Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений Кео Сопхеак Лин

Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений
<
Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кео Сопхеак Лин. Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.04, 06.01.09.- Москва, 2005.- 181 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-6/113

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Основные источники поступления тяжелых металлов в почву и растения 9

1.1. Атмосфера 10

1.2. Осадки сточных вод 13

1.3. Удобрения и другие средства химизации земледелия 14

Глава 2. Содержание и формы тяжелых металлов в почвах и растениях . 18

2.1. Кадмий 21

2.2. Свинец 23

2.3. Никель 28

Глава 3. Генотипические особенности поглощения и накопления тяжелых металлов растениями 32

Глава 4. Влияние минеральных удобрений на поглощение и накопление тяжелых металлов в растениях 34

Глава 5. Урожайность и качество урожая культур на загрязненных тяжелыми металлами 38

5.1. Урожайность 38

5.2. Качество 42

Глава 6 . Пути снижения отрицательного действия тяжелых металлов на возделываемые культуры на загрязненных почвах 47

Экспериментальная часть

Глава 7. Место, условия, материал и методы исследований 54

Глава 8. Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на продуктивность яровой пшеницы при разном уровне минерального питания 64

8.1. Кадмий . 64

8.1.1. Зерновая продуктивность и уборочный индекс 64

8.1.2. Структура урожая 66

8.2. Свинец 68

8.2.1. Зерновая продуктивность и уборочный индекс 68

8.2.2. Структура урожая 70

8.3. Никель 72

8.3.1. Зерновая продуктивность и уборочный индекс 72

8.3.2. Структура урожая 74

8.4. Кадмий, свинец и никель в разных сочетаниях 75

8.4.1. Зерновая продуктивность и уборочный индекс 76

8.4.2, Структура урожая 79

Глава 9. Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на корреля ционные связи между продуктивностью растения и отдельны ми ее элементами у яровой пшеницы при разном уровне мине рального питания 83

Глава 10. Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на содержание белка в зерне яровой пшеницы при разном уровне минерального питания 99

Глава 11. Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами при разном уровне минерального питания на содержание и распределение кадмия, свинца и никеля в растениях яровой пшеницы 100

11.1. Содержание кадмия в растениях яровой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания 100

11.2. Содержание свинца в растениях яровой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания 105

11.3. Содержание никеля в растениях яровой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания 111

Глава 12. Сортовая реакция яровой пшеницы на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем в разных сочетаниях 117

Глава 13. Реакция сортов яровой пшеницы разного географического происхождения на загрязнение почвы кадмием и фитоток- сичные концентрации кадмия в растениях 121

13.1. Реакция сортов яровой пшеницы разного географического происхождения на загрязнение почвы кадмием 122

13.1.1. Урожайность 122

13.1.2. Уборочный индекс 124

13.2. Фитотоксичные концентрации кадмием в растениях 125

Глава 14. Связь между экстрагируемостью кадмия и никеля из почвы разными экстрактантами и их поглощением растениями 127

14.1. Поглощение кадмия и никеля растениями и их экстрагирование из почвы разными экстрактантами 128

14.2. Связь между экстрагируемостью кадмия и никеля из почвы разными экстрактантами и их поглощением растениями 130

Выводы 142

Практические рекомендации 148

Список литературы

Введение к работе

Современная: цивилизация находится в полной зависимости от широкого ряда металлов, и связь между металлами и развитием человечества имеет долгую историю. При этом непрерывный рост численности населения и связанного с этим ежегодного потребления металлов на нашей планете неизбежно ведет к экологическим проблемам из-за широкого рассеивания в окружающую среду.

В естественных условиях тяжелые металлы встречаются во всех объектах окружающей среды, и многие из них, жизненно необходимые для нормального роста и развития живых организмов, в чрезмерных концентрациях могут оказывать сильное токсическое действие на живые системы. Поэтому крайне важно уметь распознавать границы концентраций, разделяющие организмы здоровые и нездоровые, пищевые продукты, экологически чистые, и продукты, непригодные для потребления человеком или животными. Необходимо также знать границы биологической активности и химической подвижности каждого металла-загрязнителя, так как именно этими свойствами определяются их поведение в объектах окружающей среды и перераспределение в пищевой цепи. Все это необходимо знать для того, чтобы избежать чрезмерных упрощений при оценісе экологических последствий рассеивания тяжелых металлов в окружающую среду и разработке практических рекомендаций для ведения экологически безопасного земледелия в условиях техногенного загрязнения.

