Вплив екскрецій Alces alces (L.) на хімічні властивості лісових грунтів Степового Придніпров’я

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

ВПЛИВ ЕКСКРЕЦІЙ ALCES ALCES (L.) НА ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЛІСОВИХ ГРУНТІВ СТЕПОВОГО ПРИДНІПРОВ'Я

Пилипко Олена Миколаївна

03.00.16 - екологія

Дніпропетровськ - 2006

Анотація

Пилипко О.М. Вплив екскрецій Alces alces (L.) на хімічні властивості лісових грунтів Степового Придніпров'я. - Рукопис.

Дисертація на здобуття накукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. Дніпропетровський національний університет. Дніпропетровськ, 2006.

Оцінюється вплив органічної речовини на прикладі екскрецій Alces alces (L.) на хімічні показники різних за гранулометричним складом лісових ґрунтів, штучно забруднених металами-полютантами. Визначено роль екскрецій у динаміці хімічних показників. Виявлено нейтралізацію негативного впливу металів-забруднювачів на біотест при розкладанні екскреторного опаду.

Побудовано регресійні моделі стосовно динаміки хімічних показників грунту. Установлено взаємодію органічної речовини з металами, що сприяє умовам розвитку екологічної стійкості ґрунтів в умовах техногенного пресингу.

Ключові слова: екскреції Alces alces (L.), лісові грунти, хімічні показники, метали-забруднювачі, біотест, регресійні моделі.

Аннотация

Пилипко Е.Н. Влияние экскреций Alces alces (L.) на химические свойства лесных почв Степного Приднепровья. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.16 - экология. Днепропетровский национальный университет. Днепропетровск, 2006.

Обозначен состав гумусовых веществ в органическом веществе (на примере экскреций лося), динамика и степень его разложения.

Экспериментально рассмотрена проблема влияния органического вещества на химические показатели почв, различающихся гранулометрическим составом. Выявлена более интенсивная гумификация экскреций на дерново-боровых почвах по сравнению с черноземными.

Установлено, что в результате прямого поступления экскреций на поверхность почвы и его разложения возрастает количество общего углерода и углерода гуминовых кислот. Эффективность образования общего углерода значительно выше в черноземных почвах, а образование углерода гуминовых кислот - в дерново-боровых.

Искусственное внесение кадмия и никеля, как приоритетных загрязнителей среды, вызывало снижение образования гумуса и агрохимического комплекса NPK. Отмечено, что более значительное снижение содержания общего углерода, гумусовых кислот и калия наблюдается на дерново-боровых супесчаных почвах, а нитратов и фосфатов - на черноземах.

Разложение экскреций на почвах, загрязненных металлами, способствует не только восстановлению, но и повышению содержания рассматриваемых химических показателей (углерода фульвокислот и фосфатов).

Лабораторными исследованиями с биотестами установлено, что внесение в почву водных вытяжек свежих и перегоревших экскреций лося способствует обогащению почвы гуминовыми кислотами. Внесение в почвенные вытяжки тяжелых металлов вызывает снижение роста корней и листьев тест-объекта. В экспериментах, где использовались вытяжки экскреций и растворы металлов, рост корней и листьев значительно улучшался. Выявлено сходство в “поведении” углерода гуминовых кислот для почв и почвенных растворов.

Использование многофакторных экспериментов позволило построить математические модели, отражающие динамику химических показателей.

Ключевые слова: экскреции Alces alces (L.), лесные почвы, химические показатели, металлы-загрязнители, биотест, регрессионные модели.

Анотація

Pilipko E.N. Influence of Alces alces (L.) excreta on chemical properties of forest soils in Steppe Dnieper region. - Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of biological sciences on a speciality 03.00.16 - ecology. Dnepropetrovsk National University, Dnepropetrovsk, 2006.

Influence of organic matter of Alces alces (L.) excreta on chemical properties of different by grain-size composition wood soils under conditions of artificial heavy metals pollution is estimated. The role of excrements in dynamics of chemical parameters is determined. Neutralization of negative influence of metals-pollutants on the biotest of decomposition of excreta fall is found.

Regression models concerning dynamics of soil chemical parameters are made. Interaction of organic matter with metals, that causes ecological stability of soils under conditions of technogenic pressing, is established.

Key words: excreta of Alces alces (L.), wood soil, chemical parameters, metals-pollutants, biotest, regression models.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Органічна речовина - важливий і необхідний елемент едафотопу. Одним із можливих джерел поповнення органічної речовини у грунтах є екскреції тварин-фітофагів, до складу яких входять новоутворені гумінові кислоти, які виконують важливу біосферну функцію накопичення у грунтах елементів, необхідних для житєдіяльності рослин.

Відомо, що гумус можна розглядати як один із біологічних способів у поглинанні важких металів у грунті. Гумусові речовини здатні поєднуватись із важкими металами у метало-органічні утворення, знижуючи, таким чином, токсичну дію металів на біоту. Тому надзвичайно актуальним і важливим є дослідження екологічної ролі гумусових речовин у змінах хімічних показників грунту під дією металів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась згідно з науково-дослідними планами НДІ біології ДНУ (д/б тема № 3-022-03, № держреєстрації - 0103U000552; д/б тема № 01-129-00,

№ держреєстрації - 0100U005210; д/б тема № 3-025-03, № держреєстрації - 0103U000555), а також у складі Комплексної експедиції ДНУ та на кафедрі геоботаніки, грунтознавства та екології біолого-екологічного факультету Дніпропетровського національного університету.

Мета і завдання роботи. Мета представленої дисертаційної роботи - дослідити динаміку групового складу гумусу і комплексу NPK під впливом екскрецій, які розкладаються на грунтах та під дією важких металів.

Для досягнення поставленої мети передбачалося вирішити такі завдання:

1) визначити вміст гумусових речовин в екскреціях і грунтах;

2) з'ясувати протягом однорічного розкладу екскрецій утворення гумусових речовин, типи гумусу і ступінь гуміфікації в грунтах;

3) експериментально дослідити динаміку вмісту гумусових речовин і комплексу NPK при розкладі екскрецій на різних за гранскладом грунтах в присутності кадмію і нікелю;

4) оцінити вплив органічної речовини у вигляді витяжок з екскрецій і важких металів на ростові показники біотесту.

Об'єкт дослідження - екскреції, що розкладаються на поверхні лісових грунтів.

Предмет дослідження - хімічні властивості грунтів (уміст гумусових речовин і комплекс NPK) під час розкладу екскрецій на поверхні грунту.

Методи дослідження - використовувалися загальноприйняті екологічні фізико-хімічні методи дослідження екскрецій і ґрунтів, статистичні методи, методи планування експерименту.

