850

По всем вариантам опыта наблюдается уменьшение содержания нефтепродуктов. В контрольном варианте через 14 дней ремедиации содержание нефтепродуктов уменьшилось на 13 г/кг, а через 28 дней уже на 15 г/кг.

В вариантах с биопрепаратом снижение содержания нефтепродуктов выражено сильнее. Так, во втором и третьем вариантах содержание нефтепродуктов уменьшилось соответственно на 30 и 26 г/кг за 28 дней. Таким образом, в присутствии навоза и опила препарат также показал свою эффективность, однако внесение большей дозы биопрепарата не оправдано. По всем вариантам опытов наблюдается снижение рН.

За 28 дней ремедиации нефтезагрязненный грунт не достиг должных санитарных норм – 20 г/кг, следовательно, опыты должны быть продолжены, однако целью исследований не являлось проведения полного цикла рекультивации. Применение биопрепарата Биор-АБ совместно с опилом в качестве структуратора приводит к снижению содержания нефтепродуктов в нефтезагрязнѐнном грунте полигона МБР «Ольховка».

Таким образом, применение биопрепарата Биор-АБ совмествно с опилом и навозом в качестве структуратора приводит к снижению содержания нефтепродуктов в грунте. Доза биопрепарата 70 мг/кг является достаточной для проведения рекультивации. Увеличение дозы биопрепарата до 110 мг/кг оказалось не эффективным. Отмечена тенденция к снижению эффективности биопрепарата при совместном использовании опила и навоза в качестве структураторов, по сравнению с использованием опила.

Литература

1.Иларионов, С.А. Экологические аспекты восстановления нефтезагрязненных почв / С.А. Иларионов. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 194 с.

2.Курицын. А.В. Технологические и биологические аспекты биоремедиации нефтезагрязненных грунтов / А.В Курицын., И.В Курицына., И.В Катаева // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. №1(8). Т. 13. С. 2062–2064.

УДК 633.1:631.542.4

Н.А. Вдовина – студентка; Д.В. Алѐшина – аспирант ;

Л.А. Михайлова – научный руководитель, профессор, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И БИОЛОГИЧЕСКОГО АЗОТА НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯЧМЕНЯ НА ДЕРНОВО-МЕЛКОПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ ФГУП УОХ «ЛИПОВАЯ ГОРА» ПЕРМСКОГО РАЙОНА ПЕРМСКОГО КРАЯ

Аннотация. В статье представлены результаты последействия биологического азота, накопленного одновидовыми и смешанными посевами гороха, и минеральных удобрений на урожайность ярового ячменя. Установлено, что продуктивность ячменя на дерново-подзолистой почве достоверно выше по смешанным посевам, относительно одновидовых. Использование азотных

151

удобрений при возделывании одновидовых и смешанных посевах, выступающих в качестве предшественника, не способствовало увеличению продуктивности ячменя.

Ключевые слова: предшественник, одновидовые и смешанные посевы, последействие минеральных удобрений, биологический азот, яровой ячмень, урожайность.

Ячмень является самой отзывчивой культурой на внесение минеральных удобрений. В свою очередь, длительное одностороннее внесение минеральных удобрений может проявляться в виде негативного воздействия на свойства почвы [1].

Возделывание многолетних бобовых трав, обладающих высокой симбиотической активностью, способствует не только накоплению в почве большого количества биологического азота и органической массы, но и повышению хозяйственной и биологической эффективности зерновых культур, возделываемых после них, обеспечивает поддержание экологического равновесия в агроэкосистемах за счет механизмов и структур саморегуляции [2].

Методика: С целью оценки последействия минеральных удобрений и биологического азота, накопленного одновидовым и смешанными посевами гороха, на продуктивность ярового ячменя, в условиях опытного поля Пермской ГСХА на дерново-подзолистой почве в 2014 году был заложен краткосрочный 3-х факторный полевой опыт по следующей схеме:

Фактор А – тип предшественника: А1 – горох 100%; А2 – горох 75% + пшеница 25%; А3 – горох 50% + пшеница 50%; А4 – горох 25% + пшеница 75%; А5 – пшеница 100%;

Фактор В – фон фосфорно-калийных удобрений, кг д.в.: В1 – К0P0; В2 –

К60P60;

Фактор С – дозы азотных удобрений, кг д.в.: С1 – N0; С2 – N30; С3 – N60.

