Аккумуляция кадмия в зеленой массе кукурузы на удобряемых навозом почвах
https://doi.org/10.46845/1997-3071-2025-78-53-64
Аннотация
Почвы, загрязненные тяжелыми металлами, становятся непригодными для выращивания экологически безопасной продукции. К числу наиболее опасных экотоксикантов относится кадмий (Сd). Его содержание подлежит обязательному нормированию в почве, сельскохозяйственном сырье, кормах и продуктах питания. В пахотные почвы Сd поступает в том числе и в составе навоза. Настоящее исследование посвящено изучению влияния систематического внесения высоких норм традиционных органических удобрений (жидких фракций свиного навоза и навоза крупного рогатого скота) на накопление Сd в почве и растениеводческой продукции (зеленой массе кукурузы). В результате исследований установлено, что многолетнее внесение значительных норм (~200–250 т/га) навозных стоков приводит к увеличению содержания валового и подвижного Cd в агродерново-подзолистых почвах. При оценке рисков загрязнения растениеводческой продукции Сd важно учитывать соотношение рН и органического вещества в агроземе. Наиболее активная биоаккумуляция Сd происходит в кислых почвах с низким содержанием органического вещества. Внесение навоза в нейтральные или слабощелочные почвы способствует образованию мобильных, но малодоступных для растений фульватных комплексов. Коэффициент биологического поглощения Cd для зеленой массы кукурузы, выращиваемой на удобряемых навозными стоками полях, составляет 1,5–2,0, что свидетельствует о биогенной аккумуляции соответствующего тяжелого металла. Зависимость значения коэффициента биологического поглощения от свойств почвы незначительна. Коэффициент биогеохимического поглощения Сd зеленой массой кукурузы изменяется в более широких пределах (от 2 до 9) и существенно зависит от свойств почвы. Наиболее высокий уровень коэффициента биогеохимического поглощения выявлен для кислых агродерновоподзолистых почв.
Об авторах
Л. В. Пилип
Вятский государственный агротехнологический университет
Россия
Россия
Лариса Валентиновна Пилип, кандидат ветеринарных наук, доцент,
Киров
Н. В. Сырчина
Вятский государственный университет
Россия
Россия
Надежда Викторовна Сырчина, кандидат химических наук, доцент, старший научный
сотрудник,
Киров
Список литературы
1. Пилип, Л. В. Анализ экологических рисков отрасли свиноводства в Кировской области / Л. В. Пилип // Вестник Вятской ГСХА. – 2020. – № 1 (3). – С. 1–5.
2. Пилип, Л. В. Животноводческие комплексы как источники загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами (Cu, Zn) / Л. В. Пилип, Н. В. Сырчина, Д. А. Кузнецов // Принципы экологии. – 2023. – № 1 (47). – С. 82–89, https://doi.org/10.15393/j1.art.2023.13182.
3. Валл, Е. В. Содержание тяжелых металлов в реках Калининградской области / Е. В. Валл, Н. Р. Ахмедова // Известия КГТУ. – 2022. – № 67. – С. 11–20, https://doi.org/10.46845/1997-3071-2022-67-11-20.
4. Пилип, Л. В. Промышленные свинокомплексы как источники загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами / Л. В. Пилип, Н. В. Сырчина, Т. Я. Ашихмина // Известия Коми научного центра УрО РАН. – 2021. – № 5 (51). – С. 88–91, https://doi.org/10.19110/1994-5655-2021-5-88-91.
5. Пилип, Л. В. Влияние мелиорантов на подвижность кадмия в почвах / Л. В. Пилип, Н. В. Сырчина // Российский журнал прикладной экологии. – 2023. – № 4 (36). – С. 60–66, https://doi.org/10.24852/2411-7374.2023.4.60.66.
6. Сырчина, Н. В. Химическая деградация земель под воздействием отходов животноводства / Н. В. Сырчина, Л. В. Пилип, Т. Я. Ашихмина // Теоретическая и прикладная экология. – 2022. – № 3. – С. 219–225, https://doi.org/10.25750/1995-4301-2022-3-219-225.
7. Cadmium bioavailability in surface soils receiving long-term applications of inorganic fertilizers and pig manure / L. Wu et al. // Geoderma. 2012. V. 173. P. 224– 230, https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2011.12.003.
8. Potential risk of cadmium in a soil-plant system as a result of long-term (10 years) pig manure application / Y. G. Xu et al. // Plant Soil Environ. 2015. V. 61. N 8. P. 352–357, https://doi.org/10.17221/100/2015-PSE.