Наукова новизна та значення отриманих результатів. Експериментально отримано оцінку впливу екскрецій великого фітофага Alces alces (L.) на хімічні показники різних за гранулометричним складом ґрунтів, забруднених металами. Визначено збільшення вмісту гумусових речовин у грунтах при розкладі екскрецій і зниження гумусових речовин і живильних елементів (нітратів і калію) при наявності важких металів.

У роботі застосовані методи планування експерименту, на підставі яких побудовані моделі.

Установлено, що при забрудненні грунту важкими металами екскреції під час розкладу позитивно корелюють вміст гумусових речовин у грунті. Ємність поглинання грунтом важких металів підвищується.

Практичне значення отриманих результатів.

Виявлено екологічну роль екскрецій у процесах ґрунтоутворення як біологічний бар'єр проти дії важких металів. Результати дослідження є основою для розробки практичних дій, спрямованих на поліпшення гумусового стану грунтів у природних і штучних лісових біогеоценозах степової зони.

Дисертаційни матеріали використовуються у навчальному процесі біолого-екологічного факультету при викладанні курсів “Зоологія хребетних”, “Екологія тварин”, “Функціональна зоологія”, “Моніторинг довкілля”, “Грунтознавство”.

Особистий внесок автора. Планування і проведення експериментів у природних і лабораторних умовах, основні роботи, пов'язані з відбором і аналізом ґрунтових зразків, узагальнення та інтерпретація результатів досліджень, складання таблиць, діаграм, графіків, побудова математичних моделей проведені автором особисто в період з 1999 по 2006 рр.

У роботах [5; 7] (співавтор О.Є. Пахомов) автором особисто виконано 50 % досліджень (відбір польового матеріалу, проведення експериментів, хімічні аналізи, інтерпретація одержаних матеріалів і формулювання висновків).

Апробація роботи. Результати проведених досліджень за 1999-2006 рр. доповідались на таких конференціях: Міжнародна конференція “Екологія кризових регіонів України”, 17-20 вересня 2001 р., м. Дніпропетровськ, ДНУ; I Міжнародна наукова конференція “Проблеми екології і екологічної освіти” 26-28 грудня 2002 р., м. Кривий Ріг, КГПУ; II Міжнародна науково-практична конференція “Проблеми екології і екологічної освіти”, 26-28 грудня 2003 р., м. Кривий Ріг, КГПУ; I Міжнародна науково-практична конференція студентів і молодих учених “Проблеми природокористування і охорона рослинного і тваринного світу”, 14-16 квітня 2004 р., м. Кривий Ріг, КГПУ; Всеукраїнська науково-практична конференція “Екологічні дослідження в промислових регіонах України”, 8-9 листопада 2005 р., м. Дніпропетровськ, ДНУ.

2. Огляд наукової літератури

Наведено роль гумусових речовин, зокрема тих, що утворилися у результаті розкладання екскрецій у ґрунті. Проаналізовано літературні відомості стосовно акумулятивної і протекторної функцій гумусових речовин.

Акумулятивна функція полягає у накопиченні у грунтах продуктів живлення, які необхідні для розвитку рослинних організмів. Цій функції присвячено багато праць як класичних, так і сучасних науковців (Комов, 1788; Павлов, 1825; Пиштяк, 1927; Вильямс, 1931; Христева, 1962; Чесняк, 1980; Булахов и др., 1973, 1991, 2002 а, 2004, 2005; Булахов, Пахомов, 1983, 1990, 1990 а, 1997, 2000; Міхєєв, Пахомов, 1999; Пахомов, 1998 б, 2004; Пахомов и др., 1993, 1998, 2002, 2003; Olsen, 1930; Liske, 1935 та ін.).

Протекторну функцію більшість дослідників розглядають як здатність гумусових речовин зв'язувати токсичні елементи в малорухомі або важкодисоціюючі утворення або сполуки (Пятницкий, 1948; Богдарина, Алексєєва, 1954; Богдарина, 1961; Христева й ін., 1973). На здатність гумінових сполук зменшувати або пом'якшувати шкідливий вплив різних забруднювачів, у тому числі і важких металів, указували ряд дослідників: Богдан (1971); Гродзинський, Богдан (1972, 1973); Кононова (1951, 1963, 1972); Александрова (1980); Кауричев (1889); Обухов (1989); Булахов и др., (1997, 1999, 2000, 2001, 2002, 2002 б, 2003, 2003 а, 2005); Булахов, Пахомов (2000, 2002 а); Соколова и др. (1996); Пахомов (2000, а); Пахомов и др., (1993, 1998, 2002, 2003); Багаутдинов, Хазиев (2000); Ванюшина, Травникова (2003); Плеханова (2003); Добровольский (2004); Хуа Ло (1991); Andersson (1975, 1976); Schnitzer (1978); Bloomfield (1981); Piccolo (1989) та ін.

3. Характеристика району досліджень

У розділі подано відомості про еколого-географічні особливості району досліджень. Наведено загальну характеристику клімату, гідрологічних та геоморфологічних особливостей ґрунтового покриву, рослинного та тваринного світу району досліджень. Представлено екологічну ситуацію району досліджень. Дано опис ґрунтів пробних площ.

4. Об'єкти та методи досліджень

Об'єктом досліджень є різні за гранулометричним складом ґрунти: перший генетичний тип - у природних умовах: заплавний лучно-лісовой грунт свіжої липово-ясеневої діброви; у лабораторних умовах використовували чорнозем лісовий, середньосуглинистий свіжої липово-ясеневої діброви; другий генетичний тип - у природних умовах: заплавний лісовий грунт свіжої липово-ясеневої діброви; у лабораторних умовах: дерново-боровий супіщаний грунт свіжого субору.

Математична обробка даних проводилась за допомогою дисперсійного аналізу, а її результати представлені математичними моделями (Налимов, 1971; Дюк, 1997).

Обробка і підготовка зразків до аналітичних досліджень виконувалась відповідно до методик Орлова Д.С. (1969) і Аринушкіної К.У (1970). Загальний уміст органічного вуглецю визначався за Тюріним (1951); груповий склад гумусу ґрунтів - за методикою Кононової М.М. і Бєльчикової Н.П. (1950); уміст рухомих форм фосфатів і калію - за Чириковим (Аринушкина, 1970; Гинзбург, 1975; Замятина, 1969) фотоелектроколориметричним і полум'яно-фотометричним методами; уміст рухомих форм нітратного азоту визначався фотоелектроколориметрично з використанням хромотропової кислоти (Агрохімічні методи.., 1975; Замятина, 1975); досліди з насінням Triticum durum проводились за методикою Р.М. Клейна і Д.Т. Клейна (Рулонний метод закладки насіння, 1974).