Между тем вся масса публикаций по оценке риска загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами ограничивается главным образом только биологическими или только химическими аспектами данной проблемы. До сих пор остаются без ответа многие вопросы, связанные с поведением тяжелых металлов в треугольнике Д.Н. Прянишникова, т.е. в системе «растение -почва- удобрение». Отсутствует достоверная информация о закономерностях поступления и накопления тяжелых металлов в растениях, об их биологической активности, их влиянии на количество и качество растениеводческой продукции, в частности, на почвах разной степени загрязнения и разного уровня плодородия.

Кроме того, за исключением небольшого числа исследований, где изучались два или несколько металлов одновременно, большинство публикаций ограничивается рассмотрением только одного отдельно взятого элемента. Между тем в объектах окружающей среды металлы редко встречаются отдельно. Сопутствующие элементы, чаще всего это другие тяжелые металлы, могут оказывать взаимовлияние как относительно поступления в растения, так и биологической активности и агрономической эффективности друг друга в результате проявления аддитивного, синергетического или антагонистического взаимодействий. Более того, основная масса публикаций по этим вопросам посвящена дикорастущим растениям. Относительно возделываемых растений все эти вопросы изучены весьма слабо, и те немногие публикации, особенно по зерновым культурам, носят противоречивый характер и не дают удовлетворительные ответы на вопросы агрохимика и растениевода.  

Осадки сточных вод

При очистке сточных вод получают огромное количество осадков, состоящих из органического вещества с различными минеральными включениями. Наиболее разумный способ их устранения — это использование их в качестве органического удобрения, так как они содержат значительное количество основных элементов питания растений (Qadir et al., 2000; Moreno-Caselles et al., 2002). Тем не менее, длительное и неограниченное применение осадков сточных вод в качестве органического удобрения невозможно из-за значительного содержания в них солей тяжелых металлов, таких, как цинк, медь, хром, никель, свинец, кадмий, а также в меньшей степени молибден, кобальт, железо, марганец, бром, стронций, ртуть (Касатиков, 1994; Кутукова, 2001; Минеев и др., 2003; Bingham, 1979; Morera et al., 2002). В работах B.A. Большакова и З.Н. Кахновича (2002) показано, что применение осадков сточных вод может обеспечить поступление в почву избыточного количества многих тяжелых металлов, например, до 38% свинца и до 72—94% цинка, меди, кадмия, никеля, хрома от их общего объема поступления.

Концентрация тяжелых металлов в осадках сточных вод может колебаться в широких пределах в зависимости от расположения очистных сооружений, характера и состава сточных вод, сезонных изменений. Установлено, например, что содержание свинца может колебаться в пределах 20-2200 (Минеев и др., 1993), кадмия - 30-90, цинка - 3000-6000 мг/кг сухого вещества (Касатиков, Саркисян, 1988; Antosiewicz, 1992; Antoniadis, Alloway, 2001). В осадках сточных вод г. Москвы содержание кадмия колеблется в пределах 8-175, свинца —21—600, никеля - 56-880, хрома - 278- 4700, цинка — 2350-7900 мг на 1 юг сухого вещества, что выше ПДК, приятых в странах ЕС (Тяжелые металлы в..., 1997).

Для того чтобы нормировать поступление тяжелых металлов в почву с осадками сточных вод во многих странах устанавливают ограничения на их содержание. В частности, приводятся следующие предельно-допустимые концентрации металлов в осадках: кадмий - 20-40, свинец — 750-1200, никель - 300-400, медь - 100-1750, цинк - 2500-4000, ртуть - 16-25 мг/кг (Wilma, Visser, 1993; Deigaard et al., 2000). В России не рекомендуется применять в чистом виде осадки сточных вод, содержащие более 60 мг/кг (сухого вещества) кобальта, 15-кадмия, 550-свинца, 10-ртути, 180 - никеля, 700 - меди, 2000-цинка, 650-хрома (Контрольза соблюдением..., 1995).

