Экологический мониторинг кислотности почвы коллекции сирени ботанического сада МГУ

Размещено на http://www.allbest.ru

Экологический мониторинг кислотности почвы коллекции сирени ботанического сада МГУ

Юрий Николаевич Кирис

Ольга Александровна Рудая

Николай Николаевич Чесноков

Аннотация

В статье приводятся результаты измерения кислотности почвы коллекции сирени Ботанического сада МГУ. Объектом исследования послужила коллекция сирени обыкновенной (Syringavulgaris L.) Ботанического сада МГУ. Для определения гидролитической кислотности был применен метод Каппена в модификации ЦИНАО. Также были исследованы рН водной суспензии и рН водной вытяжки. Образцы брались из приствольных кругов на глубине 20 см. В ходе исследования выяснилось, что среднее значение рН водной суспензии составило 7,17, солевой вытяжки - 6,27. Гидролитическая кислотность показала высокий уровень изменчивости. Распределение значений показателей водной, солевой рН и гидролитической кислотности близко к нормальному (гауссовскому). Результаты исследований показывают отсутствие резких скачков и отклонений в распределении образцов по степени кислотности, а также о приближении кислотности почвы на коллекции сирени обыкновенной Ботанического сада МГУ к оптимальному значению.

Ключевые слова: кислотность почвы, минеральные удобрения, коллекция сирени, методы измерения, экологический мониторинг

ECOLOGICAL MONITORING OF SOIL ACIDITY IN THE LILAC COLLECTION OF THE MOSCOW STATE UNIVERSITY BOTANICAL GARDEN

Abstract

The article discusses the results of soil acidity in the collection of lilacs of the Botanical Garden of Moscow State University. The object of the study was the collection of common lilac (Syringa vulgaris L.) of the Botanical Garden of Moscow State University. To determine the hydrolytic acidity, the Kappen method was used in the modification of TsINAO. The pH of the aqueous suspension and the pH of the aqueous extract were also investigated. Samples were taken from near-trunk circles at a depth of 20 cm. During the study, it turned out that the average pH of the aqueous suspension was 7.17, and that of the salt extract was 6.27. Hydrolytic acidity showed a high level of variability. The distribution of the values of indicators of water, salt pH and hydrolytic acidity is close to normal (Gaussian). The research results show the absence of sharp jumps and deviations in the distribution of samples according to the degree of acidity, as well as the approach of soil acidity in the collection of common lilacs of the Moscow State University Botanical Garden to the optimal value.

Keywords: soil acidity, mineral fertilizers, lilac collection, measurement methods, environmental monitoring

Введение

Тема кислотности почвы является одной из важнейшей в агрохимии. Кислотность - свойство, определяющее происхождение, потенциальное плодородие, химические, биохимические и биологические параметры почвы. Изменение параметров кислотности приводит к неблагоприятным последствиям для растений. На динамику изменения влияют внешние условия - осадки, жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, окультуривание почвы, применение минеральных удобрений, известкование.

Процессы катионного обмена (водорода, алюминия) изучались отечественными и зарубежными авторами в течение нескольких десятилетий. Однако на многие вопросы до сих пор нет чётких ответов. Например, значение ионов алюминия в растворах, наличие в воде углекислоты, неполное выделение катионов в раствор при обработке образцов раствором хлористого калия, существование эмпирических коэффициентов поправок и др. Растительный состав так же оказывает влияние на результаты измерений. Существующие методы определения рН, титруемой кислотности не всегда отвечают современным требованиям и подвергаются всевозможным изменениям.

Актуальность проблемы обусловлена тем, что в настоящее время во многих хозяйствах и ботанических садах отказываются от изучения баланса питания почв из-за дороговизны проведения агрохимических анализов.

Цель исследования - изучить параметры кислотности и динамику ее изменения на коллекции сирени ботанического сада МГУ.

Материалы и методы исследований

Материалом исследований послужила коллекция сирени обыкновенной (Syringavulgaris L.) Ботанического сада МГУ, которая была создана в 70-х годах прошлого столетия [1].

Изначально почвы на участке Ботанического сада были дерново- подзолистые с различной степенью оглеения и глинистые. Почвообразующей породой являлись покровные пылеватые отложения, подстилаемые мореной. Благодаря длительному использованию участка под огороды, почвы здесь молодые (дерновые), гумусовый горизонт их характеризуется очень слабой структурой, подзолистый горизонт отсутствует. Естественный покров при строительстве Ботанического сада практически не сохранился. Участок представлял собой изрытый ямами и оврагами свалку, поэтому почву привозили из разных мест Подмосковья. При окультуривании почва подвергалась перепашке, периодически вносились торф, перегнойная земля, известь, песок. В настоящее время глубина верхнего горизонта составляет около 30 см.

Корневая система сирени обыкновенной расположена поверхностно. Застоя воды на участке не происходит благодаря сравнительно ровному рельефу, который понижается к северу, что благоприятно сказывается на своевременном удалении дождевых и талых вод самотёком. Помимо сирени, на участке произрастают злаковые травы, смесь двудольных и травянистых многолетников.

Приствольные круги кустарников свободны от задернения, пропалываются. Также вносятся минеральные и органические удобрения. В последние годы для защиты растений от болезней применяются биопрепараты, благодаря которому увеличивается уровень сапрофитов в почве.

