Екотоксикологічна оцінка мінеральних добрив за показниками поведінки миш'яку в агроекосистемах

3. Встановлено, що тривале застосування мінеральних добрив призводить до збільшення вмісту валового миш'яку у верхніх шарах ґрунтів у 1,1-5,5 рази. Найбільш активно процеси акумуляції відбуваються у ґрунтах чорноземного типу зони Лісостепу та темно-каштанових ґрунтах зони Степу.

4. Доведено, що під впливом мінеральних добрив відбувається активізація процесів радіальної міграції миш'яку за профілем різних типів ґрунтів України. У ґрунтах підзолистого типу спостерігалося збільшення вмісту миш'яку в елювіальних горизонтах в 1,3-1,8 рази; у чорноземних ґрунтах - у гумусових горизонтах в 1,1-5,5 рази. Найбільш істотно мінеральні добрива збільшили вміст миш'яку у профілі каштанових ґрунтів - у 5,5 - 11,7 рази.

5.Встановлено, що зрошення підсилює активність радіальної міграції миш'яку переважно у рухомих формах. В умовах темно-каштанових ґрунтів виявлено, що застосування мінеральних добрив на фоні зрошення призвело до підвищення кількості валових форм миш'яку в 1,5 - 3,8, а рухомих - у 2 - 18 рази порівняно з контролем.

6. Експериментально доведено, що активність транслокації миш'яку у сільськогосподарські рослини залежить як від їх фізіологічних особливостей, так і від застосування добрив. Найбільша кількість елементу концентрується у кореневій системі рослин, найменша - у генеративних органах (зерні). Серед культур, що вивчалися, високою здатністю до накопичення миш'яку характеризувався ріпак, низькою - соя, пшениця займала проміжне місце.

Мінеральні добрива активізують перехід миш'яку з ґрунту у рослини, під їх впливом у вегетативних та генеративних органах пшениці ярої вміст миш'яку збільшився на 71-143%, ріпаку ярого - на 250-369%, сої - на 57-130% порівняно з контролем. Коефіцієнт біологічного поглинання миш'яку сільськогосподарськими культурами під впливом добрив підвищився від 0,01 до 0,94.

7. За реакцією найбільш чутливих відносно миш'яку біологічних тестів (активність процесів нітрифікації, проростання крес-салату, редису червоного з білим кінчиком) експериментально встановлено, що небезпечною для ґрунтової системи можна вважати концентрацію, яка перевищує 5 мг As /кг.

8. Прогноз екологічного ризику забруднення ґрунту миш'яком при застосуванні фосфоритів в якості добрив показав, що допустимий його вміст для фосфоритів з вмістом Р₂О₅> 25 % не повинен перевищувати 3,0 - 3,4 % As; з вмістом 25 % >Р₂О₅> 16 % - 1,9 - 2,3 As; з вмістом 16 % >Р₂О₅> 8 % - 0,9 - 1,5 % As.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

При державних випробуваннях нових видів агрохімікатів рекомендується проводити превентивну оцінку їх небезпеки за фактичними та прогнозними показниками забруднення миш'яком верхніх шарів ґрунту; за показниками активності його горизонтальної та вертикальної міграції, прогнозними показниками забруднення водойм; за показниками впливу на біоту з урахуванням залежності „доза-ефект” і розмірів відхилення реакції від контролю.

При впровадженні у сільськогосподарське виробництво нових видів мінеральних добрив рекомендується проводити їх регламентацію за вмістом миш'яку. Допустимий вміст миш'яку (мг/кг) необхідно визначати з урахуванням норми застосування добрива за діючою речовиною (кг/га); вмісту діючої речовини в добриві (%); гранично допустимої концентрації миш'яку у ґрунті (мг/кг); фонової концентрації миш'яку у ґрунті (мг/кг); k_t - коефіцієнту стійкості ґрунту відносно забруднення миш'яком (бал) за використання методичних рекомендацій „Методика агроекологічної оцінки мінеральних добрив”. - К.: В-во “Логос”. - 21с. (автори - Патика В.П., Макаренко Н.А., Жилкін В.А., Ліщук А.М., Бондарь В.І., та ін.)

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Бондарь В.І. Екотоксикологічна оцінка фосфоритів родовищ України за вмістом миш'яку // Вісник Аграрної Науки Причорномор'я. Спец. Випуск 3 (23). - том ІІ. - „Проблеми степового землеробства і рослинництва та їх вирішення в реформованих сільськогосподарських підприємствах”. - Миколаїв. - 2003. - С.268-273.

