Романенко А. А. Поведение Pb и Cd в системе почва – растение на естественных лугах различного типа // Научная жизнь. 2020. Т. 15. Вып. 3. С. 361–367. DOI: 10.35679/1991-9476-2020-15-3-361-367

Романенко Александр Алексеевич, д-р биол. наук, доцент, профессор кафедры «Радиоэкология и экологическая безопасность», ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет»: Россия, 299053, г. Севастополь, ул. Университетская, д. 33.

Тел.: (978) 562-65-95

E-mail: alrom60@yandex.ru

Целью исследования являлось изучение закономерностей миграции Pb и Cd в системе почва-растение на различных типах естественных лугов: низинном, пойменном и суходольном. Исследования были выполнены в Новозыбковском районе Брянской области. Методы исследований: для оценки миграции тяжелых металлов в системе почва – растение (сено) отбирали сопряженные пробы почвы и растений, в которых методом инверсионной вольтамперометрии определяли содержание Pb и Cd. Затем рассчитывали индексы поглощения, которые, представляют собой отношение средних величин содержания элемента в растениях (сене) к средним величинам в почве. Почвенные показатели (гумус, рН, ЕКО, К и Р) определяли в соответствии с ГОСТами: 26213-91, 26483-85, 17.4.4.01-84, 26207-91 и 26207-91. Статистическую обработку проводили с помощью компьютерной программы «STRAZ». Исследования показали, что миграция Pb и Cd в системе почва-растение зависит от типа луга. В частности, накопление Сd в сене суходольного и низинного лугов выше, чем в сене пойменного в 1,18 и 1,18 раза, а Pb - в 1,06 и 0,74 раза соответственно. При этом, индексы поглощения для Сd выше, чем для Pb на суходольном луге в 6,1 раз, на низинном – в 8,7 раз, а на пойменном – в 5,7 раза. Различие в накоплении Pb и Сd на лугах можно объяснить различными типами лугов и, как следствие, характерными для них почвенными показателями. В частности, содержание гумуса в почве суходольного луга ниже, чем низинного и пойменного в 3,6 и 1,4 раза; уровень кислотности выше в 1,2 и 1,3 раза соответственно; емкость катионного обмена также ниже в 3,2 и 1,7 раза соответственно. Показатели калия и фосфора на суходольном и пойменном лугах выше, чем на низинном в 1,13 и 1,25 и 1,33 и 1,43 соответственно. Таким образом, миграция Pb и Cd в системе почва-растение зависит от типа луга и его почвенных показателей содержание гумуса, кислотности почвы, емкости катионного обмена и содержание калия и фосфора.

Список литературы:

1. Вишневая Ю. С., Попова Л. Ф. Влияние автотранспорта на загрязнение почвенного покрова г. Архангельска тяжелыми металлами // Вестник САФУ. Сер.: Естеств. науки. – 2016. – № 2. – С. 32-41.

2. Ларионов Г. А. Мероприятия по снижению содержания тяжелых металлов в условиях промышленных сбросов: монография. – Чебоксары: ЧГСХА, 2005. – 126 с.

3. Wuana R. A., Okieimen F. E. Ecology, vol. 2011, article ID 402647, 20 p.

4. Головатый С. Е. Тяжелые металлы в агроэкосистемах. – Минск, 2002. – 239 с.

5. Трахтенберг И. М., Колесников В. С., Луковенко В. П. Тяжелые металлы во внешней среде. – Минск: Наука и техника, 1994. – 280 с.

6. Фомичев Ю. П., Донник И. М., Федоров Ю. Н., Стрекозов Н. И., Шайдуллина Р. Г., Стрекозова Е. Н., Северов В. И., Хайбуллин Р. Р. Эффективность применения энтеросорбентов при выращивании молодняка крупного рогатого скота в техногенных зонах России // Аграрная Россия. – 2004. – №5. – С. 12-17.

