Экологическая оценка использования куриного помета на почвах таежно-лесной зоны тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.13, доктор биологических наук Седых, Владимир Александрович

• Седых, Владимир Александрович
• доктор биологических наук
• 2013

Оглавление диссертации доктор биологических наук Седых, Владимир Александрович

Глава 1. Обзор литературы. Использование птичьего помета в земледелии на почвах таежно-лесной зоны; изменение свойств почв и влияние на состояние экологической системы

Глава II. Объекты исследования

Глава III. Методика исследования

Глава IV. Экспериментальная часть

IV. 1. Изменение свойств почв под влиянием внесения в них высоких доз птичьего помета

IV. 1.1. Агроэкологическая оценка гумусового и азотного состояния

IV. 1.2. Агроэкологическая оценка фосфатного состояния почв IV. 1.3. Агроэкологическая оценка калийного состояния почв IV. 1.4. Агроэкологическая оценка кислотно-основного состояния почв IV. 1.5. Агроэкологическая оценка состояния тяжелых металлов в почвах

IV. 1.6. Агроэкологическая оценка водно-физических свойств почв IV. 1.7. Агроэкологическая оценка микробиологической активности

IV. 1.8. Структурные взаимосвязи между свойствами почв Московской области при внесении в них высоких доз птичьего помета

IV.2. Использование биологических тестов на загрязнение почв птичьим пометом

IV.3. Изменение при применении высоких доз птичьего помета водной и воздушной среды

Г/.3.1. Изменение при применении высоких доз птичьего помета водной среды

IV.3.2. Изменение при применении высоких доз птичьего помета воздушной среды

IV.4. Дистанционные методы оценки загрязнения почв птичьим пометом

V. Концепция и закономерности влияния птичьего помета на плодородие почв и состояние компонентов экологической системы

VI. Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экологическая оценка использования куриного помета на почвах таежно-лесной зоны»

Сельскохозяйственное производство России дает за счет животноводства и птицеводства 150 млн. т органических отходов. Более 600 птицефабрик в России производят в сутки каждая до 300 т. При ограничении пахотных площадей вблизи птицефабрик и несовершенстве переработки помета в удобрения производство и реализация органических удобрений на основе птичьего помета часто являются нерентабельными. Помет складируется на длительный период времени, что приводит к сильному загрязнению прилегающих к птицефабрикам территорий, вод, воздушной среды. Это сопровождается большими штрафными санкциями, но не улучшает экологической обстановки.

При дальнейшем интенсивном развитии птицеводства эта проблема с каждым годом становится все более острой, что в отдельных регионах приведет к экологической катастрофе. В то же время, при обоснованных дозах внесения помета в значительной степени повышается плодородие почв, урожай с/х культур, и доход на 1 руб. затрат достигает 9 рублей.

Таким образом, птичий помет, с одной стороны, является ценным органическим удобрением, а, с другой стороны, компонентом загрязнения окружающей среды. Для решения этой крупной народнохозяйственной проблемы необходима разработка теоретических основ и практических рекомендаций по условиям компостирования помета, оптимальным дозам его внесения в почву с учетом видов помета и применяемых наполнителей, состава почв, рельефа, климатических условий, состояния экологической обстановки, экономических критериев.

Выполненная работа посвящена экологической оценке использования органических удобрений на основе птичьего помета с учетом свойств почв, экологических ограничений, климатических условий.

Цели и задачи

Целью исследования являлось выяснение закономерностей взаимодействия птичьего помета с дерново-подзолистыми почвами и оценка экологически оправданных доз его применения в земледелии.

В задачи исследования входило:

1) оценка закономерностей изменения почв при внесении в них разных видов и доз птичьего помета в зависимости от окультуренности и гранулометрического состава почв в модельных опытах;

2) оценка закономерностей изменения при внесении высоких доз помета состояния почвенных растворов, испарений из почв, воздушной среды, поверхностных вод, содержания N03, по данным полевых исследований и модельных опытов;

3) оценка закономерностей изменения агрохимических и физико-химических свойств почв Московской области при применяемых в производстве дозах помета, при статистической обработке материалов агрохимической службы для 17 птицеводческих хозяйств области (640 точек);

4) оценка возможностей дистанционного зондирования загрязнения почв и вод птичьим пометом.

Научная новизна

1. В работе предложено решение крупной народнохозяйственной проблемы для важного региона России. В нашей стране ежегодно получают в хозяйствах до 20 млн. т помета. На бройлерной птицефабрике мощностью 50 тыс. цыплят ежегодно накапливается до 13,5 т помета, который почти не используется и складируется, загрязняя окружающую среду. Огромные экономические убытки обусловлены неиспользуемыми возможностями применения помета в качестве удобрения, загрязнением вод, воздушной среды, с/х продукции, штрафными санкциями, эвтрофикацией водоемов, снижением стоимости близлежащих земель. В то же время, в мировой практике грамотное использование помета дает до 9 руб. прибыли на 1 руб. затрат.

2. Установлены закономерности оценки допустимых доз помета, вносимого в почвы, от гранулометрического состава почв, емкости поглощения, степени гумусированности, рельефа, климатических условий.

3. Показано, что оптимальные дозы помета зависят от его вида, условий кормления и содержания кур, состава и соотношения компонентов ком-постов. Установлены закономерности доз помета, вносимого в почву от этих факторов.

4. Проведенные исследования показали масштабы выделения углекислого газа в воздух из помета, что, совместно с выделением метана, аммиака, недоокисленных соединений азота, существенно влияет на парниковый эффект, разрушение озонового слоя, требует дополнительных затрат на очистку воздуха для ряда отраслей промышленности.

Выяснены закономерности выделения СО2 в воздух от доз помета, свойств почв.

5. В выполненной работе показана значительная миграция в воды вблизи птицеводческих комплексов N03, N£[4, фосфатов, калия, патогенных микроорганизмов, органических соединений. Установлены масштабы этой миграции и закономерности миграции от свойств почв и факторов почвообразования.

6. В работе доказывается, что оптимальные и допустимые дозы помета, вносимого в почву, зависят от экологического состояния территорий, лимитов на загрязнение почв, водной и воздушной среды, от интенсивности развития почвообразовательных процессов. Установлены закономерности оптимума доз от указанных факторов.

7. Проведенные исследования показали, что обоснованные дозы помета, вносимого в почвы Московской области, существенно повышают плодородие почв, балл почв и урожайность с/х культур. Однако для почв, удобренных высокими дозами помета, необходимы и свои модели плодородия и модифицированные приемы повышения плодородия почв и урожая с/х культур.

Показано, что для уменьшения миграции соединений азота в водную и воздушную среду, уменьшения загрязнения нитратами растений, уменьшения эмиссии СО2 из почв необходимо создание условий для интенсификации гумусообразования - достижения соотношения С:Ы в почвах, удобренных на основе помета, 20-25, внесение сорбента для увеличения емкости поглощения почв, создание условий для интенсификации дернового процесса почвообразования.

8. С учетом полученных результатов предлагается информационно-энергетическая оценка влияния птичьего помета на свойства почв и другие компоненты экологической системы.

Показано, что информационная оценка обусловлена изменением структурных взаимосвязей между свойствами почв, изменением интенсивности и последовательности процессов под влиянием резкого изменения микробиологической активности почв, интенсивности дернового процесса почвообразования, оглеения и оподзаливания.

Энергетическая оценка применения высоких доз помета обусловлена большим поступлением энергии в почву, переводом почв на новый энергетический уровень, изменением вероятности протекания реакций с затратой тепла и большей энергией активации, накоплением большого количества энергии в сукцессиях развивающихся ассоциаций растений и микроорганизмов, уменьшением термодинамического равновесия почв и среды при внесении высоких доз помета.

9. Предложены новые приемы использования помета в земледелии: анодное обогащение помета микроэлементами, применение гумата калия из птичьего помета, ультразвуковая и СВЧ обработка птичьего помета и компо-стов на его основе.

10. Показано, что оптимальные и предельно допустимые дозы помета, вносимого в почву, отличаются в зависимости от цели их использования: для повышения урожая с/х культур, для повышения плодородия, для цели утилизации.

11. Предложена оценка загрязнения почв пометом по цветовой гамме почв и космических снимков методом компьютерной диагностики в цветовых системах CMYK, Lab. Показана перспективность для оценки загрязнения метода вертикального электрического зондирования и отражательной способности почв в инфракрасном диапазоне.

Практическая значимость обусловлена следующими полученными результатами.

1) Впервые дана углубленная оценка влияния птичьего помета на почвы и экологические системы для крупного региона России, что позволяет решать важные народнохозяйственные задачи и экологические проблемы;

2) Показано, что влияние птичьего помета на почвы зависит от вида помета, способа компостирования, типа кормления, содержания, доз помета, гранулометрического состава и типа почв, положения почв по рельефу, климатических условий.

3) Установлены закономерности изменения при внесении разных доз помета свойств почв, состояния водной среды, выделения почвами углекислого газа и аммиака, загрязнения растений нитратами. Разработаны критические нормы внесения помета в почвы в зависимости от свойств почв и факторов почвообразования, при использовании помета для повышения урожая с/х культур, для повышения плодородия почв, при утилизации помета для отдельных районов Московской области.

4) Выяснены закономерности изменения цветовой гаммы почв, космических и аэрофотоснимков при загрязнении их птичьим пометом, установлены возможности использования методов геофизического каротажа для оценки загрязнения земель пометом; выполненные разработки позволяют своевременно оценивать возникающие очаги загрязнения почв и вод под влиянием высоких доз помета.

Доказываемые положения

1. В работе доказывается целесообразность информационно-энергетической оценки взаимодействия птичьего помета с почвами.

2. Доказывается необходимость экологической оценки взаимодействия птичьего помета с почвами на локальном уровне.

3. Доказывается необходимость при расчете допустимых доз применения помета в земледелии учитывать лимиты на выброс токсикантов в районе, степени загрязнения почв, вод и воздушной среды изучаемого района.

4. Доказывается, что изменение отдельных свойств почв, состояния вод и приземного слоя воздуха зависит от видов, доз помета, сорбционных свойств почв и климатических условий.

5. Показано, что при правильном применении экологически и экономически оправданных доз помета в земледелии плодородие почв повышается, и помет должен рассматриваться не как компонент, загрязняющий среду, а как органическое удобрение.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на научных конференциях факультета почвоведения, агрохимии и экологии РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева в 2010-2011 г.г. «Адаптация сельского хозяйства России к меняющимся погодно-климатическим условиям», на конференции «Нетрадиционные источники и приемы организации питания растений» Нижегородская ГСХА в 2011 (3 доклада); на Межвузовской научно-практической конференции «Экологическое равновесие: антропогенное вмешательство и круговорот воды в биосфере» ЛГУ им. А.С.Пушкина С-П., 2011; на Международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие территорий: управление природными, техногенными, пожарными, биолого-социальными и экологическими рисками», ОГАУ, Оренбург, 2011; на конференции «Экологические проблемы природных и урбанизированных территорий», Астрахань, АГУ, 2011, 2012 (2 доклада), на Юбилейной конференции

КФ РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева, Калуга, 2011, на съезде почвоведов России, 2012 г.

Публикации

По материалам диссертации опубликованы 3 монографии, 1 методические рекомендации МСХ РФ, 35 статей, в т.ч. 17 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Автор благодарит за помощь в работе, советы и ценные замечания доктора с/х наук Савича В.И., доктора с/х наук Черникова В.А., доктора с/х наук Демина В.А., доктора биологических наук Норовсурэн Ж., доктора биологических наук Филиппову A.B., доктора сельскохозяйственных наук Белопухо-ва С.Л., сотрудников и аспирантов кафедры почвоведения, геологии и ланд-шафтоведения РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева за ценные замечания и помощь в выполнении работы.

I. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КУРИНОГО ПОМЕТА В ЗЕМЛЕДЕЛИИ

Проблемы использования помета в земледелии

Помет является ценным органическим удобрением, но при внесении его в почву в необоснованно высоких дозах и при утилизации значительно ухудшает свойства почв, развитие растений, экологическое состояние водной и воздушной среды. Проблема использования помета в земледелии возникла при интенсивном развитии птицеводства и строительстве крупных птицефабрик, имеющих ограниченное количество пахотных угодий.

В птицеводческих хозяйствах страны ежегодно накапливается около 50 млн. т помета, и проблема его утилизации экологически приемлемыми способами стоит практически перед всеми крупными птицефабриками (Скрыль-ник Е.В. и др., 2002; Дабахова Е.В., 2005 и др.).

Внесение такого количества помета вблизи птицефабрик существенно ухудшает состояние компонентов экологической системы, сопровождается большими штрафными санкциями и падением урожайности с/х культур. Перевозка помета на большие расстояния экономически нерентабельна. На рынке удобрения на основе помета и, тем более, сам помет не пользуются достаточным спросом. Это приводит к утилизации помета в хранилищах, что не может продолжаться бесконечно.

Выходом из данной ситуации является разработка обоснованных рекомендаций по созданию органических удобрений на основе помета с альтернативным вариантом компонентов, разработка агроправил применения этих удобрений на разных типах почв, в зависимости от рельефа, почвообразую-щих пород, климатических условий, выращиваемых культур, систем обработки, удобрений, химической защиты растений.

В России достаточное количество площадей, которые нуждаются в таких удобрениях. Внесение помета в почву повысит плодородие почв, урожай с/х культур, приведет к уменьшению выделения из почв СОг, метана, закиси азота и других газообразных продуктов, выделяющихся при утилизации помета. Однако для применения таких удобрений необходим спрос на них, который в настоящее время, в связи с несовершенством рыночных отношений, отсутствует.

Менее оптимальным вариантом использования части помета в народном хозяйстве является его переработка. В первую очередь, это компостирование с добавлением торфа, опилок, соломы, фосфогипса и других сорбентов, инокуляция определенными группами микроорганизмов, регулирование условий компостирования и т.д. (Цуркан М.А., 1988; Бачило Н.Г., 1990; Белоус Н.М., 1996). При получении компостов устраняется неприятный запах, уменьшаются потери азота, происходит обеззараживание помета, большая доля его превращается в гумус.

Однако получаемый продукт также не пользуется достаточным спросом, и его продажа не может решить проблемы необходимой утилизации помета.

Достаточно хорошо разработаны способы получения из сырого помета гранулированного сухого, биогаза, способы получения энергии за счет сжигания, повторного использования на корм птиц и т.д. Однако такие способы утилизации требует больших экономических затрат, которые при существующих экономических условиях имеют большую степень риска.

Как пишет Дабахова Е.В. (2005), оптимальным (как с экологической, так и с экономической точки зрения) является вариант, когда максимально возможное, с точки зрения экологической безопасности, количество птичьего помета утилизируется без предварительной переработки в качестве удобрения, а остальная его часть перерабатывается.

С нашей точки зрения, сжигание помета, переработка его на биогаз менее оптимальны, т.к. при этом также происходит загрязнение воздушной среды, а органическое вещество, накопившее энергию Солнца, в конечном итоге теряется. При этом роль помета в повышении плодородия почв не может сводиться только к поступлению с ним в почву КГ, Р, К. Его использование в земледелии приводит к существенному изменению информационной и энергетической характеристик почв, к усилению депонирующей способности почв по отношению к разным токсикантам и парниковым газам, к созданию депо энергии и биофильных элементов, которые могут быть использованы будущими поколениями.

Однако способ использования помета определяется, прежде всего, мощностью птицефабрик, почвенно-климатическим условиями, экологическим состоянием региона и района, экономическими возможностями хозяйств.

Влияние высоких доз органических удобрений на основе птичьего помета на гумусовое состояние почв

Птичий помет является ценным органическим удобрением, но при внесении в слишком больших дозах он вызывает загрязнение окружающей среды патогенными микроорганизмами, фосфатами, калием, азотом, тяжелыми металлами, водорастворимыми органическими веществами. Оценка его влияния на свойства почв представляет несомненный теоретический и практический интерес.

Ряд работ посвящен оценке влияния повышенных доз органических удобрений на свойства почв и урожай с/х культур. Мамонтовым В.Г., Абуба-кер С.М. (2004) при оценке влияния высоких доз органических удобрений на органическое вещество дерново-подзолистой почвы установлено, что ежегодное внесение низких доз органических удобрений не изменяет радикальным образом содержание ЛОВ в почве, хотя в ряде случаев (навоз, верми-компост, торф) его количество возрастает в 2,0-2,6 раза. Как установлено авторами, «виды органических удобрений оказывают существенное влияние на элементный состав ЛОВ.

Под влиянием органических удобрений в подвижном органическом веществе возрастает содержание углерода и азота, снижается доля алифатических и кислородсодержащих группировок. Формируется ЛОВ, более однородное по составу, обогащенное ароматическими компонентами и качественно новыми восстановленными соединениями, существенно возрастает его энергетический потенциал.

Доминирующими процессами формирования ЛОВ под влиянием органических удобрений является восстановление и дегидратация, сопровождающиеся дегидрогенизацией и деметилированием.

Тарасовым С.И. и Гамоновой H.A. (2010) показано, что при применении бесподстилочного навоза (N-300-700) на дерново-подзолистой почве наблюдалось увеличение содержания гумуса до 0,1% в год. При этом содержание гумуса увеличивалось как в пахотном, так и в подпахотном горизонтах. Негидролизуемый остаток достигал более 56%, повышалось содержание консервативного, закрепленного гумуса. Регулярное применение бесподстилочного навоза способствовало достоверному увеличению доли гуминовых кислот. Особенно увеличивались фракции ГК-2 и ГК-3.

Лукин С.М. (2010) в опытах на легкосуглинистых дерново-подзолистых почвах установил, что применение навоза способствует существенному увеличению содержания гумуса, при незначительном снижении в его составе доли 1 фракции гуминовых кислот, за счет снижения содержания фульвокислот. Одновременно наблюдается увеличение доли гуминовых кислот, включая ГК-2, в результате чего существенно увеличивается Сгк:Сфк. Орлов П.В. (2011) отмечает, что при внесении постоянно куриного помета в дерново-подзолистую и серую лесную почву отмечалось увеличение отношения Сгк/Сфк.

По данным Стратанович М.В. и Игнатьева H.H. (1974), внесение минеральных удобрений и 40 т/га навоза за севооборот на изучаемых нами дерново-подзолистых почвах в наибольшей степени способствовали образованию структуры почв. При этом фактор структурности изменился по сравнению с контролем от 1,86 до 2,79, а при внесении только N255P135K405 д0 2,31. Фактор дисперсности в контроле, при внесении 40 т навоза и ЫРК соответственно составлял 13,8; 6,8 и 9,9; плотность почв - 1,39; 1,31 и 1,34.

Внесение 40 т/га за севооборот навоза значительно увеличивало общее количество микроорганизмов, актиномицетов, активность каталазы, интенсивность выделения С02 и содержание С02 в почвенном воздухе.

В исследованиях, проводимых под руководством Демина В.А. (1985, 1996) на почвах учхоза «Михаиловское» в течение 26 лет, доказано, что при комплексной оценке изучаемых систем удобрения (продуктивность, содержание подвижных форм фосфора и калия, изменение других агрохимических показателей, экономическая эффективность) наилучшие результаты получены при первом уровне навозно-минеральной системы удобрения (N81^3 + 17,5 т навоза в среднем на 1 га).

Что касается изменения содержания гумуса за 25 лет исследований, то следует отметить, что в вариантах, где применялись только минеральные системы удобрения, не происходило достоверных изменений в содержании гумуса; при применении навозно-минеральных систем (варианты 3 и 5) произошло достоверное увеличение содержания гумуса с 1,6 до 1,8%.

Исследования, проведенные под руководством Шатилова И.С., Зама-раева А.Г., показали, что при внесении на дерново-подзолистые среднесуг-линистые почвы ежегодно в течение 40 лет 10 т навоза произошло существенное увеличение содержания гумуса от 1,8 до 3,3%. При этом существенно возросла и микробиологическая активность почв, особенно в подпахотных слоях.

Однако при применен™ в земледелии сверхвысоких доз органических удобрений проявляются неблагоприятные для плодородия и экологического состояния агрофитоценозов последствия. Так, по данным Стратанович М.В. (1974), при внесении в дерново-подзолистую тяжелосуглинистую почву 110300 т/га жидкого навоза активизировались биологические процессы; значительно увеличивалась активность дыхания. Однако ухудшалась структура, усиливалась глыбистость, снижалось содержание 02 в почвенном воздухе. В опытах Шатилова И.С. и Шарова А.Ф. (2004) при внесении подстилочного навоза 100 т/га снижалась подвижность фосфатов и калия.

Внесение высоких доз органических удобрений в почву, естественно, вызывает изменение гумусового состояния почв. В работе Степанова A.A., выполненной под руководством Орлова Д.С. (1995), показано, что внесение навозных стоков свинокомплекса в почву вызывает кратковременное (1 год) уменьшение показателя Кгк, степени гидрофильности гуминовых кислот (доза сточных вод 2 тыс. м7га ежегодно).

При этом изменение гумусового состояния почв зависит и от климатических условий. Вергейчик П.В. и Шпедт A.A. (2010), изучая зависимость содержания гумуса в пахотных почвах Красноярского края от климатических условий, установил, что гумусовое состояние почв хорошо коррелировало с периодом биологической активности, суммой осадков за период с температурой выше 10° и периодом с температурой больше 5°. Связь содержания гумуса с климатическими показателями точнее описывалась уравнением полиноминальной регрессии: У = ах2 + вх + с.

Очевидно, что очень высокие дозы органических удобрений (птичьего помета, навоза) будут вызывать и негативные изменения компонентов экологической системы, т.е. будут являться загрязнителями среды.

Васильева Г.К. с соавторами (2010) при оценке загрязнения почв органическими поллютантами определяла легкодоступные фракции (экстракция водой или 0,1н СаС12), потенциально доступные фракции и связанные фракции. Результаты исследований показали, что сильнозагрязненные органическими поллютантами почвы (1000-2000 мг/кг) обладают высокой фито- и биотоксичностью. Токсичное действие могут оказывать сами загрязнители, их токсичные метаболиты и сопутствующие загрязнители.

Для устранения загрязнения авторы предлагают сорбенты типа цеолита, торфа, активированного угля, создающие оптимальные условия для ускорения микробного разложения деградабильных или прочного закрепления высоко-стойких загрязнителей.

Для оценки влияния высоких доз органических удобрений на почву, растения, водную и воздушную среду используют, как ряд традиционных методов анализа (Орлов Д.С., 1990, 1992), так и ряд новых методов. Бедерничек Т.Ю. (2010) указывает на информативность при изучении органического вещества почв Е4/Е6 в вытяжках 0,5% ЫаОН и 1% Считается, что экстракция 1% МаБ позволяет растворять более старые высокомолекулярные специфические гумусовые соединения, в то время, как вытяжка №ОН - молодые, новообразованные фракции.

Для агрономической оценки гумусового состояния почв Когут Б.М. (2003, 2005) указывает на целесообразность определения трансформированного органического вещества: С(хапБ Сгса[ С1ТШ1

Согласно Дьяконовой К.В. (1990, 1998), для дерново-подзолистых почв эта величина равна произведению содержания физической глины на коэффициент 0,04-0,045.

По данным Бачило Н.Г. (1986), применение жидкого помета на дерново-подзолистых почвах в дозе 25-75 т /га увеличило содержание гумуса с 2,1 до 2,14-2,23%. Орошение жидкими сточными водами птицефабрик темно-серых лесных почв увеличило содержание гумуса на 0,5% (Мазуров В.Е., 1988). Однако, по данным Бокарева В.Г. (2004), органическое вещество помета в почве быстро минерализуется, и содержание гумуса в почве не увеличивается, а иногда и уменьшается (Сиухина М.С., 2000).

С нашей точки зрения, полезно рассмотрение гумуса почв и как компонента органоминеральной матрицы почв. С точки зрения Апарина Б.Ф. (2010), органоминеральная матрица почв - это элементарная структурная почвенная единица (неделимая далее без потери специфических свойств), представляющая сложную систему, образованную в результате взаимодействия между органическими вещества и глинистыми минералами и бесконечно тиражируемую в пространстве (во всех биогеоценозах) и во времени (в процессе эволюции биосферы). По мнению автора, органическое вещество, входящее в состав ОММ - это нерастворимая в кислотах и щелочах часть гумуса (негидролизуемый остаток или гумины).

По мнению Орлова Д.С. (1996), в состав гуминов, помимо гумусовых веществ, входят и неспецифические соединения типа хинона. По Кононовой М.М. (1968), органическое вещество гуминов может быть представлено маленькими устойчивыми формами протеинов, источником которых является плазма микроорганизмов.

Апарин Б.Ф. (2010) считает, что образование ОММ - это непрерывный циклический процесс, обеспечивающий воспроизводство заложенной в почве информации, Это основа всех обменных процессов в почве. Форма существования ОММ в почве - пленки, кутаны, сгустки, выполняющие своего рода организационную роль в формировании каркаса почвы.

Изменение азотного состояния почв при применении высоких доз птичьего помета

Влияние азота на процессы, протекающие в почве и в экологической системе, велико. Согласно изложению Семенова В.М. (2008), «азот в составе органических и минеральных соединений присутствует во всех природных средах, участвует в создании биомассы и биохимического состава живых организмов, подвергается абиотическим и биотическим превращениям, миграции и аккумуляции, является элементом питания автотрофов и гетеротрофов, эдафическим фактором регуляции состава, численности и активности микро-бо- и фитоценозов, объектом межвидовых конкурентных взаимоотношений, проявляет стехиометрические, антагонистические и синергетические взаимодействия и эффекты, придает реактивность почвенному, органическому веществу, контролирует устойчивость организмов к условиям окружающей среды и болезням, выступает загрязнителем атмосферы, природных вод и продукции, способствует почвенной секвестрации углерода».

Это определяет необходимость углубленных исследований азотного состояния почв. Детальные исследования по изучению азотного режима почв проведены Хабировым И.К. (1992). Автором предложена комплексная система показателей азотного состояния почв по содержанию гумуса, азота, запасам азота в слое 20 и 100 см, отношению углерода к азоту, степени гидро-лизуемости органического азота, содержанию потенциально минерализуемых органических соединений азота, константе скорости минерализации органического азота, запасам потенциально минерализуемого азота, азотмине-рализующей способности почв, количеству реально минерализуемого за вегетационный период азота, по эмиссии N (1\Г0-М20), С-С02, по относительной доступности азота, по содержанию минерального азота, по скорости миграции N03, глубине промывания N03, активности протеазы, уреазы, нитро-геназы, потенциальной азотфиксирующей активности.

Содержание минеральных форм азота существенно отличается в разных типах почв и ландшафтов. Как указывает Кидин В.В. (2009), содержание азота в дерново-подзолистых почвах колеблется в пределах 0,04-0,14% (в песчаных 0,04-0,06; суглинистых - 0,07-0,12; глинистых - 0,11-0,14%). Под культурами сплошного сева в дерново-подзолистых почвах ежегодно минерализуется 0,8-1,2% гумуса (20-40 кг азота на 1 га).

Размер биологической иммобилизации азота зависит от соотношения углерода и азота в растительных остатках или органических удобрениях. При СЛЧ > 25 микроорганизмы используют для жизнедеятельности также минеральный азот почвы и удобрений. Это определяет разную роль в миграции N03 в почве помета и помета с опилками.

Трилленберг Т.П. (1990) показано, что в условиях интенсивных геохимических потоков в агроландшафтах содержание минерального азота было максимальным в трансэлювиально-аккумулятивном ландшафте и минимальным в верхней части трансэлювиального ландшафта. Абсолютные величины нитратов и обменного аммония в агроландшафтах не превышали 4 мг N на 100 г почв, достигая в лесных подстилках 30 мг N на 100 г. При этом в весен-не-осенний периоды происходило эвтрофирование поверхностных вод при достижении концентраций N-N03 - 12-14 мг/л.

Значительное количество азота содержится и в помете. Орлов Д.С. (1985) приводит следующий состав куриного сухого и термически высушенного помета: сухое вещество - 36,0 и 83,0% соответственно: азот 2,10 и 4,54%; Р205 - 1,44 и 3,65; К20 - 0,64 и 1,74%.

По литературным данным, органические удобрения благоприятно влияют на свойства почв. Горчаков Я.В. и Дурманов Д.Н. (2002), со ссылкой на Stolz М. (2000), указывают следующие преимущества органических технологий в сравнении с традиционными: разнообразие флоры, фауны ++; разнообразие биотонов +; сохранение ландшафта +; увеличение гумусированно-сти ++; увеличение биологической активности +++; улучшение структуры +; уменьшение эрозии ++; уменьшение выщелачивания нитратов ++; уменьшение негативного влияния пестицидов +++; уменьшение эмиссии С02 в воздух ++; эмиссии N20 +; эмиссии СН4 +; эмиссии NH3 ++; миграции пестицидов +++; использование элементов питания ++; воды +; энергии ++, где число + показывает преимущества органической системы земледелия.

В работе Мишиной И.Ю. и Фокина А.Д. (1984) показано, что растительные остатки существенно улучшают свойства почв и урожай с/х культур, особенно в интервале 0-5 т/га. При этом эффективность их повышалась на песчаных и эродированных дерново-подзолистых почвах до дозы 30 т/га (при внесении в почву за 2-3 недели до посева сельскохозяйственных культур). Авторы это объясняют улучшением физических свойств почв и значительным повышением коэффициента использования зольных элементов.

Будажаповой М.Ж. (2009) показано, что внесение больших доз навоза приводит к увеличению гидрофильное™ органического вещества почв, отношение гуматов к гумусовым кислотам увеличивается, увеличивается коэффициент цветности, уменьшается отношение Н/С и азота. Проведенные автором под руководством Черникова В.А. (2009) исследования показали, что длительное внесение органических удобрений приводит к закреплению гумуса в почве, к обогащению его термоустойчивыми компонентами циклического характера. В инфракрасных спектрах происходило упрощение периферической части молекул, исчезновение второй полосы поглощения, обусловленной валентными колебаниями СН2 и СН групп, исчезновение полосы поглощения деформационных колебаний этих групп в области 1380-1390 см"1.