При интенсивном ведении земледелия без соблюдения требований охраны окружающей среды может возникнуть опасность накопления в почве различных токсичных веществ, в том числе тяжелых металлов (Ковда,1985;

Минеев, 1988; Минеев и др., 1988). Использование органических и минеральных удобрений, других средств химизации земледелия и мелиорантов в значительной степени может изменить химию металлов в почве, как за счет поступления их дополнительных количеств, так и за счет изменения подвижности элементов и, как следствие этого, их доступности для растений (Ягодин и др., 1989; Tarazona et al., 2000).

В минеральных удобрениях тяжелые металлы представляют собой естественные примеси, содержащиеся в исходном сырье - агрорудах. Поэтому их количество зависит от происхождения агроруды и способа его переработки (Ефремов, Носиков, 1988; Минеев, 1990; Mortvedt, 1996). Следует заметить, фосфорные удобрения, получаемые с использованием экстракционной орто-фосфорной кислоты (аммофосы, аммофоски, нитрофоски, нитрофосы, двойные суперфосфаты), - наиболее существенные по составу и концентрации тяжелых металлов (Алексеев, 1987).

Много написано о влиянии удобрений на содержание в почве и растениях тяжелых металлов. Однако вся масса литературы носит противоречивый характер и редко дает удовлетворительные ответы на вопросы агрохимика и агронома. Так, ряд исследователей (Минеев, 1990; Попова, 1991; Барсельянц, 1995; Крамарев и др., 2000; Ewald, Aebischer, 2000) отмечает возможность накопления в почве тяжелых металлов в результате внесения минеральных удобрений. По данным других исследователей, применение минеральных удобрений в рекомендуемых научно-обоснованных дозах не приводит к изменению содержания форм тяжелых металлов в почве и загрязнению растениеводческой продукции (Войтович, 1997; Аристархов, 2000; Носовская и др., 2001; Черных, Овчаренко, 2002; Подколзин и др., 2002, 2003). Об этом свидетельствует также анализ результатов многолетнего полевого опыта, проведенного на Долгопрудной агрохимической опытной станции по изучению уровня и структуры поступления тяжелых металлов в почву при применении традиционных средств химизации в течение 60 лет (Потатуева и др., 1994, 1996).

Свинец

Фоновое содержание этого элемента в растениях может колебаться от 0,1 мг/кг сухой массы по данным А.П. Виноградова (1950) до 1,0 мг/кг по данным W.H. Smith (1972) и достигать 10 мг/кг по другим источникам (ElBas-sara, Thorman, 1979). Зерновые культуры могут содержать свинец в количестве 0-7,49, фрукты - 0,03-0,38 и овощи - 0-1,26 мг/кг (Lisk, 1972). Естественное (фоновое) содержание свинца в зерновых и овощных культурах в Великобритании колеблется в пределах 0,01-3 мг/кг сухой массы (Thomas et aL, 1972). В зерне пшеницы и ячменя, выращенных в Канаде на двух хорошо дренированных почвах, обнаружено свинца соответственно в количестве 0,087 и 0,073 мг/кг, а на плохо дренированных - 0,150 и 0,097 мг/кг сухого вещества (Dudas, Pawluk, 1977). Наибольшим содержанием свинца характеризовались мята перечная, ромашка аптечная, листья любистока, листья ланды 24 ша, пустырник, сушеница, гречиха, донник, копытень, кипрей и репешок (от 6,0 до 2,5 мг/кг). Минимальное количество этого элемента обнаружено в физалисе, плодах шиповника, щавеле конском, подмареннике, корне цикория, малины, в плодах ежевики, лопуха, в клевере и гвоздике - не более 0,5 мг/кг (цит. по Соколову и Черникову, 1999).

В растениях, выращиваемых на почвах с избытком свинца, его содержание часто бывает 2—5, а иногда и10 раз выше обычного. Так, J.V. Lagerwerff et al. (1973) приводит следующие концентрации свинца в овощных растениях в пригородной зоне Вашингтона: листья капусты 7,5-15, сельдерей - 3,8—10, латук - 8,8-15, клубни картофеля - 7,5-15, плоды томатов - 7,5-8,8, турнепс — 5,0—7,5 мг/кг сухого вещества.