Експериментальна частина даної роботи базується на порівняльному аналізі контрольних і експериментальних результатів, одержанні регресійних рівнянь.

Вплив екскрецій на формування гумусу у лісових ґрунтах, забруднених кадмієм і нікелем

Свіжі екскреції на відміну від перегорілих (термін розкладання 24 місяці) містять велику кількість вуглецю новостворених гумінових кислот і меншу - негідролізованого залишку.

Розглядався агрохімічний комплекс, було з'ясовано, що вміст нітратів і калію дуже високий, фосфатів у чорноземному грунті - середній, а у дерново-боровому грунті - дуже низький. У грунтах, забруднених кадмієм, уміст нітратів знижується до середнього. На зниження вмісту калію більш впливає нікель.

Штучне забруднення грунтів у природних умовах відбувалось у таких концентраціях: кадмій - 0,25 г/м² грунту і нікель - 0,2 г/ м² грунту, що відповідає 10 ГДК для обох металів; у лабораторних умовах: кадмій - 1,26 мг/100 г грунту і нікель - 74,3 мг/100 грунту, що відповідає 3 ГДК для обох металів. Екскреції використовувались у природному експерименті в кількості 200 г, у лабораторному - 5,5 г (суха вага). У лабораторному експерименті проби поливались дистильованою водою у кількості 75 мл (1раз у тиждень).

У чорноземі лісовому до початку експерименту спостерігався гуматний тип гумусу, у дерново-боровому супіщаному грунті - гуматно-фульватний. Під забрудненням металів відсоток умісту вуглецю гумінових кислот знижується: на динаміку вмісту загального вуглецю і вуглецю гумінових кислот найбільш негативно впливає присутність нікелю, особливо це стосується грунтів легкого гранулометричного складу (дерново-боровий грунт), а на динаміку вуглецю фульвокислот - кадмій (табл. 1). Тому в присутності нікелю у чорноземі гуматний тип перетворюєтся у фульватно-гуматний, а у дерново-боровому грунті - з гуматно-фульватного у фульватний.

Установлено термін найбільшого поповнення вуглецю гумінових і фульвокислот у різних за генетичним типом ґрунтах при розкладанні екскрецій лося в період від 1 до 12 місяців (табл. 2).

Таблиця 1 Частка гумусових речовин (%) і агрохімічного комплексу NPK (мг/100 г грунту)

Ґрунт	С заг. %	Негідролізований залишок, %	Гідролізований залишок, %	Сг.к./ Сф.к	NO3	P2O5	K2O
			С г.к.	С ф.к.
		у % до ваги грунту	Від С заг.%	у % до ваги грунту	Від С заг.%	у % до ваги грунту	Від С заг. %
Чорнозем лісовий середньосуглинистий
До початку експерименту	2,43 0,11	2 0,05	82,1 0,05	0,3 0,07	12,5 0,07	0,130,10	5,4 0,10	2,3	11,9 0,06	0,62 0,09	71 0,12
Під забрудненням кадмієм	1,68 0,07	1,4 0,08	84,3 0,08	0,2 0,08	10,6 0,08	0,1 0,05	5,1 0,05	2,1	4,18 0,07	0,62 0,07	51 0,1
Під забрудненням нікелем	1,44 0,06	1,2 0,11	86,6 0,11	0,10,09	8,1 0,09	0,10,08	5,3 0,08	1,5	8,68 0,05	0,48 0,06	42 0,07
Дерново-боровий супіщаний грунт
До початку експерименту	1,85 0,12	0,8 0,10	40,6 0,10	0,3 0,08	17,4 0,08	0,30,12	17,0 0,12	0,9	11,110,06	0,37 0,12	54 0,12
Під забрудненням кадмієм	1,32 0,09	1 0,08	74 0,08	0,1 0,1	9,50,1	0,2 0,05	16,5 0,05	0,6	4,82 0,08	0,36 0,05	32 0,09
Під забрудненням нікелем	1,08 0,05	0,8 0,07	76,2 0,07	0,10,08	7,1 0,08	0,2 0,1	16,7 0,1	0,4	8,20 0,06	0,31 0,06	21 0,1

З'ясовано, що процес розкладання (гуміфікація) більш ефективно відбувався на дерново-боровому супіщаному ґрунті (табл. 2) протягом усіх 12 місяців порівняно з чорноземом лісовим, і, як наслідок, спостерігається більший відсоток вуглецю гумінових і фульвокислот у дерново-боровому грунті, ніж у чорноземі лісовому, особливо на останньому етапі експерименту - через 12 місяців. Найбільший відсоток гуміфікації в обох видах ґрунту виявлено через 6 місяців від початку розкладання екскрецій, найменший - через 3 місяці у чорноземі лісовому і через 1 місяць - у дерново-боровому грунті. Ступінь гуміфікації в обох типах грунтів протягом усього експерименту відзначався дуже високий.

Таблиця 2 Динаміка ступеня розкладу екскрецій Alces alces (L.)

Термін експерименту, місяці	Негідролізований залишок, %	Гідролізований залишок, %	С заг.	Сг.к. %	Сф.к. %	Сг.к./ Сф.к. %	Ступінь гуміфікації, %
Чорнозем лісовий середньосуглинистий
1	66,2	33,8	3,5	10,4	23,5	0,4	297
3	82,9	17,1	5,8	11,4	5,8	2	197
6	58,5	41,5	2,4	25,1	16,4	1,5	1046
12	69,4	30,6	2,6	3,5	2,8	1,3	137
Дерново-боровий супіщаний грунт
1	56,2	43,8	2,3	19,2	24,6	0,8	835
3	70,9	29,1	2,4	21	8	2,6	875
6	44,2	55,8	1,4	39,6	16,2	2,4	2829
12	54,8	45,2	1,2	23,7	15,1	1,6	1975

Відомо, що екскреції фітофага являють собою тверді рослинні залишки, з якими після попередньої обробки у кишечнику тварини-фітофага локально надходить у грунт значна кількість речовини, різні групи мікрофлори, ферменти та ін. Можна припустити, що 1 місяць є невеликим терміном для істотного розкладання саме таких екскрецій, тому для дерново-борового грунту ступінь гуміфікації в цей період є найменшою. На початковому етапі разкладання органічної речовини спостерігалось у чорноземі лісовому фульватний, а у дерново-боровому - гуматно-фульватний тип гумусу. Надалі, через 3-12 місяців, у процесі розкладання екскрецій тип гумусу змінився на фульватно-гуматний і гуматний. Через 12 місяців, навпаки, основний процес розкладання вже пройшов, і в цей період відбувається гальмування розкладання для чорнозему.