Чуян H.A., Еренина P.O. (2011) показано, что использование растительных остатков, как органических удобрений, путем их поверхностного компостирования на поле с минеральными удобрениями и известью не только увеличивает запасы нитратного азота в почве, но и закрепляет его в слое с максимальным распространением корней по фону растительных остатков сахарной свеклы и ячменя.

Азот почв, минеральных и органических удобрений хорошо используется растениями. Полевые опыты с использованием 15N показали, что за ротацию севооборотов на дерново-подзолистых почвах с учетом действия и последействия из минеральных удобрений используется растениями 55-65% азота, а из навоза - 50-60% (Кидин В.В., 2009). При применении на этих же почвах бесподстилочного навоза коэффициент использования азота растениями в год внесения составлял 33-44%.

Гази Амнах (1984) показано, что содержание нитратов в листьях зависит от активности в них нитратредуктазы. Оно было больше в молодых листьях. Исследователями неоднократно выявлена возможность превышения допустимого уровня содержания нитратов в растительной продукции, полученной при использовании высоких доз птичьего помета (Грунина JI.K., 1989; Бачило Н.Г., 1990; Булоус Н.М., 1996).

Применение помета, навоза и компостов в значительной степени повышает урожай. Ялтонский М.А. (1987) изучал влияние на урожай и содержание нитратов в почве внесения в нее торфо-навозных и торфо-пометных компостов. Автором установлено, что под влиянием компостов содержание нитратного азота в слое 0-40 см возросло в 1,5-3 раза. При этом повышалось разложение целлюлозы. Азот из торфо-пометных компостов использовался в 1,5-2 раза лучше, чем из торфо-навозных.

Торфо-навозный компост (3:1) и навоз, внесенные в нормах по 10 т на 1 га севооборота, одинаково влияли на его продуктивность. При этом каждая тонна сухой массы навоза обеспечивала прибавку урожая почти в 2 раза большую, чем 1 т компоста.

Внесение торфо-пометных компостов в норме 20 т на 1 га севооборота обеспечивало увеличение его дополнительной продуктивности на 30-40% по сравнению с одинаковой нормой торфо-навозных, при таком же соотношении компонентов смеси.

Увеличение доли торфа в компосте с навозом от 1:1 до 3:1 снижало условно чистый доход на 1 т компоста на 27%, а при дальнейшем обогащении его торфом до 5:1 - более, чем в 4 раза. Увеличение нормы ТНК (3:1) с 10 до 30 т на 1 га севооборота обеспечивало повышение его продуктивности в среднем со 110 до 135 ц к.ед. и чистого дохода со 100 до 147 руб./га. Дополнительный сбор корм. ед. на 1 т компоста снизился при этом с 64 до 48 кг, а уровень рентабельности с 89 до 43%.

При трансформации в почве азот органических и минеральных удобрений, почв мигрирует в воздушную среду. Природные загрязнители приземной атмосферы представлены, главным образом, оксидами азота, серы, углерода, метаном и другими углеводородами, радоном, радиоактивными элементами и тяжелыми металлами в газообразной и аэрозольной формах, микробами, вирусами (Экология и охрана природы, 1997).

Значительное загрязнение воздушной среды обусловлено и эмиссией газов из почв. Газообразные потери азота удобрений на дерново-подзолистых почвах составляют 20-30% (Кидин В.В., 2004). По данным Серегина В.В. (2000), газообразные потери меченого азота в дерново-подзолистой почве составляли 43% от внесенного по фону РК и резко снижались при сочетании половинных форм биологического и минерального азота (до 26%).

Как установлено Ба-Мамаду Ричуан (1993), потери азота в газообразной форме при внесении минеральных удобрений на дерново-подзолистой почве достигали 17-30%, а при удвоении дозы - 42-52%. Азотные удобрения усиливали разложение органического вещества почв и выделение С02. За 30 дней опыта слабоокультуренная почва продуцировала 23 мг С02, а средне и хорошо окультуренная соответственно 34 и 49 мг С-С02/кг. По данным автора, в средне и хорошо окультуренной почве продуцирование С02 при внесении аммонийной формы азота было на 9-12% выше, по сравнению с нитратной формой. В слабоокультуренной почве выделение С02 возрастало при внесении нитратного азота, а при внесении аммонийного азота практически не изменялось.

По удобрительной ценности птичий помет превосходит все другие отходы животноводства. Свежий помет не содержит летучих веществ, но при хранении в кучах он разогревается. При этом из мочевой кислоты образуется аммиак, который улетучивается. Потери азота в зависимости от продолжительности хранения в рыхлом состоянии могут достигать 30-60%. Для уменьшения потерь необходимо добавлять в помет 25-50% торфа или 15-20% почвы. Для получения высококачественных компостов в них добавляют 1020 кг фосфоритной муки, 5-10 кг хлористого калия на 1 т массы (Орлов Д.С., 1985).

В процессе хранения подстилочный навоз разлагается, мочевина и ги-пуровая кислота переходят в углекислый аммиак, который при нагревании распадается на аммиак, диоксид углерода и воду. Наряду с распадом азотсодержащих соединений, происходит метановое брожение, вызывающее распад клетчатки, крахмала, жирных кислот и углеводов. В анаэробных условиях образуется метан, в аэробных - С02 и Н20.

Большую экологическую проблему представляет загрязнение вод нитратами. Согласно действующему водно-санитарному законодательству Российской Федерации, содержание азота нитритов в питьевой воде регламентируется на уровне 1,0; а азота нитратов - 10 мг/л (в пересчете на азот). Однако, в ряде случаев поверхностные и подземные воды содержат до 50 мг/л нитратов. Постоянное повышение концентрации нитратов в водах обусловлено и несбалансированным применением органических удобрений, неправильной утилизацией навоза и помета. Для обеззараживания природных вод проработаны микробиологические методы. В последнее время предлагаются и физико-химические методы их сорбции после предварительного каталитического восстановления ионами железа II (Али Аджи Бассам, 1995).

Как указывает Каштанов А.Н. (1997), на черноземе с инфильтрацион-ными водами ежегодно вымывалось 31,7 кг N-N03 почвы и удобрений. Многие исследователи отмечают высокие концентрации нитратов и в грунтовых водах из дерново-подзолистых почв. По данным Пироженко Г.С., на легких дерново-подзолистых почвах Полесья вымывались следующие количества азота: из глинисто-песчаных - 14,3; из супесчаных - 17; из суглинистых -30,4 кг/га. Азотные удобрения вымывались на 17,5% из песчаных почв и на 7,6% - из глинистых (ссылка по Савичу В.И., 2010).

Чан Х.Х. (1985) показано, что потери азота из дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы за счет вымывания нитратов и нитритов осадками (при дозе N 80-160 кг/га) варьировали в пределах 3,2-20,6 кг/га. При этом потери азота удобрений составляли 0,1-1,1 кг/га. Концентрация нитратного азота варьировала от 4,2 до 12,4 мг/л. Потери азота в газообразной форме не зависели от доз удобрений и составляли 18-30%.

По данным Поддубной О.В. (2008), в Белоруссии содержание нитратов в грунтовых водах составляет от 2 до 15 ПДК. Интенсивно они загрязняются вблизи животноводческих объектов и птицефабрик. При этом содержание в о водах аммиака составляло 0,39-12,2 мг/дм , нитритов - 0,07-1,37; нитратов -6,24-98,9 мг/дм3. Содержание нитратов в водах резко увеличивалось весной и снижалось зимой. Содержание N-NO3 в реке Нижегородской области составляло 3,3-38,2 мг/дм3 (Растонина A.M., 1982).

По экспериментальным материалам Замараева А.Г. и Шатилова И.С. (2005), на хорошо окультуренной дерново-подзолистой суглинистой почве Московской области миграция N-NO3 и N-NH4 составляла соответственно с верховодкой 19,3 и 0,7 кг/га; с грунтовыми водами - 6,9 и 1,2; с напорными водами - 0,6 и 1,1 кг/га. По промерзающему слою поверхностно стекало азота 2,7-2,9 кг/га. При этом на хорошо окультуренных почвах азота вымывалось значительно больше (20,0-28,2 кг/га).

По данным Пироговской Г.В. (1999), потери NO3 и водорастворимого гумуса из дерново-подзолистых почв Белорусе™ составляли 3,5 и 10,1 кг/га соответственно. При этом азота - 1,8-2% от количества, внесенного с удобрениями. Для почв Литвы миграция N составляла 29,2-87,7 кг/га (Шлейфис Р.И., 1999). По данным Богдевич И.М. (1998), потери нитратов из почв Белоруссии составляли 11,4-25,4 кг/га.

В то же время, как указывает Кидин В.В. (2009), аммонийный азот почвы и удобрений практически не теряется из почвы. Однако, в нейтральных почвах внесенный в дозе 100-120 кг/га он полностью нитрифицируется за 6-8 дней, а в кислых - за 30-35 дней (Кидин В.В., 2009). При этом Прищеп Н.И. (1995) отмечает, что наибольшие потери азота с миграцией были при внесении в почву навоза.

Потери азота из почв зависят от гранулометрического состава почв, от степени гумусированности и микробиологической активности, доз и форм азотных удобрений, климатических условий. Под парующими почвами миграция N03 выше, чем под сельскохозяйственными культурами.

Снижение нитратов в с/х продукции, почвах и водах достигается применением ингибиторов нитрификации. По данным Иконникова А Н. (1988), потери азота удобрений на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве зависели от культуры, срока внесения удобрений и погодных условий и варьировали от 21 до 60%. При этом применение аммонийных удобрений и ингибиторов нитрификации значительно снижало миграцию азота в воды.

Положительное влияние ингибиторов нитрификации на снижение потерь азота отмечают также Литвинская И.Б. (1994), Биау Ф. (1998), Павлова М.Ю. (1992). При этом снижалось содержание нитратов и в с/х продукции. Кореньчук Л.П. (1986) показано, что ингибитор нитрификации Ы-8егуе-24Е подавлял нитрификацию азота навозных стоков и аммонийного азота в течение 1-1,5 месяцев. Содержание азота навозных стоков в форме нитратов уменьшалось в 1,5-2,9 раза.

При загрязнении почв нитратами они попадают в с/х продукцию. Применение ингибиторов нитрификации позволяет уменьшить содержание нитратов в зеленных культурах, плодах и овощах. Так, например, Лавровой В.В. (1997) показано, что ингибитор нитрификации ИНАТГ при внесении его в дозе 10-15 мл/м уменьшал содержание нитратов в огурце, в зеленных культурах в 1,2-1,8 раза, в корнеплодах - на 36-54%. Серегин В.В. (2000) в своих исследованиях показал, что внесение ингибитора ДЦД активно тормозило нитрификацию в почве на протяжении 1,5-2 месяцев и обеспечивало снижение потерь внесенного аммонийного удобрения до 38%.

С учетом миграции соединений азота в водную и воздушную среду, содержание их в почве и в с/х продукции рекомендуются экономически и экологически оправданные дозы удобрений, содержащих азот. Кузьмич Л.С. (1989) показано, что экономически и экологически оправданные дозы азота на дерново-подзолистых почвах составляет не более 105 кг д.в. на 1 га. Но и при этом количестве нитратные формы азота мигрировали до глубины 60 см и более. Накопление значительных количеств органического вещества в отдельные годы сопровождалось интенсивной мобилизацией азота и полеганием зерновых и при отрицательном балансе азота.

В работе Феновой O.A. (2011), выполненной под руководством Окор-кова В.В., показано, что оптимальные дозы удобрений на серых лесных почвах составляли N84P8oK85 при среднегодовых нормах навоза 10 т/га.

На основе балансовых коэффициентов использования основных элементов питания органических и минеральных удобрений, их последействия были разработаны системы применения минеральных удобрений в 8-польном севообороте на фоне различных доз навоза крупного рогатого скота (0, 40, 60 и 80 т/га), вносимого в занятом пару. По сравнению с использованными в опыте системами, внедрение в производство разработанных повышало окупаемость 1 кг д.в. удобрений на 3-39%.

Под картофель и овощи рекомендуется вносить 4-5 т/га помета, под зерновые - 2-2,5 т/га. Мазиров М.А. (2008) считает необходимым для повышения плодородия почв и урожая с/х культур вносить в почвы навозную жижу (в радиусе до 5 км) под перепашку 20-40 т/га, в подкормки озимым - 8-12 т/га, многолетних трав - 8-12 т/га, на лугах - 5-15 т/га, вносить птичий помет - 10-20 т/га, древесных опилок - 3-4 т/га в сочетании с жижей.

В работах Панова Н.П., Гончаровой H.A. (1985), Гайсина В.Ф. (1988) показано, что относительно негативные изменения физико-химических свойств в вариантах мелиорант + бесподстилочный навоз в год их применения обусловлены блокировкой активной поверхности мелиорантов и почвенных коллоидов дисперсными неразложившимися растительными остатками и, возможно, низкомолекулярными органическими кислотами. В последующие годы на этих вариантах отмечался максимальный мелиорирующий эффект, благодаря увеличению емкости поглощения за счет органических ли-гандов и селективности твердой фазы почв по отношению к кальцию. Экономически оправданной была транспортировка жидкого навоза на расстояние до 12 км.

Изменение фосфатного состояния при внесении помета в почвы

Фосфатное состояние почв имеет важное значение для их генезиса и плодородия. Фосфор является не только одним из основных элементов питания, но и," в значительной степени, определяет трансформацию, миграцию, аккумуляцию энергии в системе почва-растение.

Несмотря на значительное количество работ, посвященных фосфатному состоянию почв, исследований по влиянию на фосфатное состояние высоких доз органических удобрений, к сожалению, немного (Титова В.И., 2005; Шатилов И.С., 1992).

Применение высоких доз органических удобрений, в том числе органических удобрений на основе птичьего помета, является, как фактором повышения урожайности с/х, так и факторов увеличения напряженности экологической обстановки (Титова В.И., 2003, 2005).

Птичий помет содержит фосфор, и внесение его в почву, естественно, повышает содержание в почве фосфатов, которое при длительном внесении доходит до 1500 мг/кг. Как указывает Дабахова Е.В. (2005), содержание подвижных фосфатов в почвах, прилегающих к крупным птицефабрикам, на порядок и более выше, чем в аналогичных почвах, находящихся под влиянием традиционной системы земледелия (Изерская JI.A., Цыпарева JI.K., 1996; Титова В.И., Шафронов О.Д., 1996; Титова В.И., Варламова Л.Д., 2002). Как показано Бахаревым A.B. (2011), на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах (птицефабрика «Сеймовская») содержание подвижных фосфатов при длительном применении помета в дозе 20 т/га привело к увеличению подвижных фосфатов до 2500 мг/кг и миграции фосфатов до глубины 60 см.

Из неблагоприятных показателей фосфатного режима почв урожай могут лимитировать активность и количество подвижных фосфатов, скорость их выхода из твердой фазы в раствор, прочность связи фосфатов с твердой фазой, неблагоприятное соотношение фосфатов с другими элементами питания (Савич В.И., 1987, 2010).

При применении высоких доз органических удобрений фосфаты в твердой фазе почвы могут блокироваться органической пленкой, и это уменьшает их доступность для растений.

При этом влияние на подвижность фосфатов специфического органического вещества почв отличается от влияния различных органических удобрений и обусловлено, как прочностью связи фосфатов с определенными почвами, так и с функциональными группами органического вещества почв и вносимых в почву органических удобрений.

Детальные исследования фосфатного режима почв, в зависимости от содержания в них органического вещества, в последние годы проведены Кольцовой Г.А. (2001), а в зависимости от высоких доз органических удобрений Титовой В.И. (2009, 2005).

Птичий помет содержит при естественной влажности 1-2% Р205 и при внесении его высоких доз в почву в ней значительно увеличивается содержание фосфатов различной прочности связи. При этом, при принятых дозах внесения птичьего помета его содержание в почве увеличивается выше пределов, необходимых для получения возможной по климатическим условиям урожайности. С течением времени калий и азот из помета в значительной степени мигрируют (калий в водную среду, азот - в водную и воздушную среды - ЫОз и ЫНз). Соотношение в почвах №Р:К изменяется в неблагоприятную сторону.

Высокие дозы фосфора приводят к связыванию меди, никеля, цинка в трудно-растворимые осадки, что может приводить к их недостатку для питания растений. При высоких дозах птичьего помета он частично мигрирует в виде комплексных соединений в водную и воздушную среды. Это приводит к нарушению экологической обстановки. Для оптимизации ситуации необходим точный расчет поглотительной способности разных почв к компонентам птичьего помета (в том числе и к фосфатам).

Рядом авторов установлены зависимости подвижности фосфатов в почвах от доз органических удобрений и пожнивных остатков. Горбылева А.И. с соавторами (2000) установила, что сорбционная емкость почв по отношению к катионам сильно зависела от степени гумусированности, составляя от 10,9 мг-экв/100 г при 1,2-1,8% гумуса до 51,2 г-экв/100 г при 12-14% гумуса. Данный показатель увеличивался при внесении навоза и не изменялся в результате применения минеральных удобрений. В то же время, применение навоза на делянках с наибольшей гумусированностью усиливало минерализацию гумусовых веществ и снижало количество обменных кальция и магния. Содержание обменного калия возрастало при совместном внесении навоза и минеральных удобрений. Согласно данным авторов, повышение гумусированности и применение навоза увеличивало содержание подвижных фосфатов и увеличивало поглотительную способность по отношению к фосфатам.

По данным Ишкаева Т.Х. (2008), в 3-ем году последействия внесения птичьего помета продолжалось положительное влияние на агрохимические свойства почвы. Об этом можно судить и по фракционному составу фосфатов. Доля фосфатов 1 и 2 группы (Са-PI) и (Ca-PII) была значительно выше (14,9-16,8% от общих фракций), чем на контроле (10,5%), от каждой тонны внесенного органического удобрения к концу 3-го года образовалось в почве, соответственно дозам, 75,8 и 100 кг прогумусовых веществ. Экономическая и энергетическая оценка показала, что на 1 рубль дополнительных затрат приходится 1,03-1,14 руб. чистого дохода, а коэффициент энергетической эффективности прибавок урожая составляет 1,47-1,66 единиц.

Изменение отношения в почве Сорг : Рорг вызывает и изменение степени минерализации в почве органических фосфатов. Как показано Титовой В.И. с соавторами (2005), использование растениями запасов почвенных фосфатов изменяется для дерново-подзолистых почв в пределах от 1,8 до

6,3% (почва, длительное время удобряемая птичьим пометом) и 5,5-7,2% (почва, предварительно в течение 20 лет удобряемая жидким свиным навозом) до 7,6% на светло-серой лесной, не удобренной почве.

Авторами установлено, что продолжающееся использование птичьего помета на почвах с высоким содержанием фосфора сопровождается повышением урожайности (17-175% к урожайности на контроле) и обеспечивает ежегодную прибавку урожая 18-30 ц кормовых единиц с 1 га. Применение азотных и калийных удобрений (ЫшКгоо) на почвах, высоко обеспеченных фосфором в результате систематического удобрения птичьим пометом, дает прибавку 13-17 ц/га. Установлено, что при сверхвысокой обеспеченности почв фосфором (до 400 мг/100 г) рост урожайности сдерживается недостатком в почве азота и калия.

Разные фракции фосфатов в неодинаковой степени обусловливают урожай с/х культур. По данным Кольцовой Г.А., Хазиева Ф.Х., Габбасовой И.М. (2001), существуют достоверные математические связи содержания различных фракций фосфатов с урожаем яровой пшеницы.

С нашей точки зрения, низкая зависимость урожая от содержания фосфатов кальция была обусловлена тем, что опыты проводились на черноземах со значительной долей 3-замещенных фосфатов кальция.

В то же время, при внесении очень высоких доз птичьего помета в почву возможно и зафосфачивание почв. Учитывая возможность зафосфачива-ния почв, Титова В.И. с соавторами (2004) предлагает дополнительные градации содержания подвижных фосфатов по Кирсанову: 251-500 мг/кг; 5011000; 1001-2000; 2001-3000; > 3000 мг/кг. Автор считает, что для оценки степени техногенной фосфатизации почвы в 100-балльной шкале можно воспользоваться следующей формулой: Б = (СФон/СВх)Ю0, где Сфон - фоновое (оптимальное) содержание подвижного фосфора в почве.

Если деградация почв характеризуется увеличением значения показателя во времени, то период деградации рассчитывается по формуле: Тс! =

Хмах - Xs)-T/(Xf - Xs), где Td - период деградации, годы; ХМах - значение критерия деградации, соответствующее 4 баллу; Т - временной период между двумя обследованиями; Xf - текущее значение критерия деградации; Xs -значение критерия деградации при предыдущем обследовании.

Однако, как утверждает автор (Титова В.И., 2005), очень высокое содержание фосфора (РШо, Р2200) при недостатке азота и калия показало отсутствие фитотоксичности для большинства культур.

В то же время, по мнению ряда исследователей, чрезмерное содержание фосфора в почвах представляет опасность с экологической точки зрения. При содержании 400-1000 мг подвижных фосфатов на 1 кг почвы может наступить депрессия растений, а при 4000 мг - их гибель (Кудеяров В.Н. и др., 1984; Изерская Л.А. и др., 2003).

При определенном накоплении фосфора в тканях растений отмечается резкое снижение прироста биомассы. Кроме того, при одностороннем обогащении почв тем или иным элементом может наблюдаться нарушение баланса элементов питания за счет антагонизма ионов, перевода дефицитных элементов в недоступное растениям состояние при воздействии элемента, находящегося в избытке, и другие процессы, негативно влияющие на рост и развитие растений (Кулаковская Т.А., 1990; Кинжаев P.P., 2004).

Отрицательное влияние избытка фосфатов на свойства почв отмечается в монографии Духанина Ю.А. и Савича В.И. (2005). Как отмечает Дабахова Е.В. (2005), биогеохимический цикл фосфора значительно менее замкнут и менее обратим, а, следовательно, менее устойчив, чем циклы воды, углерода, азота, серы. Поэтому последствия загрязнения местности избытком органического вещества, содержащего фосфор, особенно чувствительны (Ковда В.А., 1985; Botkin D.B., 1989).

Изменение состояния тяжелых металлов в почвах при внесении в них помета

Загрязнение почв тяжелыми металлами является одним из факторов уменьшения плодородия почв и ценности земель. Это обусловлено падением при загрязнении биопродуктивности угодий, ухудшением качества сельскохозяйственной продукции (растениеводства, овощеводства, животноводства, птицеводства), загрязнением тяжелыми металлами водной и воздушной среды. Все это существенно влияет на здоровье человека, что, в конечном итоге, причиняет экономические убытки.

При загрязнении почв тяжелыми металлами ухудшается их фосфатный режим, в связи с образованием трудно-растворимых осадков фосфатов, ухудшается азотный режим, в связи с ингибированием микроорганизмов, ослабляется гумусонакопление, в связи с меньшим поступлением растительных остатков в почву, происходит ингибирование микробиологической активности, требуются дополнительные дозы СаСОз для осаждения тяжелых металлов. Все вышеизложенное определяет необходимость дополнительных затрат на окультуривание почв и меньшую эффективность применения минеральных удобрений и, в целом, антропогенного воздействия.

В настоящее время опубликовано значительное количество работ, посвященных загрязнению почв тяжелыми металлами, их влиянию на свойства почв, биопродуктивность угодий, микробиологическую активность (Черных H.A., 2002). В ряде работ рассматривается изменение содержания и подвижности тяжелых металлов в почвах при применении удобрений и мелиорантов, в том числе и при применении органических удобрений (Цыганов А.Р., 2008). Однако, работ, в которых рассматривается изменение подвижности тяжелых металлов в почвах при использовании высоких доз куриного помета, почти нет (Дабахова Е.В., 2005). Это послужило обоснованием для выполнения работы.

Согласно литературным данным, применение удобрений приводит к увеличению концентрации тяжелых металлов в почвах. При этом для Московской области доля минеральных удобрений в поступлении тяжелых металлов в почве составляет 2-8% каждого элемента об общего прихода, доля органических удобрений находится в пределах 28-62%, известковых - 1242% и атмосферных осадков - 10-28%.

Свинец поступает в основном с известковыми материалами (40-42%) и атмосферными осадками (28-35%), цинк - с органическими удобрениями (4961%) и атмосферными осадками (20-21%), кадмий - с органическими удобрениями (46-50%), с известковыми материалами (20-32%) и с атмосферными осадками (16-26%), хром поступает в основном с органическими удобрениями (62-63%) и с известью (34-36%).

С каждым килограммом питательных веществ минеральных удобрений, применяемых в Московской области, вносится свинца 19 мг, цинка -14,5 мг, кадмия - 4,5 мг, никеля - 22,2 мг и хрома - 6,1 мг (Праздников С.С., 1996).

Однако, учитывая дозы удобрений, увеличение валового содержания тяжелых металлов в почвах, в связи с применением удобрений, невелико. В то же время, поступление тяжелых металлов в почву с органическими удобрениями может быть достаточно велико и достигает 90 г/га поступления по цинку, 20 г/га - по свинцу и 20 г/га - по меди на 1 т внесения помета 20% влажности (Черных H.A., 2002). При сверхвысоких дозах до 400 т/га органических удобрений и, в частности, птичьего помета загрязнение еще больше возрастает.

Очевидно, внесение высоких доз органических удобрений увеличивает содержание подвижных форм тяжелых металлов в почве не только в связи с их поступлением в почву, но и в связи с увеличением подвижности за счет комплексообразования с органическими лигандами (Савич В.И., 2001).

Черных Н.А. (2002) отмечает, что органические удобрения, как правило, характеризуются невысокими концентрациями большинства тяжелых металлов. Однако, элементы, играющие важную физиологическую роль в жизни растений (Mn, Zn, Си) присутствуют в помете в значительных количествах.

В работе Орлова Д.С. и др. (1995) приводятся экологические нормативы на содержание тяжелых металлов в компостах органических удобрений, мг/кг: Cd - 20, Со - 100, Сг - 750, Си - 1000, Hg - 16, Mn - 3000, Mo - 50, Ni - 300, Pb - 750, Zn - 2500. Однако, при длительном их применении опасность загрязнения сохраняется.

Поступление тяжелых металлов за счет органических удобрений в почвы Московской области иллюстрируют данные Аристархова А.Н. (2000) (таблица 1).

Таблица 1

Среднегодовое поступление тяжелых металлов в агроценозы почв

Московской области (Аристархов А.Н., 2000), кг/ га

Источники Годы РЬ Zn Си Cd органические удобрения 1981-1990 28,7 120,0 23,8 10,9

1990-1994 20,9 87,1 17,9 7,9

S 1981-1990 123,0 240,4 49,0 23,9

1990-1994 97,1 192,0 35,5 15,8

Как видно из представленных данных, с органическими удобрениями поступает в почву значительное количество тяжелых металлов. При сверхвысоких дозах таких удобрений и, в частности, птичьего помета до 400 т/га загрязнение еще больше возрастает. В среднем при естественной влажности помет кур яичного направления содержит азота - 1,2-2,7%, фосфора - 1-2%, калия - 0,6-0,8%. В помете бройлерных кур фосфора больше, чем калия. Содержание микроэлементов в пересчете на 20% сухое вещество составляет: бор - 5,0-8,2 мг/кг; медь - 6,1-16,7; марганец - 35,5-91,6; молибден - 0,25

0,36; цинк - 51,5-127,8; железо - 273,7-601,9 мг/кг (Паникар И.И., 1988; Титова В.И., 2004).

В работах Ганжары Н.Ф. и Озеровой М.С. (1993) показано, что в составе легкоразлагаемого органического вещества почв содержание тяжелых металлов составляет от 0,6 до 77% от их подвижных форм и 0,1-9% от валового содержания. При этом содержание тяжелых металлов в составе ЛОВ превышало их концентрацию в растениях в 3-95 раз: по Ъп, РЬ - в 2-14 раз; Си - в 15-48 раз; по Сё, Сг - в 52-95 раз. Лукин С.М. и Касатиков В.А. (2004) отмечают, что в основе взаимодействия тяжелых металлов с дерново-подзолистыми почвами, удобряемыми осадками сточных вод (25 т/га сухого вещества), лежат явления комплексообразования.

Внесение осадков сточных вод на супесчаную почву с содержанием гумуса 0,8-3,2% показало, что при увеличении гумусированности почв уменьшалась, как подвижность тяжелых металлов в почвах, так и их поступление в растения (Хп в 2,3-3,6 раза, С<3 в 3 раза).

Рядом авторов отмечается уменьшение содержания в почве подвижных соединений тяжелых металлов при внесении в почву больших доз органических удобрений и органоминеральных смесей. Так, Цыганов А.Р. с соавтораI ми (2008) для уменьшения содержания подвижных форм тяжелых металлов в почвах использовал органоминеральную смесь с высокой емкостью катион-ного обмена. Внесение такой смеси в дозе 60 т/га на сильно загрязненных почвах снизило содержание подвижных форм меди в 1,7 раза, цинка в 2,3 раза, свинца и кадмия в 1,7 раза.

В работе Бушуева Н.Н. (2004) показано, что при загрязнении тяжелыми металлами дерново-подзолистых почв наблюдается 2 горизонта их аккумуляции - в пахотном и иллювиальном горизонтах. Миграционная способность вниз по профилю увеличивалась с облегчением гранулометрического состава почв. При этом применение навоза не приводило к увеличению подвижности тяжелых металлов в почвах. В то же время, установлено образование комплексных соединений Cd, Zn с органическими лигандами гуминовых кислот.