9. Recycling of livestock manure in a whole-farm perspective / S. O. Petersen et al. // Livestock science. 2007. V. 112. N 3. P. 180–191, https://doi.org/10.1016/j.livsci.2007.09.001.
10. Матвеев, Н. М. Тяжелые металлы в почвах и растениях в условиях техногенеза / Н. М. Матвеев, Н. В. Прохорова // Вестник СамГУ. – 1996. – Специальный выпуск. – С. 125–147.
11. Добровольский, В. В. Основы биогеохимии / В. В. Добровольский. – Москва: Высшая школа, 1998. – 413 с. – ISBN 5-06-003-112-8.
12. Lead and cadmium contamination and exposure risk assessment via consumption of vegetables grown in agricultural soils of five-selected regions of Pakistan / Z. U. Rehman et al. // Chemosphere. 2017. V. 168. P. 1589–1596, https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.11.152.
13. Potential risks of copper, zinc, and cadmium pollution due to pig manure application in a soil–rice system under intensive farming: a case study of Nanhu, China / J. Shi et al. // Journal of Environmental Quality. 2011. V. 40. N 6. Р. 1695–1704, https://doi.org/10.2134/jeq2010.0316.
14. Environmental pollution induced by heavy metal (loid) s from pig farming / Z. Feng et al. // Environmental earth sciences. 2018. V. 77. P. 1–10, https://doi.org/10.1007/s12665-018-7300-2.
15. Regulatory mechanisms of nitrogen (N) on cadmium (Cd) uptake and accumulation in plants: a review / Y. Yang et al. // Science of the Total Environment. 2020. V. 708. N 1. Р. 135186. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135186.
16. Методические указания по оценке качества и питательности кормов. – Москва: ЦИНАО, 2002. – 76 с.
17. Дьяконов, К. Н. Современные методы географических исследований / К. Н. Дьяконов, Н. С. Касимов, В. С. Тикунов. – Москва: Просвещение, 1996. – 205 с. – ISBN 5-09-004-567-4.
18. Перельман, А. И. Геохимия ландшафта / А. И. Перельман. – Москва: Высшая школа, 1999. – 62 с. – ISBN 5-7594-0077-0.
19. Водяницкий, Ю. Н. Сродство тяжелых металлов и металлоидов к фазам-носителям в почвах / Ю. Н. Водяницкий // Агрохимия. – 2008. – № 9. – С. 87–94.
20. Медведев, И. Ф. Тяжелые металлы в экосистемах / И. Ф. Медведев, С. С. Деревягин. – Саратов: Ракурс, 2017. – 178 с. – ISBN 978-5-97-58-1665-8.
21. Сырчина, Н. В. Влияние органических удобрений на содержание микроэлементов в зеленой массе кукурузы / Н. В. Сырчина, Л. В. Пилип, Т. Я. Ашихмина // Химия растительного сырья. – 2024. – № 1. – С. 372–380, https://doi.org/10.14258/jcprm.20240112298.
22. Временный максимально допустимый уровень (МДУ) содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах для сельскохозяйственных животных и кормовых добавках // Библиотека нормативной документации [сайт]. – URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293725/4293725464.htm (дата обращения: 08.01.2025).
23. Енчилик, П. Р. Биологическое поглощение и биогеохимическая подвижность микроэлементов в лесных ландшафтах Центрально-Лесного государственного природного биосферного заповедника / П. Р. Енчилик, Е. Н. Асеева, И. Н. Семенков // Проблемы региональной экологии. – 2018. – № 4. – С. 93–98, https://doi.org/10.24411/1728-323X-2018-14093.
24. Effect of Organic Matter on Distribution of Chemical Forms of Cadmium in Soil in Corn Rhizosphere / F. Lotfi et al. // Water and soil. 2018. V. 31. N 6. P. 1611– 1622, https://doi.org/10.22067/jsw.v31i5.60064.
Рецензия
Для цитирования:
Пилип Л.В., Сырчина Н.В. Аккумуляция кадмия в зеленой массе кукурузы на удобряемых навозом почвах. Известия КГТУ. 2025;(78):53-64. https://doi.org/10.46845/1997-3071-2025-78-53-64
For citation:
Pilip L.V., Syrchina N.V. Accumulation of cadmium in green mass of corn on soils fertilized with manure. KSTU News. 2025;(78):53-64. (In Russ.) https://doi.org/10.46845/1997-3071-2025-78-53-64
Просмотров:
4
Послать статью по эл. почте 