Свинец может поступать в растения двумя путями. Это — корневое поглощение (через корни) и некорневое, или атмосферное, поглощение (через листья и другие ткани). Трудно точно определить количество свинца в растениях, поступившее из атмосферы; отсюда нередко завышение концентраций элемента за счет корневого поглощения. В исследованиях XV. Lagerwerff (1971) установлено, что накопление атмосферного свинца в редисе, выращиваемом в 200 м от дороги, составило около 40% о всего количества свинца в надземной массе растения.

Свинец, поступивший в растения, концентрируется главным образом в корнях. По вопросу перемещения этого металла в другие органы растений получены противоречивые результаты. Большинство исследователей считает, что свинец перемещается в надземные органы растений в ограниченном количестве даже на сильно загрязненных почвах. Так, в опытах М.К. John (1972) с луком-латуком и овсом концентрации этого элемента в корнях растений были значительно более высокие, чем в их надземной массе. В исследованиях с райграсом также показано, что передвижение свинца в надземную часть активно растущих растений ограничено, и элемент накапливается в корнях (Jones et al., 1973). Этот вывод подтверждается результатами опытов в водной и песчаной культурах с овсом, кормовыми бобами, ячменем, томатом, салатом и картофелем (Скрипниченко, Золотарева, 1981; Motto et al., 1970; Broyer et al., 1972). При внесении свинца в почву в дозах 0 и 3200 кг/га содержание его в соломе кукурузы составило соответственно 2,4 и 37,8 мг; в листьях в фазу образования султанов - 3,6 и 27,6 мг и в целом растении ко времени уборки зрелого зерна - 4,2 и 20,4 мг/кг сухого вещества (Baumhardt, Welch, 1972). Внесение свинца в почву практически не влияло на его содержание в зерне. У пшеницы тоже наибольшее содержание этого элемента отмечено в корнях, затем в стеблях, листьях и наименьшее — в зерне (Sims, Boswell, 1978). Как показали В.Б. Ильин и М.Д. Степанова (1980), с увеличением вносимых в почву доз свинца происходит его накопление в корнях яровой пшеницы. При дозе 2000 мг/кг чернозема или дерново-подзолистой почвы концентрация свинца в листьях в 20-40, а в зерне — в 230-650 раз меньше, чем в корнях. Эти результаты свидетельствуют о наличии в корнях барьера, существенно затрудняющего передвижение свинца в надземную часть растений. Возможно, имеется защитный механизм, препятствующий проникновению свинца в репродуктивные органы растений. Это предположение можно подтвердить результатами исследований, в которых только 4% от поглощенного количества свинца перемещалось в зерно риса (Bigliocca et al., 1979) и только 0,02-0,004% в зерно овса (Скрипниченко, Золотарева, 1981).

Отмечено, что способность свинца перемещаться из корней в вегетативные и затем в репродуктивные органы определяется видом растения. Корнеплодные и клубнеплодные культуры, как правило, не накапливают свинец в съедобных частях (Соловьев и др., 1978). Это характерно и для других культур, но возможны исключения. В плодах вишнеплодного томата накапливалось свинца 0,15-19 мг/кг, а в съедобных органах репчатого лука и свеклы — до 21,7 мг/кг. Показано более высокое содержание свинца в стеблях, чем в корнях (Zimdahl, Foster., 1976), и в зерне, чем в листьях у кукурузы (Prince, 1957).

Накопление свинца зависит также от фазы роста и развития растения. В частности, в опытах АХ. Page et al. (1971), содержание свинца в плодах томатов постоянно увеличивалось вплоть до полного созревания. Наиболее высокие концентрации свинца в листьях кукурузы наблюдали в фазе молочной спелости (Скуковский, 1969). Уменьшение концентрации свинца в надземных частях растений за период от 4 до 40 недель роста происходило в исследованиях W.J. Сох и D.W. Rains (1972) с кукурузой, пшеницей, овсом и клевером. Аналогичная закономерность отмечена для сои, овса, осоко-злаковой и злако-во-разнотравной растительности (Лопатин, Щеголев, 1963).

Качество

В почву и растения тяжелые металлы поступают главным образом через атмосферные осадки, органическое и минеральное удобрения, химические средства защиты растений. Поступают они и вместе со сточными водами, осадками сточных вод и бытовым мусором, используемыми в качестве удобрения, а также с различными промышленными отходами и переносимыми по воздуху выбросами, образующимися при сжигании мусора на муниципальных мусоросжигательных станциях и из других источников.