Состояние тяжелых металлов в почвах

Тяжелые металлы в почвах могут находиться в твердой, жидкой и газообразной фазах, а также связаны с растениями, микроорганизмами, насекомыми, другими группами живых организмов. При этом, они могут быть в виде ионов, комплексов и ассоциатов, как в жидкой, так и в твердой фазе. Поглощение твердой фазой почвы возможно ионов, комплексов и ассоциатов по типу осадкообразования, комплексообразования, ионного обмена; за счет физической сорбции при достаточно большой молекулярной массе комплексов и малой плотности их заряда. При высокой концентрации тяжелых металлов в растворе и достаточной для образования осадков концентрации анионов происходит осадкообразование. Ионообменное поглощение тяжелых металлов наблюдается при невозможности осадкообразования, в связи с малой концентрацией тяжелого металла, недостаточной концентрацией аниона, образующего осадок, при образовании более прочных соединений в результате ионного обмена, при невозможности образования осадков, в связи с условиями рН и Eh, концентрацией других ионов, в связи с медленной скоростью процесса осадкообразования.

Ниже приведена, в качестве иллюстрации, часть литературных данных, подтверждающих наличие тяжелых металлов в почвах в форме различных указанных соединений. Черных Н.А.(2002) установила, что форма поступления тяжелых металлов в почву влияет на их трансформацию только на начальных этапах этого процесса; в дальнейшем, она определяется типом почвы и свойствами самих элементов. Как показано в работах Горбатова B.C., Зырина Н.Г. (Цаплина М.А., 1991; Обухов А.И., 1983), процесс специфической адсорбции ТМ почвой сопровождается выделением протонов в почвенный раствор. При взаимодействии лигандов ТМ с кислыми почвами происходит реакция ТМО + 2Н+ ТМ2+ + Н20 или частичное растворение - диссоциация ТМ(ОН)2 образующегося в результате реакции гидратации.

Концентрация ТМ в почвенном растворе часто рассчитывают по диаграммам растворимости их осадков (Воробьева Л.А., 1982; Спозито Г., 1984). Однако, Цаплина М.А. (1991) указывает на возможность обволакивания частиц оксидов ТМ продуктами взаимодействия с почвенным раствором, дисперсным почвенным материалом, а также старением осадка оксидов. Этими же процессами может определяться и несоответствие концентраций металлов в водной вытяжке из почв тем величинам, которые рассчитываются по диаграммам растворимости их оксидов.

По Горбатову В.Т. (1988), трансформация оксидов тяжелых металлов в почвах представляет собой суммарный процесс следующих изменений: 1) преобразование неустойчивых в воде оксидов в гидроксиды, карбонаты, гидрокарбонаты; 2) растворение указанных соединений и адсорбция катионов тяжелых металлов твердыми фазами почв; 3) образование фосфатов тяжелых металлов, если для этого имеются условия.

Комплексные соединения почв в значительной степени определяют рост и развитие сельскохозяйственных культур, генезис почв и состояние экологических систем. В конечном итоге, процессы, происходящие в почве и в системе почва-растение, связаны с образованием комплексных соединений. Во всех случаях такие соединения образуются и при применении органических удобрений. Учитывая, что в почве возможно образование 200-300 комплексов, в первом приближении, для оценки влияния комплексообразования на состояние тяжелых металлов в почвах рассчитывают комплексообразую-щую способность почвенного раствора. Она определяется константами устойчивости образующихся комплексов и количеством в почвенном растворе функциональных групп, участвующих в комплексообразовании. Отрицательный логарифм констант нестойкости гуминовых и фульвокислот с поливалентными металлами составляет порядок 0-15. Для комплексов с водорастворимым органическим веществом почв эти величины равны 10-20 (Карпухин А.И., 2004).

Знание комплексообразующей способности почвенного раствора конкретной почвы позволяет рассчитать эффективную растворимость имеющихся в ней осадков тяжелых металлов. Расчет растворимости осадков, с учетом образования комплексов поливалентных металлов с фульвокислотами, выполнен в работе Дегтяревой А.К. (2010) под руководством Мотузовой Г.В. При этом устойчивость комплексных соединений тяжелых металлов с органическим веществом почв, в значительной степени, зависит от рН среды. Орлов Д.С. (1992) приводит следующую возможную зависимость устойчивости комплексов кадмия с гумусовыми кислотами от рН: ^К [С(1(ГК)2] = 6,25 + 0,63 (рН - 5), т.е. логарифм константы устойчивости этого комплекса повышается на 0,63 единицы на каждую единицу рН. В целом, высокомолекулярные фульватные комплексы состава Ме:ФК=1:1 более устойчивы с ростом рН (Варшал Г.М., 1992). При загрязнении почв тяжелыми металлами увеличивается содержание в почве их валовых и подвижных форм.

При значительной техногенной нагрузке и интенсивном сельскохозяйственном производстве, ведущим к значительным объёмам поступления ТМ и увеличению содержания гумуса и величины рН, в огородных почвах г. Тулы в иммобилизации марганца возрастает роль карбонатов и процесса специфической адсорбции элемента, а также органического вещества, в связывании цинка - карбонатов, специфической адсорбции и гидроксидов железа и марганца, в иммобилизации свинца принимают участие все рассматриваемые компоненты почвы (Переломов Л.В., 2001).

По данным авторов, обменные процессы играют наиболее существенную роль в первичном связывании техногенных форм ТМ, поступающих в почву в виде хорошо растворимых соединений. При различных уровнях загрязнения металлом происходит изменение роли компонентов почвы в иммобилизации элемента. При низком уровне загрязнения по сравнению с незагрязнённой почвой увеличивается процентное содержание фракции цинка, связанной с органическим веществом, гидроксидами Ре и Мп, и обменной формы элемента и уменьшается доля остаточной фракции. При среднем уровне загрязнения доля цинка, связанного с гидроксидами Ре и Мп, не изменяется, доля металла, связанного с органическим веществом, и остаточной фракции - уменьшается, обменной - увеличивается. При высоком загрязнении металлом увеличивается процентное содержание цинка в мобильных и уменьшается в консервативных фракциях (связанной с гидроксидами Ре и Мп, органическим веществом и остаточной).

Повышенное содержание тяжелых металлов в почвах приводит к деградации почв и к ухудшению экологического состояния всех компонентов экологической системы (водной и воздушной среды, микробиологической активности, растительного покрова, животного мира и т.д.). Однако, несмотря на большое количество работ, посвященных этой проблеме, ряд вопросов оценки предельно допустимых концентраций тяжелых металлов в почвах, путей оптимизации обстановки является спорным.

Тяжелые металлы в почве закреплены в основном по типу ионного обмена, комплексообразования, осадкообразования, и их переход из твердой фазы в воздух, раствор, растения определяется эффективными константами ионного обмена, комплексообразования, эффективными произведениями растворимости осадков. Рассматриваемые параметры зависят от рН и ЕЙ среды, ионной силы раствора, гранулометрического и минералогического состава почв, гумусированности и ряда других факторов внешней среды и свойств почв. Очевидно, что оценка предельно допустимых концентраций тяжелых металлов в почвах по их валовому содержанию является очень приближенной. Разработка градаций с учетом рН среды и гранулометрического состава, конечно, необходима, но недостаточна (Савич В.И., 2004).

В почвенном растворе тяжелые металлы также могут находиться в виде коллоидов, ассоциатов, комплексов, в ионной форме, и влияние их на биоту почв, растения и процессы ионного обмена в почвах существенно зависят от их формы в растворе. Как правило, во всех почвах встречаются и положительно, и отрицательно заряженные комплексные соединения тяжелых металлов с органическими и неорганическими лигандами (Савич В.И., 2001).

Для оценки совместного влияния тяжелых металлов на компоненты экологической системы используют вычисления сводного показателя загрязнения Саета. Однако в разных диапазонах концентраций и при разном сочетании свойств почв и концентраций других тяжелых металлов влияние последних на процессы, протекающие в экологической системе, отличаются. Проявляются не только процессы синергизма, но и антагонизма. Каждый тяжелый металл влияет на изучаемый процесс в определенной степени. Необходимо учитывать вес влияния этого металла на ожидаемый эффект.

При оценке влияния тяжелых металлов на компоненты биогеоценозов и агрофитоценозов учитывают их концентрации в почве и в различных вытяжках, т.е. учитывают трансформацию, миграцию и аккумуляцию вещества, но не учитывают аналогичные изменения энергии и информации в системе.

Накопление тяжелых металлов в почвах приводит к изменению их свойств. Накопление тяжелых металлов уменьшает биопродуктивность угодий и одновременно ингибирует ферментативную и микробиологическую активность, что ведет к уменьшению накопления гумуса, уменьшению ком-плексообразующей и структурообразующей способности, биологической активности почвенного раствора. Это уменьшает устойчивость почв к переуплотнению, развитию оглеения и, в конечном итоге, ограничивает и устойчивость почв к загрязнению. Накопление в почве тяжелых металлов ведет к увеличению их подвижности, к проникновению в более глубокие слои почвенного профиля, к загрязнению растительности, к угнетению биоты, к увеличению содержания тяжелых металлов в грунтовых водах. При этом различные почвы имеют неодинаковый характер трансформации в них тяжелых металлов и характеристическую буферность.

При действии тяжелых металлов на биоту почв и растения проявляются эффекты их взаимодействия. Аддитивное действие - это суммарный эффект смеси, равный сумме эффектов действующих компонентов. При потенцированном действии (синергизме) компоненты смеси действуют так, что одно вещество усиливает действие другого. Антагонистическое действие -эффект комбинированного действия меньше ожидаемого. Одно вещество ослабляет действие другого. При независимом действии комбинированный эффект не отличается от изолированного действия каждого яда в отдельности. Преобладает эффект наиболее токсичного вещества. Сенсибилизация - это состояние организма, при котором повторное воздействие вызывает больший эффект, чем предыдущее. К веществам, вызывающим сенсибилизацию, относятся бериллий и его соединения, карбонаты никеля, железа, кобальта, соединения ванадия и т.д.

Загрязнение почв тяжелыми металлами приводит к изменению ферментативной и микробиологической активности почв. Увеличение содержания тяжелых металлов в почвах сопровождается изменением в ней активности ферментов. Это иллюстрируется данными следующей таблицы.

Таблица 2

Активность инвертазы и фосфатазы пахотного слоя различной степени загрязненных почв (Григорян К.В., 1990)

Степень загрязнения : : Уменьшение активности ферментов в % от незагрязненной почвы инвертаза фосфатаза слабозагрязненная 19,7 22,1 среднезагрязненная 46,7 38,8 сильнозагрязненная 66,4 64,6

Загрязнение почв тяжелыми металлами в значительной степени влияет на микробиологическую активность почв. Изучение взаимодействия тяжелых металлов и микроорганизмов почвы имеет первостепенное значение, т.к., во-первых, микроорганизмы находятся у истоков трофической цепи, по которой металлы могут попадать в высшие организмы; во-вторых, почвенные микроорганизмы являются обязательными компонентами всех наземных биоценозов, и необходимость изучения воздействия химических веществ на микрофлору не вызывает сомнения. Наконец, с помощью микроорганизмов можно контролировать степень загрязнения почв ТМ, т.е. использовать микроорганизмы в качестве индикаторов загрязнения (Звягинцев Д.Г., 1996, 1997). В проведенных исследованиях была выявлена 4-степенная реакция микробной системы почв на загрязнение ТМ.

Эта закономерность носит универсальный характер. Величина зон реакции зависит как от свойств почв, так и от природы загрязнителя. Причем, величина зоны гомеостаза служит критерием устойчивости почвы к антропогенному воздействию. Различные почвы имеют разные граничные дозы зон реакции микробной системы (Левин Ф.И., Звягинцев Д.Г., 1997). Предложенная 4-степенная градация реакции микробной системы почв позволяет оценить степень устойчивости данной почвы к загрязнению. Для такой оценки наиболее важную роль играет величина зоны гомеостаза. Широкая зона гомеостаза говорит о высокой потенциальной устойчивости почвы к воздействию загрязнителя, узкая зона гомеостаза свидетельствует о низкой буферно-сти почвы. По устойчивости к загрязнению почвы выстраиваются в привычный зонально-генетический ряд с минимумом устойчивости в подзолистой почве и максимумом - в черноземе. Зона гомеостаза в черноземе в 100 раз шире, чем в подзолистой почве, что соответствует зональным особенностям этих почв количеству гумуса, поглотительной способности почв, их буферной емкости и почвенному плодородию.

Различные соединения ТМ влияют на почвенную биоту неодинаково. Как правило, их токсичность зависит от растворимости. Подвижные формы соединений имеют большую активность, чем слаборастворимые. По токсичности в общем виде ряд тяжелых металлов можно представить в следующей последовательности: Щ > Сё > № > Си > РЬ (Звягинцев Д.Г. и др., 1996,

1997; Савич В.И., 2004). Зависимость токсичности от формы соединений тяжелых металлов можно представить в следующем порядке: ртуть - нитрит > сульфат > сульфид > кадмий - ацетат > оксид > никель - нитрат > медь - ацетат > свинец - ацетат > оксид.

Ряд тяжелых металлов вызывает мутации у микроорганизмов - Сё, Со, Сг, Бе, Мп, РЬ, 2п; у растений - Сё, Си, Бе, Со, Мп, N1, РЬ, у млекопитающих - Сё, Со, Сг, Мп, РЬ, Ъп (Черных Н.А., 2002).

Влияние высоких доз органических удобрений на поступление тяжелых металлов в растения

Середа Н.А. с соавторами (2008), изучая накопление свинца и кадмия в сельскохозяйственной продукции при использовании органических и фосфорных удобрений на черноземе, установил, что значительное количество тяжелых металлов накапливают сорные растения, особенно на фоне сидера-тов (22,5 т/га), по сравнению с внесением навоза (42 т/га полуперепревшего навоза) и с контролем. Авторы делают вывод о том, что органические удобрения впоследствии могут способствовать значительному накоплению свинца и кадмия в растениях.

Озерова М.С. (1994) установила, что содержание тяжелых металлов в составе ЛОВ превышает их концентрацию в растениях в 3-95 раз. По этому показателю исследуемые элементы для почв не загрязненных территорий разделились на 3 группы: 1 группа - цинк, марганец, свинец; 2 группа - никель, медь, кобальт; 3-я - кадмий, хром. Количество этих элементов в составе ЛОВ превышает их концентрации в растениях для 1 группы - в 2-14 раз; для 2 группы - в 15-48; для 3 группы - в 52-95 раз. Для загрязненных территорий эта закономерность нарушается, в связи с изменением экологической ситуации в почвах. Ориентировочные уровни среднего высвобождения большинства определяемых элементов из состава ЛОВ в несколько раз превышают их валовой вынос с урожаем.

Как указано в работе «Тяжелые металлы в системе почва-растение» (1997), наиболее чувствительны к загрязнению кадмием салат, шпинат, лук, укроп, петрушка; менее чувствительны - огурцы, томаты, кабачки; еще менее чувствительны - свекла, морковь, капуста, лук (репка), турнепс, редис. Достаточно устойчивы - картофель, пшеница, кукуруза, ячмень, овес, рожь, бобы, горох.

Поступление тяжелых металлов в растения зависит от селективности к ним корневых систем и степени прочности связи с почвой. Дмитраков Л.М. (2010) считает, что поступление свинца в растения определяется барьерной функцией корневой системы. По данным автора, содержание физической глины 10-52%, органического углерода 0,3-3%, ЕКО = 7-37 мг-экв/100 г почвы обусловливают нормальное функционирование корневого барьера. При более низких показателях происходит снижение протекторных функций почв по отношению к свинцу, что приводит к исчерпанию барьерной емкости корневой системы, и концентрация металла в надземной части резко возрастает.

Автором установлено, что возрастающие доли свинца в почвах приводили к снижению эвапотранспирации. Это явление имеет сложный характер, связанный с торможением роста и физиологическими изменениями в растениях, нарушением водного обмена растений вследствие снижения гидравлической проводимости корней и водоудерживающей способности листьев, а также вследствие «концентрационного иссушения почвы».

Средние коэффициенты биологического поглощения тяжелых металлов составляют следующие величины: Ъх\ - 10,8; Мл - 7,5; Си - 4,2; 8п - 2,0; № -0,9; Со - 0,8; Ре - 0,2; Сё - 0,1; РЬ - 0,6 (Водяницкий Ю.Н., 2009). В то же время, Овцинов В.И. (1997) отмечает, что защитные механизмы растений вступают в действие лишь при высоких уровнях загрязнения почв тяжелыми металлами (3-5 ПДК). Поступая в растения, тяжелые металлы естественно, влияют на их рост и развитие, биопродуктивность угодий.

Муха Д.В. и Стифеев А.И. с соавторами (2003) отмечают, что воздействие тяжелых металлов на систему почва-растение возрастает в ряду: Zn - Ni -Cr - Со - Си - Pb - Hg. Авторами установлено, что на черноземных почвах, загрязненных тяжелыми металлами, наблюдается снижение урожайности зерновых на 20-30%; сахарной свеклы на 35%; картофеля - на 47 и бобовых -на 40%.

По данным, полученным для Курской области, сохранение современной тенденции накопления тяжелых металлов приведет к массовому загрязнению черноземов области свинцом через 20-40 лет, медью и цинком - через 100-150 лет, кобальтом, молибденом и кадмием - через 200-400 лет.

Аристархов А.И. (2000) отмечает, что на дерново-подзолистой супесчаной слабоподзолистой почве внесение 300 мг/кг Z11SO4, 150 - CuS04; 100 — (СН3СОО)2РЬ; 5 мг/кг - (CH3COO)2Cd под картофель привело к гибели урожая во всех вариантах опыта, где не была внесена доломитовая мука в дозе 2,5 гидролитической кислотности. Внесение 100 т/га торфо-навозного компоста не обеспечило сохранение растений. Это подтверждают и данные автора, приводимые в таблице 3.

Таблица 3

Влияние тяжелых металлов и агрохимических приемов на величину урожая (Аристархов А.Н., 2000), ДП2, ср/с - ОК2

Вариант Урожай, ц/га картофель кукуруза кормовая свекла фон NiooPsoKso 478 449 243 фон + ТМ 478 217 10 фон + ТМ + СаСОз 440 275 131

ТМ - Zn - 3000; Cd - 5; Си - 100; Pb - 100

Как видно из представленных данных, повышение содержания тяжелых металлов в почвах снижает урожай отдельных с/х культур в неодинаковой степени. Однако при этом во всех случаях отмечалось ухудшение качества урожая.

По данным Ринькиса Г.Я. (1976), снижение продуктивности растений на 20% наступает при следующей концентрации элементов: Fe - 150 мг/л; Си - 7; Zn - 15; Мп- 50 мг/л.

Влияние тяжелых металлов на экологическое состояние агрофитоцено-зов и биогеоценозов определяется содержанием их валовых форм, подвижных и водорастворимых форм в почвах. Степень этого влияния на компоненты биогеоценоза зависит также от сочетания свойств почв, климатических условий и устойчивости к загрязнению отдельных компонентов экологической системы.

Высокие дозы птичьего помета неоднозначно влияют на содержание тяжелых металлов в почвах. С одной стороны, помет содержит небольшое количество тяжелых металлов. По данным Мачадо М.А. (1998), с 10 т помета в почву в среднем поступает 3,5 г свинца, 4,5 г никеля, 1 г хрома, 85 г цинка, 8,5 г меди, 0,85 г кадмия. С другой стороны, органические удобрения увеличивают емкость поглощения почв, оптимизируют питательный режим, что приводит к уменьшению подвижности тяжелых металлов в почве и к меньшему поступлению их в растения (Минеев В.Г., 1993; Панки М.С., 2004; Tjell J.C., 1981).

По данным Кинжаева P.P. (2004), при этом возрастает и физиологическая защитная функция самих растений. В связи с увеличением биомассы, в связи с эффектом разбавления уменьшается и количество токсикантов на единицу продукции (Wallace А., 1979). В то же время, в дерново-подзолистых супесчаных и песчаных почвах при применении повышенных доз органических удобрений накопление в урожае свинца и кадмия значительно возрастало (Бокова М.И. и Ратников А.Н., 1995).

С нашей точки зрения, применение птичьего помета, в первую очередь, будет увеличивать долю подвижных форм тяжелых металлов, в связи с образованием комплексов. Аналогичные выводы получены Petruzzelli G. (1978), Tiller K.G. (1989).

Таким образом, некоторые исследователи высказывают мнение, что применение удобрений может привести к загрязнению почв тяжелыми металлами (Кудеяров В.Н. и др., 1984; Минеев В.Г., 1988; Демин В.А., 2003). Однако другие авторы придерживаются противоположной точки зрения (Ов-чаренкоМ.М., 1995).

В составе любых органических удобрений имеются тяжелые металлы, которые могут загрязнять почву, растения и грунтовые воды, поэтому при длительном применении высоких доз органических удобрений можно ожидать увеличения общего содержания тяжелых металлов в почве.

В то же время, органические удобрения, чаще оптимизируя агрохимические свойства почвы, влияют на подвижность тяжелых металлов, которая определяет потенциальную опасность загрязнения ими растительной продукции и грунтовых вод, в большинстве случаев снижая ее, т.е. органические удобрения могут стать фактором детоксикации загрязнения тяжелыми металлами почв (Минеев В.Г.и др., 1993; Мачадо М.А., 1998; Панин М.С., 2004; Т]е11 ТС. е1 а1, 1980; ДабаховаЕ.В., 2005).

В целом, накопление тяжелых металлов в почве, вследствие применения органических удобрений, и, в частности, птичьего помета зависит от ряда факторов: длительности применения, свойств почвы и т.д. Однако экспериментальных данных, позволяющих сделать количественную оценку данных взаимосвязей, в настоящий момент времени явно недостаточно (Дабахова Е.В., 2005).

Изменение микробиологической активности в почвах при внесении в них помета

Внесение птичьего помета в почву приводит к существенным изменениям ее микробиологической активности и опосредовано ко всем процессам трансформации, миграции и аккумуляции в почве вещества, энергии и информации. Это обусловлено, как поступлением в почву большого количества питательного субстрата и энергии, так и попаданием в почву чужеродных для нее микроорганизмов, в том числе и патогенных.

По литературным данным, при напольном содержании птиц с использованием подстилочных материалов накапливается подстилочный помет с влажностью 18-60%. При клеточном содержании птиц получают бесподстилочный помет с влажностью полужидкого - 75-92%, жидкого - 93-97%, пометных стоков с влажностью более 97%. Сырой помет обладает неблагоприятными свойствами: сильным, неприятным запахом, содержит большое количество семян сорных растений, яйца и личинки гельминтов, мух, много патогенных микроорганизмов. Сальмонеллы в помете кур выживают более 100 дней, пастереллы - 30-72 дня, ли стер ии - 160 дней, микобактерии туберкулеза и кокцидии - более 12 месяцев.

Выживаемость возбудителей вирусных болезней составляет для псевдочумы - 7-30 дней, оспы - 98-182 дня, болезни Марека - более 6 месяцев. Вирус гепатита утят сохраняется в помете до 3-7 дней. В свежем помете общая микробная обсемененность достигает 170 млн. на 1 мл.

Установлено, что птицами выделяется как нормальная, непатогенная микрофлора, так и отдельные виды патогенной микрофлоры, в частности, протей, кишечная палочка, сальмонелла. По данным Всемирной организации здравоохранения навоз, помет и сточные воды животноводческих и птицеводческих предприятий могут быть фактором передачи более 100 возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, в том числе зоонозов. К тому же сами органические отходы могут служить благоприятной средой для развития и длительной выживаемости патогенной микрофлоры (Лысенко В.П., 2002; Паникар И.И., 1988; Титова В.И, 2004).

Характер эпизоотического процесса в условиях интенсивного ведения птицеводства отличается тем, что даже слабовирулентная условно-патогенная микрофлора в результате рециркуляции и частых пассажей способна повышать вирулентные свойства и создавать серьезную эпизоотическую и эпидемиологическую угрозу.

В то же время, различные биокомпосты, приготовленные на основе птичьего помета, отличаются по химическому и биохимическому составу от собственно куриного помета. Согласно изложению Сычева В.Г.и Мерзлой Г.Е. (2004), Титовой В.И. с соавторами (2004), биокомпосты, полученные ускоренными методами с соблюдением установленных параметров ферментации, представляют собой высокоэффективные органические удобрения, обеззараженные от яиц и личинок гельминтов, патогенной микрофлоры, не содержит жизнеспособных семян сорняков.

Использование современных биотехнологических приемов позволяет выращивать в аэрируемых ферментерах микробные ассоциации, которые не только проводят процесс биоконверсии, но и накапливают биофильные элементы. Для микробиологической обработки птичьего помета используют ассоциации микроорганизмов: Endomycopsis folbuligera, Erwinia sp., Pseudomonas sp., Alcaligenes sp. Известно несколько бактериальных консорциумов для введения в смесь предварительно компостированного помета и торфа на стадии ферментной обработки.

Пахненко O.A. с соавторами (2007) выделены доминанты микрофлоры торфо-пометных и торфо-пометно-опилочных компостов на разных стадиях конверсии органического вещества (при температуре от 18 до 70°С), а также в процессе остывания смеси. В дальнейшем для биоферментации были отобраны штаммы - доминанты, обладающие высокой ферментативной активностью и устойчиво развивающиеся при высоких температурах. Составлено 2 рабочих сообщества для переработки торфо-пометных и торфо-пометно-опилочных смесей.

Рядом исследований доказана перспективность использования при утилизации птичьего помета препаратов «Тамир» и «Кюссей» - активных штаммов почвенных и сапрофитных микроорганизмов. При применении препаратов при компостировании помета в буртах с соломой и торфом полезная микрофлора увеличивалась в 9 раз, а патогенная уменьшилась в 25 тысяч раз.

Отмечается уменьшение содержание патогенной микрофлоры в почве при внесении в нее удобрений на основе птичьего помета с увеличением продолжительности взаимодействия почв и удобрений. Однако, эта тенденция зависит от свойств почв, климатических условий, обработки, применяемых систем удобрений, выращиваемых культур. В значительной степени уменьшение содержания патогенных микроорганизмов в почвах при внесении в них птичьего помета зависит от антипатогенной функции почв, выражаемой в единицах известных антибиотиков. Так, например, в окультуренных черноземах количество микроорганизмов млн. (на 1 г почв) составляет 2500-3000, а в целинных дерново-подзолистых - 600-1000 (Мишустин E.H. и ДР-, 1979).

Антибиотические вещества в почве синтезирует актиномицет A.venezuelae, гриб Penicellium patutum, гриб Trichothecium roseum, Aspergillus elavatus, Вас. Mesentericus, Вас. Subtilis, Ps. Fluorescens, Ps. Nitrificans. Образование микробами-антагонистами антибиотиков в почве зависит от ее свойств, влияющих на развитие микроорганизмов (кислотность, наличие биофильных элементов и органических веществ, температура, влажность, аэрация и т.д.) (Пейве Я.В., 1961)

Наименьшая концентрация актиномицетов в почве, придающая ей антибактериальные свойства, составляет, по Красильникову H.A. (1958), для стрептомицина в черноземе - 850, в подзоле - 80 единиц на 1 г, глобиспорина в черноземе - 800, в подзоле - 80, тетрациклина в черноземе - 850, в подзоле - 400; пенициллина в черноземе - 300, в подзоле - 60. Меньшие дозы антибиотиков уже не оказывают антибактериологического действия в почве. Адсорбирование и инактивация антибиотиков в почве зависит от кислотности, Eh, емкости поглощения, других свойств почв и свойств самих антибиотиков. Например, для проявления антибактериального действия террамицина на кислых почвах требуется в 2,5 раза большие дозы, чем на нейтральных почвах. Антибиотики, обладающие свойствами оснований, как, например, стрептомицин, быстрее поглощаются почвой и инактивируются, чем антибиотики кислотного или нейтрального типа (Пейве Я.В., 1961).

Применение органических удобрений, естественно, приводит к изменению микробиологической активности почв. Так, например, Филипповой А.В. (2010) в вариантах с внесением навоза крупного рогатого скота отмечено наличие микобактерий, наличие спирилл. Во всех вариантах внесения в почву навоза и помета обнаружены свободноживущие аэробные азотфикса-торы (Azotobacter). В варианте с птичьим пометом отмечены слизистые бактерии рода Beijerinckia. Во всех вариантах обнаружены виды Bacillus vir-gulus, Bac.cereus, Bac.circulaus Clostridium polymyxa. В вариантах с внесением птичьего помета значительно увеличивалась численность Bac.cereus и Pseudomonas fluorescens, в 3-5 раз было больше аммонифицирующих видов.

Применение органических удобрений приводит и к изменению активности в почве актиномицетов. По данным Овчинникова М.Ф. с соавторами (2005), максимальной продуктивностью характеризуется агроценоз, созданный при длительном внесении в почву полного минерального удобрения в сочетании с периодическим известкованием и применением органических удобрений, где отмечено сочетание оптимальных показателей кислотности, питательного режима, содержания и качества гумуса, биологической активности, биоразнообразия актиномицетного комплекса.

Так, в кислой почве разнообразие актиномицетов составило 1,4, в известкованной - 1,4; в известкованной + навоз - 1,5. В кислой почве + NP разнообразие актиномицетов было 1,3; в известкованной с NK - 2,3; в известкованной + навоз + NK - 1,7. Однако изменения в структуре актиномицетного комплекса при совместном применении известки и навоза прослежены лишь на уровне случайных редких и иногда частных видов.

Зенова Г.М. (2000) отмечает, что комплекс почвенных актиномицетов, наряду с агрохимическими показателями почвы, может служить показателем нарушения экосистемы, связанного с применением удобрений.

Биологические тесты для оценки использования помета в земледелии Как правило, биологические тесты, в основном, являются интегральными показателями деградации и загрязнения почв, интегральными показателями состояния объекта. В этом их преимущества и недостатки.