Все элементы питания в составе соответствующих удобрений были внесены под одновидовые и смешанные посевы, которые выступали в качестве предшественника для ярового ячменя сорта «Родник Прикамья». Норма высева 5 млн. шт. всхожих семян на гектар. Посев проводился рядовым способом в 1 декаде мая. Учитывая биологические особенности, в качестве удобрений под ячмень, использовали только простой суперфосфат (26 % д.в.), который вносили при посеве, в дозе 15 кг Р2О5 на га.

Варианты были расположены в опыте методом расщепленных делянок при 4-х кратной повторности, общим количеством в 120 штук в четыре яруса. Общая площадь делянки - 75 м2, учетная - 52,5 м2. Математическая обработка полученных результатов исследований проведена по методике в изложении Б.А. Доспехова [3].

Результаты. Опыт закладывался на дерново-мелкоподзолистой почве. Агрохимическая характеристику пахотного слоя почвы и обеспеченность его элементами питания представлена в таблице 1.

В целом по всем вариантам в опыте наблюдается нейтральная реакция среды (рНkcl 6,9-7,0, Нг 0,2-0,5 мг-экв./100 г. почвы). Сумма обменных оснований по всем вариантам высокая (23,0-29,2 мг-экв. /100 г. почвы), емкость катионного обмена от умеренно низкой (23,4 мг-экв./100 г. почвы) до средней (25,5-29,7 мгэкв./100 г. почвы).

152

Обеспеченность нитратным (4,3-4,5 мг/кг) и аммонийным азотом (17,4- 25,1 мг/кг) во всех вариантах опыта очень низкая. Содержание доступных для питания растений соединений подвижного фосфора (283-345 мг/кг) и обменного калия (261-333 мг/кг) в почве очень высокое.

Таблица 1

Агрохимическая характеристика пахотного слоя дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы

Закономерности формирования более высокой продуктивности растений обусловлена формированием отдельных элементов структуры урожайности, которая у злаковых и зернобобовых культур представляет собой совокупность двух показателей: густота продуктивного стеблестоя с единицы площади и продуктивность соцветия, состоящая из числа зерен и их массы, которые по нашему опыту представлены в таблице 2.

Таблица 2

Элементы структуры урожайности ярового ячменя, возделываемого после одновидовых

и смешанных яровых посевов гороха и пшеницы

Окончание таблицы 2

Сравнивая влияние одновидовых посевов, можно отметить планомерное увеличение продуктивности колоса и продуктивной кустистости, которая составляет в среднем 1,94, с увеличением доз азотных удобрений при возделывании ячменя после гороха.

По смешанным посевам наибольшая продуктивная кустистость наблюдается при соотношении пшеницы и гороха 25 и 75% соответственно и составляет в среднем 2,40. В свою очередь, большую продуктивность колоса (число зерен и их массу) можно отметить после смеси пшеницы и гороха – 75 + 25% соответственно.

Представленные элементы структуры, наряду с выполненностью зерна, в комплексе повлияли на величину полученного урожая зерна ячменя. По результатам проведенного опыта были получены следующие урожайные данные, представленные в таблице 3.

Таблица 3

Последействие минеральных удобрений и биологического азота, накопленного горохом, на урожайность зерна ячменя, т/га

На основании данных представленных в таблице можно отметить следующее. Наибольшая урожайность в опыте 7,35 т/га была получена по предшественнику, в качестве которого выступила смесь пшеницы и гороха (50%+50%). Продуктивность ячменя по одновидовым предшественникам был на уровне 6,16-6,33 т/га, при этом достоверных различий, между горохом и пшеницей отмечено не было.