Динаміка вмісту гумінових речовин в експериментах

Природні умови. У заплавному лучно-лісовому грунті (табл. 3) виявлено зниження вмісту загального вуглецю вниз по профілю та з терміном розкладання екскрецій. Уміст вуглецю гумінових кислот у контролі також знижується з часом і вниз по профілю, але в експерименті, навпаки, було виявлено збільшення вмісту Сг.к. униз по профілю і з терміном експерименту.

Уміст фульвокислот має тенденцію до зниження вниз по профілю і з часом експозиції, виняток складає дослід через 6 місяців від початку експерименту, де вміст С_ф.к. у горизонті 10-20 см вищий, ніж у горизонті 0-10 см. Для всіх компонентів гумусу результати досліду перебільшують контрольні.Тип гумусу у контролі гуматний, а у досліді - гуматно-фульватний (через 1 місяць) і фульватно-гуматний (через 6 місяців).

Таблиця 3 Динаміка вмісту гумусових речовин у грунтах

Показники	Шари грунту, см	Контроль, %	Дослід, %	Контроль, %	Дослід, %
		1 місяць	6 місяців
Заплавний лучно-лісовий
С заг.	0-10	2,13 0,06	3,34 0,2	2,03 0,07	2,84 0,37
	10-20	1,11 0,05	1,45 0,19	0,62 0,09	0,85 0,17
С г.к. від С заг.	0-10	31,20 0,07	20,37 1,18	29,10 0,05	30,00 2,46
	10-20	28,5 0,04	28,34 1,78	21,2 0,07	32,97 3,23
С ф.к. від С заг.	0-10	14,2 0,07	23,0 1,8	21,24 0,07	20,8 1,77
	10-20	13,03 0,05	13,37 3,37	18,1 0,06	26,77 4,58
С г.к./ С ф.к.	0-10	2,2	0,8	1,4	1,4
	10-20	2,1	2,1	1,2	1,2
Заплавний лісовий
С заг.	0-10	1,23 0,06	1,70 0,08	1,06 0,07	1,44 0,07
	10-20	1,15 0,09	1,48 0,05	0,8 0,04	1,0 0,08
С г.к. від С заг.	0-10	16,21 0,06	18,34 0,10	17,03 0,04	30,57 0,09
	10-20	15,05 0,08	17,74 0,09	16,6 0,06	31,45 0,10
С ф.к. від С заг.	0-10	25,14 0,08	34,58 0,07	27,38 0,07	45,89 0,05
	10-20	30,36 0,05	31,08 0,04	30,07 0,09	47,49 0,08
С г.к./ С ф.к.	0-10	0,6	0,5	0,6	0,7
	10-20	0,5	0,6	0,6	0,7

Контроль - грунт без екскрецій і металу, дослід - грунт під впливом екскрецій і металів - кадмію і нікелю

У заплавному лісовому грунті також спостерігається зниження С_заг. з ходом часу і вниз по профілю. Уміст вуглецю гумінових і фульвокислот має спільну динаміку: збільшення з часом ходу експерименту, зниження вниз по профілю через 1 місяць і збільшення через 6 місяців. При цьому вміст компонентів гумусу у досліді перебільшує контрольний, особливо через 6 місяців вуглець гумінових кислот на 13,54 % у горизонті 0-10 см і на 114,9 % у горизонті 10-20 см; дослідні результати вуглецю фульвокислот перебільшують контрольні у горизонті 0-10 см на 18,5 %, у горизонті 10-20 см - на 17,42 %.

Тип гумусу у заплавному лісовому грунті у контролі і досліді - гуматно-фульватний.

Лабораторні умови. Виявлено динаміку вмісту загального вуглецю і компонентів групового складу гумусу. Установлено характерні риси поводження гумінових речовин при розкладанні екскрецій і під впливом важких металів.

Загальний вуглець. Його запас поповнюється протягом річного розкладання екскрецій на 1,2 % відносно даних до початку експерименту 2,43 %. Найбільш сильне підвищення вмісту С_заг. зафіксоване через 3 місяці у ґрунтах чорнозему лісового (рис. 2, зліва) під розкладанням екскрецій і без забруднення металами (6,1 %, що є більше на 3,7 %, ніж результати С_заг. у “чистому” ґрунті). На дерново-боровому супіщаному ґрунті С_заг. через 3 місяці більше на 0,6 % від умісту Сзаг. до початку експерименту (1,85 %).

У грунтах, в які було штучно внесено кадмій, уміст загального вуглецю знижується на 0,8 % (у чорноземі) і на 0,5 % - у дерново-боровому грунті відносно вмісту С_заг. до початку експерименту, а під впливом нікелю вміст С_заг. знижується на 1 % і 0,8 % відповідно (табл. 1). На вміст загального вуглецю нікель має більший інгібуючий вплив, ніж як в ґрунті під забрудненням тільки металами, так і в експериментах, де розкладаються екскреції.

У ґрунтах, забруднених кадмієм, кількість загального вуглецю під впливом екскрецій не тільки відновлюється, але і значно зростає в порівнянні з С_заг. у ґрунті під забрудненням металом: у чорноземі у середньому на 1,02 %, у дерново-боровому грунті - на 0,7 %.

У ґрунтах, забруднених нікелем під дією екскрецій, спостерігається в основному така сама закономірність: кількість С_заг. зростає у чорноземі у середньому на 0,9 %, у дерново-боровому грунті - на 0,8 %. Отже, динаміка загального вуглецю залежить не стільки від того, який метал діє, скільки від генетичного типу ґрунтів.

У результаті експерименту з розкладом екскрецій і в присутності металів виявлено, що ефективніше вміст С_заг. відновлюється у чорноземних грунтах, а з двох розглянутих металів найбільш шкідливим є кадмій.

Вуглець гумінових кислот. У результаті надходження екскрецій уміст С_г._.к. зростає у чорноземних ґрунтах на 7,2 %, у дерново-борових - на 11 %. Вуглець гумінових кислот має чітку особливість поповнення запасу, яка залежить від гранулометричного складу ґрунту і вмісту металу: на обох типах ґрунту істотне підвищення вмісту С_г._.к. відбувається через 6 місяців, причому найінтенсивніше - у дерново-боровому ґрунті (на 21,9 %) (рис. 3).

У чорноземі і у дерново-боровому ґрунті зниження вмісту Сг._.к., після внесення кадмію складає 1,9 і 7,9 % відповідно; нікелю - 4,4 і 10,3 % (табл. 1). Найбільш сильний інгібуючий вплив у ґрунтах без екскрецій має нікель, а в експериментах із внесенням екскрецій - кадмій.