Токсичность органических удобрений обусловлена широким спектром соединений неопределенного непостоянного состава, совместно действующим на растения. Как указывает Ванюшина А.Я. с соавторами (2010), в большинстве случаев токсичный эффект воздействия органического удобрения на растение является временным, т.к., во-первых, токсичные для растений вещества выделяются только на определенной стадии разложения органического вещества при внесении в почву и быстро инактивируются, а, во-вторых, чувствительность растения к токсинам также уменьшается со временем. Первой реакцией растения на негативные изменения в субстрате является замедление метаболизма, и, как следствие, роста.

Авторы использовали для оценки состояния компоста на основе осадка сточных вод, в качестве биотеста, кресс-салат. Показано, что степень токсичности компоста уменьшалась с течением созревания компоста. По полученным ими данным, биотестирование на прорастание корешков семян является важным и необходимым технологическим показателем зрелости компоста, т.к. напрямую отражает непосредственную способность субстрата оказывать влияние на растения. Используемый в комплексе с методами оценки стабильности, этот критерий дает четкую характеристику качества продукции. Однако этот показатель не является лимитирующим при использовании осадка сточных вод, как удобрения, без компостирования. Он лишь указывает на необходимость соблюдения определенных условий использования, таких так внесение осадка на поле за несколько месяцев до высаживания или сева сельскохозяйственных культур.

Очевидно, что и биологическая активность органических удобрений на основе птичьего помета будет зависеть от времени их ферментации или компостирования, взаимодействия с разными типами почв.

В исследованиях, проведенных на кафедре агрохимии и агроэкологии НГСХА, установлено, что длительное внесение высоких доз птичьего помета (20 т/га бесподстилочного помета 70% влажности) увеличивает биологическую активность дерново-подзолистой супесчаной и легкосуглинистой почвы (Дабахова Е.В., 2005). Как отмечает автор, органические удобрения, в т.ч. птичий помет, оказывают положительное влияние на жизнедеятельность ри-зосферной микрофлоры, увеличивают ферментативную активность почвы, дыхание и потенциальную азотфиксирующую способность почвы (Чуркин НА., 1984; Бачило Н.Г. и др., 1985, 1986; Бачило Н.Г., 1990; Белоус Н.М., 1996; Дорофеева Е.А., 2003; Благовещенская Г.Г., Духанина Т.М., 2004 и др.).

Состояние водоемов, очевидно, также может являться одним из важных биологических тестов на загрязнение почв и вод птичьим пометом. При этом целесообразно оценивать состояние водорослей, развивающихся и на почвах и в водах. Изменение видового состава, комплекса доминантов, систематической структуры на уровне отделов, экологической структуры сообщества позволяют разграничить альгоценозы.

Важным тестом на загрязнение почв является содержание нитратов в с/х продукции, адаптация растений к изменению освещения и гравитации (Савич В.И., Байбеков Р.Ф., 2007).

Обобщая литературные материалы по данному вопросу, мы считаем возможным сделать следующие теоретические положения, обусловливающие алгоритм применения биотестов для оценки влияния высоких доз птичьего помета на почву и другие компоненты экологической системы.

В качестве биотестов, можно использовать растения, микроорганизмы, биоту, животных и человека. При этом, в первую очередь, целесообразно, в качестве биотестов, использовать те объекты, состояние которых прогнозируется, которые более чувствительны к изучаемому виду загрязнения. Целесообразно оценивать влияние внешних факторов на изменение тех функций объекта, которые более чувствительны к данному воздействию, и в той фазе развития объекта, которая более чувствительна. Как правило, при угнетенном состоянии объект более чувствителен к загрязнению, чем здоровый объект.

Влияние изучаемого внешнего фактора на биологический объект зависит от сопутствующих факторов, с учетом Явлений синергизма, антагонизма, протекционизма, гистерезиса, гетерозиса. Влияние изучаемого фактора на биологический объект зависит от предыстории развития и состояния объекта, а также от кода воздействующего поля: длины волны, частоты продолжительности воздействия, градиента, закономерной смены воздействия во времени и в пространстве. С нашей точки зрения, свои селективные биологические тесты должны быть и на разную степень деградации, на разное сочетание факторов деградации.

Изменение состояния водной среды при внесении в почвы помета

Применение высоких доз птичьего помета в земледелии, складирование помета вызывает существенное загрязнение водной среды. Это обусловлено, как стекающими по поверхности водами, боковым внутрипочвенным стоком, так и миграцией продуктов трансформации помета и почв за пределы почвенного профиля в грунтовые воды. Продуктами миграции являются органические соединения, нитраты, НН4, калий, кальций, магний, поливалентные катионы, анионы (в первую очередь, фосфаты), микроорганизмы, ряд патогенов. Часть указанных продуктов не содержится в помете, но их подвижность в почве увеличивается под влиянием помета.

Закономерности водной миграции элементов в агроэкосистемах

Величина водной миграции элементов питания и токсикантов из почв зависит от химической природы мигранта, рН и Eh почв их гранулометрического состава, гумусированности, сорбционных свойств, рельефа, водного режима, выращиваемой культуры. Внутрипочвенная миграция происходит по склону, поверхностная - и в глубину почвенного профиля, и за его пределы. Поверхностная миграция выше на почвах более тяжелого гранулометрического состава.

Миграция элементов из почв зависит от дозы их внесения с удобрениями и мелиорантами, от степени насыщенности почв изучаемыми элементами. С увеличением степени насыщенности почвы исследуемым элементом его миграция возрастает. При высоких дозах внесения удобрений миграция нитратов значительно выше. С внесением одних удобрений и мелиорантов вымывание из почв других элементов, как правило, изменяется. Так, например, по данным Прокошева В.В. (2000), потери Са на дерново-подзолистых почвах составляли 12 кг/га при дозе 600 кг NPK и 7,5 кг/га - при дозе 150 кг. Ежегодные потери фосфора с инфильтрацией кальция возрастают с применением физиологически кислых и органических удобрений. Так, без удобрений потери Р2О5 на песчаной почве составляли 9,6 кг/га, а при внесении NPK + навоз - 12,3 кг/га. При внесении высоких доз удобрений величина вымывания элементов питания из почв может достигать очень значительных величин.

Миграция из лесных систем, как правило, ниже, чем из луговых. По влиянию на вымывание питательных элементов сельскохозяйственные культуры располагаются в следующей последовательности: овощи > корнеплоды > зерновые > кормовые травы. Так, согласно Петербургскому А.В. (1976), потери фосфора с поверхностными и дренажными водами под лесом составляют 0,02-0,12 кг/га в год, с пастбищ - 0,1-0,9; с участков, занятых сельскохозяйственными культурами - 1,0-5,5 кг/га в год. Калия теряется соответственно 1,7-2,7; 4,9 и 11 кг/га в год.

Увеличение доз удобрений, вносимых в почву, приводит к увеличению вымывания вносимых элементов, а, следовательно, и к увеличению их концентрации в грунтовых водах. Для разных почвенно-климатических зон величины миграционных потоков отличаются, что связано как с сорбционными свойствами отдельных типов почв, так и с водным режимом территорий. Значительной особенностью миграционных потоков отличаются орошаемые и осушаемые почвы. Описание миграции элементов в агроэкосистемах Миграция веществ по профилю почв - есть функция их количества и состояния (сродства к сорбенту, через который движется вещество), продолжительности периода миграции, количества мигрирующей воды, водопроницаемости. Она прямо пропорциональна растворимости соединений, обратно пропорциональна скорости движения воды по профилю, емкости поглощения почв (по отношению к тем типам сорбции, которые контролируют сорбцию изучаемого иона), скорости перехода ионов из твердой фазы в раствор, прямо пропорциональна градиенту концентрации изучаемого иона и других сил миграции в верхней и нижней частях почвенного профиля. При поверхностной миграции количество мигрирующих продуктов дополнительно прямо пропорционально длине склона, углу наклона, коэффициенту стока, определяемому растительностью и степенью шероховатости почв. Эти параметры оцениваются по картам рельефа, геоморфологии, картам ландшафтов.

Как правило, миграция элементов происходит под влиянием нескольких движущих сил, которые характеризуются своими векторами и скалярными величинами. Например, под влиянием гравитационного пог ля, магнитного и электрического полей, разности концентраций и т.д. При этом вектора разных движущих сил могут быть направлены в разные стороны. Суммарный эффект их действия определяется сложением векторов с учетом скалярных величин, но не величин изучаемых полей, а эффектов действия этих полей на подвижность изучаемого иона в конкретной ситуации.

Суммарный вынос биогенных веществ с водоохранной зоны определяется по формуле: Х\Упл = где - суммарный вынос биогенов с площади, кг/год; Ш -удельный вынос биогенов ьой культурой, п -количество сельскохозяйственных культур на площади водоохранной зоны, - площадь, занятая ьой культурой, га (Агроэкология, 2000).

Для трудно растворимых соединений прогноз содержания их в грунтовых водах для соединений АтВп определяется выражением: творимости соединения; ш, п - валентности; fв - коэффициенты активности ионов; СН+ - концентрация ионов водорода в растворе; КА -константа диссоциации соединения НВ <н> Н+ + В"; ЕР - поправки на комплексообразование ионов А и В (Савич В.И., 2006).

Более просто прогноз содержания ионов тяжелых металлов в грунтовых водах может быть проведен по диаграммам их растворимости. Воробьевой Л.А. и Рудаковой Т.А. (1982) показано, что уровень концентрации железа в природных водных растворах контролируется Ре(ОН)3, Ре3(ОН)8. В основу прогноза заохривания дрен авторы предлагают положить уровни ЕЬ и рН, при которых концентрация двухвалентного железа равна концентрации трехвалентного железа, соответствующей растворимости Ре(ОН)3. Тогда значения ЕЬ и рН, при которых концентрация двухвалентного железа превышает концентрацию трехвалентного, соответствующую растворимости Ре(ОН)3, будут свидетельствовать о возможном заохривании дренажной сети. В противном случае, т.е. в условиях, когда концентрация Fe(II) ниже концентрации Fe(lll), при которой образуется Fe(OH)3, заохривание не будет реализовываться.

Протекающие в почве процессы значительно сложнее. В литературе при оценке влияния тяжелых металлов на почву и биоту учитывают их содержание. В то же время, процессы взаимодействия тяжелых металлов с почвой и биотой зависят также от знака заряда их соединений и констант устойчивости образующихся комплексных соединений.

Миграция соединений в значительной степени зависит и от температуры почв. Так, например, по данным Донских И.Н. (1982), в годы с сухим и жарким летом концентрация катионов в грунтовых водах убывала в ряду: Са2+ < Mg2+ < NH4+ > К+; в годы с прохладным и влажным летом: Са2+ < NH4+ > Mg2+ > К+. В составе анионов преобладали НС03", затем ионы SO42", СГ. Содержание углерода достигало 50-200 мг/л.

Фосфаты поступают в природные воды в результате миграции в нижние слои почв и поверхностного смыва. По литературным данным, их вымывание из почв не превышает 1 кг/га в год (Гилис М.Б., 1975; Бу-лаев В.Е., 1977; Кочергин А.Е., 1986; Небольсин А.Н., 1993; Finck А., 1982). Однако, по данным ряда авторов, очевидно, в связи с миграцией фосфатов по поверхности почв, потери фосфатов из метрового слоя почв достигают при применении удобрений 4,2 кг/га (Ахметов Ш.И., 2003; Дабахова Е.В., 2005). По данным Карповой М.Н. (2003), вымывание фосфатов из темно-серых почв достигали 1,3 кг/га. По данным Сапожни-кова H.A. (1973), миграция фосфатов в почвах Подмосковья составляла 0,8-0,9 кг/га в год. В то же время, по данным ряда авторов, фосфор мигрирует в грунтовые воды (в довольно значительных количествах), очевидно, в виде органо-металло-фосфатных комплексов (Карпухин А.И., 1988; Курпухин А.И., Кащенко B.C., 1983; Кочетов И.С., 1995; Рыбакова Б. А., 1981; Башкин В.Н., 1992, 1993).

Однако с миграцией из почв в результате водной эрозии уносится значительно больше фосфатов, чем их мигрирует вниз по профилю. По данным Ковды В.А. (1985), в ходе весеннего снеготаяния с полей уносится в реки с гумусом и мелкоземом до 170 кг/га фосфора. К аналогичному выводу приходят Сурнин В.И. (1988); Кочетов И.С. (1995). По Сычеву В.Г. (2003), потери фосфора из почв за счет эрозии достигают 2%. Концентрация фосфора в водах достигает 1 мг/л.

В нейтральных и слабокислых почвах выщелачивание фосфатов связано с выщелачиванием кальция и магния, которые являются основным сорбционным барьером на фосфаты в этих почвах.

Белоус Н.М. (1996) объясняет миграцию фосфатов при использовании повышенных норм органических удобрений образованием органо-фосфатов в форме глюкозо- и глицерофосфатов. Однако образуются и другие органо-металло-фосфатные комплексы, мигрирующие в почвах (Кауричев И.С., 1978; Карпухин А.И., 1993; Johnson D.M., 1986; Кудея-рова А.Ю., 1984).

Содержание водорастворимых органических веществ почв По данным Кауричева И.С. и Ганжары Н.Ф. (1972), содержание общего углерода в лизиметрических водах из дерново-подзолистой почвы составляло 37,6-76,4 мг/л. При этом, суммарное содержание щавелевой, янтарной фума-ровой, гликолевой, лимонной и яблочной кислот достигало 1,7-11,3 мг/л. По данным Кауричева И.С. с соавторами (1964, 1972), при разложении органических остатков количество фенольных соединений составляет до 50-90% всего водорастворимого органического вещества.

Предельно допустимые концентрации элементов в водной среде При экологической оценке вод критериями являются предельно допустимые концентрации отдельных элементов, сводный показатель загрязнения, физико-химические и биологические показатели вод и донных осадков, биологические тесты. Ниже, в качестве примеров, приведены некоторые из этих показателей. Ориентировочная шкала оценки загрязнения водных систем, по Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янину Е.П. (1990), имеет следующий вид: 1) при слабом уровне загрязнения сумма Ъс токсичных элементов в донных отложениях менее 10, содержание токсичных элементов в воде относительно фона слабо повышенное; 2) при среднем уровне загрязнения величина Ъо, в донных отложениях 10-30; наблюдается эпизодическое превышение ПДК токсичных элементов в воде; 3) при сильном уровне загрязнения 2с = 30-100, содержание тяжелых элементов в воде во много раз выше фона; отмечается стабильное превышение по отдельным элементам уровня ПДК; 4) при очень сильном загрязнении Ъс более 100; содержание токсичных элементов в воде для большинства элементов выше ПДК.

Санитарное состояние водоема отвечает требованиям норм при выполнении следующего соотношения: ^ Ст] / ПДК; < 1, где Ст1 -концентрация 1 ьго токсичного вещества в расчетном створе водоема; ПДК] - предельно допустимая концентрация 1-го вещества (Трофимов В.Т., 2004).

Загрязнение вод Московской области

В связи с высокой техногенной и антропогенной нагрузкой воды Московской области, в том числе и в зоне расположения птицефабрик, в значительной степени загрязнены.

По литературным данным, в воде ряда скважин увеличена цветность вод, появляется запах, привкус, возрастает мутность. В водах увеличено содержание железа, в отдельных водах - нитратов.

В поверхностных и грунтовых водах вблизи птицефабрик увеличивается выше допустимых норм содержание водорастворимого органического вещества, что приводит к ухудшению качества вод для населения и технологических целей. В водах увеличивается количество нитратов и фосфатов, что сопровождается этерификацией водоемов. Вблизи мест хранения помета содержание N03 в водах часто выше ПДК (22 мг/л).

Загрязнение вод за счет внесения в почвы птичьего помета накладывается на загрязнение почв за счет техногенных факторов. Так, в результате проверок санитарного состояния водных объектов в 2007 г. выявлены серьезные нарушения по очистке вод в Петелинской птицефабрике, на птицефабрике «Глазово». В то же время, отмечена хорошая очистка вод на птицефабрике «Ново-Петровская» Истринского района.

Загрязнение грунтовых и поверхностных вод обусловлено поступлением в них нитратов, тяжелых металлов, водорастворимых органических веществ, фосфатов. Как указывает Дабахова Е.В. (2005), наблюдения во Франции, Германии, Нидерландах, США показали, что в зоне концентрированного животноводства и птицеводства содержание нитратов около 45-50 мг/л ч встречается в 50% случаев. В ряде случаев концентрация нитратов в воде достигает 500-700 мг/л, что в десятки раз выше допустимого предела. При этом содержание данного соединения зависит от дозы внесенных удобрений, близости водозабора к месту внесения и гранулометрического состава почвы (Moody D.W., 1990).

Дабахова Е.В. (2005) отмечает, что при загрязнении почв тяжелыми металлами возможно их продвижение вниз по профилю с фильтрационными водами. При загрязнении почв металлами (1,5-3 ПДК) их абсолютные потери от вымывания повышались в 1,5-3 раза. Наибольшие коэффициенты водной миграции обнаружены для цинка (1,3-5,1) и кадмия (4,5-14,5), особенно в дерново-подзолистой почве (Бреус И.П., 2003).

Тяжелые металлы поступают в почву разными путями, в т.ч. с органическими удобрениями. Особенно это касается птичьего помета с крупных ферм, где в корм птице добавляют компоненты, содержащие микроэлементы (Демин В.А., Иванов A.A., 1982).

Загрязнение грунтовых и поверхностных вод Московской области нитратами и фосфатами отмечается Башкиным В.Н. (1992), что, по мнению автора, вызвано увеличивающейся в отдельных регионах страны фосфатной нагрузкой и возможностью фосфатогенного выщелачивания кальция и магния, выполняющих в почве роль основного сорбционного барьера. Белоус Н.М. (1996) связывает появление значительных количеств фосфора в ин-фильтрующем стоке на глубине 90 см и более при использовании повышенных норм органических удобрений с активным движением органофосфатов в форме глюкозо- и глицерофосфатов.

Вблизи птицефабрик мигрирует в воды значительное количество водорастворимого органического вещества. Однако большие потери биофильных элементов из почв обусловлены развитием водной эрозии. По оценкам экспертов ФАО уносимый при эрозии материал в 3-5 раз богаче органическим веществом, азотом и фосфором, чем сама почва. Подсчитано, что в условиях северо-запада Европейской части России в ходе весеннего снеготаяния смывается с полей и уносится в реки с гумусом и мелкоземом от 75-95 до 150-170 кг/га фосфора (КовдаВ.А., 1985). Кроме этого, значительное количество биогенных элементов и, в том числе, фосфора может поступать в водоемы со сточными водами птицефабрик (Сурнин В.И., 1988; Дабахова Е.В., 2005).

По данным Шатилова И.С. и Замараева А.Г. (2007), очень большая доля миграции веществ в воды обусловлена стоком весной по еще замерзшему подпахотному слою.

Изменение состояния воздушной среды при внесении помета в почвы

Изучение загрязнения воздушной среды при применении птичьего помета имеет большую практическую и экологическую значимость. С одной стороны, различные летучие органические соединения выделяются в воздух при разложении помета, при сушке помета, при его сжигании. С другой стороны, поступление помета в почву существенно изменяет свойства почв, их микробиологическую активность, содержание органических веществ и их разложение. Увеличивающаяся биомасса растений и водоемов также является важным источником поступления веществ в атмосферу.

Серьезные экологические проблемы возникают при загрязнении воздушной среды продуктами, поступающими из агросистем. В современных условиях образуются огромные дополнительные массы газов (С02, СО, 802, Н28, 1ЧНз), в возрастающих количествах поступающие в атмосферу и существенно изменяющие круговорот веществ в системе атмосфера - суша - живое вещество - океан. Возникает угроза изменения мирового баланса кислорода и двуокиси углерода, уменьшения запасов биологически чистой воды и зарастания озер.

Загрязнение биосферы определяется, главным образом, атмосферным переносом и выведением загрязняющих веществ из атмосферы. В атмосферных аэрозолях в заметных количествах обнаружены ДДТ, полихлорирован-ные бифенилы, ртуть, свинец, зола, сажа. Отмечено выделение в атмосферу низкокипящих органических жидкостей и газов (дихлорэтан, фреон, растворители) и канцерогенных веществ (полициклические ароматические углеводороды типа бензопирена). Ежегодно выделение в атмосферу дихлорэтана и фреонов составляет не менее 1 млн. т. Общее количество углеводородов (кроме метана), поступающих в атмосферу, оценивается 50 млн. т в год (Розанов Б.Г., 1990). При этом значительная часть этих веществ поступает в атмосферу и с транспирацией из растений. Большие территории, занятые почвами и растениями, обусловливают и значительное влияние выделений из них на развитие экосистемы в целом. Следует отметить, что газообразные вещества являются первым претендентом на роль переносчиков информации в экосистеме, так как они могут передавать информацию наиболее быстро из-за ускоренной диффузии газов (Звягинцев Д.Г., 1979).

Из воздушных выделений, связанных с ведением сельскохозяйственного производства, наибольшее экологическое значение имеют выделения углекислого газа и кислорода, соединений серы, азота. С экологической точки зрения, значительное увеличение в атмосферном воздухе углекислого газа приводит к развитию парникового эффекта и повышению температуры.

Большое влияние сельскохозяйственное производство оказывает на азотный баланс экосистем. Таким образом, агроэкосистемы вносят значительный вклад в загрязнение окружающей среды, и для разработки проектов по оптимизации обстановки необходимо знание закономерностей миграции токсикантов в агрофитоценозах.

Экологические последствия воздушной миграции соединений из агро-фитоценозов определяются следующим.

В почвенном воздухе имеется кислород, углекислый газ, азот и незначительное число микрогазов (Т\Г20, N02, СО, предельных и непредельных углеводородов - этилена, ацетилена, метана; водорода, сероводорода, аммиака, меркаптанов, терпенов, фосфина, спиртов, эфиров, паров органических и неорганических кислот). Происхождение микрогазов связано с непосредственным метаболизмом микроорганизмов, с реакциями разложения и новообразования органических веществ в почве, с трансформацией в ней удобрений и гербицидов, с поступлением их в почву с продуктами техногенного загрязне

10 ния атмосферы. Концентрация микрогазов часто не превышает 1 10" %. Однако, этого часто достаточно для ингибирующего действия на почвенные микроорганизмы (Зборищук Н.Г., 1985). Почвенный воздух не оказывает прямого действия на перераспределение ТМ в почве (за исключением ртути и ее летучих соединений), но его состояние влияет на химическое состояние ионов в почвенном растворе, за счет изменения Е1г и карбонатного равновесия.

Важное экологическое значение имеет развитие в почвах анаэробиози-са и выделение в атмосферу углекислого газа, метана, ацетилена, снижение концентрации в почвенном и приземном слое воздуха кислорода. Кислород является «геохимическим диктатором» в биосфере, определяя пути миграции и концентрации многих элементов. Полный анаэробный процесс начинается, согласно Гречину И.П. (1965), при снижении кислорода до 2,5%. Однако, длительное сохранение концентрации кислорода даже на уровне 10-15% угнетает воздухолюбивые культуры. Избыток углекислого газа в составе почвенного воздуха более 3% угнетает развитие растений, замедляет прорастание семян, сокращает интенсивность поступления воды в растительные клетки.

Растворение углекислого газа и связывание его в бикарбонаты может снизить дыхательный коэффициент (Дк) до 0,2-0,3. Разложение богатых кислородом веществ вызывает изменение Дк более 1. Метилирование микроорганизмами в анаэробных условиях различных веществ с образованием летучих соединений привлекает большое внимание из-за метилирования ртути, представляющей серьезную опасность для здоровья человека. Метан - очень важный компонент фотохимической системы в тропосфере. Он фотохимически окисляется ОН радикалом и, следовательно, влияет на его концентрацию в нижних слоях атмосферы.

Выделение СОг из почв, вод и растительного покрова в воздух имеет важное экологическое значение. Установлено, что до 85% атмосферного углекислого газа почвенного происхождения. Романовская A.A. с соавторами (2010), оценивая баланс углерода в пахотных почвах России, отмечает следующие закономерности. Вклад органических удобрений в поступление углерода в почву в 1990 г. составил 29%, в 2007 г. - всего 6,6%. Численность и многообразие микрофлоры уменьшилось; микробное дыхание сильно сократилось. После 1990 г. оно стало в 2007 г. в 1,5 раза меньше. По данным автора, вклад корней в общее почвенное дыхание составляет в агроценозах 40%, дыхание почв вне вегетационного периода оценивается в 30% от суммарного. По данным авторов, дыхание пахотных почв на территории России оценивается в пределах от 313 млн.т в 1990 г. до 140 млн.т - в 2007 г. Средний годовой выброс (нетто) углерода) на 1 га пахотных угодий составляет в стране 0,35 т С/га.

Автор отмечает, что содержание углерода в органических удобрениях колеблется от 4% в бесподстилочном навозе до 25% - в торфе (составляя в среднем 18,2%). С учетом этой величины внесение органических удобрений с периода 1990 до 2008 г. сократилось на 86,9% и соответственно количество поступающего в почву углерода снизилось с 71,7 млн.т до 9,4.

Эмиссия из почв и напочвенного покрова СО2 и других газов зависит как от свойств почв, степени их удобренности органическими удобрениями, так и от растительного покрова, его состояния, времени года, климатических условий региона исследования. Молчанов А.Г. (2010), изучая эмиссию СО2 с поверхности почв, установил, что она очень изменчива и зависит от многих биотических и абиотических факторов (Jlonec де Гереню, 2001). Лесная подстилка в зависимости от типа леса выделяла 0,6-3,7 кг С02 ra'V1 (Смирнов В.Н., 1955).

Исследования, проведенные для почв южной тайги показали, что средняя интенсивность выделения С02 из почв вместе с корнями была примерно на 1/3 выше, чем без корней (5-8 и 3-5 мкмоль С02/м2С соответственно). При этом выделение и поглощение почвами СО2 отличалось для ночных и дневных часов. Так, поверхность сфагнума в дневные часы поглощала СО2 (1-4 мкмоль С02/м С), а в ночные часы выделяла.

По данным Дюкарева Е.М. (2010) в теплое время года суточные значения эмиссии СО2 из болотной экосистемы в 10-20 раз превышают эмиссию углерода в зимнее время. При этом ежегодно лугово-травяная торфяная экосистема ежегодно поглощает из атмосферы около 20% углерода от максимального годового запаса живой растительности.

По литературным данным, выделение С02 больше из орошаемых и окультуренных почв. По данным Безбородовой Ю.Г. (2004), содержание углекислого газа в сероземе (в слое 0-40 см) составило 0,1-1,2%, а метана - 10"4-(1,4-6,0%). Как указывает Ананьева Н.Д. (2010), эмиссия парниковых газов в атмосферу связана в основном с деятельностью микроорганизмов, которые обеспечивают 7 и 90% N20 и СО2 соответственно (Conrad R., 1998; Sakamoto К., 1994; Yanai Y„ 2007).

По данным автора, эмиссионная скорость выделения этих газов зависит от величины микробного компонента и его структуры. При зарастании пашни лесом в таежно-лесной зоне происходит накопление микробной биомассы в почве, увеличение ее дыхательной активности (продукции С02) и уменьшения продуцирования N20. Максимальное микробное дыхание было зафиксировано в верхнем горизонте и составило 7,55 мкг С02 -С ч'Ч"1. Микробная продукция С02 метровой толщи почвы составляла 387-557 мг С02 - С m'V.

Квиткиной А.К. с соавторами (2010) показано, что в выщелоченном черноземе в дыхании почв значительную долю составляет старый углерод (более 60%) даже при ежегодном поступлении свежего органического вещества в почву в виде растительного опада. С ростом температуры доля участия старого углерода в круговороте увеличивалась, а молодого пула - уменьшалась. При этом молодой пул обновлялся в почве в 2-3 быстрее, чем старый.

Ряд авторов предлагает модели, описывающие выделение С02 из почв и напочвенного покрова. Замолодчиков Д.Г. (2010), используя модели эмиссии С02 из почв и лесов (Моисеев Б.Н., 2009; Kurz W.A., 2009), подсчитал, что по вкладу в общую эмиссию С02 из лесов России (1921,5 мт С- год"1) преобладает пул подстилки (42%), затем следует почва (34%) и мертвая древесина (24%). Поглощение углерода лесами России в 2010 г. было равно 204,1 мт С • год"1, причем подавляющая часть приходилась на пул фитомассы (61%), на долю мертвой древесины (17%), подстилку (10%), почву (12%). По прогнозу к 2050 г. вклад почв в поглощение достигнет 34%, но в целом поглощение лесами уменьшится в 2 раза.

По данным Räch (2000), разница между поглощением С02из атмосферы и эмиссией в результате дыхания почвы составляет 12-38% от общей эмиссии для пахотных почв и 62-89% для хвойных лесов; 33-50% - в широколиственных и лесах бореальной зоны.

Рядом авторов показано, что органические удобрения существенно влияют на минералогический состав почв и матричную функцию почв. Курочкиной Г.Н., Пинским Д.Л. и др. (2010) показано, что органические вещества влияют на кинетическую и агрегативную устойчивость сукцессий, «ми-нерал-ПЭ» и соответственно свойства модифицированной поверхности: дисперсность частиц, емкость монослоя, удельную поверхность, гидрофиль-ность, пористость и распределение суммарного объема пор по размерам. Авторы указывают на возможность формирования кластеров по принципу самоподобия.

Оптимальный состав почвенного воздуха для развития растений

В состав атмосферного воздуха входит, в среднем: 20% 0,03 С02 и 80% N2 при небольшом содержании других газов. В почвенном воздухе содержание 02 может падать до 1-2%; С02 возрастать до 1-19%; в большем количестве, чем в атмосферном воздухе присутствуют недоокисленные соединения азота, метан, ацетилен, другие органические соединения, сероводород и ряд других газов.