На основании главных эффектов по фактору В внесение фосфорнокалийных удобрений не оказало достоверное влияния на урожайность ячменя.

В свою очередь на основании главных эффектов по фактору С имеет тенденцию к снижению урожайности при внесении возрастающих доз азотных удобрений. Достоверна разница при внесении дозы N30 относительно N0.

На основании частных различий по фактору А достоверное увеличение урожайности на 2,13 т/га отмечено с повышением доли бобового компонента от 25 до 50% в составе смесей при внесении азота в дозе 30 кг/га и без внесения фос- форно-калийных удобрений.

Выводы: На основании представленных данных, полученных в результате проведения полевых и лабораторных исследований, можно сделать следующие выводы:

Продуктивность ячменя в опыте не была подвержена достоверным изменениям в зависимости от типа предшественника;

Достоверное увеличение продуктивности ячменя в опыте отмечено с увеличением доли бобового компонента в составе смешанных посевов используемых в качестве предшественника с 25 до 50%;

Последействие фона фосфорно-калийных удобрений отмечено не было, что скорее всего объясняется высоким содержанием фосфора и калия в почве;

Использование азотных удобрений при возделывании в одновидовых и смешанных посевах не способствовало увеличению продуктивности ячменя.

Литература

1.Михайлова Л.А. Особенности питания и удобрение основных сельскохозяйственных культур на почвах Предуралья: учебное пособие /Л.А. Михайлова Т.А. Кротких. – Пермь: Изд-во ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012. 223 с.

2.Парахин Н.В. Симбиотически фиксированный азот в агроэкосистемах / Н.В. Парахин, С.Н. Петрова // Вестник орловского государственного аграрного универс итета. 2009. №3 (том 18). С. 41–45.

3.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: КолосС, 2011. 335 с.

УДК 631.437.8 + 631.416

М.Н. Власов – ст. преподаватель; А.А. Мартынова – студентка;

А.А. Васильев – научный руководитель, канд. с.-х. наук, доцент, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ВКЛАД МАГНИТНОЙ ФРАКЦИИ В СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ В УРБО-АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ПОЧВАХ ПОЙМ МАЛЫХ РЕК ГОРОДА ПЕРМИ

Аннотации. Из урбо-серогумусовых горизонтов почв пойм малых рек г. Перми выделена магнитная фракция. В магнитных частицах концентрация Fe, Ni, Cu, Zn больше, чем во вмещающей матрице мелкозѐма. Электронно-зондовый

155

микроанализ магнитной фазы показал преобладание частиц магнетита, марганцевого феррита, и хромита неправильной формы с повышенным содержанием

Mn, Cr, Sn.

Ключевые слова: магнетит, ферримагнитные частицы, тяжелые металлы, микрозондовый анализ.

Элементный химический состав почв пойм рек городов формируются под воздействием природных и техногенных факторов. Носителями тяжѐлых металлов (ТМ) в городских почвах являются ферримагнитные частицы [1]. Вклад магнитной фракции в формирование элементного состава урбо-аллювиальных почв г. Перми не изучен, а проблема загрязнения ТМ почв пойм малых рек городов Предуралья является актуальной [2; 3; 4].

Цель исследований: изучить химический и минералогический состав магнитной фракции мелкозѐма урбо-аллювиальных почв пойм малых рек г. Перми.

Объекты исследования: урбо-аллювиальные серогумусовые глеевые почвы пойм нижних течений малых рек Ивы, Егошихи, Данилихи, и Верхней Мулянки.

Методы исследований: Валовое содержание Fe, Mn, Cr, Ni, Cu, Zn и Pb в почве и магнитной фазе определено рентгенфлуоресцентным методом (аналитик к. т. н. И.А. Рощина). Магнитную фракцию выделяли с помощью постоянного Fe- Nd-В магнита. Электронно-зондовый микроанализ магнитной фазы проведѐн в Геофизической обсерватории «Борок» Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН с помощью микрозондового аналитического комплекса «TescanVegaII» (аналитик к. ф.-м. н. В.А. Цельмович).