Загрязнение земель сельскохозяйственного пользования тяжелыми металлами происходит не в результате применения удобрений и даже химических средств защиты растений. Оно — прежде всего результат неразумной организации деятельности промышленных предприятий и автотранспортного хозяйства, а также использования в сельскохозяйственном производстве отходов деятельности человека, например, таких, как осадки сточных вод, без их соответствующей предварительной обработки.

Содержание и формы тяжелых металлов в почве и растениях определяются как от химическим составом почвообразующих пород, так формой соединений, поступающих в почву из техногенных источников. В сорбции микроэлементов в почве участвуют такие ее компоненты, как оксиды (прежде всего железа и марганца, алюминия и кремния), а также глинистые минералы, органическое вещество и живые организмы. Показано, что систематическое поступление тяжелых металлов приводит к их накоплению в почве и потере ее плодородия. Особенно уязвимы кислые, малогумусные и легкие по гранулометрическому составу почвы.

Особый интерес представляет изучение генотипических особенностей поглощения и накопления тяжелых металлов растениями. Имеется обширная литература, содержащая множество примеров о неодинаковом содержании тяжелых металлов растениях из разных таксономических групп. Благодаря генетически обусловленным морфологическим и физиологическим различиям, растения способны накапливать различные количества тяжелых металлов и проявлять определенную устойчивость к их повышенной концентрации в почве, причем различия химического состава по тяжелым металлам между видами культур гораздо больше, чем между сортами.

Что касается влияния минеральных удобрений на поглощение и ншсопление тяжелых металлов в растениях, то этот вопрос изучен недостаточно полно, причем большинство публикаций носит крайне противоречивый характер. Ряд исследователей считает возможность накопления в почве тяжелых металлов в результате внесения минеральных и органических удобрений. Другие исследователи допускают, что удобрения при рациональном применении не вызывают существенного изменения подвижности тяжелых металлов в почве и загрязнения ими растениеводческой продукции. При этом наименее изученным и к тому же наиболее противоречивым остается вопрос о влиянии удобрений, в частности азотных, на урожайность и качество урожая возделываемых растений на загрязненных тяжелыми металлами почвах.

В последнее время в литературе появились работы, свидетельствующие о том, что на загрязненных свинцом почвах различные агрохимические фоны могут заметно уменьшить поступление тяжелых металлов в растения. В связи с этим подчеркивается важность изучения влияния удобрений на поступление тяжелых металлов в растения в разные фазы роста и развития и распределение их по отдельным органам на загрязненных тяжелыми металлами почвах. Подобные исследования необходимы для понимания биологической активности тяжелых металлов и обоснования необходимости практического применения удобрений на почвах, находящихся в зоне техногенной нагрузки.

Литературные данные по урожайности и качеству урожая культурных растений на загрязненных тяжелыми металлами почвах пока немногочисленны. Тем не мене их изучение показывает, что между концентрацией подвижных форм тяжелых металлов в почве и их поглощением растениями существует тесная положительная корреляция. При этом их ншсопление в растениях выше определенного уровня может стать причиной изменения не только количества, но и качества выращиваемой растениеводческой продукции, в первую очередь в результате увеличения содержания в ней самих тяжелых ме таллов. Поэтому повышение продуктивности растениеводства в таких условиях должно быть связано с контролем качества получаемой продукции.

Отмечается также, что знание основных факторов, влияющих на подвижность тяжелых металлов в почве, позволяет разрабатывать наиболее эффективные приемы ограничения их поступления в растения и снижения их фитотоксичности. Появляются публикации, посвященные путям снижения отрицательного действия тяжелых металлов на возделываемые культуры на загрязненных почвах. В этой связи среди прочих прежде всего называют известкование. Защитное действие известкования на загрязненных тяжелыми металлами почвах проявляется в результате целого ряда положительных изменений в почве на разных уровнях - химическом, физическом и биологическом. Рядом исследователей показано, что на известкованных почвах, растения содержат существенно меньше тяжелых металлов, чем на неизвесткован-ных. Необходимо, однако, иметь в виду, что такие тяжелые металлы, как хром и молибден, в нейтральных и слабощелочных почвах более подвижны, чем в кислых почвах, и известкование почв, содержащих повышенные концентрации этих металлов, может сделать их непригодными для выращивания ряда культур. Еще один, правда, более дорогой путь снижения подвижности тяжелых металлов в почве — применение ионообменных смол, содержащих карбонатные и гидроксильные группы. Другой эффективный способ снижения фитотоксичности большинства тяжелых металлов - химическое осаждение, например, путем обогащения почвы растворимыми соединениями орто-фосфорной кислоты, которые, как известно, способствуют образованию нерастворимых соединений тяжелых металлов. Использование антагонизма ионов химических аналогов — еще один путь ограничения поступления тяжелых металлов в растения.