2. Бондарь В.І. Вплив мінеральних і органічних добрив на особливості поведінки миш'яку в ґрунтах України // Науковий вісник НАУ. - Вип. 72. - Київ.- 2004. - С. 278-282.

3. Макаренко Н.А., Бондарь В.І. Екотоксикологічна оцінка темно-каштанового ґрунту за вмістом миш'яку при застосуванні добрив і зрошення // вісник ХНАУ. - 2004. - № 1. - С. 228-232 (Проведення експериментальної роботи, участь у написанні статті).

4. Макаренко Н.А., Бондарь В.І. Екотоксикологічне нормування хімічних речовин у грунті за біологічними тестами (на прикладі миш'яку ) // Агроекологічний журнал. - 2005. - № 2. - С. 55 - 60 (Проведення експериментальної роботи , участь у написанні статті).

5. Патика В.П., Макаренко Н.А., Жилкін В.А., Ліщук А.М., Бондарь В.І., та ін. Методика агроекологічної оцінки мінеральних добрив: Методичні рекомендації / За ред. академіка УААН В.П. Патики. - К.: В-во “Логос”. - 21с.

6. Бондарь В.І. Про необхідність контролю за вмістом миш'яку в агроекосистемах України // Матеріали Всеукраїнської конференції молодих вчених “Засади сталого розвитку аграрної галузі”. Київ. - 2002. - С. 58-59.

7. Бондарь В.І. Біологічна індикація забруднення ґрунту миш'яком за показниками ферментативної активності // Матеріали науково-практичної конференції молодих вчених “Проблеми сучасного землекористування”. Чабани. - 2002. - С.11-12.

8. Бондарь В.І. Про необхідність проведення контролю за вмістом миш'яку у ґрунті та рослинах // Збірник матеріалів третьої науково-практичної конференції аспірантів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень стан і перспективи”. Вінниця. - 2003. - С. 47-49.

9. Бондарь В.І. Моніторинг за вмістом миш'яку основних типів ґрунтів України // VI міжнародна науково-практична конференція студентів, аспірантів та молодих вчених “Екологія. Людина. Суспільство”. Київ. - 2003. - С. 107.

10. Бондарь В.І. Вплив добрив на вміст миш'яку в ґрунтах України // Матеріали науково-практичної конференції молодих вчених “Стабілізація землекористування та сучасні агротехнології”. -Чабани.-2003.- С.32-33

11. Бондарь В.І. Екотоксикологічна характеристика ґрунтів України за фоновим вмістом миш'яку // Матеріали VII міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта`2004“. Дніпропетровськ. - 2004. - С. 51-52

12. Бондарь В.І. Екотоксикологічний контроль ґрунтів за вмістом миш'яку при застосуванні добрив // Матеріали науково-практичної конференції молодих вчених .Чабани. - 2004.- С. 24-25

13. Макаренко Н.А., Бондарь В.І. Кумуляція, міграція та транслокація миш'яку у системі добриво-грунт-рослина // Матеріали міжнародної наукової конференції. Житомир. - 2005. - С. 156-161 (Проведення експериментальної роботи, участь у написанні статті).

АНОТАЦІЯ

Бондарь В.І. Екотоксикологічна оцінка мінеральних добрив за показниками поведінки миш'яку в агроекосистемах. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. - Інститут агроекології та біотехнології УААН, Київ, 2005.

У дисертаційній роботі запропоновано систему екотоксикологічної оцінки миш'яку (As) в компонентах агроекосистеми за результатами дослідження процесів його кумуляції, міграції та транслокації під впливом природних та антропогенних чинників. В роботі вивчено поведінку валового та рухомих форм миш'яку в компонентах агроекосистеми. Встановлено фоновий вмісту миш'яку у верхніх шарах грунту та вивчено особливості розподілу його у профілі грунтів характерних для різних грунтово-кліматичних зон України. Досліджено вплив тривалого внесення добрив на кумуляцію та міграцію миш'яку в різних типах ґрунтів України; вплив добрив на фоні зрошення на процеси вилуговування та вертикальної міграції миш'яку; вплив добрив на процеси транслокації миш'яку в органи різних сільськогосподарських культур (пшениці, ріпаку, сої). Запропоновано екологічне нормування миш'яку в грунті за допомогою різних біологічних тест-систем для встановлення допустимої для екосистеми концентрації. Розроблено систему екотоксикологічної оцінки потенційної небезпечності миш'яку при застосуванні агрохімікатів з метою попередження негативного впливу на екосистему. Проведено екотоксикологічну оцінку фосфоритів місцевих родовищ України за вмістом миш'яку. Розроблено регламенти допустимого вмісту миш'яку в фосфоритах при використанні їх як добрив з метою попередження забруднення миш'яком компонентів агроекосистем.