Для характеристики газового режима почв определяют содержание отдельных газов в почвенных горизонтах и над поверхностью почвы в сезонной динамике, изучают скорость диффузии газов почв, сорбционные свойства почв по отношению к отдельным газам.

Оптимальный воздушный режим почв является одним из необходимых условий прогрессивного развития почв, их плодородия и биопродуктивности. В работе Панова Н.П., Стратанович М.В. (1984) показано, что интенсивность «дыхания» почвы может служить косвенным показателем продуктивности растений и агротехнических приемов. При этом внесение удобрений активировало биологические процессы в дерново-подзолистой почве. В почве имеется значительное количество газов. При этом для развития почв необходима оптимальная концентрация этих газов и оптимальное их соотношение. При оценке плодородия, как правило, учитывают степень аэрации почв, содержание в почвенном воздухе кислорода, углекислого газа, скорость диффузии кислорода в почве, содержание сероводорода, метана, аммиака, ацетилена.

Влияние состава почвенного воздуха на рост и развитие растений зависит от условий минерального питания. Необходим баланс наличия в почве окислителей и восстановителей, кислорода и углекислого газа в почвенном воздухе. Как избыточное окисление, так и избыточное восстановление (определенное для отдельных культур и условий) снижают урожай.

Однако, при оценке оптимального содержания СО2 в почвенном воздухе различные авторы придерживаются неодинаковых критериев. Очевидно, оптимум зависит от сочетания свойств почв, вида и фазы развития культур, климатических условий.

Макаров В.И. (1998) считает, что содержание СО2 в составе почвенного воздуха не должно превышать 1%, а более высокая концентрация углекислоты задерживает рост и развитие растений. Рассел Э. (1955) придерживается такого же мнения, однако, с некоторыми оговорками. Он утверждает, что высокие концентрации СО2 убивают все корни, но многие из них в течение непродолжительного времени способны, по-видимому, переносить концентрации СО2 от 9 до 10%. Для оптимального роста необходимы концентрации менее 1%. Некоторые исследователи считают, что вредное действие углекислого газа проявляется при его ещё более высокой концентрации, если в корне-обитаемой зоне достаточно кислорода.

С другой стороны, Блэк К.А. (1973) приводит данные Харриса и Баве-ла, в опытах которых снижение концентрации кислорода в продуваемой смеси с 20 до 15 и 1 0% не оказывало влияния на интенсивность дыхания корней, если в смеси отсутствует углекислый газ. Однако при содержании С02, равном 5%, уже, начиная с 15% О2, дыхание корней заметно ослабевает. Кэнон полагает, что предельная концентрация СО2 в корнеобитаемом слое составляет 2,5%.

Изменение состава газовой фазы почв от их свойств и выращиваемых растений

Источником различных газов в составе почвенного воздуха являются продукты разложения органических остатков, жизнедеятельности растений и биоты почв, продукты разложения минеральной части почв. Разложение ежегодно отмирающих продуктов фотосинтеза до образования углекислого газа и почвенного гумуса в ландшафтах происходит в разных природно-зональных условиях за срок от 1 до 7-8 лет. При этом, преобладающая часть минерализуется до углекислого газа, а на образование гумуса расходуется всего несколько % от всей массы углерода, содержащейся в ежегодном опаде. Минерализация разных групп органических соединений почв происходит с разной скоростью. Так, для минерализации наиболее устойчивых соединений гумуса требуется 500 лет. Микробиологическое разложение органического вещества в почве является главным источником выделения углекислого газа в атмосферу.

Вторым по значению источником служит корневое дыхание растений. Считается, что, в среднем, корни высших растений поставляют 1/3 всего СО2, выделяемого почвой, а микроорганизмы - 2/3. В умеренном поясе основная часть годовой продукции СО2 приходится на безморозный период. Среднее значение выделения С02 из почвы на протяжении вегетационного периода в

2 2 г/м в сутки составляет у разных почв 1,5-2,5 г/м в сутки. Однако, в связи с разной длительностью безморозного периода (или в целом периода биологической активности почв в зависимости от влажности и температуры), годовая продукция С02 разными почвами существенно отличается. С учетом площадей отдельных почв в России она составляет 72-54 млн.т С02, а, в целом, по России равна 3,12 109 т СО? в год (Кудеяров В.Н., 1995).

По мнению Заварзина Г.А. с соавторами (1985), в почвах существует хорошо организованная трофическая система, в которой анаэробные организмы служат продуцентами газов из разлагаемого органического вещества.

Специфические группы аэробных организмов, окисляющих водород, метан, летучие соединения серы не позволяют уйти этим газам из почвы в атмосферу. Таким образом, в почве работает бактериальный генератор газа и бактериальный фильтр, модифицирующий глубинные газы. Поглощение и выделение газообразных продуктов характерно для растений, твердой и жидкой фаз почв. Для оптимального развития растений необходим баланс этих процессов.

Климатические условия и свойства почв, в значительной степени, определяет трансформацию, сорбцию и миграцию воздушных токсикантов. Существуют суточные, годичные и сезонные изменения скорости дыхания почв. При этом годовые интервалы дыхания разных почв в наиболее контрастных экосистемах отличаются в 40 и более раз. Почва является естественным стоком для таких загрязнителей атмосферы, как диметилсульфид CH3SCH3, диметилдисульфид CH3SSCH3, дисульфид углерода CS2 и COS. Эти газы сорбируются почвами, особенно влажными. Продукты их трансформации затем мигрируют в сопредельные среды. Значительное количество газов в почве образуется в анаэробных условиях.

Глубокий анаэробиозис в почве (Eh = -200, -300 мв) при отсутствии заметных количеств сульфатов приводит к образованию метана - конечного продукта превращения органических веществ в бессульфатных анаэробных условиях (иногда выделяются заметные количества этана, пропана, бутана и ДР-)

Влияние почвенно-климатических условий на миграцию воздушных токсикантов хорошо иллюстрируется выделением из почвы углекислого газа. Выделяются следующие особенности режима углекислого газа в почве: 1) источником СО2 в почве является органическое вещество, и поступление углекислого газа в атмосферу определяется деятельностью биоты; 2) источником до 1/3 выработанного в почве С02 являются растения, остальные количества его поставляются микроорганизмами и почвенной мезофауной; 3) из почвы выделяется не более 10% С02, остальная часть этого газа стекает в более глубокие слои почвы, накапливается там в почвенном воздухе, растворяется в почвенно-грунтовых водах, участвуя в реакциях образования и растворения почвенных карбонатов; 4) орошение, способствуя повышению урожая, приводит к увеличению поглощения С02 растениями (увеличению фотосинтеза), что может играть заметную роль в борьбе с накоплением углекислого газа в атмосфере и созданием парникового эффекта; 5) отмечается суточная динамика выделения углекислого газа из почвы, максимум суточного выделения достигает в наиболее жаркие часы.

В сезонном цикле максимум С02 отмечается в летние месяцы (Карпа-чевский Л.О., 1993). Выделение С02 почвой складывается из дыхания корней растений, дыхания грибов, аэробных бактерий и выделения углекислоты анаэробами. Для подстилки заметен вклад почвенных животных. Ежегодно почвенное дыхание обеспечивает выделение 17,40-109 т углерода только от гетеротрофных организмов. Наземная растительность выделяет при своем корневом дыхании ежегодно около 71,5-109 т двуокиси углерода. Выделение углекислого газа почвой в атмосферу существенно различается в разных ландшафтных зонах планеты: торфяно-глеевые почвы тундры выделяют 0,3 т/га в год; подзолистые почвы хвойных лесов - от 3,5 до 30 т/га в год; бурые и серые лесные почвы широколиственных лесов от 20 до 60 т/га в год; черноземы степей - 40-70 т/га в год; а красные ферраллитные почвы субтропиков и тропиков - 50-90 т/га в год (Зборшцук Н.Б., 1985).

Интенсивность выделения углекислого газа с поверхности почвы в атмосферу, измеряемая величиной §С02 служит исключительно важной характеристикой экосистемы. Мгновенная интенсивность дыхания почв может достигать 100 и более мг/м в час. Воздушные мигранты, попадая в воду, изменяют и характер водной миграции. Так, например, вода, насыщенная углекислым газом, растворяет многие трудно растворимые соединения - кальцит СаСОз, доломит СаСОэ MgCOз, магнезит 1У^СОз, сидерит РеСОз. Это вызывает миграцию карбонатов в почвенном профиле и в сопряженных геохимических ландшафтах.

Значительное влияние почвенно-климатических условий и на миграцию из почв соединений азота. Активность азотфиксации составляет 1-9 мг/г почв в сутки в лесных почвах; 6-90 - в луговых и 9-150 мг/г в сутки - в пахотных. Большая азотфиксация свойственна опаду древесных пород. Она достигает 500 мг азота на 100 г опада (Карпачевский Л.О., 1993).

Наряду с промышленностью, сельское хозяйство является важнейшим продуцентом парниковых газов. Например, в Европе на его долю приходится 34,6% всего объема выбросов в атмосферу. При этом, в сельском хозяйстве главным источником малых парниковых газов является почва (Безбородов Ю.Г., 2004).

Загрязнение воздушной среды

Загрязнение воздушной среды в значительной степени связано с поступлением в нее соединений азота. При денитрификации, которая протекает, как в аэробных, так и в анаэробных условиях в воздушную среду выделяется из помета закись азота (Сеженов М.В., 2004).

Почвы разной степени гидроморфности характеризуются выделением различных газов. При этом, судя по литературным данным, выделение газов из почв с развитием анаэробиозиса значительно выше, чем из почв нормального увлажнения. Из более чем 1000 газов, определяемых в почвенном воздухе, в аэробных почвах принято определение только кислорода, углекислого газа и окислов азота; в восстановленных почвах - дополнительно метана, сероводорода, ацетилена, аммиака. При гниении, брожении белков и продуктов их деструкции в почве образуются С0г, НгЗ, ТМНз, Н2, летучие карбоновые кислоты, ряд меркаптанов и первичных аминов, путресцин, кадаверин, агматин.

Деятельность микроорганизмов в почвах в анаэробных условиях приводит к образованию таких летучих веществ, как аммиак, фосфин, метан, этан, пропан, этилен, азот, водород, сероводород и ряда сложных органических соединений (Аммосова Я.М., 1985). При этом, сумма газообразных продуктов при разложении гуминовых кислот от 26 до 55% (Черников В.А., 1984). Из почв выделяется в течение суток от 26 до 500 кг/га СО2.

Изменение свойств почв, их плодородия, уровня удобренности приводит и к изменению состава воздушных выделений почв. Большое значение для плодородия почв и биопродуктивности угодий имеет поглощение и выделение почвами углекислого газа и кислорода. В слабоокультуренной почве продуцирование углекислого газа ниже, чем в среднеокультуренной.

В работе Кидина В.В. (1992) указывается, что различные формы азотных удобрений оказывали неодинаковое влияние на интенсивность минерализации органического вещества почвы. В средне- и хорошо окультуренной почве продуцирование С02 при внесении аммонийной формы азота было на 9-12% выше, по сравнению с нитратной формой азота. В слабоокультуренной почве выделение углекислого газа заметно возрастало, по сравнению с не удобренной почвой, в варианте с внесением нитратного азота, а при внесении аммонийного - практически не изменялось. В результате периодического рыхления удобренных азотом почв выделение ими СО2 возрастало на 1330%. Установлено, что азотные удобрения оказывали лишь кратковременное действие на микробиологическую активность дерново-подзолистой почвы и не являлись основным фактором, определяющим размер минерализации органического вещества почвы в течение вегетационного периода).

В работе Ильюк E.H. (1997), выполненной под руководством Кидина В.В., в многочисленных вегетационных, микрополевых и лизиметрических исследованиях установлено, что потери азота из почвы могут происходить в виде газообразных азотистых соединений, образующихся в результате биологической или химической денитрификации, либо улетучивания в виде аммиака, а также вымывания минеральных соединений азота в нижние слои почвы. Автором показано, что из исследуемых дерново-подзолистых почв учхоза «Михайловское» потери азота из верхних горизонтов (0-20 и 20-40 см) происходили преимущественно в газообразной форме и составляли 14-28% для аммонийной формы и 25-37% - для нитратной. Наибольшие потери азота были из слоя 60-80 см и составляли для аммонийного азота 72-76% и для нитратного - 81-83%. Потери нитратного азота (из Ыа]\Ю3) были по всем вариантам на 10-15% выше, чем аммонийного (из (ТМН4)2804) из слоев 0-20 см и 20-40 см. В то же время, разница потерь аммонийной и нитратной формы из слоев 40-60 см и 60-80 см не превышала 6-7%.

В работе Ба Мамаду Римуан (1993), выполненной под руководством Кидина В.В., установлено, что на исследуемых почвах потери азота удобрений из почвы в газообразной форме зависели от нормы, срока и способа внесения удобрений. При внесении одинарной дозы они, в целом, составляли в опыте с ячменем 27-30% и в опыте с кукурузой - 17-27%. Удвоение дозы удобрений повышало газообразные потери азота до 42-49 и 48-52% от внесенного соответственно.

Для нормального развития растений и хорошем урожае они за сутки потребляют не менее 10-15 г С02 на 1 м земельных угодий, в то время, как в атмосфере содержится всего лишь 0,58 г С02 на 1 м3 воздуха (из расчета 0,03% концентрации углекислого газа) (Орлов Д.С., 1990). Количество углерода, связываемого растительностью суши в процессе фотосинтеза до вмешательства человека, было равно 86109 т/год. Сейчас площадь растительности сократилась на 25%, и масса углерода, поступающего из педосферы в л форме углекислого газа, составляет около 74 10 .В посевах оптимальной густоты 1 м листьев усваивает за день 12-25 г С02 и, за вычетом затрат на дыхание, образует 5-12 г сухой биомассы, что составляет чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ). При этом растения на 90% используют углекислый газ почвы и только на 10% углекислый газ атмосферного воздуха (Насы-ровЮ.С., 1980).

В почвоведении принято, что количество ежегодно поглощаемого фо-тосинтезирующими растениями С02 близко к его количеству, выделяемому на протяжении года почвенным покровом. В течение 3-4 лет растения усваивают столько углерода, сколько его содержится в атмосфере, т.е. углеродный состав атмосферы обновляется за 3-4 года (Гришина Л.А., 1976). Цикл оборота углерода гумосферы охватывает 300-400 лет (Взаимодействие почвенного воздуха ., 1985).

В то же время, растения используют и кислород. Особенностью кислорода, как необходимого элемента для растений, является то, что в процессе роста растений и формирования урожая он расходуется в огромных количествах. Макаров Б.Н. (1998) подсчитал, что потребление кислорода корнями разных сельскохозяйственных культур составляет 114-502 кг/га в сутки. При этом, невозможна замена кислорода почвенного воздуха, используемого в процессе дыхания, другими окислителями (Пейве Я.В., 1961). В фотосинтезе связывание 1 г углерода С02 сопровождается выделением 2,7 г 02.

Агрономическая оценка внесения помета в почву

Согласно многочисленным исследованиям, внесение в почвы обоснованных экологически и экономически доз помета в почвы приводит к значительному повышению плодородия почв и урожая с/х культур. При этом предпочтительнее внесение компостов на основе куриного помета с измененным отношением С:Ыи после гибели основной массы патогенных микроорганизмов.

Как указывает Дабахова Е.В. (2005), исследованиями, проведенными в различных почвенно-климатических зонах, установлено, что птичий помет оказывает существенное положительное влияние на урожай и качество сельскохозяйственных культур, при этом эффективность действия данного органического удобрения зависит от его вида, дозы, почвенно-климатических условий, культуры, под которую он применяется, и других факторов.

По данным Скороходовой Н.Ф. (1983), внесение на дерново-подзолистую почву в течение 4-х лет сухого куриного помета в дозе 2,5 т/га увеличивало урожай с/х культур на 37-60%. При этом повышение урожайности отмечалось и при двойной и тройной дозе помета. По данным Чуркина H.A. (1984), дозы сухого помета 8 т/га и сырого 16 т/га обеспечивало значительное повышение урожая картофеля.

Согласно исследованиям Бачило Н.Г. (1988), прибавки урожая с/х культур отмечались при дозах подстилочного помета 8-10 т/га, при внесении жидкого помета от 25 до 75 т/га. Пунда H.A. (1985) показал эффективность внесения подстилочного помета в дозе 5-15 т/га и жидкого помета 25-75 т/га.

Мазиров М.А., Ненайденко Г.Н. (2008) отмечает экономическую рентабельность применения в земледелии в Нечерноземной зоне 10-20 т/га помета, 20-40 т/га навозной жижи под перепашку. Автор отмечает, что навоз является плановой продукцией, а не отходом, и его нужно быстро вносить и запахивать из расчета не менее 30-40 т/га.

Яшин Е.А. (2011) показал высокую эффективность применения под столовую свеклу смеси доломита и куриного помета в соотношении 2:1 и норме 4,8 т/га. При этом накопление нитратов в продукции снижается на 17%.

Босак В.Н., Маркуль О.Н. (2011) показана перспективность внесения на дерново-подзолистых почвах 60 т/га навоза. Рентабельность составляла 64%. Лукаткиным A.C. (2011) показано, что наиболее эффективно было использование куриного помета под яровую пшеницу на темно-серых тяжелосуглинистых почвах при дозе 4,6 кг/м2. Однако прибавка урожая отмечалась при дозе

2 2 9,2 кг/м , а снижение урожая - при дозе 18,4 кг/м .

Михалев Е.В. (2011) отмечает эффективность внесения под ячмень компоста на основе птичьего помета (солома зерновых - помет - вода = 1:2:5 с добавлением гипса для осадкообразования), время компостирования 3 недели. Отношение углерода к азоту было 18:1, pH = 7,8-8,5. Наибольшая прибавка получена при дозе помета 20 т/га. При этом рентабельность при внесении в такой дозе куриного помета составила 76,8%, а при внесении указанного компоста 99,7%.

Авторы указывают на целесообразность внесения соломы вместе с пометом для увеличения интенсивности гумусообразования (C:N в помете 5,0; в соломе - 85-75; оптимум - 20-25) (Ефремов В.Ф., 2005). Как указывает Да-бахова Е.В. (2005), в литературе, в зависимости от вида помета и культуры, под которую его применяют, рекомендуются дозы от 2 (сухой помет) до 150 (жидкий помет) т/га. Так, примерные нормы внесения сухого помета на серых лесных и черноземных почвах под зерновые культуры составляют 2-5 т/га, помета естественной влажности - 5-7 т/га, под технические и овощные культуры - 5-8 т/га сухого или 7-12 т/га помета естественной влажности. На дерново-подзолистых почвах следует применять нормы помета соответственно 2-3 т/га и на 5-8 т/га выше (Рекомендации по ., 1986).

В расчете на азот установлено эффективное внесение бесподстилочного помета в дозе 400 кг азота на 1 га (1 раз в 4 года) (Чуканов В.И., 1984). По мнению Мерзлой Г.Е. (2003), в среднем прибавки от 1 т птичьего помета в зависимости от его вида составляют 0,1 -0,4 ц зерн. ед. на 1 га.

Внесение обоснованных доз помета существенно повышает в почве содержание биофильных элементов (по данным Цуркан М.А. (1988), нитратного азота до 200 кг/га; подвижного фосфора - до 504; обменного калия - до 2865 кг/га). Как отмечает Сирота С.М. (2008), внесение на чернозем в овощном севообороте органических удобрений в течение 26 лет 180-400 т/га оказывало мелиорирующее действие не только на пахотный, но и подпахотный слои почв.

Положительное влияние помета на свойства почв и урожай с/х культур обусловлено содержанием в нем биофильных элементов, микроорганизмов, органического вещества, стимуляторов. С нашей точки зрения, и информационно-энергетическими функциями. Состав куриного помета, по данным ряда авторов, приведен в следующей таблице.

Таблица 4

Химический состав куриного помета при различных способах содержания взрослой птицы (Паникар И.И., 1988; Лысенко В.П., 2006)

Помет Условия содержа- Срок Содержание в сыром помете, % ния птицы накопления помета вода N р205 к20 подстилочный выгул, глубокая сменная подстилка ] ,5 мес. 36,7±13,9 2,Ы,8 2,5±0,8 0,9±0,4 широкогабаритные 1,5 мес. 13,5±5,3 2,5±0,9 2,8±0,4 1,0±0,3 птичники полужидкий, бесподстилоч- широкогабаритные птичники, пол 1,5 мес. 75,7±0,6 0,9±0,1 1,4±0,0 0,3±0,0 ный планчатый бесподстилоч- клеточные батареи 9 час. 80,9±6,4 0,9±0,2 1,0±0,2 0,4±0,0 ный свежий (КБН-1), поилки желобковые полужидкий бесподстилоч- клеточные батареи (кбн-1), поилки 9 час. 78,4±2,7 1,4±0,2 1,1±0,5 0,4±0,0 ныи ниппельные

Таблица 5

Химический состав птичьего помета, % на сухое вещество (по данным

Лысенко В. П др., 2006)

Вид птицы Влажность, % N Р2О5 К20 молодняк ремонтный яичных кур 66 1,65 1,0 0,62 ремонтный мясных кур 74 1,45 0,55 0,49 цыплята-бройлеры 68 1,54 0,48 0,36 взрослые куры яичные родительского стада 73 1,31 0,68 0,59 яичные промышленного стада 71 1,24 0,57 0,51 мясные родительского стада 73 1,52 0,55 0,48

Помет также богат микроэлементами: в 100 г сухого вещества содержится марганца - 15-18 мг; цинка - 12-39; кобальта - 1-1,3; меди - 0,5; железа - 367-900 мг. В помете птицы содержится (в %): лизина - 0,7-0,8; гистиди-на - 0,15-0,20; аргинина - 0,35-0,42; аспарагиновой кислоты - 1,01-1,02; треонина - 0,5-0,6; серина - 0,5-0,7; глутаминовой кислоты - 1,2-1,3; пролина

0,2-0,3; глицина - 1,1-1,3; аланина - 0,7-0,8; валина - 0,6; изолейцина - 0,40,5; лейцина - 0,67-0,85; тирозина - 0,17-0,20; фенилаланина - 0,36-0,45.

В условиях естественной аэрации и при соответствующей влажности и температуре внешней среды, содержание микроорганизмов в помете может доходить до колоссальных размеров. В 1 г помета содержится иногда более 1 млрд. аммонифицирующих бактерий. Помимо окислительных, в помете имеются термофильные, нитрифицирующие, денитрифицирующие бактерии, возбудители различных брожений (целлюлозные, пектиновые, маслянокис-лые, молочнокислые и др.), плесневые грибы, актиномицеты, дрожжи (Сычев В.Г., Мерзлая Г.Е. и др., 2007).

В зависимости от влажности помет подразделяют на твердый, влажностью до 70%, полужидкий - 71-92, жидкий - 93-97% и на стоки - более 97%. От влажности помета зависит сила его прилипания к различным поверхностям. Максимального значения она достигает при влажности сырья 73-78% и колеблется в пределах - 7-60 г/см . Наименьшее значение сила прилипания приобретает при соприкосновении помета с такими материалами, как стекло, пластик, нержавеющая сталь, наибольшее - с резиной, деревом, бетоном, асфальтом. Фазовое состояние и насыпная масса помета также определяются его влажностью.

Неразбавленный водой помет способен усыхать. Так, по данным Ма-лофеева В.М. (1981), усушка помета от молодняка в возрасте до 40 дней за 8 час. составляет 12%, через 12 час. - 16; через 24 часа - 32%. При клеточном содержании кур и молодняка старшего возраста усушка помета в птичниках через 8 час. достигает 10%, через 12 час. - 13, через 24 часа - 27%.

На птицефабриках, в зависимости от технологии содержания птиц и системы удаления помета, получается несколько видов птичьего помета. При напольном содержании с использованием подстилочных материалов накапливается подстилочный помет с влажностью 18-60%. При клеточном содержании птиц получают бесподстилочный помет с влажностью полужидкого 75-92%, жидкого - 95-97%, пометных стоков с влажностью более 97%.

В зависимости от специфики птицефабрики: направления продукции (получение яиц или мяса), вида птицы (яичные куры, цыплята-бройлеры), способа содержания (напольное, клеточное), климатической зоны (север, юг) образуется подстилочный или бесподстилочный куриный помет. Согласно данным ВНИТИП, при клеточном содержании птицы с учетом комплекса технологических факторов в установившемся производственном процессе функционирования птицефабрик поступление помета о кур-несушек взрослого стада составляет 150-160 г в сутки при влажности 71-73%.

Содержание в помете азота, фосфора и калия соответственно составляет 1,31-1,52%, 0,55-0,68 и 0,48-0,59%. Насыпная масса помета находится в пределах 605-750 кг/м3. Общая величина пометной массы с подстилкой, поступающей от птичника (при напольном содержании птицы), зависит от продолжительности содержания и вида птицы. За цикл выращивания 1000 голов бройлера поступает 5 т помета с подстилкой. Влажность помета также зависит от возраста птицы (Бачило Н.Г., 1990; Винаров А.Ю., 1998; Дабахова Е.В., 2005; Еськов А.И., 2001; Лысенко В.П., 2002; Паникар И.И., 1988; Титова В.И., 2004).

Ежедневное поступление больших количеств помета является наиболее значимым экологическим фактором воздействия на окружающую среду. По ряду причин птичий помет включен в разряд опасного отхода. При длительном хранении помета на грунтовых площадках (пометохранилшцах) происходит загрязнение почвы, грунтовых и поверхностных вод. В поверхностном слое почвы таких площадей по высоте 0,4 м содержится до 4950 кг/га минерального азота, в т.ч. 2500 кг/га нитратного, что в 17 раз выше, по сравнению с незагрязненной почвой. В грунтовых водах на площадках хранения птичьего помета, где накапливаются атмосферные осадки, содержание нитратного азота превышает содержание его в дренажных водах с поля в 2 раза, аммиачного азота - в 8 раз, фосфора - в 11 раз, калия - в 10 раз. Эрозия почв, смыв удобрений и органических отходов приводит к сильнейшему загрязнению рек и озер. Мочевая и гиппуровая кислоты, входящие в состав экскрементов, при хранении подвергаются гидролитическому расщеплению под влиянием уробактерий с образованием, в конечном итоге, углекислого аммония, который распадается на аммиак и углекислоту. Поэтому сырой помет обладает неблагоприятными свойствами, имеет сильный, неприятный запах. Птичий помет содержит большое количество семян сорняков, яиц и личинок гельминтов и мух, множество микроорганизмов, среди которых нередки возбудители опасных заболеваний. Наносится серьезный экономический, экологический и социальный ущерб не только сельскохозяйственным землям, но и жителям близлежащих населенных пунктов.

Как указывают авторы, пренебрегать реально имеющимися внутренними ресурсами руководителям птицеферм никак нельзя, т.к. по своей значимости производство удобрений занимает 2-е место по финансовому обороту после основной продукции - яиц и мяса птицы. Инвестирование финансовых средств в организацию цехов по производству органических удобрений на птицефермах позволит повысить экономическую эффективность как птицеводческих, так и растениеводческих хозяйств с надежным обеспечением защиты окружающей среды от загрязнения этим видом отхода.

Таким образом, на основании краткого литературного обзора по агро-экологической оценке применения куриного помета в земледелии следует сделать заключение, что имеется значительное количество работ по влиянию помета и разных видов компостов на основе помета на урожай с/х культур. Ряд работ имеется по влиянию помета на содержание в почвах биофильных элементов, тяжелых металлов. Единичные работы посвящены влиянию помета на состояние водной и воздушной среды.

Практически нет работ по влиянию помета на свойства почв и почвообразовательные процессы, по оценке влияния помета на компоненты экологической системы, с точки зрения его информационно-энергетических функций.

Вред от утилизации помета достиг критической черты, и без изучения закономерностей взаимодействия помета с различными типами почв и в зависимости от факторов почвообразования проблема эффективного использования в земледелии колоссальных запасов помета не может быть решена. Это определило цель и задачи исследования.

II. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследования выбраны почвы 17 птицеводческих хозяйств Московской области, в основном, дерново-подзолистые среднесуглинистого, а в некоторых хозяйствах легкосуглинистого и супесчаного гранулометрического состава. На образцах этих почв поставлены и модельные опыты.

Углубленные исследования проведены на стационарных площадках дерново-подзолистых среднесуглинистых почв Петелинской птицефабрики Одинцовского района Московской области (10 точек), на почвах Марьинской птицефабрики (3 точки), на почвах Глебовской птицефабрики (4 точки). С использованием GPS идентифицированы координаты отбираемых образцов. На исследуемые участки подобраны космические и аэрофотоснимки состояния почв и показатели степени их загрязнения. Они сопоставлены с картосхемами экологического состояния территорий: загрязнения почв тяжелыми металлами, загрязнения вод и воздушной среды, с почвенно-климатическим районированием и урожайностью полевых и овощных культур.

Агрохимическая и физико-химическая характеристика почв Петелинской птицефабрики приведена в таблице 6.

Таблица 6

Свойства дерново-подзолистых почв птицефабрики

Балл PHKCI Р205 К20 S, мг-экв/100 г Органическое вещество, % мг/100 г

70,7±1,6 84,6±1,6 98,4±0,3 5,4±0,2 5,6±0,1 5,9±0,1 33,8±6,6 39,8±6,0 104,9±5,5 6,9±0,4 8,7±0,3 25,5±2,4 8,2±0,6 7,9±0,6 12,0±0,5 2,6±0,2 2,5±0,2 2,3±0,1

Как видно из представленных данных, при окультуривании почв увеличивается рН среды, содержание подвижных форм фосфора, калия, суммы поглощенных оснований.

В таблице 7 приведена цветовая гамма почв опорных разрезов на полях Петелинской птицефабрики.