Согласно данным агрохимических исследований содержание подвижных форм фосфатов в почве очень высокое. Внесение фосфатов прекращено с 2014 года, проводятся мероприятия по их снижению [2].

Измерения кислотности почвы проводились по стандартным методикам (ГОСТ 26483-85,26423-85, 26212-91). Определялась рН водной суспензии, рН водной вытяжки, гидролитическая кислотность методом Каппена в модификации ЦИНАО [3]. Образцы брались из приствольных кругов на глубине 20 см. Во время измерений рН-метры постоянно тестировались калибровочными стандартными растворами по двум точкам.

Статистическая обработка результатов проводилась в программе Excel.

Результаты исследований и их обсуждение

Статистическая оценка параметров кислотности почвы на коллекции сирени Ботанического сада МГУ представлена в таблице 1. Согласно данным среднее значение рН водной суспензии составило 7,17, солевой вытяжки - 6,27. Коэффициенты вариации показывают низкий уровень изменчивости, как и отношение значений солевого раствора к значениям водной суспензии. Гидролитическая кислотность показывает высокий уровень изменчивости. Распределение значений показателей водной, солевой рН и гидролитической кислотности близко к нормальному (гауссовскому).

кислотность почва сирень

Таблица 1

Статистическая оценка параметров кислотности почвы на коллекции сирени Ботанического сада МГУ

Распределение образцов по степени кислотности показывает, что большинство находится в пределах нейтральной и близко к нейтральной кислотности (таблица 2). Оптимальная величина кислотности для посадок сирени обыкновенной находится в пределах от нейтральной до слабощелочной.

Таблица 2

Характер распределения образцов почвы по степени их кислотности

Примечание: модернизированная шкала баллов кислотности: 1 - слабощелочные, 2 - нейтральные, 3 - близкие к нейтральным, 4 - слабокислые (1, 2).

Результаты показывают о приближении кислотности почвы на коллекции сирени обыкновенной к оптимальной, отсутствие резких скачков и отклонений в распределении образцов по степени кислотности. Это позволяет получать оптимальные результаты, прежде всего при цветении. Окраска цветов соответствует описаниям сортов. Это необходимо для определения сортов при наблюдении за динамикой изменения окраса в различные фазы цветения. Особенно это важно для цветных сортов: Памяти Вехова (где может присутствовать редкий желтый оттенок); Сумерки (один из темных фиолетовых окрасов), Фюрст Бюлов, Пастер, Гуго Де Фриз (с темно-красным окрасом).

Смещение кислотности в сторону оптимальной, в сочетании с повышенным фосфатным фоном может вызвать изменение в окрасе, привести к сокращению сроков цветения, быстрому обесцвечиванию.

Измерения кислотности дождевой воды показывают слабощелочную реакцию. Это отличается от данных кислой реакции, встречающихся в ряде статей.

Заключение

Рост и развитие растений позволяет сделать вывод, что подщелачивание почвы не целесообразно. При внесении минеральных удобрений, для предотвращения сильного смещения показателей кислотности и сохранения буферных свойств почвы, хорошие результаты дает дробное применение доз, особенно азотных удобрений. Что позволяет рассчитать оптимальное количество азотных удобрений, избегая их переизбытка.

Другие факторы, влияющие на кислотность почвы, на коллекции сирени: периодическое внесение органики под приствольные круги с рыхлением; осадки и полив из водопровода; внесение в почву биопрепаратов типа Витаплант, увеличивающих количество почвенных бактерий (сенная палочка); поступление в почву продуктов метаболизма собственно сирени обыкновенной; внесение микроудобрений (Mg); а также повышенный фосфатный фон.

Список источников

Наблюдение за аномальным развитием побегов у гибрида сирени волосистой (Syringavillosa C.K. Schneid) на базе коллекции сирени ботанического сада МГУ / Ю.Н. Кирис, Е.С. Романова, М.Е. Уромова, О.А. Рудая // Евразийское Научное Объединение. 2020. № 10-3 (68). С. 169-171.

Экологический мониторинг коллекции сирени Ботанического сада МГУ. Влияние избыточного внесение фосфатов на почву и растения сирени обыкновенной (Syringavulgaris L.) / Ю.А. Кирис, Р.А. Боровик, О.А. Рудая, Н.Н. Чесноков, Л.В. Бобрович // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2021. № 1 (64). С. 24-26.

Минеев В.Г. Практикум по агрохимии. М.: МГУ, 2001. 689 с.

References

Kiris, Yu.N., E.S. Romanova, M.E. Uromova and O.A. Rudaya. Observation of the abnormal development of shoots in the hairy lilac hybrid (Syringavillosa C.K. Schneid) based on the lilac collection of the Moscow State University Botanical Garden. Eurasian Scientific Association, 2020, no. 10-3 (68), pp. 169-171.

Kiris, Yu.N., R.A. Borovik, O.A. Rudaya, N.N. Chesnokov and L.V. Bobrovich. Environmental monitoring of the collection of lilacs of the Botanical Garden of Moscow State University. Influence of excessive introduction of phosphates on the soil and plants of common lilac (Syringa vulgaris L.). Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2021, no. 1 (64), pp. 24-26.

Mineev, V.G. Workshop on agrochemistry. Moscow: Moscow State University, 2001. 689 p.

Размещено на Allbest.ru