Ключові слова: екотоксикологія, миш'як, агроекосистема, грунт, мінеральні добрива, кумуляція, міграція, транслокація.

АННОТАЦИЯ

Бондарь В.И. Экотоксикологическая оценка минеральных удобрений за показателями поведения мышьяка в агроэкосистемах. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.16. - экология. - Институт агроэкологии и биотехнологии УААН, Киев, 2005.

В диссертационной работе изложено результаты исследований экотоксикологической оценки минеральных удобрений по показателям поведения мышьяка (As) в агроэкосистемах. Изучено поведение валовых и подвижных форм мышьяка. Экотоксикологическая оценка мышьяка в компонентах агроэкосистемы проведена за результатами исследований процессов аккумуляции, миграции и транслокации под влиянием природных и антропогенных факторов. Исследовано фоновое содержание мышьяка в пахотном слое разных типов почв Украины, а также изучены закономерности накопления и особенности распределения его в генетических горизонтах. Изучено коррелятивную зависимость валовых и подвижных форм мышьяка от физико-химических показателей почв, а именно от кислотности почвы, содержания гумуса, наличия алюминия, железа, кальция. Рассчитан коэффициент стойкости почв для разных типов. Исследовано влияние длительного применения удобрений на процессы накопления и миграции мышьяка вниз по профилю разных типов почв Украины. В качестве количественного показателя вертикальной миграции рассчитан коэффициент концентрации для разных почв Украины. Исследовано влияние удобрений на фоне орошения на процессы накопления и вертикальной миграции мышьяка. Изучено закономерности накопления и перераспределения мышьяка в органах сельскохозяйственных культур - пшеницы, рапса, сои при применении удобрений. Рассчитаны коэффициенты биологического поглощения мышьяка сельскохозяйственными культурами при применении удобрений. Разработаны принципы экологического нормирования мышьяка в почве с помощью биологических тестов для установления допустимой для экосистемы концентрации мышьяка. Проведено экотоксикологическую оценку фосфоритов залежей Украины на содержание валовых и подвижных форм мышьяка. Разработаны регламенты допустимого содержания мышьяка в фосфоритах при использовании их как удобрений. Разработана система экотоксикологической оценки мышьяка в компонентах агроэкосистемы. Система оценки мышьяка включает оценку опасности загрязнения мышьяком верхних слоев почвы (за превышением фонового содержания, по показателю времени критической концентрации), оценку по показателям горизонтальной и вертикальной миграции (коэффициент концентрации, скорость миграции), оценку по показателям влияния на биоту.

Ключевые слова: экотоксикология, мышьяк, агроэкосистема, почва, минеральные удобрения, аккумуляция, миграция, транслокация.

SUMMURY

Bondar V.I. Exotoxicological an estimation of mineral fertilizers behind parameters of behavior arsenic in agroecosystem. - Manuscript.

Thesis for searching of scientific degree of the candidate of agricultural on specialty 03.00.16. - ecology. Institute agroecology and biotechnology UAAS, Kyiv, 2005.

The dissertation is stated results of researches exotoxicological estimation of mineral fertilizers behind parameters of behavior of arsenic (As) in agroecosystem. In the robot the behavior of total and mobile forms of arsenic in components agroecosystem is investigated. Exotoxicological the estimation of arsenic in components agroecosystem is lead behind results of researches of processes of accumulation, migration and translocation under influence of natural and anthropogenesis factors. The background contents of arsenic in an arable layer of different types soil Ukraine is investigated are investigated laws of accumulation and feature of its distribution in genetic horizons. Influence of long application of fertilizers on processes of accumulation and migration of arsenic downwards behind a structure different soil is investigated. Influence of fertilizers on a background of an irrigation processes of accumulation and vertical migration of arsenic is investigated. It is investigated laws of accumulation and redistribution of arsenic in bodies of agricultural crops - wheat, rape, soybean at application of fertilizers. Principles of ecological normalization of arsenic in ground with the help of biological tests for an establishment allowable for ecology system concentration are developed. Rules of the allowable contents of arsenic in phosphorites are developed at their use as fertilizers.

Key words: exotoxicology, arsenic, agroecosystem, soil, mineral fertilizers, accumulation, migration, translocation.

Размещено на Allbest.ru