Урбо-аллювиальные серогумусовые глеевые почвы пойм малых рек г. Перми загрязнены ТМ [2; 3; 4]. В мелкозѐме почв содержание Ni, Cu, Zn и Pb превышает кларки и принятые для почв ПДК (табл. 1). Их накопление происходит из природно-техногенных источников. В коренной породе - песчанике шешминского горизонта уфимского яруса пермской системы, на территории г. Перми, содержание Ni, Cu, Zn и Pb высокое, но меньше, чем в изученных почвах. Железо, Mn, Cr

впочвы пойм поступают вместе с обломками минералов и горных пород в результате развития в речных долинах боковой и донной эрозии, а также частично из техногенных источников.

Во всех образцах магнитных фракций концентрация Fe, Ni, Cu, Zn больше, чем во вмещающей матрице мелкозѐма. Свинец не ассоциирован с магнитной фракцией мелкозѐма почв и песчаника (табл. 2). Содержание магнитной фракции

впочвах пойм незначительное: от 0,17 до 0,40%, поэтому еѐ вклад в аккумуляцию ТМ ограничен. Магнетит в восстановительных условиях почв пойм разрушается и служит источником подвижных форм тяжѐлых металлов [2].

Электронно-зондовый микроанализ магнитной фазы, выделенной из почв поймы реки Егошиха, показал преобладание в еѐ составе частиц магнетита неправильной формы (рис.). В магнитной фазе выявлены частицы с высоким содержанием Mn, Cr, Sn. Среди минералов – носителей данных элементов диагностированы магнетит, марганцевый феррит, обломочный хромит. Магнитные частицы в отложениях речных долин г. Перми имеют смешанное природное и техногенное происхождение [5].

156

Таблица 1

Содержание тяжѐлых металлов (мг/кг) в коренных породах и урбо-аллювиальных почвах долин малых рек г. Перми, 2015 г.

Урбо-аллювиальная серогумусовая глеевая почва поймы реки Егошиха, горизонт AYg,ur, 2-15 см

Урбо-аллювиальная серогумусовая глеевая почва поймы реки Данилиха, горизонт AYg,ur, 2-15 см

Урбо-аллювиальная серогумусовая глеевая почва поймы р. В. Мулянка, горизонт AYg,ur, 2-10 см

Примечание: * - кларк для почв мира по Виноградову А.П., 1957; ** – ПДК для валовых форм

Таблица 2

Кларки концентрации тяжѐлых металлов в коренных породах и урбо-аллювиальных почвах долин малых рек г. Перми, 2015 г.

Урбо-аллювиальная серогумусовая глеевая почва поймы реки Егошиха, горизонт AYg,ur, 2-15 см

Урбо-аллювиальная серогумусовая глеевая почва поймы реки Данилиха горизонт AYg,ur, 2-15 см

Урбо-аллювиальная серогумусовая глеевая почва поймы р. В. Мулянка горизонт AYg,ur, 2-10 см

Рисунок. Морфология и элементный состав частиц (% от массы) магнитной фракции мелкозѐма почвы поймы реки Егошихи

Литература

1.Васильев А.А. Нестехиометрический магнетит в почвах урбанизированных территорий Пермского края / А.А. Васильев, А.Н. Чащин, Е.С. Лобанова, М.В. Разинский // Пермский аграрный вестник. 2014. №2 (6). С. 43–55.

2.Васильев А.А., Власов М.Н. Подвижные формы тяжѐлых металлов в урбоаллювиальных почвах пойм малых рек г. Перми // Устойчивое развитие территорий: теория и практика: Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции (18 мая 2012 г.). – Уфа: Зауральский филиал ФГБОУ ВПО «Башкирский ГАУ», 2012. С. 186–189.

3.Власов М.Н. Тяжѐлые металлы в почвах пойм и на водоразделе верхних течений рек Ивы, Егошихи и Данилихи // Пермский аграрный вестник, LXIX Всероссийской науч.- практической конф. молод. уч., аспирантов и студентов. Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО Пермская ГСХА. 2009. С. 81–83.