Під впливом екскрецій і під забрудненням кадмієм кількість вуглецю гумінових кислот зростає у середньому на 3,4 % у чорноземному ґрунті і на 6,03 % - у дерново-боровому відносно даних умісту С_г._к. у грунті, забрудненому тільки кадмієм (рис. 3, зліва). У ґрунтах, забруднених нікелем, під дією екскрецій спостерігається в основному така сама закономірність: кількість С_г._к. зростає на 9,3 % у чорноземі і на 13,8 % - у дерново-боровому грунті відносно вмісту С_г._к. на грунті, в який було внесено нікель (рис. 3, справа).

Показано, що ґрунти, збагачені гуміновими кислотами, більш стійкі до дії хімічних забруднювачів, зокрема важких металів. Так, через 6 місяців відбувалося наибільше підвищування вмісту вуглецю гумінових кислот, при цьому у дерново-боровому грунті під розкладом екскрецій і забрудненням кадмієм підвищування вмісту Сг.к. спостерігається на 14 % (результати вмісту Сг.к. під забрудненням кадмієм складають 9,5 %). Під забрудненням нікелем підвищення вмісту вуглецю гумінових кислот відбувається на 23,6 % (уміст Сг.к. під забрудненням нікелем складав 7,1 %) (рис. 3).

Більш ефективно відновлюється вміст вуглецю гумінових кислот у дерново-боровому грунті, а більш шкідливим є кадмій.

Вуглець фульвокислот. Фульвокислоти досить легко вимиваються з ґрунту, цим пояснюється максимальний приріст С_ф._.к. на початку розкладання екскрецій, тобто через 1 місяць - на 18,2 % у чорноземі і на 8,4 % - у дерново-боровому грунті. Потім у результаті постійного промивання в нижні шари сполук вуглецю вміст новоствореного С_ф._.к. знижується.

Вуглець фульвокислот у грунтах, забруднених кадмієм, зменшується на 0,3 і 0,5 % (чорноземи і дерново-борові ґрунти відповідно), а в присутності нікелю зменшується на 0,1 і 0,3 % відповідно (табл. 1). Кадмій більше, ніж нікель, впливає на зниження вмісту С_ф._.к. у ґрунтах без екскрецій, а також протягом усього експерименту під впливом екскрецій. Наприкінці експерименту (через 12 місяців) більш інгібуючий вплив має нікель.

У ґрунтах, забруднених кадмієм, кількість вуглецю фульвокислот під впливом екскрецій не тільки відновлюється, але і значно зростає наприкінці експерименту (через 12 місяців) порівняно з С_ф._.к. у грунтах, які знаходяться тільки під забрудненням металами, без екскрецій (рис. 4) у середньому на 40 % у чорноземних ґрунтах і на 68 % - у дерново-борових. У ґрунтах, забруднених нікелем, під дією екскрецій спостерігається така сама закономірність: уміст С_ф._к. підвищується через 12 місяців у чорноземі на 25,6 % і у дерново-боровому грунті - у середньому на 34,2 %.

Уміст вуглецю фульвокислот краще відновлюється у дерново-борових грунтах, а більш шкідливим визначено нікель.

За отриманими даними можна припустити, що утворюються нестійкі і недовговічні метало-фульватні комплекси в порівнянні, наприклад, з метало-гуматними. Факт про нестійкість метало-фульватних комплексів був зазначений у роботах Жовинського і Кураєвої (2002).

Під розкладом екскрецій на поверхні грунтів, в які не були внесені метали, визначено, що на дерново-боровому грунті тип гумусу гуматний, а на чорноземі спостерігався фульватно-гуматний тип (виключно 1 місяць). В експериментах з екскреціями без металу тип гумусу відзначався найбільше у гуматний бік - у чорноземному грунті в присутності нікелю (гуматний), а з екскреціями і металами тип гумусу найбільш спрямований у фульватний бік, що вказує на здібність важких металів, які знаходяться у грунті, у цьому випадку гальмувати процеси утворення найбільш цінних для рослинних організмів гуматних грунтів. На дерново-боровому грунті в експериментах з нікелем також спостерігається утворення гумусу гуматного типу, з кадмієм - фульватно-гуматного (через 3 і 6 місяців) і фульватного (через 1 і 12 місяців). Таким чином, розклад екскрецій сприяє накопиченню у грунтах гумусу, особливо у дерново-боровому грунті. Але присутність у дерново-боровому грунті будь-якого з двох металів гальмує процес утворення гумусового типу грунтів. Для чорноземів присутність нікелю, навпаки, стимулює процес накопичення гумусу, що сприяє утворенню гумусового типу грунтів.

Модельні факторні експерименти в лабораторних умовах

При використанні методів повного факторного планування експерименту отримані рівняння регресії, які відображають динаміку вмісту компонентів групового складу гумусу під впливом різних чинників.

Математичні моделі, що описують поведінку факторів і їхню взаємодію, наприклад для вмісту загального вуглецю і вуглецю гумінових кислот на визначеній стадії експерименту, приймають вигляд:

Сзаг. = 1,87 - 0,3 Ex - 0,39 Ex Cd (R² = 80 %),

Сг.к. = 23 + 12,5 Ex Cd (R² = 83 %),

Ex - кількість екскрецій; Ex Cd - взаємодія екскрецій і кадмію.

5. Вплив екскрецій на динаміку агрохімічного комплексу NPK у лісових ґрунтах, забруднених кадмієм і нікелем

Розглянуто динаміку кожного компонента агрохімічного комплексу NPK та виявлено їх особливості.

Нітратний азот. У природних умовах його запаси поступово знижуються вниз по профілю і з тривалістю часу (від 1 до 6 місяців), але результати досліду значно перевищують контрольні, особливо у дерново-борових супіщаних грунтах.

В умовах лабораторних експериментів запаси NO₃ постійно поповнюються протягом усього періоду розкладання екскрецій (порівняно з перевірочними результатами, отриманими до проведення експериментів) у середньому на 7,13 мг/100 г грунту у чорноземах і на 7,6 мг - у дерново-борових грунтах. Максимальний уміст NO₃ зафіксовано по закінченні розкладання екскрецій, тобто через 12 місяців.

У ґрунтах, забруднених кадмієм, але без внесення екскрецій, NO₃ у чорноземі знижується на 7,7 мг, а у дерново-боровому грунті - на 6,3 мг. В присутності нікелю NO₃ знижується на 3,2 мг і 2,9 мг відповідно. Під дією кадмію вміст нітратів в обох типах грунтів знижується з високого до середнього. Таким чином, кадмій прямо чи посередньо більш шкідливий для збільшення вмісту нитратів, ніж нікель (табл. 1).