РАЗРЕЗЫ ТИПОВ ПОЧВ

ПОЧВЕННАЯ КАРТА

М* штаб 1 1500000

Верхиеьолжсмя июиетюен. -р«ло* ркпростраденм« шлрмьь-'маямиетм яс*й сумсчінпМґО * пес «а його и««»*ичсскосо сосгли.

СИДЬМО

Клмиско-Диитрокша« гртж» - рмРои р*слрс-К>Си"М1Г* М ГрвйИ*ПСАХа«»Стиж шпя. •пиир'Ф-ш-мі нл ¡ашелиж с^лкия су-ппмшк Бопота м мбедомлнм* яочам • »том р»*ои« ■стречлж« рсаяо и ним

Сіаерсм* нюмеимостъ ирмгкфиаугтс* поч

1 гпгмжиыи р*спрссгр«чсмм«м П«Ч4И*«К М гув«чіші -илэлзч»**.*» гкл«*ав1слигтс<6элст-МЫ1 с папин« тор*нн%1а вмот а сснеро • ипи -ъ яоі>лп»сто4ол м еомттп пом» С вйЯЫШМИ N41 < ими» тлрф«иыя Ьопот-щ ого-»осгочмо« ЧАСТИ омгмк апявмдеьмм« (пов»?и*мсі

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ

ГЕНЕЗИС СОВРЕМЕННОГО РЕЛЬЕФА Формы рельефа московского нотраста i '/l Моренные равнины различной

Сj—Л холмистости и состава отложений провинций районов

Валла некого оледенения Московского оледенения

I - ВЕРХНЕВОЛЖСКАЯ ЗАНДРОВАЯ РАВНИНА Плоская низменность с дерново-под-залистыми почвами под мелколиственно-сосновыми лесами 1,-на коренном фундаменте известняков карбона. I, -отличается большей заболоченностью, так как фунламент сложен юрскими глинами. I, -древняя ложбина стока талых ледниковых вод, с болотными почвами, закустаренная.

II - СМОЛЕНСКАЯ ВОЗВЫШЕННОСТЬ Грядовые и волнистые равнины, подстилаемые известняками карбона (II.) и юрскими меловыми отложениями (II,) с дерново- пол зол истыми почвами, местами оглеенными, под широколиственно- и мел кол истве н но-ел овы м и лесам и.

III - МОСКОВСКАЯ ВОЗВЫШЕННОСТЬ Холмистые и волнистые равнины, подстилаемые и юрскими глинами (III,) н меловыми песками (1112>. с дерново-подзолистыми оглеенными почвами пол широколиственно- и мелколиственно-еловыми увлажненными лесами.

Моренные равнины, чередующиеся с волнолелниконымн равнинами Плоские и волнистые моренные равнины.перекрытые плащом водналедниковых отложений Зандроныс поверхности.чередующиеся с моренно-аолнолелниконымн равнинами

Волнолслинковыс равнины

У1 [летки моренных, иолнолелннконых и отерно-волнолелниконые равнин

Оэерно-волнолслинковыс равнины

Ваднолслннковые нндроиые равнины

Эротионно-лснуланионные равнины в пределах днепровскою оледенения Воднолелниковые равнины, чередующиеся с моренными

Всхолмленные моренно-водно-ледниковые равнины

Формы рельефа валдайского шнрасгл

Долинные комплексы аревнеяллювнлыю-водноледниковых равнин

ГРАНИЦЫ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ЕДИНИЦ

ES3 яв и ж т шш

IV - МОСКВОРЕЦКО-ОКСКАЯ МОРЕННО

ЭРОЗИОННАЯ РАВНИНА Эрозионно-останиовый рельеф моренных, водноледниковых (IV,) и озерно-ледниковых (IV]) равнин с дерново-подзолистыми почвами, на юге чередующимися с плодородными светлосерыми и серыми лесными почвами, с мелколиственными лесами с примесью широколиственных.

V - МЕЩЁРСКАЯ НИЗМЕННОСТЬ Зандровые и долинно-ззндровые низменные равниные эрозионными выступами коренного рельефа мелового периода, с дерново-подзолистыми глееватыми и глесвыми почвами под елово- и дубово-сосновыми лесами. Восточный район (V,) значительно заболочен.

Масштаб 1:1 750 ООО

VI - ЗАОКСКОЕ ЭРОЗИОННОЕ ПЛАТО Волнистая эрозионная возвышенная равнина, испытывающая тектонические поднятия (VI,) и опускания (VI,). В восточном районе - дерново-подзолистые почны под сохранившимися преимущественно вдапьдолинлесами Взапалном -серые лесные почвы, жачительно распаханные.

VII - СРЕДНЕРУССКАЯ ВОЗВЫШЕННОСТЬ Слабоволнистая возвышенная равнина сильно расчленённая с черноземными оподзоленнымн почвами, с редкими дубравами, почти вырубленными, сильно распаханная.

Размещение объектов исследования по разным агроклиматическим районам

Московской области

4 Метеорологические станции

ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА ( С)

3.5— Среднегодовые изотермы

Мм(И1илы

Среднее число дней со среднесуточной температурой аыше О годовое КОЛИЧЕСТВО ОСАДКОВ а миллиметрах) г i т~шт менее SSO <00 «SO болот

Таблица 7

Цветовая гамма дерново-подзолистых почв при внесении в них разных доз птичьего помета

Доза внесения помета Гори зонт Цветовая гамма в цветовых системах

CMYK интенсивность ЬаЬ интенсивность

С М У К L а В контроль ап 19,3±2,7 26,5±2,5 49,2±2,6 0,0 75,7±1,7 5,5±1,7 25,7±0,7 а2 18,7±1,4 26,5±2,0 49,2±3,1 0,0 75,1±1,7 5,5±0,8 25,7±0,7 средняя доза ап 15,7±2,5 25,2±3,0 47,7±2,7 0,0 77,2±4,3 7,2±0,9 26,5±1,5 а2 18,0±2,3 28,5±1,6 56,0±1,2 0,0 75,0±2,3 7,2±0,3 0,7±1Д высокая до- ап 28,2±1,4 34,0±0,9 55,2±1,7 1,5±0,6 67,2±2,9 5,7±1Д 22,2±1,1 за а2 24,7±2,5 30,5±2,3 54,5±0,9 1,0±0,0 73,2±2,9 5,2±1,2 2,2±0,9

На рис. 1 приведена почвенная карта Московской области и места расположения птицефабрик и объектов исследования.

На рис. 2 приведено физико-географическое районирование Московской области и места расположения объектов исследования.

На рис. 3 приведена климатическая карта Московской области и места расположения объектов исследования (в соответствии с сайтом «Природа Москвы и Московской области»).

Как видно из представленных данных, почвенный покров исследуемых районов представлен дерново-подзолистыми, дерново-сильноподзолистыми, подзолисто-болотными почвами различного гранулометрического состава. В соответствии с физико-географическим районированием птицефабрики находятся в следующих физико-географических районах: Верхневолжская зан-дровая равнина, Московская возвышенность, Москворецко-Окская морено-эрозионная равнина и Мещерская низменность.

Птицефабрики находятся в разных агроклиматических районах Московской области, что определяет и неодинаковый характер трансформации в этих почвах помета.

В приложении приведено описание разрезов, фотографии горизонтов и их цветовая гамма, фотографии полей, где вносились повышенные, обоснованные дозы помета, и полей и сопредельных территорий, где вносились неоправданно высокие дозы помета при его утилизации, а также соответствие отдельных птицефабрик номерам, обозначенным на карте.

В модельных опытах использованы образцы почв, взятые в полевых условиях, помет и помет с опилками, взятые с производственных площадей Петелинской и Глебовской птицефабрик.

III. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

При выполнении работы были проведены полевые и лабораторные исследования, поставлены модельные опыты, проведена статистическая обработка полученных материалов и литературных данных.

Проведенные исследования явились продолжением работ, начатых нами под руководством проф. Гриценко В.В. (1985), по влиянию свойств почв разной степени окультуренности и удобренности на развитие растений, а также работ, проводимых под руководством проф. Гриценко В.В. и проф. Минкина В.К. (1991), по физиологической оценке мари белой, растущей на почвах, удобренных высокими дозами помета, и являющейся первым звеном в сукцессии на дерново-подзолистых почвах при утилизации на них помета.

В полевых условиях проведено определение почв, их морфологическая оценка, отобраны образцы почв, вод и растительности, определено содержание нитратов с использованием прибора «Соэкс», электропроводность, выделение 1ЧН3 с цветовым индикатором и СОг с использованием газоанализатора

ЪС 106 со2.

В лабораторных условиях определены агрохимические, физико-химические и водно-физические свойства почв по общепринятым методикам (Минеев В.Г., 1989; Воробьева Л.А., 1998), загрязнение почв патогенными микроорганизмами, микробиологическая активность почв, содержание в почвах актиномицетов.

Отбор точечных проб проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 18321, гранулометрический анализ почвы методом Качинского (Кауричев И.С., 1980); агрегатный анализ почвы методом Савинова (Кауричев И.С., 1980); определение гумуса по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91);приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО (ГОСТ 26483-85); определение суммы поглощенных оснований по методу Каппена-Гильковица (ГОСТ 26207-91); определение подвижных форм фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО

ГОСТ 26207-91), определение гидролитической кислотности по методу Каппена-Гильковица в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-91); содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов в аммиачно-ацетатном буферном растворе, рН=4,8 методом атомно-абсорбционной спектроскопии (ГОСТ 30178); определение кислотности почвы (рН) - потенциометрическим методом (ГОСТ 26483-85); ГОСТ 17.4.1.02-83). Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнений - М., Изд-во стандартов, 1984; ГОСТ 17.4.4.02-84. Почва. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического анализа - М., Изд-во стандартов, 1985.

Анализ вод проводили в аккредитованном Главном контрольно-испытательном центре питьевой воды (ЗАО ГИЦ ПВ), ряд микробиологических показателей определен на базе ИЛЦ ФГУЗ «Головной центр гигиены и эпидемиологии ФМБА», а также на кафедре микробиологии РГАУ-МСХА и в институте биологии АН Монголии.

Для оценки состояния соединений ионов в почвах определено содержание положительно и отрицательно заряженных соединений фосфатов, поливалентных катионов методом химической автографии на основе электролиза (Савич В.И., Сычев В.Г., Трубицина Е.В., 2001), определена комплексо-образующая способность почвенных растворов (Савич В.И., IПиптов JI.JI., 2004), активность NO3 с использованием ионселективных электродов.

Для углубленной характеристики свойств почв, загрязненных птичьим пометом, применены методы инфракрасной спектроскопии, дериватографии, рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии.

В 10 поставленных модельных опытах по оценке влияния разных видов и доз помета на свойства почв, в зависимости от типа почв, гранулометрического состава, увлажнения, определена цветовая гамма почв методом компьютерной диагностики в цветовых системах CMYK, Lab, RGB (Савич В.И., Егоров Д.Н., Байбеков Р.Ф., 2006), тепловые эффекты смачивания почв с использованием калориметрии и термоиндикаторных пленок, состав испарений из почв и продуктов транспирации растений с использованием «Спекорд-80М» и хроматографа «Кристалл-5000» (Савич В.И., Сычев В.Г., Шишов Л.Л., 2004).

Ниже дано описание поставленных модельных опытов.

Опыт 0

1. Проводилась оценка максимально допустимой дозы помета, вносимого в дерново-подзолистую почву, которую выдерживают растения

2. Проводилась оценка оптимального состава компонентов грунтов на основе птичьего помета (цеолита, торфа, древесного угля).

В опыте 1 изучалось влияние разных доз помета из расчета 100-1000 кг N на 1 га на свойства почв и развитие растений (почвы: дерново-подзолистая среднесуглинистая слабоокультуренная, хорошо окультуренная, низинный торф, легкий суглинок).

В опыте 2 проводилась оценка влияния возрастающих высоких доз помета с опилками и жидкого помета на свойства дерново-подзолистых почв и развитие на них растений.

В опыте 3 оценивалось влияние гумата калия из птичьего помета на развитие проростков в концентрациях 10"3-10"5 от исходного содержания.

В опыте 4 изучалось влияние приготовленного гумата калия из помета на корнеобразование у черенков смородины, малины (гумат из гранул, 2 - из помета с опилками, 3 - из помета).

В опыте 5 оценивалось влияние твердой фракции после приготовления гумата калия из помета на свойства горизонта А] подзолистой среднесугли-нистой почвы из-под леса (1 - контроль; 2 - остаток от гумата из помета с опилками; 3 - остаток из гумата из помета), доза твердой фракции 1 г на 100 г почвы, почва из-под леса - 170 г.

Для приготовления гумата смесь помета диспергировали ультразвуком и настаивали 1 сутки.

В опыте 6 оценивалось влияние приготовленного гумата калия из помета с опилками и помета в концентрации 10"5-10"9 на развитие проростков кресс-салата. Оценка ИК спектров гумата.

В опыте 7 изучалось влияние полива почв гуматом калия (10"5 от исходного содержания) на развитие растений на покровном суглинке

В опыте 8 проводилось создание гуматов калия из птичьего помета и обогащение их поливалентными металлами за счет анодного растворения.

В опыте 9 проводилась оценка влияния сверхвысоких доз помета на плотность почв.

В опыте 10 изучалось выделение С02, ЫН3 и катионов с испарением из почв, в разной степени удобренных пометом.

Ниже приведено более подробное описание методик постановки опытов.

В нулевом модельном опыте изучалось изменение свойств почв при внесении в почву по вариантам помета, древесного угля, вермикулита и торфа «Спил-сорб» в соотношениях: 70:20:1:7:2; 60:30:1:7:2; 70:10:1:17:2; 70:5:1:17:2; 80:5:2:12:1; 80:2:1:16:1. Исследования проводились на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве с целью выяснения максимально допустимой дозы помета на 1 га; и с целью выбора оптимальных вариантов компостов на основе птичьего помета.

Почвы увлажнялись до состояния оптимальной влажности и компостировались 1 месяц до посадки на них растений тимофеевки, клевера, горчицы. Общее число вариантов 44. Общий вес почв с наполнителями и пометом составлял в 1 варианте 90 г, во 2-ом варианте - 500 г. Влажность помета с опилками составляла 24%.

В 1-ом модельном опыте оценивалось влияние разных форм и доз помета на свойства торфа, легкого суглинка, дерново-подзолистой среднесуглинистой слабоокультуренной и среднеокультуренной почвы. В почвы вносился помет с опилками и полусухой помет в дозах 100, 500 и 1000 кг/га по азоту.

Общее число вариантов 24. Почвы компостировались при оптимальной влажности в течение 1 месяца при выращивании на них горчицы. При дозе по азоту 100 кг/га вносилось помета с опилками 0,2 г на 100 г почв, полужидкого - 0,3 г. При дозе 500 кг N/ra соответственно 1 и 1,5 г. При дозе 1000 кг N/ra соответственно 2 и 3 г на 100 г почв.

Во 2-ом модельном опыте изучалось влияние на почву и развитие растений помета с опилками и помета, вносимых в дерново-подзолистую сред-несуглинистую слабоокультуренную почву и в хорошо окультуренную почву. При оптимальной влажности в течение 2-х месяцев выращивались горчица, клевер, тимофеевка, фиалка, овес.

В почвы вносились 2 дозы помета: одинарная доза помета с опилками -7 г на 240 г почвы, двойная - 14 г; одинарная доза помета - 10 г на 240 г почв, двойная - 20 г. Общее число вариантов 42.

Описание остальных опытов и более подробное изложение описанных приведено в соответствующих разделах.

Для оценки закономерностей изменения почв под влиянием высоких доз помета проанализировано состояние почв, водной и воздушной среды на территории 17 птицеводческих хозяйств Московской области. Проанализировано более 700 определений по каждому показателю с вычислением коэффициентов парной корреляции по 15 формулам, уравнений множественной регрессии.

Для оценки возможности дистанционного зондирования загрязнения почв птичьим пометом определены методом компьютерной диагностики цветовые гаммы космических снимков, отражательная способность почв в ИК диапазоне.

Для статистической обработки данных использованы программы "Excel", "Statistica", авторские программы кафедры статистики РГАУ-МСХА им.

К.А.Тимирязева, метод хквадрат, непараметрические критерии различия. Для оценки цветовой гаммы почв и растений использовали программу Mapinfo, Adobe Photoshop.

Принятый уровень вероятности Р=0,95.

Заключение диссертации по теме «Почвоведение», Седых, Владимир Александрович

ВЫВОДЫ

1. Впервые проведена комплексная физико-химическая и комплексная почвенно-генетическая оценка влияния куриного помета на состояние почв, растений, микроорганизмов, водной и воздушной среды.

2. В дополнение к существующим методам оценки предлагается информационно-энергетическая оценка взаимодействия птичьего помета с почвой. При внесении в почву птичьего помета увеличивается интенсивность реакций, протекающих с потреблением тепла, изменяется энергия активации реакций дегидратации, теплота сгорания органической части почв, количество энергии, заключенной в микроорганизмах. Почва переходит на новый энергетический уровень.

Теплота сгорания куриного помета составляет 0,3-0,5 ккал/100 г, что при дозе 20 т/га эквивалентно поступлению в почву 80000 ккал/га, а при внесении 1000 т/га - эквивалентно поступлению в почву 4 млн. ккал/га.

Изменяются структурные взаимосвязи между свойствами почв - связь подвижных фосфатов с гумусом и другими физико-химическими и агрохимическими свойствами; зависимость кислотно-основного равновесия почв от содержания органического вещества. Предлагается оценивать отличие структурных взаимосвязей в исследуемых почвах от связей в модели плодородия почв, как показатель плодородия и деградации.

Для интегральной оценки структурных взаимосвязей предлагается вычисление 1т/п без учета знака коэффициентов корреляции. Показано отличие коэффициентов корреляции и уравнений регрессии в почвах без внесения высоких доз птичьего помета и с внесением, что определяет степень равновесия почв с окружающей средой.

3. Установлены закономерности изменения дерново-подзолистых почв при внесении в них помета в модельных опытах и в полевых опытах, в производственных условиях.

Внесение высоких доз помета в почву в модельных опытах привело к увеличению содержания водорастворимого органического вещества, водорастворимых фосфатов, калия, к увеличению комплексообразующей способности почвенного раствора и подвижности тяжелых металлов, образуются положительно и отрицательно заряженные комплексные соединения фосфатов, калия, кальция, магния, тяжелых металлов.

Внесение вблизи птицефабрик на поля помета в производственных условиях приводит к увеличению содержания подвижных фосфатов до 1500 мг/кг, подвижного калия - до 400 мг/кг, к сужению отношения поглощенных Ca/Mg до 25% от исходного, к ухудшению структуры почв и к увеличению плотности почв.

Показано, что внесение экологически и экономически обоснованных доз помета в почвы и даже доз помета с опилками при утилизации до 1000 т/га не приводит к загрязнению почв тяжелыми металлами, но повышает подвижность тяжелых металлов, в связи с образованием комплексов, что опасно на территориях с уже существующим загрязнением.

4. Показано, что при внесении высоких доз птичьего помета в почву происходит значительное негативное изменение водной и воздушной среды, что необходимо учитывать при расчете оптимальных доз. В воде увеличивается содержание нитратов, фосфатов, органического вещества, патогенных микроорганизмов, калия. В воздушной среде увеличивается количество СОг, NH3, N20, метана и газообразных органических продуктов с неприятным запахом.

Содержание NO3 в почвенных растворах при внесении больших доз помета достигает 1500 мг/л. В очищенной сточной воде птицефабрик содержание термотолерантных бактерий достигает 24000 КОЕ/ЮО мл (при ПДК =

100), общеколиморфных бактерий - 24000 (при ПДК = 1000). Базальное фоновое дыхание почв при высоких дозах помета достигает 70 мкг СО/г в час, что ~ в 3 раза превышает значение этого показателя в незагрязненных почвах и соответствует максимальной эмиссии С02 из почв России (> 8 т/га в год) и вносит существенный вклад в общее загрязнение воздушной среды.

Предлагается рассчитывать оптимальные дозы помета с учетом допустимости локального негативного изменения состояния растений, водной и воздушной среды.

5. В проведенных исследованиях установлены закономерности изменения свойств почв при внесении в них птичьего помета от вида помета, его доз, гранулометрического состава почв.

Составлены уравнения регрессии зависимости изменения свойств почв от доз и видов внесения в почвы помета, гранулометрического состава почв, типа почв, которые предлагается использовать для оценки допустимых доз помета, вносимого в почву.

6. Птицефабрики находятся в районах с разной степенью напряженности экологической ситуации, в которых лимиты на выброс токсикантов в значительной степени исчерпаны. Предлагается рассчитывать допустимые дозы внесения птичьего помета в почвы с учетом загрязнения почв, водной и воздушной среды района. Предложена корректировка допустимых доз внесения помета в почвы отдельных районов Московской области с учетом экологической ситуации в них.

7. В проведенных исследованиях с использованием биологических тестов (прорастания семян, развития растений, ответа растений на внешние воздействия, поглощение ИОз), показано, что допустимые дозы внесения помета в почвы зависят от свойств почв, вида и сорта выращиваемых растений, их состояния, устойчивости к высоким концентрациям токсикантов. Это свидетельствует о необходимости корректировки ПДК в зависимости от свойств почв и выращиваемых культур.

Внесение органических удобрений на основе птичьего помета привело к увеличению микробиологической активности и разнообразия актиномице-тов, что является запускающим механизмом трансформации органических и минеральных соединений почв. В то же время, очень высокие дозы помета, вносимые в почву, привели к угнетению биотестов, к существенному увеличению концентрации N03 в растениях, к эвтрофикации водоемов.

8. Проведенные исследования и статистическая обработка данных агрохимической службы показали повышение плодородия почв и урожая с/х культур на почвах с оправданными дозами внесения птичьего помета. Содержание подвижных форм Р2О5 в дерново-подзолистых почвах, как правило, выше 500 мг/кг; К20 - больше 250 мг/кг; содержание органического вещества - больше 2%; сумма поглощенных оснований - 12-15 мг-экв/100 г; рНка -5,5-6,0. Такие почвы характеризуются большими сводными показателями плодородия, на них выше урожай с/х культур и выше рентабельность с/х использования. Это определяет целесообразность и эффективность использования в земледелии экологически и экономически оправданных доз птичьего помета.

9. Показана целесообразность использования для оценки степени загрязнения почв птичьим пометом компьютерной диагностики цветовой гаммы почв, растений, космических и аэрофотоснимков в цветовых системах CMYK, Lab.

10. По полученным данным, оптимальные и допустимые дозы помета отличались для помета и смеси помета с опилками, при развитии аэробных и анаэробных условий, при использовании помета для повышения урожай с/х культур, для повышения плодородия почв, при утилизации. Негативное влияние высоких доз помета на растения определялось в основном высоким содержанием N03 и калия, негативное влияние на почвы - наличием патогенов, уплотнением почв, повышенным содержанием калия, негативное влияние на водную среду - повышенным содержанием NO3, фосфатов, калия, патогенов, водорастворимого органического вещества и негативное влияние на воздушную среду - выделением из продуктов трансформации помета С02, 1ЧН3, метана, 1Ч20.

Оптимизация доз помета, вносимого в почву, определяется необходимостью увеличения депонирующей способности почв по отношению к продуктам трансформации помета, увеличением секвестирующей способности систем земледелия по отношению к эманации газов из продуктов трансформации помета.

Основными рекомендуемыми мероприятиями являются расширение в удобрениях на основе помета от 5-6 до 15-20, создание условий для интенсификации дернового процесса почвообразования, регулирование степени открытости термодинамической системы «почва», увеличение биопродуктивности угодий.

Список литературы диссертационного исследования доктор биологических наук Седых, Владимир Александрович, 2013 год

1. Агроэкология, под ред. Черникова В.А., Чекереса А.И., М., Колос, 2000, 536 с.

2. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий, под ред. Кирюшина В.И., Иванова A.JI., ФГНУ «Росинформагротех», 2005, 784 с.

3. Агрохимические методы исследования почв, М., Наука, 436 с.

4. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях, JI., Агро-промиздат, 1987, 142 с.

5. Алиев С.А. Экология и энергетика биохимических процессов превращения органического вещества почв, Баку, ЭЛМ, 1978, 253 с.

6. Аль Аджи Бассам Исследования методов и разработка установок для физико-химической очистки природных вод от нитратов и нитритов, Авто-реф. канд. дисс., М., МГУП, 1995, 25 с.

7. Аммосова Я.М., Каспаров В.Я., Перова Н.Е. Методы изучения состава почвенного воздуха, «Совр. методы исследования почв», М., 1983, с. 21

8. Аммосова Я.М., Каспаров C.B., Минько О.И. Анаэробиозис и газы в почвах, в кн. «Взаимодействие почвенного и атмосферного воздуха», М., МГУ, 1985, с. 62-75

9. Ананьева H.Д., Стольникова Е.В.Микробный почвенный компонент, его структура и продуцирование парниковых газов (СО2, N20) почвами, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, 2010, с. 14-16

10. Андреева Д.М. Нитрифицирующая способность почвы и урожай яровых зерновых культур, в кн. «Приемы повышения плодородия почв в Белорусской ССР», 1979, с. 80-83

11. Андрианов П.И. Теплота смачивания и удельная поверхность почв, ВАСХНИЛ, 1937

12. Апарин Б.Ф., Булгаков Д.С. Модели высокого плодородия дерново-слабоподзолистой суглинистой глееватой почвы, в сб. «Региональные эталоны почвенного плодородия», М., ВАСХНИЛ, 1991, с. 103-112

13. Апарин Б.Ф., Сухачева Е.Ю. Органоминеральная матрица почвенного покрова, Пущино, 2010, с. 17-17

14. Аристархов А.Н. Оптимизация питания растений и применение удобрений в агроэкосистемах, М., ЦИНАО, 2000, 520 с.

15. Артюшин A.M., Дерюгин И.П., Кулюкин А.Н., Ягодин Б.А. Удобрения в интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур, М., Агропромиздат, 1991, 223 с.

16. Астапов C.B. Мелиоративное почвоведение, М., С/х литература, 1958, 366 с.

17. Ахметов Ш.И., Бутяйкин В.В., Кононова Г.М., Вальков А.Н., Беле-безьев A.C. Лизиметрические исследования в условиях Мордовии, Агрохимический вестник, 2003, №2, с. 10-11

18. Ба Мамаду Ричуан Баланс азота разных форм удобрений в системе почва-растение, Автореф. канд. дисс., M., ТСХА, 1993, 20 с.

19. Байбеков Р.Ф. Влияние длительного применения удобрений на аг-роэкологическое состояние подзолистых и черноземных почв Европейской части России, Автореф. докт. дисс., М., 2003, 33 с.

20. Байбеков Р.Ф., Савич В.И., Овчаренко М.М., Габбасова И.М., Афза-лов P.M. Методы исследования городских почв, М., РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева, 2007, 202 с.

21. Барахтенова JT.A., Иванов A.C. Влияние цементной пыли на состояние сосновых насаждений, «Экология и защита лесов», JI., ATA, 1988, с. 1723

22. Бачило Н.Г. Научные принципы использования пометных удобрений в условиях интенсивного земледелия, Автореф. докт. дисс., Минск, НИИ почвоведения и агрохимии, 1990, 36 с.

23. Бачило Н.Г., Карягина A.A., Михайловская H.A. Влияние жидкого помета птиц на урожай яровой пшеницы и биологическую активность дерново-подзолистой почвы, Почвенные исследования и применение удобрений, 1985, вып. 16, с. 51-57

24. Бачило Н.Г., Карягина A.A., Михайловская H.A. Изменение плодородия дерново-подзолистых почв при удобрении жидким пометом, Земледелие и растениеводство в БССР, 1986, вып. 30, с. 8-11

25. Бачило Н.Г., Нестеренко В.Н. Сравнительная эффективность действия жидкого помета кур и торфо-пометного компоста на урожайность ячменя, Земледелие и растениеводство в БССР, 1991, вып. 34, с. 10-11

26. Башкин В.Н., Евстафьева Е.В., Снакин В.В. и др. Биогеохимические основы экологического нормирования, М., Наука, 1993, 304 с.

27. Башкин В.Н., Учватов В.П., Кудеярова А.Ю. и др. Экологоагрогео-химическое районирование Московской области, Пущино, 1992, 171 с.

28. Бедерничек Т.Ю., Партыка Т.В., Гамкало З.Г. Информативность критериев оценки качества органического вещества лесных почв, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, 2010, с. 37-38

29. Безбородое Ю.Г., Безбородов А.Г. Содержание парниковых газов в почвенном воздухе орошаемых агроландшафтов, в сб. Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии», М., ТСХА, 2004, с. 350-354

30. Белоус Н.М. Эффективность и экологически безопасное применение органических удобрений, «Химия в сельском хозяйстве», 1996, №3, с. 1011

31. Биау Ф. Влияние систематического применения ингибиторов нитрификации на накопление нитратов в растениях и баланс меченого азота удобрений в прямом действии и последействии, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1998, 16 с.

32. Биогеохимические основы экологического нормирования, под ред. Иванова М.В., Башкина В.Н., М., Наука, 1993, 304 с.

33. Биоконверсия органических отходов и охрана окружающей среды, Тез. докл., Киев, 1996, с. 239

34. Благовещенская Г.Г., Духанина Т.М. Микробные сообщества почв и их функционирование в условиях применения средств химизации, Агрохимия, 2004, №2, с. 80-88

35. Блэк К.А. Растения и почва, М., Колос, 1973, 503 с.

36. Бокарев В.Г. Влияние различных систем удобрения и агроценозов на запасы и состав гумуса в орошаемой темно-каштановой почве Поволжья, Агрохимия, 2004, №5, с. 5-13

37. Бокова М.И., Ратников А.Н. Биологические особенности растений и почвенные условия, определяющие переход тяжелых металлов в растения на техногенно загрязненной территории, Химия в сельском хозяйстве, 1995, №5, с. 15-17

38. Болтенков A.B. Тепловые эффекты взаимодействия удобрений и мелиорантов с почвой, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1992, 20 с.