4.Водяницкий Ю.Н., Васильев А.А., Власов М.Н. Гидрогенное загрязнение тяжѐлыми металлами аллювиальных почв г. Перми // Почвоведение. 2008. № 11. С. 1399–1408.

5.Осовецкий Б.М., Меньшикова Е.А. Природно-техногенные осадки. / Б.М. Осовецкий, Е.А. Меньшикова. Пермь: Перм. ун-т. 2006. 208 с.

158

УДК 631.437

А.А. Гаан – студент; А.Н. Чащин – научный руководитель, канд. биол. наук, доцент,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ ХИМИЧЕСКИМИ И ГЕОФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ В ПОЧВАХ ГОРОДА ПЕРМИ

Аннотация. Проведено определение содержания нефтепродуктов в почвах г. Перми и окрестностей химическим и геофизическим методами. Рассмотрен и оценен химический состав почв, характер статистической связи между представленными методиками.

Ключевые слова: геофизический метод, магнитная восприимчивость, термомагнитный показатель, нефтепродукты, тяжелые металлы.

Хозяйственная деятельность человека, связанная с использованием нефти привела к загрязнению окружающей среды. Скорость накопления нефти и нефтепродуктов (НП), в результате техногенного загрязнения в почвенных экосистемах далеко опережает скорость их биодеградации естественным путем. Методы исследования проблем экологической безопасности при нефтяном загрязнении в настоящее время быстро развиваются. Одним из методов определения состояния почвенного покрова является термомагнитный геофизический метод. Также широко используемыми методами определения нефтяного загрязнения являются химические методы.

Цель работы: оценить эффективность химических и геофизических методов определения углеводородов в почвах города Перми.

Объекты и методы исследований. Исследовалась техногенные поверхностные образования (ТПО) на территории города Перми и Пермского района в слое 0-20 см (ГОСТ 17.4.3.01-83, 2008).

Определение агрохимических свойств почв проведено по общепринятым методикам. Объемная магнитная восприимчивость определена чешским прибором каппаметр КТ-6. Определение термомагнитного показателя (ТМП) проводилось на основе измерения магнитной восприимчивости почв [1].

Химический анализ определения содержания нефтепродуктов в почвах проведен по двум методикам: гравиметрическим методом (ПНД Ф 16.1:2:2.2:2.3:3.64-10) и флуориметрическим методом (ПНД Ф16.1: 2.21-98). Также было определѐнно содержание тяжелых металлов (далее ТМ) и мышьяка

(ПНДФ 16.1: 2.3: 3.11).

Агрохимические свойства образцов (табл.1) сильно варьируют, что связано с неоднородностью материалов, которые используется при формировании городских почв. Они насыщены основаниями, имеют слабокислую, нейтральную и слабощелочную реакцию среды ( рНKCl 5,49 – 7,47). Емкость катионного обмена варьирует от умерено низкой до высокой (23,18-58,94 м-экв/100г). Содержание гумуса в почвах от очень низкого до среднего (от 0,9 до 5,1%).

159

*- Сумма обменных оснований (S).

Результаты определения содержания никеля, меди, свинца и цинка характеризуют исследованные почвы как незагрязненные ТМ (табл. 2). Концентрация никеля и меди во многих образцах не превышает предела обнаружения (менее 2,0 мг/кг). Содержание свинца варьирует от 2,0 до 6,9 мг/кг. Цинк в почвах изменяется от 1,0 до 4,2 мг/кг.

Несмотря на уровень тяжелых металлов в пределах ПДК, нами было обнаружено загрязнение почв мышьяком, содержание которого достигает 20 и более мг/кг, что выше ПДК в 10 раз.

Таблица 2

Содержание тяжелых металлов и мышьяка в почвах г. Перми

Уровень содержания нефтерподуктов в исследованных почвах оказался допустимым (табл. 3). Наибольшее содержание нефтепродуктов обнаружено на улицах Норильская (86 мг/кг) и Ласьвинская (75,2 мг/кг).

160