Заря» 15,0 36,0 19,1 25,0 30,0 пар 35,5 28,1 8,1 15,0

13,0 22,1 17,8 15,0 33,2 25,2

Елецкий СХП «Маевка» 23,1 31,0 29,1 23,3 28,1 12,0 13,1 17,1 29,1 24,1

19,2 28,1 25,5 19,8 26,2 13,2 25,2 25,2 20,8

Елецкий СХП «Воронецкое» 19,5 10,3 26,1 25,6 27,4 27,1 35,1 пар 30,2 10,0

16,3 24,2 20,1 22,1 23,4 28,2 20,4

Елецкий СХП «Луч» 19,0 29,1 14,3 19,8 пар 30,1 17,0 35,0 пар 25,7

18,2 22,2 10,8 26,2 14,3 33,1 20,5

Становлянский СХП «Становое» 13,5 23,3 23,1 21,0 30,1 38,1 пар 38,0 32,1 пар

10,2 19,2 18.4 22,9 29,2 34,1 28,0

Становлянский СХП «Заря» 27,2 13,5 22,1 18,7 пар 23,1 36,1 пар 29,3 пар

22,3 35,2 19,3 19,2 24,4 19,4

Становлянский СХП «Нива» 13,0 23,1 18,2 14,2 12,0 13,1 31,2 13,0 пар 13,1

19,2 15,1 16,3 29,3 17,2

Измалковский СХП «Афанасьев- 29,1 25,1 25,0 пар 26,1 пар пар 23,1 30,2 20,2

ское» 24,3 28,2 22,0 19,3 19,2 27,0 15,1

Измалковский СХП «Слобода» 23,1 22,2 33,1 24,3 26,2 24,0 32,1 29,1 29,5 24,2

19,6 19,3 27,2 19,3 22,1 16,3 27,2 26,8 19,3

Задонский СХП «Владимир- 22,1 22,2 24,1 22,7 23,1 пар пар 27,1 18,2 21,7

ское» 19,3 18,4 23,2 19,8 23,3 24,0 24,3 19,8

Задонский СХП «Восход» 20,1 22,2 18,0 21,0 15,0 14,0 26,1 30,0 17,1 22,5

16,3 19.3 24,4 19,2 21,1 22,2 38,0 22,2 19,3

Краснинский СХП им.Калинина 30,5 29,2 33,1 24,5 25,0 15,0 28,2 12,1 24,7 пар

26,6 27,8 27,7 18,2 22,1 24,3 19,2

Краснинский СХП «Заря» 35,1 30,1 25,2 19,4 28,0 27,0 10,7 27,7 27,0 15,1 15-150

23,2 27,3 21,1 24,3 13,2 25,5 23,2 18,0

Можно сделать вывод, что необходимо уделить повышенное внимание к применению цинковых удобрений в сельскохозяйственном производстве.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Минеев В.Г. Экологические проблемы агрохимии / В.Г.Минеев. М., МГУ, 1988.

284 с.

2. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почве / А.П.Виноградов. М., 1957. 236 с.

3. Анспок П.И. Микроудобрения. Справочная книга / П.И. Анспок, «Колос» Ле-нингр. Отделение. М., 1978. 272 с.

4. Ковальский В.В. Андрианова Т.А. Микроэлементы в почвах СССР. Научный совет по проблемам микроэлементов в животноводстве и растениеводстве. М. Наука, 1970. С. 27-47, 155

5. Большаков В.А. и др. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами. Обзорная информация ВАСХНИЛ. М. 1978, 78 с.

6. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почве / А.П.Виноградов, М. 1957, 237 с.

THE ZINC CONTENT IN CHERNOZEM SOILS OF AN AGROLANDSCAPE AND PLANT-GROWING PRODUCTS BY STATIONARY EXPERIMENT

V.N. VOROPAEV, O.M. PASHKOVA

The Elets state university named by I.A. Bunin

SUMMARY

In scientific work results of researches of the content of zinc in chernozem soils, long time used in an agricultural production are presented. The low content of mobile zinc is established. Application of zinc fertilizers under agricultural crops is recommended.