Введение к работе
Актуальность темы. Одним из основных путей утилизации осадков сточных вод (ОСВ) является их использование в земледелии. В РФ в настоящее время отсутствует статистическая информация о реальных объемах использования ОСВ в сельском хозяйстве. Привлекательность этих удобрений в последнее время резко возросла, что связано как с падением уровня плодородия дерново-подзолистых почв Нечерноземной зоны, так и с высокой стоимостью минеральных и органических удобрений. Внесение ОСВ в почву улучшает плодородие и свойства почв, положительно сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур. Одной из основных негативных черт ОСВ является достаточно быстрая минерализация органического вещества в почве и необходимость их повторного использования для поддержания бездефицитного баланса гумуса, что, в свою очередь, создает опасность загрязнения почвы тяжелыми металлами (ТМ). Систематическое применение осадков на одном месте в течение длительного времени может повысить уровень содержания поллютантов в почве до критического уровня, и, соответственно, неизбежно привести к накоплению в ней ТМ в токсичных для растений уровнях (Болышева, Андронова, 1996). Тяжелые металлы вступают в почве в различные химические реакции, адсорбируются органическим веществом, глинистыми минералами, оксидами, однако не выяснено поведение токсикантов при пролонгированном действии ОСВ. Существует мнение, что по мере разложения органического вещества ОСВ ТМ становятся менее доступными для растений, а внесение извести, фосфорных и органических удобрений в еще большей степени снижает их биодоступность (Basta, Sloan, 1999, Basta et al., 2001, Андронова, 2002), В то же время, ряд исследователей указывают на ненадежность использования извести в качестве мелиоранта почв, загрязненных ТМ (Wong, 2000, Iskandar, 2000).
Цель и задачи исследования. Целью работы являлось изучение последействия длительного систематического применения возрастающих доз
ОСВ и мелиорирующего действия извести на эколого-агрохимическую
обстановку в агроландшафте.
В связи с поставленной целью решались следующие задачи:
-
Изучить последействие применения возрастающих доз ОСВ на фоне различных доз извести на агрохимические свойства почвы (величину актуальной и гидролитической кислотности, сумму поглощенных оснований, содержание органического углерода и основных питательных элементов);
-
Исследовать последействие длительного применения ОСВ совместно с известью на содержание тяжелых металлов в почве;
-
Исследовать состояние тяжелых металлов в генетических горизонтах супесчаной дерново-подзолистой почвы;
-
Изучить влияние полиметаллического загрязнения на продуктивность и экологическое качество культур севооборота.
Научная новизна. Впервые показано, что через 8-10 лет после окончания применения возрастающих доз ОСВ продолжается прослеживаться положительный эффект на основные агрохимические показатели почвы. Высокий уровень полиметаллического загрязнения корнеобитаемого слоя, достигнутый при ежегодном внесении ОСВ, снижается со временем незначительно, как за счет вымывания ТМ в нижележащие горизонты, так и за счет выноса с растительной продукцией. Ведущим фактором самоочищения почвы является внутрипочвенный сток. Известкование, проводившееся после прекращения применения ОСВ, снижало подвижность ТМ, тем самым затрудняя их миграцию в нижележащие горизонты. Аккумуляция ТМ зерновыми культурами при последействии ОСВ значительно выше, чем при их прямом действии, даже при условии внесения высоких доз извести.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на заседаниях кафедры агрохимии и биохимии растений
факультета почвоведения МГУ (2008, 2009, 2010), а также на конференции Eurosoil (Австрия, 2008).
Публикации. По результатам исследований опубликованы 2 печатные работы, в том числе 1 статья в журнале, включенном в список ВАК. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из литературного обзора, описания программы, объектов и методов исследований, обсуждения их результатов, выводов, списка литературы и приложения; изложена на ПО страницах; содержит 25 рисунков и 23 таблицы. Список литературы включает 173 наименования, в том числе 69 на иностранных языках. Приложение состоит из 23 страниц. Благодарности. Автор выражает признательность В.Г. Минееву за внимание к работе, ценные советы и консультации. Автор также благодарен Т.Н. Болышевои за оказанную помощь, консультации и поддержку при проведении исследовательской работы; а также В.А. Касатикову за помощь в выполнении научных исследований на опытных участках ВНИПТИОУ г. Владимир.