39. Большаков В.А., Борисочкина Т.И. Загрязнение почв тяжелыми металлами, в кн. «Почвы Московской области и их использование», т.1, М. РАСХН, 2002, с. 364-372

40. Большаков В.А., Борисочкина Т.И. Способы рекультивации почвенного покрова, загрязненного тяжелыми металлами, Бюлл. Почв, ин-та им. В.В.Докучаева, 2002, №56, с. 122-127

41. Бондарев А.Г. Проблема уплотнения почв с/х техникой и пути ее рыхления, Почвоведение, 1990, №5, с. 31-37

42. Босак В.Н., Марцуль О.Н. Агрономическая эффективность применения различных видов органических удобрений, в сб. «Нетрадиционные источники и приемы организации питания растений», Н.Новгород, ВВАГС, 2011, с. 33-36

43. Бреус И.П., Ефстифеева Е.В., Садриева Г.Р., Полякова Л.Д., Игнатьев Ю.А., Неклюдов С.А., Бреус В.А. Лизиметрический стационар Казанского госуниверситета, Агрохимический вестник, 2003, №2, с. 12-14

44. Будажапова М.Ж. Изменение состояния гумусовых соединений серой лесной и каштановой почв Забайкалья под влиянием минеральных и органических удобрений, Автореф. канд. дисс., М., РГАУ-МСХА, 2009, 22 с.

45. Будажапова М.Ж., Кончиц В.А., Черников В.А. Трансформация органического вещества почв Забайкалья под влиянием антропогенных факторов, Плодородие, 2008, вып. 3, с. 7-10

46. Булаев В.Е., Овчинников Н.Г., Тищенко А.Т., Евдокимова Н.В., Бу-лаева В.Г. Миграция и превращение в почве удобрений, внесенных локально, Способы внесения удобрений, М., Колос, 1976, с. 45-52

47. Булаев В.Е., Булаева В.Г. Миграция азота и фосфора из очагов удобрений, Химия в с/х, 1977, №9, т. 15, с. 71-75

48. Булгаков Д.С. Агроэкологическая оценка пахотных почв, М., Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева, 2002, 252 с.

49. Булгаков Д.С. Концепция моделей плодородия с учетом почвенно-экологического районирования, Почвоведение, 1989, 312, с. 118-124

50. Бушуев H.H. Тяжелые металлы в органическом веществе дерново-подзолистых почв при различном сельскохозяйственном использовании, Ав-тореф. канд. дисс., М., МСХА, 2004, 23 с.

51. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв, М., Агропромиздат, 1986, 416 с.

52. Ванюшина А .Я., Козлов М.Н., Кутепов В.В. Тесты на фитотоксич-ность, как критерий зрелости компостов на основе осадка сточных вод, Экология, 2010, №4, с. 85-90

53. Варшал Г.М., Велюханова Т.К. и др. Химические формы элементов в объектах окружающей среды и методы их определения, Изв. ТСХА, 1992, вып. 3, с. 157-170

54. Васильева Г.К., Стрижакова Е.Р., Пинский Д.Л. Сорбционно-биологическая очистка загрязненных почв, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, 2010, с. 65-66

55. Вергейчик П.В., Шпедт A.A. Зависимость содержания гумуса от климатических условий в почвах земледельческой зоны Красноярского края, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, 2010, с. 67-68

56. Винаров А.Ю., Кухаренко A.A., Ипатова Т.В., Бурмистров Б.В. Биотехнология переработки отходов животноводства и птицеводства на органические удобрения, М., 1998, 114 с.

57. Взаимодействие почвенного и атмосферного воздуха, под ред. Розанова Б.Г., М., МГУ, 1985, 107 с.

58. Водяницкий Ю.Н. Васильев А.И., Кожева A.B. Модификация формулы Саета Ю.Е. для определения суммарного внутрипрофильного загрязнения почв тяжелыми металлами, «Современные проблемы загрязнения почв», М„ МГУ, 2004, с. 191-193

59. Володин В.М. Экологические основы оценки и использования плодородия почв, М., ЦИНАО, 2000, 336 с.

60. Волобуев В.Р. Введение в энергетику почвообразования, М., Наука,1974

61. Вопросы известкования почв, под ред. Шильникова H.A., Акановой И.И., М. Агроконсалт, 2002, 292 с.

62. Воронин А.Д. Основы физики почв, М., МГУ, 1986, 244 с.

63. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почвы, М., МГУ, 1984, 204 с.

64. Воробьева JI.A., Новых JI.JI., Рудакова Т.А. О возможности прогноза состояния некоторых химических элементов в природных водных растворах по диаграммам растворимости, Вестник МГУ, Почвоведение, 1982, №20, с. 10-14

65. Гази Амлах Аль-Амлах Изучение отзывчивости сортов яровой пшеницы и озимой ржи на уровни питания азотом, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1984

66. Гайсин В.Ф. Влияние химических мелиорантов в комплексе с бесподстилочным навозом на плодородие солонцовых почв Заволжья, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1988, 22 с.

67. Ганжара н.Ф., Флоринский М.А., Озерова М.С. Содержание тяжелых металлов в техногенно загрязненных почвах и легкоразлагаемом органическом веществе, Изв. ТСХА, 1993, вып. 4, с. 64-71

68. Гаузе Г.Ф., Преображенская Т.П., Свешникова М А., Терехова Л.П. Максимова Т.С. Определитель актиномицетов, М., Наука, 1983, 245 с.

69. Геохимия окружающей среды, М., Недра, 1990, 335с.

70. Герайзаде А.И., Велиева З.М. и др. К вопросу о влиянии физико-химических параметров на отражательные свойства почв, Изв. АН АзССР, сер. Биол. науки, Баку, 1990, №3

71. Гехаев Т.Я. Миграция ионов из почвы и растений в атмосферу, Ав-тореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1984, 16 с.

72. Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.020-94 Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах, Утверждены Минздравом России, 27.12.1994 г.

73. Гигиенические требования к охране поверхностных вод, СанПиН 2.1.5.980-00, М., Федеральный центр Госсанэпидемнадзора Минздрава России, 2000, 24 с.

74. Гилис М.Б. Рациональные способы внесения удобрений, М., Колос, 1975, 240 с.

75. Глазовская Т.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов, Смоленск, Ойкумена, 2002, 286 с.

76. Глазовская Т.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов, М., Высшая школа, 1988, 324 с.

77. Глобальное потепление, Доклад Гринпис, под ред. Леггетта Дж. (перевод с англ.), М., МГУ, 1993, 272 с.

78. Глобальные проявления изменений климата в агропромышленной сфере, М., РАСХН, 2004, 332 с.

79. Глобус A.M. Экспериментальная гидрофизика, Л. Гидрометеоиз-дат, 1969

80. Горбатов B.C. Устойчивость и трансформация оксидов тяжелых металлов (цинка, свинца, кадмия) в почвах, Почвоведение, 1988, №1, с. 35-43

81. Горбатов B.C. Зырин Н.Г. Адсорбция Zn, Pb, Cd почвой и кислотно-основное равновесие, Вестник МГУ, 1988, сер. 17, №3, с. 10-16

82. Горчаков Я.В., Дурманов Д.Н. Мировое органическое земледелие 21 века, М., УДН, 2002, 402 с.

83. Гречин И.П. Свободный кислород и его роль в почвенных процессах лесолуговой зоны Европейской части СССР, Дисс. докт. с/х наук, М., 1965, 527 с.

84. Григорян К.В. Экологическая оценка компонентов биогеоценоза по активности ферментов почв в условиях техногенного загрязнения, Автореф. докт. дисс., М., МГУ, 1990, 32 с.

85. Гришина A.B., Иванова В.Ф. Транслокация тяжелых металлов и приемы детоксикации почв, агрохимический вестник, 1997, №3, с. 36-41

86. Грунина JI.K., Овсова Т.А. Влияние птичьего помета на азотный обмен и питательную ценность горохоовсяной травосмеси, Тр. Коми н/и центра УрОАН СССР, 1989, № юб., с. 75-80

87. Дабахова Е.В. Научное обоснование использования органических удобрений промышленного птицеводства в агросистеме, Автореф. докт. дисс., М., ВНИИА, 2005, 44 с.

88. Дабахов М.В., Дабахова Е.В., Титова В.И. Тяжелые металлы: эко-токсикология и проблемы нормирования, ВВАГС, 2005

89. Дегтярева Е.Т., Белякова A.M. Деградация почв в семиаридной зоне (осолонцевание, осолодение, засоление) под влиянием биогеохимического выветривания при нарушении буферности почвенного раствора, Россельхо-закадемия, Волгоград, 2010, 76 с.

90. Демин В.А. Обоснование рациональных систем удобрения в севообороте при интенсификации с/х производства Нечерноземной зоны, Автореф. докт. дисс., М., ТСХА, 1985, 38 с.

91. Демин В.А., Иванов A.A. Определение доз удобрений под с/х культуры в севообороте, М., ТСХА, 1982, 91 с.

92. Демин В.А., Васильев А.Н. Эффективность расчетных систем удобрения в 8-польном севообороте на темно-серой лесной почве Владимирского ополья, Агрохимия, 1996, №10, с. 13-20

93. Дмитраков Л.М. Дмитракова Л.К. Нормирование тяжелых металлов в системе почва-растение на основе вегетационных экспериментов, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, 2010, с. 108-110

94. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы, Функционально-экологический подход, М., Наука, МАИК «Наука» Интерпериодика, 2000, 185 с.

95. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах (экологическое значение почв), М., Наука, 1990, 261 с.

96. Добровольский В.В. Основы биогеохимии, М., Высшая школа, 1998, 413 с.

97. Долгов С.И. Исследование подвижности почвенной влаги и ее доступности для растений, М-Л, АН СССР, 1948

98. Донских И.Н., Копылова Л.А. Влияние высоких доз органических удобрений на фракционный состав фосфатов в дерново-подзолистых почвах, Агрохимия, 1982, №4, с. 55-63

99. Духанин Ю.А., Савич В.И., Батанов Б.Н., Савич К.В. Информационная оценка плодородия почв, М., Росинформагротех, 2006, 476 с.

100. Духанин Ю.А., Савич В.И., Замараев А.Г., Трубицина Е.В., Повет-кина Н.Л. Экологическая оценка взаимодействия удобрений и мелиорантов с почвой, М., ФГНУ «Росинформагротех», 2005, 324 с.

101. Дьяконова К.В. Критерии деградации почв по содержанию и качеству гумуса, в сб. «Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения», Почв, ин-т им. В.В.Докучаева, 1998, т.1, с. 37-38

102. Дюкарев Е.А., Головацкая Е.А. Модель углеродного цикла болотной экосистемы, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, 2010, с. 113-115

103. Еськов А.И., Новиков М , Лукин С.М. и др. Справочная книга по производству и применению органических удобрений, Владимир, РАСХН, ВНИПТИОУ, 2001, 495 с.

104. Еськов А.И., Новиков М.Н. Проблемы производства и использования органических удобрений, Агрохимический вестник, №4, 1998, с. 29-30

105. Ефремов E.H., Носиков В.В. Контроль за содержанием тяжелых металлов в удобрениях и химических мелиорантах почвы, «Влияние химизации земледелия на содержание тяжелых металлов в почвах с/х угодий и продукции растениеводства», М., 1988, с. 91-100

106. Ефремов В.Ф. Соотношение C:N, как вектор трансформации гумуса в почве при внесении удобрений, Плодородие, 2005, №3, с. 15-17

107. Заварзин Г.А., Звягинцев Д.Г., Карпачевский Л.О., Розанов Б.Г. Взаимодействие почвы с атмосферой, в кн. «Взаимодействие почвенного и атмосферного воздуха», М., МГУ, 1985, с. 45-51

108. Замараев А.Г., Савич В.И., Сычев В.Г. Энергомассообмен в звене полевого севооборота, ч. 2 «Баланс вещества, энергии и информации в звене полевого севооборота на дерново-подзолистых почвах», М., ВНИИА, 2005, 336 с.

109. Замолодчиков Д.Г., Грабовский В.Н. Углеродный бюджет пулов подстилки и почвы в лесах России: модельный анализ и прогноз, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, 2010, с. 123-124

110. Зборищук Н.Г. Состав и свойства почвенного воздуха, в кн. «Взаимодействие почвенного и атмосферного воздуха», М., МГУ, 1985, с. 175-189

111. Звягинцев Д.Г., Кураков A.B., Умаров М.М., Филип 3. Микробиологические и биохимические показатели загрязнения свинцом дерново-подзолистой почвы, Почвоведение, 1997, №9, с. 1124-1131

112. Звягинцев Д.Г. Газовая фаза и микроорганизмы, в кн. «Роль микроорганизмов в круговороте газов в природе», М., 1979

113. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Разнообразие грибов и актиномицетов и их экологические функции, Почвоведение, 1996, №6, с. 705713

114. Зенова Г.М. Почвенные актиномицеты редких родов, М., МГУ, 2000, 81 с.

115. Зенова Г.М., Гомонова Н.Ф., Манык Е.А., Звягинцев Д.Г. Сравнительный анализ различных систем удобрений и продолжительности их действия на комплекс почвенных актиномицетов и свойства дерново-подзолистых почв, Почвоведение, 2001, №6, с. 720-725

116. Зиберт К. Оценка разлагаемости органического вещества почв, Автореф. канд. дисс., М. ТСХА, 1988, 12 с.

117. Зинченко М.К. Биологические особенности серой лесной почвы Владимирского ополья при различных агротехнических примах, Автореф. канд. дисс., М., МСХА, 2011, 21 с.

118. Золотарева Б.Н., Скрипниченко И.И., Гемтюк Н.И., Сигаева Е.В., Пиунова В.В. Содержание и распределение тяжелых металлов (свинца, кадмия и ртути) в почвах Европейской территории СССР), «Генезис, плодородие и мелиорация почв», Пущино, 1980, с. 77-90

119. Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения, СанПиН 2.1.4.1175-02, М., Информационно-издательский центр Госсанэпидемнадзора России, 2002, 28 с.

120. Зырин Н.Г. и др. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе почва-растение, «Химия в с/х», 1985, №6, с. 45-48

121. Иванова С.Е. Оценка кислотно-основной буферности нативных, неизмененных модельными кислыми осадками лесных подзолистых почв, по данным непрерывного потенциометрического титрования, Автореф. канд. дисс., М., МГУ, 1998, 20 с.

122. Игнатьев H.H. Поглощение кислорода системой почва-растение, в сб. «актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии», М. ТСХА, 2004, с. 183-188

123. Игнатьев H.H. Поглощение кислорода системой почва-растение и разработка новых способов повышения урожая, Автореф. докт. дисс, М., ТСХА, 1989, 31 с.

124. Известкование как фактор урожайности и почвенного плодородия Шильников И.А., Сычев В.Г., Зеленов H.A., Аканова Н.И., Федотова Л.С., ВНИИА, 2008, 340 с.

125. Изерская Л.А., Цыцарева Л.К. Влияние длительного орошения стоками животноводческих комплексов на агроэкологическое состояние серых лесных почв, Тез. докл. 2 с-да об-ва почвоведов, М., ВНИИЦ лесресурс, 1996, с. 349-350

126. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистых почв при интенсивном применении минеральных удобрений в сочетании с известкованием Аканова Н.И., в сб. «Вопросы известкования почв», М., ВИУА, 2002, с.11-18

127. Иконников А.Н. Влияние срока внесения сульфата аммония и ингибиторов нитрификации на урожайность культур и баланс азота, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1988, 20 с.

128. Ильин Б.Ф. Буферные свойства почвы и допустимый уровень ее загрязнения тяжелыми металлами, агрохимия, 1997, №11, с. 65-70

129. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение, Новосибирск, Наука, 1991, 150 с.

130. Ильин В.Б. О надежности гигиенических нормативов содержания тяжелых металлов в почве, Агрохимия, 1995, №10, с. 109-113

131. Ильюк E.H. Превращение и использование растениями аммонийного и нитратного азота из разных горизонтов дерново-подзолистой почвы, Автореф. канд. дисс., М., МСХА, 1997, 22 с.

132. Импактное загрязнение почв металлами и фторидами, под ред. Зы-рина Н.Г., Махалова С.Г., Стасюк Н.В. Л. Гидрометеоиздат, 1986, 165 с.

133. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей среды, утвержденные Минприроды РФ 26.01.93, зарегистрированные в Минюсте России, 24.03.94

134. Карманов И.И. Спектральная отражательная способность и цвет почв, как показатель их свойств, М., Колос, 1974, 352 с.

135. Карпачевский Л.О. Экологическое почвоведение, М., МГУ, 1993,184 с.

136. Карпова М.Н., Чесноков H.A. Лизиметрические исследования в условиях Среднего Урала, Агрохимический вестник, 2003, №2, с. 17-18

137. Карпухин А.И., Гринюк В.Г., Гончарова H.A. Особенности фосфатного режима дерново-подзолистой почвы при внесении жидкого навоза, «Физико-химические свойства и плодородие почв», М., ТСХА, 1983, с. 3-7

138. Карпухин А.И. Комплексные соединения органических веществ с ионами металлов, Автореф. докт. дисс., М., МГУ, 1988, 39 с.

139. Карпухин А.И. Комплексные соединения одна из основных форм превращения вещества и энергии в почвах, в сб. «Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии», М., ТСХА, 2004, с. 189-201

140. Кауричев И.С., Карпухин А.И. Водно-растворимые железо-органические соединения в почвах таежно-лесной зоны, Почвоведение, 1986, №3, с. 66-72

141. Кауричев И.С., Фокин А.Д., Карпухин А.И. Водно-растворимые органно-минеральные соединения почв таежно-лесной зоны, Докл. ТСХА, Агрохимия и почвоведение, 1978, вып. 243, с. 35-42

142. Каштанов А.Н., Явтушенко В.Е. Агроэкология почв склонов, М., Колос, 1997, 290 с.

143. Каштанов А.Н., Щербаков А.П., Черкасов Г.Н. и др. Методическое пособие и нормативные материалы для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия, Курск, Россельхозакадемия, 259 с.

144. Квиткина А.К., Ларионова A.A. и др. Идентификация пулов и определение констант разложения старого и молодого углерода чернозема выщелоченного, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, 2010, с. 145-147

145. Кидин В.В., Ба М.Р. Продуцирование углекислоты дерново-подзолистой почвы в зависимости от форм азотных удобрений и рыхления, Изв. ТСХА, 1992, №1, с. 50-56

146. Кидин В.В. Особенности питания и удобрения с/х культур, М., РГАУ-МСХА, 2009, 412 с.

147. Кинжаев P.P. Влияние длительного применения удобрений на состояние биогенных и токсичных элементов в агроценозе на дерново-подзолистой почве, Автореф. канд. дисс., М., 2004, 26 с.

148. Ковалев Н.Г., Барановский И.Н. Влияние органических удобрений на содержание и состав гумуса дерново-подзолистой почвы, урожайность возделывания культур и качество продукции, Агрохимия, 2000, №2, с. 31-35

149. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова, М., Наука, 1985,263 с.

150. Когут Б.М. Об абсолютной и относительной оценке содержания гумуса в минеральных почвах, в сб. «Экспериментальная информация в почвоведении: теория и пути стандартизации», М., МГУ, 2005, с. 168-169

151. Когут Б.М. Принципы и методы оценки содержания трансформируемого органического вещества в пахотных почвах, Почвоведение, 2003, №3, с. 308-316

152. Колесников С.И., Казеев К.Ш. Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям, М., Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева, 2002, 49 с.

153. Колесников С.И. Влияние химического загрязнения на экологические функции почв, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пу-щино, 2010, с. 156

154. Кольцова Г.А., Хазиев Ф.Х., Габбасова И.М. Фосфатное состояние почв Башкортостана, Уфа, Гилем, 2001, 213 с.

155. Кононова М.М. Органическое вещество почвы, М., АН СССР,1968

156. Коплан-Дикс И.С., Назаров Г.В., Кузнецов В.К. рорль минеральных удобрений в эфтрофировании вод суши, л., Наука, 1985, 160 с.

157. Кореньчук Л.П. Влияние ингибиторов нитрификации на эффективность применения минеральных удобрений и жидкой фракции навозных стоков под кукурузу на дерново-подзолистой почве, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1986

158. Кочергин А.Е. Технология внесения фосфорных удобрений в почву, «Почвы Западной Сибири и повышение их биологической активности», Омск, 1983, с. 3-8

159. Кочергин А.Е. Локальное внесение минеральных удобрений в почву Западной Сибири, Способы внесения удобрений в Сибири, Новосибирск, 1986, с. 3-11

160. Кочетов И.С., Осипов В.Н., Белолюбцев А.И., Савоськина O.A. Миграция химических элементов на склоновых землях Нечерноземной зоны, Химия в с/х, 1995, №5, с. 21-22

161. Кочетов И.С., Кудряшов A.M. Трансформация фосфатов при почвозащитных обработках, Химия в с/х. 1987, №12, с. 25-27

162. Красильников H.A. Микроорганизмы почвы и высшие растения, М., АН СССР, 1958

163. Крутилин К.С. Регулирование качественного состава почвенного воздуха пойменных осушенных перегнойно-торфяно-глеевых почв на системах двустороннего действия, Автореф. канд. дисс., М. ТСХА, 1986, 13 с.

164. Кудеяров В.Н. Азотный цикл и продуцирование закиси азота, Почвоведение, 1999, №8, с. 988-998

165. Кудеяров В.Н., Башкин В.Н., Кудеярова А.Ю. Экологические проблемы применения минеральных удобрений, М., Наука, 1984, 214 с.

166. Кудеярова А.Ю. Источники поступления фосфора в природные воды, Экологически проблемы применения удобрений, М., Наука, 1984, с. 146-160

167. Кудеярова А.Ю. Фосфатгенная трансформация почв, М., Наука, 1995, 285 с.

168. Кудоярова Г.Р. Влияние этилена на ростовую реакцию растений арабидопсиса при разных условиях минерального питания, Агрохимия, 2011, №2, с. 10-14

169. Кузина К.И., Мочалова А.Д., Покровская С.Ф. Влияние минеральных удобрений на качество продукции и окружающую среду, М., 1985, 90 с.

170. Кузьмич Л.С. Влияние длительного применения форм и доз минеральных удобрений на состав, свойства и динамику азотсодержащих и органических соединений дерново-подзолистой почвы, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1989, 24 с.

171. Кузнецова Ю.В. Агродерново-подзолистые почвы, в кн. «Почвы Московской области и их использование», М., РАСХН, 2002, т.2, с. 41-89

172. Кузнецова И.В. К вопросу об оптимальной плотности почв с разным содержанием гумуса, Тез. докл. 7 с-да почвоведов, Ташкент, 1985, ч.1, с. 39

173. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений, М., Агропромиздат, 1990, 219 с.

174. Курочкина Т.Н., Пинский Д.Л. Образование металлоорганических соединений и их влияние на поверхностные свойства алюмосиликатов, Почвоведение, 2004, №4, с. 441-451

175. Курочкина Г.Н., Пинский Д.Л., Федотов Г.Н. и др. Изменение свойств глинистых минералов и почв при поглощении органических веществ различной природы, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пущине, 2010, с. 187-189

176. Лаврова В.В. Использование ингибитора нитрификации АТГ на овощных культурах в защищенном грунте, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1997, 16 с.

177. Лапыгина В.А. Влияние различных органических удобрений на агрегатный состав, в сб. «Интенсификация систем земледелия Калининской области», 1986, с. 46-48

178. Левин Ф.И. Окультуривание подзолистых почв, М., Колос, 1972

179. Литвинская И.Б. Эффективность и использование растениями азота КАС при совместном применении с ингибиторами нитрификации под кукурузу на серых лесных почвах, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1994. 19 с.

180. Лобанова Л.А. Состояние свинца в некарбонатных почвах, Автореф. канд. дисс., М., МГУ, 1983, 22 с.

181. JTonec де Гереню, Курганова И.Н., Розанова Л.Н., Кудеяров В.Н. Годовая эмиссия диоксида углерода из почв южно-таежной зоны России, Почвоведение, 2001, №9, с. 1045-1059

182. Лошаков В.Г., Элмер Ф., Иванов Ю.Д. Синих Ю.Н. Плодородие почвы, урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность полевых севооборотов при длительном использовании зеленого удобрения, Изв. ТСХА, 1998, вып. 2, с. 26-37

183. Лукаткин A.C., Шевцова Е.А. Оценка токсичности и возможности использования куриного помета при использовании яровой пшеницы, в сб. «Нетрадиционные источники и приемы организации питания растений», Н.Новгород, ВВАНС, 2011, с. 77-79

184. Лукин С.М. Трансформация органического вещества дерново-подзолистой супесчаной почвы при длительном применении удобрений, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, 2010, с. 199-201

185. Лыков A.M., Еськов А.И., Новиков М.Н. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья, М., Колос, 2004, 630 с.

186. Лыков A.M. К проблеме плодородия дерново-подзолистых почв, плодородие, 2002, №4(7) с. 31-34

187. Лысенко В.П. Очистка и обеззараживание сточных вод птицефабрик, С.Посад, 2002, 80 с.

188. Лысенко В.П. Переработка отходов птицеводства, С.Посад, 1998,265 с.

189. Лысенко В.П., Еськов А.И., Новиков М.Н. Подготовка и переработка помета на птицефабриках, С.Посад, РАСХН, ВНИИТИП, 2006, 107 с.

190. Мазиров M.А., Ненайденко Г.Н. О стабилизации почвенного плодородия в Центральной Нечерноземной зоне России, в сб. «Агрохимия и экология: история и современность, Н.Новгород, ВВАГС, 2008, т.З, с. 142-146

191. Мазуров В.Е., Караченцев А.Н. Влияние орошения сточными водами птицефабрики на агромелиоративное состояние почв, «Технология и эффективность применения сточных вод и животноводческих стоков в с/х», М. 1988, с. 133-140

192. Макаренко C.B. использование помета в хозяйствах Московской области, Химия в сельском хозяйстве, 1987, №12, с. 36-38

193. Макаров В.И. Изменение свойств дерново-подзолистых суглинистых почв под воздействием диоксида углерода, Автореф. канд. дисс., М., МСХА, 1998, 19 с.

194. Малофеев В.И. Технология термической переработки помета, М., Колос, 1981, 118 с.

195. Малофеев В.И., Гришанов Н.П., Фетисов Г.В. Технология производства и агротехническая эффективность удобрений на основе птичьего помета, Приемы повышения плодородия почв в Центральном районе Нечерноземной зоны, Сб. науч. тр., М., 1989, с. 103-112

196. Мамонтов В.Г., Родионова Л.П., Бугаев П.Д., Абубакер С. Содержание и состав лабильного органического вещества в дерново-подзолистой почве при внесении органических удобрений, Изв. МСХА, 2004, вып. 2, с. 5768

197. Марфенина O.E. Микробиологические аспекты охраны почв, М., МГУ, 1991, 118 с.

198. Мачадо М.А. Влияние длительного применения удобрений на накопление тяжелых металлов в почве, н/практ. конф. «Современные проблемы оптимизации минерального питания растений, Н.Новгород, НГСХА, 1998, с. 50-52

199. Мерзлая Г.Е. Нетрадиционные органические удобрения, Плодородие, 2005, 32, с. 23-26

200. Мерзлая Г.Е. Эффективность органно-минеральных систем удобрений в севооборотах, в сб. Агрохимия и экология: история и современность», Н.Новгород, ВВАГС, 2008, т.1, с. 176-179

201. Мерзлая Г.Е., Новиков М.Н., Еськов А.И., Тарасов С.И. Агроэко-логические основы и технологии использования бесподстилочного навоза, М., РАСХН, 2006, 463 с.

202. Методическое пособие и нормативные материалы для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия, под ред. Каштанова А.Н., Щербакова А.П., Черкасова Г.Н., Курск, Тверь, Чудо, 2001, 260 с.

203. Методические рекомендации по выделению деградированных и загрязненных земель, М., 1995

204. Методические указания по расчету загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлах производительностью до 30 т/час, М., Гидроме-теоиздат, 1984, 36 с.

205. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель с/х назначения, М., ВНИИА, 2003, 195 с.

206. Методы агроэкологического мониторинга на реперных участках, М., Россельхозакадемия, ЦИНАО, 2002, 57 с.

207. Микроорганизмы и охрана почв, под ред. Звягинцева Д.Г., М., МГУ, 1989, 206 с.

208. Минеев В.Г. Экологические проблемы агрохимии, М., МГУ, 1988,225 с.

209. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда, М., Агро-промиздат, 1990, 287 с.

210. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Зенова Г.М., Скворцова И.Н. Влияние длительного применения средств химизации на агрохимические и микробиологические свойства дерново-подзолистой почвы, Агрохимия, 1998, №5, с. 5-12

211. Минеев В.Г., Дебрецени Б., Мазур Т. Биологическое земледелие и минеральные удобрения, М., Колос, 1993, 415 с.

212. Миненко А.К. Регулирование биологической активности дерново-подзолистых почв (на примере Центральных районов Нечерноземной зоны), Автореф. докт. дисс., М., МСХА, 1991, 40 с.

213. Минкина Т.М. Методические аспекты почвенно-экологического мониторинга, Плодородие, 2002, №5(8), с. 33-35

214. Михайлина В.И. Опыт утилизации и использования птичьего помета на удобрения в СССР, «Сельскохозяйственная наука и производство», сер. 1, 1986, №5, с. 23-33

215. Мишина И.Ю. Растительные остатки как фактор плодородия дерново-подзолистых почв, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1984, 14 с.