Виявлено, що метали у присутності екскрецій мають однаковий ефект і сприяють підвищенню вмісту азоту у грунтах. На різних за гранулометричним складом ґрунтах метали впливають на вміст NO₃ по-різному: у чорноземі обидва метали стимулюють підвищення вмісту NO₃, виняток складає період експерименту через 12 місяців. У дерново-боровому грунті, навпаки: присутність металів інгібує приріст нітратного азоту (при порівнянні з контролем, тобто експеримент без впливу металів), уміст NO₃ у середньому зростає. На обох видах ґрунтів у присутності кадмію і нікелю характер динаміки вмісту NO₃ на останньому етапі розкладання екскрецій однаковий. У цілому при розкладанні екскрецій лося вміст NO₃ збільшується у присутності металів протягом усього експерименту: під кадмієм у чорноземі в середньому на 15,1 мг, у дерново-боровому грунті - на 12,4 мг; під нікелем у чорноземі - на 11,2 мг, у дерново-боровому - на 9,4 мг.

Таким чином, кадмій є більш шкідливим для підвишення вмісту нітратів, але при розкладі екскрецій і в присутності кадмію запаси NO₃ відновлюються щвидше й ефективніше, ніж у присутності нікелю, особливо у дерново-боровому грунті.

Фосфати. У природних умовах запаси P₂O₅ поступово знижуються вниз по профілю і з тривалістю часу (від 1 до 6 місяців), при цьому контрольні результати перевищують дослідні.

У лабораторних умовах динаміка рухомих форм фосфатів є самою постійною з усіх компонентів комплексу NPK і незалежною від типів ґрунтів і металів. Протягом усього розглянутого періоду розкладання екскрецій спостерігається поступове підвищення вмісту фосфатів у порівнянні з перевірочнимі даними. Максимальний приріст P₂O₅ виявлений на останньому етапі розкладання екскрецій (через 12 місяців). P₂O₅ у дерново-борових ґрунтах збільшується на всіх етапах експозиції експерименту з максимальною ефективністю після річного впливу на ґрунт екскрецій, збільшення фосфатів через 12 місяців відбувалось у середньому на 0,53 мг/100 г грунту, у чорноземі збільшення вмісту P₂O₅ значно більше (на 1,03 мг).

Без екскрецій у ґрунті виявлено більш негативний вплив з боку нікелю на приріст вмісту P₂O₅ (табл. 1), але в експериментах обидва метали впливають однаково. Таким чином, під впливом кадмію вміст рухомих форм фосфатів ніяк не змінюється, під впливом нікелю знижується на 0,14 мг у чорноземі і на 0,06 мг у дерново-боровому грунті.

Протягом усього експерименту (1 рік) при розкладі екскрецій метали в основному активно стимулювали підвищення вмісту P₂O₅ у чорноземі (виняток складає кінцевий період (через 12 місяців). У чорноземі під забрудненням кадмієм з часом експерименту (від 1 до 12 місяців) вміст P₂O₅ у середньому зростає на 0,9 мг, а у дерново-борових ґрунтах уміст P₂O₅ зростає на 1,24 мг; у присутності нікелю у чорноземі - на 1,6 мг, у дерново-боровому грунті - на 1,4 мг.

Незважаючи на те, що під розкладом екскрецій у присутності металів уміст фосфатів значно збільшується, у грунтах його вміст оцінюється як дуже низький.

Калій. Уміст калію у природних умовах також поступово знижується вниз по профілю і з тривалістю часу, але його дослідні результати значно перевищують контрольні, особливо на дерново-боровому грунті.

У лабораторних умовах уміст калію з часом поступово знижується (від 1 до 6 місяців включно). Тому максимальний приріст K2O виявлений через 1 місяць. Збільшення вмісту K2O відбувалось: у чорноземних ґрунтах у середньому на 65 мг/ 100 г грунту, у дерново-борових - на 119 мг.

У забруднених металами ґрунтах без внесення екскрецій виявлено, що нікель прямо чи посередньо більше, ніж кадмій, ингібує приріст умісту калію (табл. 1). В експериментах з металами й екскреціями розходження у впливі на вміст K₂O у присутності різних металів не виявлено. Під впливом кадмію вміст калію знижується на 20 і 22 мг (чорноземи і дерново-борові ґрунти відповідно), а під впливом нікелю K₂O знижується на 29 і 33 мг відповідно.

Виявлено відмінності вмісту калію на різних видах ґрунтів. Усі значення вмісту K₂O в експериментах з розкладом екскрецій вищі у дерново-борових ґрунтах, ніж у чорноземних, а за перевірочними результатами (до початку експерименту), навпаки, вміст K₂O вищий у чорноземі, ніж у дерново-боровому ґрунті. Протягом усього періоду розкладання органічної речовини (1 рік) відзначений різний вплив металів на вміст K₂O на різних типах ґрунтів: у чорноземі метали в основному стимулюють підвищення вмісту калію (виняток становить прикінцевий етап експерименту 12 місяців), а у дерново-борових ґрунтах, навпаки, - гальмує (виняток - період через 6 місяців). У чорноземних ґрунтах при розкладі екскрецій у присутності кадмію з травалістю експерименту від 1 до 12 місяців уміст K₂O у середньому зростає на 91 мг (відносно результатів умісту K₂O у ґрунті під забрудненням кадмієм). У дерново-борових ґрунтах уміст K₂O зростає на 132 мг. При забрудненні ґрунту нікелем калій збільшується у чорноземі на 91 мг, у дерново-борових ґрунтах - на 144 мг.

Таким чином, динаміка вмісту доступного для засвоєння рослинами калію залежить від гранулометричного типу ґрунтів і не залежить від того, який з важких металів присутній. Уміст калію після експерименту оцінюється як високий.

На підставі аналізу первинних результатів і даних, отриманих у результаті проведених експериментів, можна сказати, що в обох типах грунтів (у чорноземі лісовому і у дерново-боровому грунті) відбувається істотне накопичення всіх компонентів комплексу NPK під впливом розкладання екскрецій. Для кожного розглянутого компонента агрохімічного комплексу NPK існує своя характерна риса. Динаміка вмісту нітратного азоту і калію залежить від гранулометричного складу ґрунтів, для динаміки фосфатів такого зв'язку не встановлено.

Виявлено вплив металів на динаміку вмісту всіх компонентів комплексу NPK: NO₃ більше підданий негативному впливу з боку кадмію, а P₂O₅ і K₂O - незалежно від гранулометричного складу ґрунту з боку нікелю. Чималий вплив металів виявлений у динаміці вмісту фосфатів, який має позитивний характер, стимулюючи підвищення вмісту легкозасвоювальних фосфатів у ґрунті.

В експериментах з екскреціями на ґрунті, забрудненому важкими металами, гранулометричний склад ґрунту має значення для змін умісту нітратів і калію.

Визначено, що в природних умовах уміст нітратів характеризується як середній і високий, фосфатів - дуже низький, калію - високий. У лабораторних умовах спостерігався високий уміст нітратів і калію, фосфатів -низький і дуже низький, але в присутності екскрецій і металів уміст фосфатів підвищувався до середніх норм.