Зерновая продуктивность и уборочный индекс

Результаты изучения влияния загрязнения почвы кадмием на основной хозяйственно-ценный признак яровой пшеницы - зерновую продуктивность, или урожайность зерна, на разном уровне минерального питания приведены в таблице 4. Этн данные показывают, что по мере повышения уровня загрязнения почвы кадмием происходит уменьшение зерновой продуктивности растений на всех уровнях минерального питания растений. Так, на фоне О NPK повышение уровня загрязнения почвы кадмием с 0 до 12 мг/кг вызвало устойчивое снижение зерновой продуктивности растений с 14,1 до 11.0 г/сосуд, на фоне l,0NPK-c 17,1 до 13,2, а на фоне 1,5 NPK-с 21,0 до 13,6 г/сосуд.

Следует заметить, что особенно сильное снижение зерновой продуктивности растений под влиянием кадмия происходило при выращивании их в вариантах с повышенным (1,5 NPK) уровнем питания. Повышение уровня минерального питания растений увеличивала их зерновую продуктивность при всех уровнях загрязнения почвы кадмием.

На урожайность побочной продукции — соломы загрязнение почвы кадмием оказывало тоже отрицательное, но значительно меньшее влияние, чем на урожайность зерна, на всех трех уровнях минерального питания. При относительно невысоком уровне загрязнения почвы (Cd4) на уровнях питания 0 NPK и 1,0 NPK отмечено даже некоторое положительное влияние кадмия на урожайность соломы. Положительное влияние небольших количеств кадмия в субстрате на рост и развитие вегетативных органов растений указывается также в работах некоторых других авторов, хотя механизмы этого явления остаются пока без объяснения (Agnes et al., 1985; Regius et al.} 1985).

Один из важнейших хозяйственно-ценных признаков яровой пшеницы — уборочный индекс, т.е. показатель доли основной продукции (зерна) в общей надземной биологической массе растений (зерно + солома) на всех уровнях минерального питания заметно уменьшался по мере повышения уровня загрязнения почвы кадмием. Повышение уровня минерального питания тоже вызывало существенное уменьшение этого показателя на всех уровнях загрязнения почвы кадмием. Это происходило главным образом в результате того, что урожайность соломы увеличивалась при повышении уровня минерального питания значительно больше, чем урожайность зерна.

Структура урожая пшеницы показывает, из каких элементов складывается его величина. Воздействие элементов структуры на формирование урожая различно. В связи с этим выделяют две группы элементов: элементы структуры урожая, или элементы продуктивности растений (масса зерна с растения, кустистость общая и продуктивная, масса 1000 зерен, число зерен с растения); » признаки главного колоса (длина колоса, число колосков в колосе всего и в том числе с зерном, число зерен в колосе, масса зерна с колоса).

Урожайность яровой пшеницы определяется в основном продуктивностью главного колоса. Поэтому в наших исследованиях нами основное внимание уделялось изучению признаков главного колоса. Полученные результаты показали, что основные признаки главного колоса яровой пшеницы подвергаются неравномерному влиянию как уровня загрязнения почвы кадмием, так и уровня минерального питания (табл. 5).

Прежде всего следует заметить, что в среднем по уровням загрязнения почвы кадмием произошло существенное улучшение признаков главного колоса под влиянием внесения 1,0 NPK. Дальнейшее улучшение минерального питания растений путем внесения 1,5 NPK не привело к дальнейшему улучшению изучаемых признаков главного колоса, что хорошо согласуется с изменением урожайности зерна растений под влиянием повышения уровня минерального питания (см. табл. 4).

Похожие диссертации на Изучение реакции яровой пшеницы и ярового ячменя на загрязнение почвы кадмием, свинцом и никелем при разном уровне минерального питания растений