216. Мишина Н.Ю., Фокин А.Д. Влияние растительных остатков и гумусовых веществ на эффективное плодородие дерново-подзолистых почв, Изв. ТСХА, 1984, вып. 3, с. 85-92

217. Мишустин E.H., Рунов Е.В. Успехи разработки принципов микробиологического диагностирования состояния почвы, Успехи современной микробиологии, 1957, т. 14, вып.215, с. 256-258

218. Мишустин E.H., Перцовская М.И., Горбов В.А. Санитарная микробиология, М., Наука, 1979, 304 с.

219. Моисеев Б.Н., Филипчук А.Н. Методика МГЭИК для расчета годичного депонирования углерода и оценка ее применимости для лесов России, Лесное хозяйство, 2009, №4, с. 11-13

220. Молчанов А.Г. Эмиссия С02 с поверхности дерново-подзолистых песчаных и торфянисто-глеевых почв южной тайги, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, 2010, с.213-215

221. Мотузова Г.В. Принципы и методы почвенно-химического мониторинга, М., МГУ, 1988

222. Мусихина Т.А. Региональные нормативы содержания химических элементов в поверхностных водах, Экология и промышленность России, 2001, №5, с. 26-28

223. Муха Д.В., Стифеев А.И. и др. Экология Центрального Черноземья, Курск, КГСХА, 2003, 191 с.

224. Наумов В.Д. Почвенно-экологические условия заболевания яблони розеточностью, М., РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева, 2012, 443 с.

225. Наумова Л.М. Микроэлементы цинк, медь и марганец в черноземах и лугово-каштановых почвах под садами, пораженными розеточностью, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1980, 15 с.

226. Небольсин А.Н. Пути снижения загрязнения грунтовых вод остатками удобрений, Разработка экологически безопасных методов ведения с/х, С-Пб, 1993, с. 46-51

227. Николаева И.Н. Изменение липкости дерново-подзолистых почв при окультуривании, Почвоведение, 1985, №9, с. 36-48

228. Нидэ JL Микробиологическая активность почвы в условиях адаптивного земледелия, Автореф. докт. дисс., М., МСХА, 1995, 38 с.

229. Новожилов И.А. Влияние больших доз куриного помета на свойства и состав дерново-подзолистых грунтово-оглеенных почв, Автореф. канд. дисс., Н.Новгород, 2004, 18 с.

230. Обухов А.И., Плеханова И.О. Тяжелые металлы в почвах и растениях Москвы, Экологические исследования в Москве и Московской области, М. 1990, с. 148-161

231. Обухов А.И., Лепнева О.М. Состояние свинца в системе почва-растение в зоне влияния автомагистралей, Свинец в окружающей среде, М., 1988, с. 149-160

232. Обухов А.И., Лепнева О.М. Биогеохимия тяжелых металлов в городской среде, Почвоведение, 1989, №5

233. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва растения -удобрения, Химия в с/х, 1995, №4, с. 8-16

234. Овчинникова М.Ф., Гомонова Н.Ф., Зенова Г.М. Изменение свойств почв и продуктивности агроценозов при длительном применении различных систем удобрений, Почвоведение, 2005, №1, с. 104-112

235. Овцинов В.И., Шпис Т.Э. Особенности устойчивости с/х культур к загрязнению почв тяжелыми металлами, «Кризис почвенных ресурсов: причины и следствия», С-Пб, 1997, с. 100-101

236. Озерова М.С. Содержание тяжелых металлов в составе легкоразла-гаемого органического вещества почв, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1994, 16 с.

237. Окориков Э.А., Черняхова Н.П. Эффективность птичьего помета на южном черноземе, Эффективность применения удобрений на почвах среднего Заволжья, Межвузовский сборник, Ульяновск, 1990, с. 121-125

238. Орлова Н.Е., Бакина Л.Г. К вопросу об источниках образования почвенного гумуса, в сб. «Гуминовые вещества в биосфере», М-С-Пб, 2003, с. 21-22

239. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации, М., МГУ, 1990, 325 с.

240. Орлов Д.С., Лозановская И.Н., Попов П.Д. Органическое вещество почв и органические удобрения, М., МГУ, 1985, 97 с.

241. Орлов Д.С. Химия почв, М., 1992, 400 с.

242. Орлов П.В. Влияние систематического применения помета на качественный состав гумуса, в сб. Нетрадиционные источники и приемы организации питания растений, Н.Новгород, ВВАГС, 2011, с. 81-83

243. Павлова М.Ю. Влияние ингибиторов нитрификации на трансформацию в почве, баланс меченого азота удобрений и накопление нитратов в салатной продукции при повторных посевах зеленных культур, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1998, 18 с.

244. Паникар И.И., Гаркавая В.В., Севрюков Ю.И. Промышленное птицеводство и охрана окружающей среды, М., Росагропромиздат, 1988, 80 с.

245. Панин М.С. Гулькина Т.Н. Влияние удобрений на сорбцию меди основными типами почв Семипалатинского Прииртышья, Агрохимия, 2004, №1, с. 75-85

246. Панов Н.П., Савич В.И. Теоретические аспекты известкования и гипсования почв, Вестник с/х науки, 1981, №7(298), с. 19-25

247. Панов Н.П., Стратанович М.В., Замараев А.Г., Хрипунова Г.Л. Биологическая активность дерново-подзолистой суглинистой почвы и продуктивность озимой пшеницы на фоне применения удобрений, Вестник с/х науки, 1984, №10, с. 121-127

248. Пахненко O.A., Космачевская JI.H., Пахненко Е.П. Биоконверсия торфо-пометных и торфо-пометно-опилочных смесей при интродукции микробов-активаторов, в сб. «Агрохимия и экология: история и современность», Н.Новгород, ВВАГС, 2008, с. 162-165

249. Пейве Я.В. Биохимия почв, М., С/х лит-ра, 1961, 409 с.

250. Первунина Р.И. Состояние кадмия в дерново-подзолистых почвах и поступление его в растения, Автореф. канд. дисс., М., МГУ, 1983, 24 с.

251. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафтов, М. Астрея, 2000, 768 с.

252. Петербургский A.B., Никитишен В.И., Шабаев В.П. Потери питательных веществ из почвы и внесенных удобрений вследствие вымывания, Агрохимия, 1976, №7, с. 144-155

253. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Сан-ПиН 2.1.4.1074-01, М., Федеральный центр Госсанэпидемнадзора Минздрава России, 2002, 103 с.

254. Положение о порядке возмещения убытков собственникам земли землевладельцам, землепользователям, арендаторам и потерь с/х производства (утверждено Постановлением Правительства РФ 28.01.93 №77 в редакции Постановления Правительства РФ от 15.05.93 №534)

255. Полякова Н.В. Эволюция серых лесных почв в агроландшафтах северной лесостепи, Автореф. докт. дисс., М., МХА, 2012, 46 с.

256. Полякова Н.В., Платонычева Ю.Н., Володина E.H. Содержание гумуса и биологическая активность пахотных темно-серых лесных почв, в сб. «Агрохимия и экология: история и современность», Н.Новгород, 2008, т.З, с. 79-81

257. Понизовский A.A., Пинский Д.Л., Воробьева Л.А. Химические процессы и равновесия в почвах, М., МГУ, 1986, 102 с.

258. Порядок определения размеров ущербов от загрязнения земель химическими веществами (утвержден Роскомземом 10.11.93 и Минприроды РФ 12.11.1993 г.)

259. Праздников С.С., Аристархова Г.Г., Аристархов А.Н. Баланс тяжелых металлов в агроценозах дерново-подзолистых почв (Плодородие почвы и качество продукции при биологическом земледелии), М., Колос, 1996, с. 305321

260. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, ГН 21.5 1315-03, М., 2003

261. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, ГН 21.5 1315-03, М., 2003

262. Природно-техногенные воздействия на земельный фонд России и страхование имущественных интересов участников земельного рынка, М., РАСХН, 2000, 256 с.

263. Прищеп H.H. Агроэкологические основы применения калийных удобрений в земледелии юго-запада Нечерноземной зоны, Автореф. докт. дисс., М., Почв, ин-т им. В.В.Докучаева, 1995, 50 с.

264. Прокошев В.В., Дерюгин И.П. Калий и калийные удобрения, M., 2000, Ледум, 185 с.

265. Пунда H.A. Использование птичьего помета в лесостепной зоне, Применение удобрений в Омской области, Новосибирск, 1985, с. 55-63

266. Раскатов В.А., Фокин А.Д., Титова В.И., Раскатов A.B. Организация природоохранной деятельности на предприятии, М., РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева, 2010, 187 с.

267. Рассел Л. Почвенные условия и рост растений, М., 1955, с. 58-65

268. Растонина A.M., Титова В.И. Влияние сточных вод предприятий г. Богородска на гидрохимическую характеристику р. Кузьмы, в сб. Агрохимия и экология: история и современность», Н.Новгород, ВВАГС, 2008, т.З, с. 8689

269. Ревут И.Б. Физика почв, Л., 1972

270. Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания в 4 кн., кн 2 «Загрязнение воды и воздуха», М., Мир, 1995, 296 с.

271. Реймерс Н.В. Экология. Теория, законы, правила, принципы и гипотезы. М. Россия молодая, 1994, 367 с.

272. Ринькис Г.Я., Нолиендорф В.Ф. Сбалансированное питание растений макро- и микроэлементами, Рига, Знание, 1982, 202 с.

273. Романовская A.A., Смирнов Н.С., Коротков В.Н. и др. Баланс углерода в пахотных почвах России, в кн. «Биосферные функции почвенного покрова», Путцино, 2010, с. 259-260

274. Розанов А.Б., Розанов Б.Г. Экологические исследования антропогенных изменений почв, Итоги науки и техники, сер. «Почвоведение и агрохимия», М. ВМНИТИ, 1990, т.7, 152 с.

275. Роуэлл Д. Почвоведение: методы и использование, М., Колос, 1998, 486 с.

276. Рыбакова Б. А., Шафирян Е.М. Карпухин А.И. Современные методы определения фосфора и подвижный фосфор в почвах, М., ВНИИ ТЭИСХ, 1981,47 с.

277. Рэуце К., Кырстя С. Борьба с загрязнением почвы, М., Агропром-издат, 1996, 208 с.

278. Савич В.И., Кауричев И.С., Шишов J1.JI. Окислительно-восстановительные процессы в почвах, агрономическая оценка и регулирование, Костанай, 1999, 404 с.

279. Савич В.И., Сычев В.Г., Никольский Ю.Н., Сюняев Н.К., Замараев А.Г. Энергетическая оценка плодородия почв, М., ВНИИА, 2007, 520 с.

280. Савич В.И., Булгаков Д.С., Раскатов В.А. Интегральная оценка плодородия почв, М., РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева, 2010, 347 с.

281. Савич В.И., Парахин Н.В., Сычев В.Г. и др. Почвенная экология, Орел, ОГАУ, 2002, 546 с.

282. Савич В.И., Парахин Н.В., Степанова Л.П., Шишов Л.Л., Кершенс М. Агрономическая оценка гумусового состояния почв, Орел, ОГАУ, 2001, т. 1, т.2-452 с.

283. Савич В.И., Байбеков Р.Ф., Егоров Д.Н., Хесам Моуса, Сулейма-нов P.P. Агрономическая оценка отражательной способности системы почва-растение методом компьютерной диагностики, М., РГАУ-МСХА, 2006, 210 с.

284. Садовникова Л.К.Химические свойства почв и окружающая среда, Экология и почвы, Избранные лекции, М., ПОЛТЕКС, 1999, с. 110-116

285. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды, М., Недра, 1990

286. Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ, СанПиН 42-128-4433-87, М„ Минздрав СССР, 1987, 10 с.

287. Сапожников H.A. Азот в земледелии Нечерноземной зоны, Л., Колос, 1973

288. Свинец в окружающей среде, М., Наука, 1987, 181 с.

289. Сдобников С.С., Фетисов Т.Ф., Гришанов Н.П. Физические, биологические свойства почвы и ее засоренность при различных способах внесения торфо-пометного компоста, Бюлл. ВИУА, 1988, вып. 88, с. 26-30

290. Селицкая О.В. Регулирование сукцессионных изменений в микробных популяциях компостов для получения органических удобрений, оптимизирующих почвенно-микробиологические процессы, Автореф. канд. дисс., М„ МСХА, 1995, 20 с.

291. Семенов М.В., Кузнецова Т.В., Ходжаева А.К., Семенова H.A., Кудеяров В.Н. Почвенная эмиссия закиси азота: влияние природных и агрогенных факторов, Агрохимия, 2004, №1, с. 30-39

292. Семенов В.М. Экологическая агрохимия азота, в сб. «Агрохимия и экология: история и современность», Н.Новгород, ВВАГС, 2008, т.З., с. 290293

293. Семенова H.A., Иванникова JI.А. и др. Оценка углерод-сиквестирующей способности серой лесной почвы при минимальной и органической системе удобрений, в сб. «Агрохимия и экология: история и современность, Н.Новгород, 2008, т. 3, с. 100-106

294. Семергей К.И., Кияхтанова О. Агроэнергетическая оценка поступающих в почву органических удобрений и растительных остатков, «Пути рационального освоения и использования почвенного покрова Туркменистана, Ашхабад, 1981, с. 108

295. Серегин В.В. Использование ячменем и баланс меченого азота растительной массы бобовых культур и удобрений при применении ингибитора нитрификации на дерново-подзолистой почве, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 2000, 22 с.

296. Середа H.A., Баязитова Р.И., Петрова М.В. Накопление свинца и кадмия в с/х продукции при использовании органических и фосфорных удобрений, в сб. Агрохимия и экология: история и современность», Н.Новгород, ВВАГС, 2008, с. 202-205

297. Серженту Е.П., Барага В.М. Бесподстилочный птичий помет госптицефабрик и его использование для удобрения полевых культур, Эффективность использования удобрений в земледелии Молдавии, Кишинев, Штиинца, 1988, 222 с.

298. Сидоренко О.Д., Черданцев Е.В. Биологические технологии утилизации отходов животноводства, М., МСХА, 2001, 71 с.

299. Синельников Э.П., Озлобихин В.И. Модели динамики взаимодействия показателей плодородия почв на основе метода корреляционных плеяд, Мат. методы и ЭВМ на службе почвенных прогнозов, М., ВАСХНИЛ, 1988, с. 33-40

300. Сиротенко О.Д., Романенков В.А., Грингоф И.Г. Моделирование процессов депонирования атмосферного углерода агросферой, Метеорология и гидрология, 2006, №11, с. 81 -88

301. Сиу хина М.С., Мармулев А.Н. Влияние длительного применения жидкого птичьего помета на свойства чернозема выщелоченного, Тез. докд. 3 с-да Докучаевского об-ва почвоведов, Суздаль, 2000, кн.2, с. 173-174

302. Скороходова Н.В., Ефремов В.Ф. Влияние термически высушенного птичьего помета и сочетания его с минеральными удобрениями на продуктивность кормового севооборота, качество продукции и плодородие почвы, Агрохимия, 1983, №12, с. 60-68

303. Смагин A.B. Динамические инструментальные методы исследования физико-химических механизмов поглощения газов и паров почвами, в сб. «Экспериментальная информация в почвоведении: теория и пути стандартизации», М. МГУ, 2005, с. 170-172

304. Смирнов В.Н. К вопросу о взаимосвязях между продукцией С02 и производительностью лесных почв, Почвоведение, 1955, №6, с. 21-31

305. Снакин В.В., Присяжная A.A. Экологическая оценка состояния почв: попытка количественного подхода, Изв. РАН, сер. «Биология», 1995, №1, с. 105-109

306. Соколова Т.А. Калийное состояние почв, методы его оценки и пути оптимизации, М., МГУ, 1987, 46 с.

307. Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Толпешта Н.И. Глинистые минералы в почвах, Тула, 2005, 336 с.

308. Солдатова С.С. Роль сидерации и соломы в формировании экологически устойчивых агробиоценозов в южно-таежной подзоне, Автореф. канд. дисс., М., МСХА, 2011, 20 с.

309. Спозито Г. Термодинамика почвенных растворов, Л, Гидрометео-издат, 1984, 240 с.

310. Справочная книга по производству и применению органических удобрений, ВНИПТИОУ, Владимир, 2001, 496 с.

311. Степанов JI.H. Агрофизическая оценка потенциального плодородия связных почв Нечерноземной зоны, Тез. докл. 8 с-да почвоведов, Новосибирск, 1989, кн.2, с. 73

312. Степанов A.A. Влияние навозных стоков свинокомплекса на гумусовое состояние луговой глеевой почвы и свойства гуминовых кислот, Автореф. канд. дисс., М. МГУ, 1995, 24 с.

313. Степанова Л.П. Агроэкологические аспекты применения цеолито-вых туфов и органических отходов в системе почва-растение, Автореф. докт. дисс., М. МСХА, 2001, 34 с.

314. Стратанович М.В., Игнатьев H.H. Воздушный режим дерново-подзолистой почвы в зависимости от гидротермических условий, в сб. «Современные почвенные процессы», М. ТСХА, 1974

315. Сурнин В.И. Использование помета на птицефабриках, Птицеводство, 1988, №1, с. 32-33

316. Сычев В.Г. Динамика баланса питательных веществ, Агрохимический вестник, 2000, №3, с. 33-36

317. Сычев В.Г. Тенденции изменения агрохимических показателей плодородия почв Европейской части России, М., ЦИНАО, 2000,188 с.

318. Сычев В.Г. Основные ресурсы урожайности с/х культур и их взаимосвязь, М., ЦИНАО, 2003, 228 с.

319. Сычев В.Г. Мерзлая Г.Е., Петрова Г.В., Филиппова A.B., Попов В.И., Мшценко В.Н. Эколого-агрохимические свойства и эффективность верми- и биокомпостов, М., ВНИИА, 2007, 275 с.

320. Тарасов С.И., Гамонова H.A. Влияние регулярного применения бесподстилочного навоза на процессы гумусообразования в агроценозах с бессменным возделыванием многолетних трав, в сб. «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, 2010, с. 299-301

321. Титова В.И. Оптимизация питания растений и эколого-агрохимическая оценка применения удобрений на почвах с высоким содержанием подвижных соединений фосфора, Автореф. докт. дисс., Пушкин, СПб аграрный университет, 1998, 40 с.

322. Титова В.И., Варламова Л.Д., Морозова Е.В., Трифонов А.Ю. Трансформация почвенных свойств в результате антропогенного воздействия, «Проблемы антропогенного почвообразования», М., РАСХН, Почв, ин-т им. В.В.Докучаева, 1997, т.1, с. 203-205

323. Титова В.И., Шафронов О.Д. Влияние длительного применения жидких органических удобрений на агрохимические показатели дерново-подзолистой почвы, Тез. докл. 2 с-да об-ва почвоведов, С-Пб, 1996, кн.1, с. 411

324. Титова В.И., Шафронов О.Д., Варламова Л.Д. Фосфор в земледелии Нижегородской области, Н.Новгород, ВВАГС, 2005, 219 с.

325. Титова В.И., Седов Л.К., Дабахова Е.В. Индустриальное птицеводство и экология: опыт сосуществования, Н.Новгород, ВВАГС, 2004, 249 с.

326. Титова В.И., Дабахов М.В., Дабахова Е.В., Краснов Д.Г. Рекомендации по экологической оценке и мерам снижения загрязнения почв и прилегающих к с/х угодьям компонентов окружающей среды, Н.Новгород, ВВАГС, 2005, 60 с.

327. Титова В.И., Дабахов М.В., Дабахова Е.В. Рекомендации по расчету ущербов от нарушения земель с/х назначения при прокладке и ремонте линейных сооружений, Н.Новгород, ВВАГС, 2007, 65 с.

328. Титова В.И., Дабахов М.В., Дабахова Е.В. Рекомендации по оценке экологического состояния почв, как компонента окружающей среды, Н.Новгород, НГСХА, 2004, 68 с.

329. Титова В.И., Дабахов М.В., Дабахова Е.В. Обоснование использования отходов в качестве вторичного материального ресурса в с/х производстве, Н.Новгород, ВВАГС, 2009, 175 с.

330. Топор И.Д. Дифференциально-термический и термовесовой анализ минералов, М., Недра, 1969

331. Трилленберг Т.П. Элементы биогеохимического цикла азота в дерново-подзолистых почвах агроландшафтов и их естественных ландшафтов аналогов, Автореф. канд. дисс., М., 1990, 25 с.

332. Трофимов В.Т. Экологические функции литосферы, М., МГУ, 2000, 430 с.

333. Тяжелые металлы в системе почва растение - удобрение, под ред. Овчаренко М.М., 1997, 290 с.

334. Фенова O.A. Эффективность органических и минеральных удобрений в севообороте на серых лесных почвах Владимирского ополья, Автореф. канд. дисс., М., МСХА, 2011, 23 с.

335. Филиппенко И.В., Бачило Н.Г., Рыловец H.A. Потери общего азота при хранении помета кур, Пути повышения урожайности полевых культур, Минск, 1977, вып.8, с. 122-126

336. Филиппова A.B. Экологическая оптимизация биоутилизации и использования нетоксичных отходов в агросистемах Южного Урала, Автореф. докт. дисс., М., РГАУ-МСХА, 2010, 43 с.

337. Фокин А. Д. Роль растений в формировании трансформационных и транспортных потоков вещества в надземных экосистемах, в сб. «Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии, М., МСХА, 2004, с. 101 -119

338. Фокин А.Д., Чистякова Е.Д. О влиянии гумусовых веществ насорбцию фосфатов почвами, Агрохимия, 1964, №11, с. 41-46

339. Фокин А.Д. Исследование процессов трансформации, взаимодействия и переноса органических веществ, железа и фосфора в подзолистой почве, Автореф. докт. дисс., М., 1975, 28 с.

340. Фомин Г.С., Фомин А.Г. Почва. Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам, М., Справочник, 2001

341. Хабиров И.К. Состав, минерализация соединений азота и регулирование азотного состояния почв Южного Урала, Автореф. докт. дисс., М., ТСХА, 1992, 43 с.

342. Хусейн Халед Ахмед Халед Некоторые особенности фосфатного состояния почв Египта, Автореф. канд. дисс., М., МСХА, 1999, 15 с.

343. Цаплина М.А. Трансформация и миграция соединений свинца, кадмия и цинка в дерново-подзолистой почве, Автореф. канд. дисс., М., МГУ, 1991, 24 с.

344. Цуркан М.А. Агрохимические основы применения различных органических удобрений в интенсивном земледелии Молдавии, Автореф. докт. дисс., Омск, 1985, 32 с.

345. Цуркан М.А., Серженту Е.П., Ципко A.A., Мартин А.Г. Бесподстилочный помет в качестве удобрения, Химизация сельского хоз-ва, 1988, №1, с. 52-54

346. Цыганов А.Р., Мастеров A.C., Штоти Л.П. Использование хелат-ных соединений микроэлементов в питании растений, в сб. «Нетрадиционные источники и приемы организации питания растений, Н.Новгород, ВВАГС, 2011, с. 232-234

347. Чан Хкак Хиеп Баланс меченого азота удобрений в зависимости от доз и сроков их внесения в условиях лизиметрического опыта, Автореф. канд. дисс., М„ ТСХА, 1985, 14 с.

348. Черников В.А. Диагностика гумусового состояния почв по показателям структурного состава и физико-химическим свойствам, Автореф. докт. дисс., М./ГСХА, 1984, 41 с.

349. Черных H.A., Милащенко Н.З., Ладонин В.Ф. Экотоксикологиче-ские аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами, М., Агроконсалт, 1999, 176 с.

350. Черных H.A., Овчаренко М.М. Тяжелые металлы и радионуклиды в биогеоценозах, М. Агропромиздат, 2002, 200 с.

351. Черных H.A., Черных И.Н. О качестве растениеводческой продукции при разных уровнях загрязнения почв тяжелыми металлами, Агрохимия, 1995, №56, с. 97-101

352. Чуканов В.И. Жидкий бесподстилочный помет и его использование, Н/техн. бюлл. СО ВАСХНИЛ, 1984, вып. 49, с. 24-27

353. Чуканов В.И. Сроки внесения бесподстилочного помета, в сб. науч. тр. «Управление плодородием почв в интенсивных системах земледелия», Новосибирск, 1988, с. 58-64

354. Чуян H.A., Еремина Р.Ф. Изменение запасов нитратного азота в различных слоях чернозема типичного при внесении соломы и растительных остатков с минеральными удобрениями, Докл. РАСХН, 2011, «2, с. 35-37

355. Шатилов И.С. Замараев А.Г., Духанин Ю.А., Савич В.И. Энерго-массообмен в звене полевого севооборота, М., Агроконсалт, 2004, ч.1, 366 с.

356. Шатилов И.С., Шаров А.Ф. Продуктивность полевых культур и показатели плодородия почв при внесении разных норм органических удобрений, Изв. ТСХА, 1992, вып.1, с. 3-10

357. Шильников И.А., Сычев В.Г., Зеленов H.A., Аканова Н.И., Федорова Л.С. Известкование, как фактор урожайности и почвенного плодородия, М„ ВНИИА, 2008, 340 с.

358. Шишов Л.Л., Дурманов Д.Н., Карманов И.И., Ефремов В.В. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв, М., Агропромиздат, 1991,304 с.

359. Шлейфис Р.И., Римтялис Ю.В., Тила A.A. Интенсивность миграции химических элементов в различных почвах Литвы, в сб. «Лизиметрические исследования в агрохимии, почвоведении, мелиорации и агроэкологии, М., Немчиновка, 1999, с. 55-61

360. Экологические исследования в Москве и Московской области, М., 1990, 248 с.

361. Экологические функции литосферы, под ред. Трофимова В.Т., М., МГУ, 2000, 430 с.

362. Экология, охрана природы и экологическая безопасность, под ред. Данилова-Данильяна, В.И., М., МНЭПУ, 1997, 744 с.

363. Экологические проблемы применения удобрений, М., Наука, 1984,196 с.

364. Экологическая карта Московской области, М., 1993

365. Ялтонский М.А. Влияние торфяных компостов и минеральных удобрений на величину и качество урожая культур кормового севооборота на серых лесных почвах Красноярской лесостепи, Автореф. канд. дисс., М., ТСХА, 1987, 15 с.

366. Яшин Е.А. Нетрадиционные органоминеральные удобрения на основе диатомита и куриного помета в технологии возделывания столовой свеклы, в сб. «Нетрадиционные источники и приемы организации питания растений», Н.Новгород, ВВАГС, 2011, с. 1ё42-145

367. Botkin D.B. Science and the global environment, Changing the global environment, Academic Press, 1989, p. 3-15

368. Chaney K., Swift R.S. The influence of organic matter on aggregate stability in some British soils, J. Soil Science., 1984, 35, #2, p. 223-230

369. Conrad R. Soil microorganisms as controllers of Atmosphere Trace Gases (H2, CO, CH4, OSC, N20 andN), Microbiological Reviews, 1996, v. 60, #4, p. 609-640

370. Finck A. Fertilizers and fertilization. Introduction and practical guide to crop fertilization, Weinsteim. Deerfield beach, Florida, Basel, 1982, 432 p.

371. Johnson D.W., Cole D.W., Van Miegroet H., Horng F.W. Factors affecting anion movement and retention in four forest soils, Soil Sci. Soc. Amer. J., 1986, 3, v. 50, p. 776-783

372. Kurz W.A., Dymond C.C. u.a. CBM-CFS3 a model of carbon-dynamics in forestry and land-use change implementing IPCC standards, Ecological modeling, 2009, v. 220, #4, p. 480-504

373. Lai R. Soil carbon sequestration to mitigate climate change, Geoderma, 2004, v. 123, p. 1-22

374. Moody D. W. Groundwater contamination in the United States, J. of Soil and Water Conservation, 1990, v.45, #2, p. 170-179

375. Mosier A., Kroeze C, Nevison C, Oenema O., Seitzinger S., Van Cleemput O. Closing the global N20 budget nitrous oxide: emissions through the agricultural nitrogen cycle, Nutrient Cycle in Agroecosystem, 1998, v. 52, p. 225-248

376. Mosier A., Kroeze C. A new approach to estimate emissions of nitrous oxide from agriculture and its implication to the global nitrous oxide budget, IGA Activity Newsletter, 1998, #12, p. 17-25

377. Oades J.M. Soil organic matter and structural stability: mechanisms and implications for management, Plant and Soil, 1984, 76, #1, p. 319-337

378. Petruzzelli G., Guidi G., Lubrano L. Organic matter as an influencing factor on copper and cadmium adsorption by soils, Water, Air and Soil Pollution, 1978, #3, v.9, p. 263-269

379. Raich J. W. Tuefekcioglu A. Vegetation and soil respiration: correlation and controls, Biogeochemistry, 2000, v. 48, p. 71-80

380. Sakamoto K., Oba Y. Effect of fungal to bacterial biomass ratio on the relationship between C02 evolution and total soil microbial biomass, Biol, fertile soil, 1994, v.17, #1, p. 39-44

381. Schindler D.W. Eutrophication and recovery in experimental lakes Implication for lake management, Science, 1974, v. 184, #4139, p. 897-899

382. Sposito G. The surface chemistry of soils, Oxford, 1984, 234 p.

383. Tjell J.C, Hansen J.A., Christensen T.H., Hovmand M.F. Prediction of Cd concentration in Danish soils, Proc: Soc. European Symposium «Characteristics, treatment, and use of sewage sladge», Vienna, 1980, p. 652-664

384. Tiller K.G. Heavy metals in soils and their environmental significance, Advances in soil science, 1989, v. 9, p. 113-142

385. Veldkamp W.J., Traore a. Fertilite des sols du Mali, Mali-Sud , Institut Royal des Tropiques, Amsterdam, Pais-Bas., 1991, 200 p.

386. Wallace A. Excess trace metal effect on calcium absorption in plants, Common Soil Science and Plant Anal., 1979, #1-2, p. 473-477