6. Оцінка впливу екскреторного опаду на ростові показники triticum durum (L.)

Для з'ясування впливу екскрецій на хімічні властивості грунту, підданого штучному забрудненню металами, нами були проведені експерименти з біотестом. Як біотест обрано проростки Triticum durum (L.) сорту “Рута” (урожай насіння 2003 р., схожість 95 %). Показниками біотесту були обрані довжина коренів і листків у стадії початку онтогенезу (стадія сходів).

Експеримент здійснювався при використанні водної витяжки екскрецій Alces alces (L.), розчину кадмію (або нікелю) різної концентрації і фактора часу. Екскреції в експериментах застосовувалися двох видів - свіжі і перегорілі (розкладені природним шляхом за 24 місяці); хімічна характеристика гумусового складу обох видів екскрецій наведена на рис. 1.

Були застосовані розчини солей Cd(NO₃)₂ х 4 Н₂О у концентрації 2 х 10-⁴ М і Ni(NO₃)₂ у концентрації 1 х 10-⁵ М. Термін експерименту - 10 суток.

У табл. 4 наведено результати різних варіантів експериментів з пророщування біотесту на фоні водної витяжки з грунту: на дистильованой воді (контроль), на свіжих і перегорілих екскреціях, а також у присутності розчину солей кадмію і нікелю.

Для росту листків більш шкідливим виявився нікель (табл. 5). Так, у присутності кадмію та екскрецій ріст листків значно стимулювався, а в аналогічних експериментах, але з нікелем, навпаки, гальмувався.

Таблиця 4 Довжина коренів і листків Triticum durum (L.), мм

Гранулометричний склад грунту	Контроль	Варіанти експериментів
		з екскреціями	з внесеннем
		свіжі	перегорілі	кадмію	нікелю
Корені
Чорнозем лісовий	100 0,14	109 0,15	120 0,18	79 0,15	62 0,11
Дерново-боровий супіщаний	95 0,11	102 0,1	128 0,14	72 0,18	57 0,17
Листки
Чорнозем лісовий	58 0,14	79 0,17	83 0,1	59 0,15	54 0,14
Дерново-боровий супіщаний	57 0,11	84 0,13	83 0,15	57 0,14	50 0,11

Таблиця 5 Довжина коренів і листків Triticum durum (L.) в експериментах, мм

Водні витяжки з екскрецій	Розчин солей металів	Водні витяжки з грунтів
		Чорнозем лісовий	Дерново-боровий супіщаний
		корені	листки	корені	листки
Свіжі	Кадмію	130 0,12	108 0,16	119 0,15	97 0,1
	Нікелю	135 0,18	83 0,12	128 0,14	75 0,13
Перегорілі	Кадмію	120 0,1	86 0,14	105 0,1	92 0,11
	Нікелю	134 0,15	74 0,1	125 0,13	72 0,18

Без витяжок екскрецій на ріст кореневої системи більш негативно впливає нікель, а в присутності екскрецій - кадмій (табл. 5). Можна припустити, що при внесенні розчинених у воді екскрецій у розчин надходить гумінова кислота, яка має здатність зв'язуватися саме з кадмієм. Доказом цього припущення може служити факт зниження вмісту гумінових кислот у перегорілих екскреціях у порівнянні зі свіжими (рис. 1), і якщо припустити, що у взаємозв'язок з кадмієм вступає однакова кількість гумінових кислот (яка міститься у свіжих і в перегорілих екскреціях), стає ясно, чому довжина коренів пшениці, пророщеної на витяжці перегорілих екскрецій, поступає довжині коренів рослин, пророщених на витяжці свіжих екскрецій (експеримент із кадмієм).

В експериментах без металів збільшенню довжини коренів сприяли перегорілі екскреції, а в присутності металів - свіжі. Таким чином, витяжки зі свіжих екскрецій більш ефективно пом'якшують шкідливий вплив металів на ростові показники проростків рослин.

Примітний той факт, що на рост кореневої системи (як і на вміст вуглецю гумінових кислот) більш інтенсивний негативний вплив має нікель, а в присутності екскрецій - кадмій. Припустимо, що в присутності органічної речовини кадмій зв'язується в основному з “готовими” (за Л.М. Александровою, 1980) гуміновими кислотами, що утримуються в екскреціях.

М.М. Кононовою (1951) було відзначено, що в ґрунті після внесення екскрецій фітофагів відзначається більша кількість гумінових кислот, причому останні знаходяться у формі нестійкого зв'язку з мінеральною частиною ґрунту і навіть у вільному стані. Гумінові кислоти, отримані в результаті розкладання екскрецій тварин-фітофагів, мають трохи відмінну від ґрунтових структуру і властивості. Ґрунтові гумінові кислоти формуються протягом ста і навіть тисяч років, а ті, що були отримані після розкладання екскрецій, утворилися за дуже короткий термін - 1-12 місяців, вони є більш молодими і, можливо, ефективніше вступають у взаємодію з металами, особливо з двох розглянутих нами - з кадмієм. Таким чином, властивість і “поведінка” гумінових кислот зв'язуватися з важкими металами (кадмієм) аналогічна як для твердих ґрунтових структур, так і для грунтових розчинів у присутності екскрецій.

Висновки

При екологічних дослідженнях установлено, що свіжі екскреції містять більше вуглецю новостворених гумінових кислот (48,1 %) і менше негідролізованого залишку (9,6 %), ніж екскреції після певного розкладу. Так, через 24 місяці розкладу у складі екскрецій визначено 35 % вуглецю гумінових кислот і 24,2 % - негідролізованого залишку. У чорноземному грунті до початку експерименту спостерігається гуматний тип гумусу, у дерново-боровому супіщаному - гуматно-фульватний, що відображає різні екологічні умови гумусоутворення.

В еколого-генетичному ряді грунтів чорнозем лісовий > дерново-боровий грунт на початковому етапі разкладання (1 місяць) у складі органічної речовини спостерігався відповідно фульватний і гуматно-фульватний типи гумусу. Процес гуміфікації при розкладанні екскрецій відбувається інтенсивніше у дерново-боровому ґрунті протягом усього експерименту. Найсильніший розклад екскрецій у напрямку гуміфікації спостерігався через 6 місяців від початку експерименту, і тип гумусу змінився на фульватно-гуматний (у чорноземі) і гуматний (у дерново-боровому грунті). Наприкінці експерименту в обох типах грунтів характерні типи гумусу змінилися на фульватно-гуматні.