7. Овчаренко М. М. Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение // Химия в сельском хозяйстве. – 1995. – №4. – С. 8-16.

8. Basta N. T. (1992). Effect of cropping systems on adsorption of metals by soils. II Effect of pH. Coil Sci, vol. 153, iss. 3, p. 195-204.

9. Kuo S., Baker F. S. (1980). Sorption of copper, zinc, and cadmium by some acid soils. Soil Sci. Soc Am J, vol. 44, iss. 5, p. 969-974.

10. Горбатов В.С., Зырин Н.Г. Адсорбция цинка, свинца, кадмия почвой и кислотно-основное равновесие // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. – 1988. – №3. – С. 21-25.

11. Khanna S. S., Stevenson F. J. (1962). Metallo-organic complexes in soil. Potentiometric titration of some soil organic matter isolates in the presence of transition metals. Soil Sci., vol. 93, iss. 5, p. 298-505,

12. Stevenson F. J. (1977). Nature of divalent transition metal complexes of himic as revealed by a modified potentiometric titpation method. Soil Sci, vol. 123, iss. 1, p. 10-17.

13. Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение – Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. – 148 с.

14. Definition des teneurs «normales» des elements en trace de certains sols Belges en tant que critere des base pour la detection et l. «interpretation de la pollution des sols en general. De Tammerman. Revue de l Agricculture, 1982, iss. 2, p. 1216-1263.

15. Jenne E. A., Chappell W. R., Petersen K. K. eds. (1977). Trace element sorption by sediments and soil-sites and processes. Molybdenum in the Environment. New York: Marcel Dekker, vol. 2, p. 555.

BEHAVIOR OF PB AND CD IN THE SOIL-PLANT SYSTEM IN NATURAL MEADOWS OF VARIOUS TYPES

Romanenko Alexander Alekseevich, Dr. of Biol. Sci., Ass. Prof., Prof. of the Department of Radioecology and Environmental Safety, Sevastopol State University, Sevastopol, Russia.

Keywords: meadow type, heavy metals, migration, absorption index, soil agrochemical parameters.

Abstract. The aim of the study was to study the patterns of migration of Pb and Cd in the soil-plant system in various types of natural meadows: lowland, floodplain, and upland. The studies were performed in Novozybkovsky district of the Bryansk region. Research methods: to assess the migration of heavy metals in the soil - plant (hay) system, conjugate samples of soil and plants were taken, in which the content of Pb and Cd were determined by inversion voltammetry. Then, absorption indices were calculated, which are the ratio of the average values ​​of the element content in plants (hay) to the average values ​​in the soil. Soil indicators (humus, pH, EKO, K and P) were determined in accordance with GOST: 26213-91, 26483-85, 17.4.4.01-84, 26207-91 and 26207-91. Statistical processing was performed using the computer program "STRAZ". Studies have shown that the migration of Pb and Cd in the soil-plant system depends on the type of meadow. In particular, the accumulation of Сd in the hay of dry and lowland meadows is higher than in the floodplain hay by 1.18 and 1.18 times, and Pb - by 1.06 and 0.74 times, respectively. At the same time, the absorption indices for Cd are higher than for Pb in the dry meadow by 6.1 times, in the lowland - by 8.7 times, and in the floodplain - by 5.7 times. The difference in the accumulation of Pb and Cd in the meadows can be explained by different types of meadows and, as a result, their soil characteristics. In particular, the humus content in the soil of the dry meadow is lower than in the lowland and floodplain by 3.6 and 1.4 times; the acidity level is 1.2 and 1.3 times higher, respectively; the cation exchange capacity is also lower by 3.2 and 1.7 times, respectively. The potassium and phosphorus indices in the dry and floodplain meadows are higher than in the lowlands in 1.13 and 1.25 and 1.33 and 1.43, respectively. Thus, the migration of Pb and Cd in the soil – plant system depends on the type of meadow and its soil indices, humus content, soil acidity, cation exchange capacity, and potassium and phosphorus content.