Екологічна (акумулятивна) функція грунту: вміст загального вуглецю був визначений у лабораторних умовах у результаті розкладу екскрецій на поверхні грунтів. Найбільший уміст загального вуглецю спостерігався у чорноземах через 3 місяці від початку розкладання (6,1 %, результати вмісту загального вуглецю до початку експерименту складали 2,4 %); утворення вуглецю гумінових кислот краще відбувається у дерново-боровому грунті через 6 місяців розкладання (39,3 % від С_заг., перевірочні результати складають 17,4 %; найбільша кількість вуглецю фульвокислот зафіксована також на дерново-боровому супіщаному грунті, але на початку експерименту - через 1 місяць і складає 25,4 %, вуглець фульвокислот до початку експерименту складав 17,0 %.

Негативний екологічний вплив установлено при штучному забрудненні грунтів кадмієм і нікелем. Визначено вибіркову залежність умісту загального вуглецю і вуглецю гумінових кислот від нікелю, а вуглецю фульвокислот - від кадмію.

Екологічним наслідком забруднення грунту важкими металами в присутності екскрецій під час розкладу у природних умовах є зниження вмісту загального вуглецю та збільшення вмісту вуглецю гумінових і фульвокислот через 6 місяців униз по профілю на обох типах грунтів. На початку експерименту (через 1 місяць) у чорноземі спостерігалось зниження вуглецю гумінових і збільшення вуглецю фульвокислот відносно контрольних результатів у шарі грунту 0-10 см.

У лабораторних дослідженнях виявлено екологічний вплив екскрецій на гумусову речовину у грунтах, забрудненних металами. Під забрудненням кадмієм кількість загального вуглецю при впливі екскрецій не тільки відновлюється, але і значно зростає в порівнянні з результатами в грунтах під забрудненням металами, особливо у чорноземах. Уміст загального вуглецю під розкладом екскрецій у присутності кадмію збільшувався у середньому на 1,0 %, у дерново-боровому грунті - на 0,7 %. Динаміка вмісту вуглецю гумінових кислот інтенсивніше відновлюється у дерново-боровому грунті в присутності нікелю - на 13,8 %. Відновлення вмісту вуглецю фульвокислот відбувається більш ефективно у чорноземному грунті, але тільки наприкінці експерименту - через 12 місяців, особливо в присутності нікелю - на 68 %. В експериментах з металами й екскреціями ефективніше відновлюється вміст загального вуглецю у чорноземах, а вміст вуглецю гумінових і фульвокислот - у дерново-боровому грунті. З двох розглянутих металів найбільш шкідливим на вплив загального вуглецю і вуглецю гумінових кислот є кадмій, а на вміст вуглецю фульвокислот - нікель.

Підвищення вмісту всіх компонентів агрохімічного комплексу NPK відбувається в обох типах грунтів, але більш інтенсивніше - у дерново-борових: уміст нітратів збільшився у середньому на 7,1 мг/100 г грунту у чорноземах і на 7,6 мг у дерново-борових грунтах; 0,5 мг/100 г грунту, у чорноземі збільшення вмісту P₂O₅ значно більше (на 1,0 мг); збільшення вмісту K₂O відбувалось: у чорноземних ґрунтах у середньому на 65 мг/ 100 г грунту, у дерново-борових - на 119 мг/100 г грунту.

Визначено, що в природних екологічних умовах уміст нітратів характеризується як середній і високий, фосфатів - дуже низький, калію - високий. При штучному забрудненні грунтів кадмієм і нікелем (3 ГДК) спостерігається зниження вмісту всіх компонентів агрохімічного комплексу NPK. На нітрати більш негативно впливає присутність кадмію, а на вміст фосфатів і калію - нікелю.

При застосуванні екскрецій, які розкладались на поверхні забрудненого грунту, відзначається відновлення комплексу NPK. В усіх досліджених ґрунтах значно підвищується вміст нітратів, фосфатів і калію. Зі збільшенням часу розкладання екскрецій (від 1 до 12 місяців) під дією екологічних факторів ефективність відновлення NO₃ і P₂O₅ зростає, K₂O - зменшується. У лабораторних умовах спостерігається високий уміст нітратів і калію, а фосфатів - низький і дуже низький, але в присутності екскрецій і металів уміст фосфатів значно підвищується.

Унаслідок проведених біоіндикаційних досліджень було з'ясовано, що більш позитивний екологічний вплив на ріст коренів має присутність перегорілих екскрецій, особливо на витяжках з дерново-борового грунту, без екскрецій - з чорнозему. У присутності розчину солей металів на фоні витяжок з грунтів найбільш шкідливим на ріст коренів і листків є нікель.

В експериментах із застосуванням розчину солей металів на фоні витяжок з грунтів присутність екскрецій сприяє збільшенню ростових показників різних частин біотесту. На ріст кореневої системи у водному розчині, як і на вміст вуглецю гумінових кислот у грунті, більш негативний екологічний вплив має нікель, а в присутності екскрецій - кадмій. Також збільшення росту коренів спостерігається у присутності свіжих екскрецій, що вказує на здібність свіжих екскрецій, на відміну від перегоріліх, більш ефективно пом'якшувати шкідливий екологічний вплив металів на ростові показники проростків рослин.

Список робіт, опублікованих за темою дисертації

Пилипко Е.Н. Динамика химического состава лизиметрических вод в эксперименте: почва - экскреции - никель // Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту. -Д.: ДНУ, - 2002. - С. 183 - 188.

Пилипко Е.Н. Динамика содержания калия в процессе разложения экскреций лося Alces Alces (Mammalia, Artiodactyla.) в эксперименте // Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту.- Д.: ДНУ, 2003. - Вип. 11, Т 1. С. 198 - 202.

Пилипко Е.Н. О динамике выщелачивания химических элементов в процессе разложения экскреций Alces Alces (Mammalia, Artiodactyla.) в эксперименте // Питання степового лісознавства та лісової рекультивації земель. - Д.: ДНУ, 2003, - С. 212 - 226.

Пилипко Е.Н. Динамика группового состава гумуса при разложении экскреций Alces Alces в эксперименте // Грунтознавство. - Д.: ДНУ, 2003.- Т. 4, № 1-2. - С. 110 - 117.

Пахомов О.Є., Пилипко О.М. Аналіз зміни вмісту обмінних катіонів (Ca²⁺, Mg⁺, K⁺ та Na⁺) в процесі розкладу екскрецій Alces alces (L.) при забрудненні грунту солями Cd²⁺ // Питання біоіндикації та екології. - Запоріжжя: ЗДУ, 2003. - Вип. 8, № 2. - С. 157 - 166.

Пилипко Е.Н. Динамика содержания фосфора в процессе разложения экскреций Alces alces (L.) в эксперименте // Питання степового лісознавства та лісової рекультивації земель. - Д.: ДНУ, 2004, - С. 212 - 220.

...