Цинк в пахотных почвах степной части Кузнецкой котловины и влияние сульфата цинка на урожайность и качество яровой пшеницы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.04, кандидат сельскохозяйственных наук Сладкова, Татьяна Викторовна

• Сладкова, Татьяна Викторовна
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Сладкова, Татьяна Викторовна

Содержание:

Введение

Глава 1. Содержание цинка в почве и растениях, его биологическое 7 значение и эффективность цинковых удобрений (обзор литературы)

1.1. Содержание и формы цинка в почве

1.2. Физиологическая роль цинка в жизни растений

1.2.1. Значение цинка для растений

1.2.2. Особенности биологического поглощения цинка растениями

1.3. Применение цинковых удобрений при производстве зерна 22 Глава 2. Почвенно-климатические условия района проведения 31 исследований. Объекты и методы исследований

2.1. Почвенные условия района проведения исследований

2.2. Метеорологические условия в годы проведения опытов

2.3. Объекты и методы проведения исследований 45 Глава 3. Влияние агрохимических параметров на пространственное 58 распределение цинка в пахотных почвах степной части Кузнецкой котловины

3.1. Распределение и динамика цинка в пахотных почвах 5

3.2. Влияние агрохимических параметров на содержание цинка в 69 черноземах выщелоченных

3.3. Агрохимическая характеристика пахотных почв степной части 76 Кузнецкой котловины

Глава 4. Влияние сульфата цинка на урожайность и качество зерна 90 яровой пшеницы

4.1. Действие сульфата цинка на урожайность яровой пшеницы

4.2. Влияние сульфата цинка на элементы продуктивности яровой 98 пшеницы

4.3. Влияние сульфата цинка на качество зерна яровой пшеницы 103 4.3.1 Содержание белка и клейковины в зерне яровой пшеницы при 103 обработке семян и растений сульфатом цинка

4.3.2. Содержание цинка и основных элементов питания в зерне яровой 109 пшеницы при обработке семян и некорневой подкормки яровой пшеницы сульфатом цинка

4.4. Коэффициенты биологического поглощения цинка зерном яровой 114 пшеницы

Глава 5. Состояние баланса цинка в земледелии степной части 118 Кузнецкой котловины

Глава 6. Экономическая, агрономическая и биоэнергетическая 131 эффективность применения под яровую пшеницу цинковых удобрений

Выводы

Рекомендации производству

Список литературы 145 Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Цинк в пахотных почвах степной части Кузнецкой котловины и влияние сульфата цинка на урожайность и качество яровой пшеницы»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. По данным крупномасштабного агрохимического обследования почв нашей страны на содержание подвижных форм микроэлементов во внесении цинковых удобрений нуждается 83 % пахотных земель (Аристархов и др., 1988). Площадь пашни в степной части Кузнецкой котловины составляет 274 тыс. га (около 20 %) и на 82 % площади пашни установлена низкая обеспеченность цинком, наиболее отрицательно сказывающаяся на продуктивности сельскохозяйственных культур.

Исследование пахотных почв степной части Кузнецкой котловины на содержание цинка крайне важно для производства зерна в Кемеровской области. Производство зерна яровой пшеницы в округе составляет 166,3 тыс. тонн, или 19,3 % от общего валового сбора Кемеровской области (860,4 тыс. тонн), и в современных экономических условиях требует поиска новых ресурсосберегающих технологий с целью получения более высоких и качественных урожаев.

Применение микроудобрений является неразрывной составной частью мероприятий по повышению урожайности и качества сельскохозяйственных культур, поскольку многими исследованиями установлена необходимость цинка для высших растений, в том числе и для яровой пшеницы (Каталымов, 1965; Диброва, 1966; Ильин, 1973, 1985; Школьник, 1974; Ягодин, 1978; Алексеев, 1978, 1987, 2008; Пейве, 1961, 1980; Гамзиков, 1982; Анспок, 1990; Назарюк, 2002; Орлова, 2007; Минеев, 2004).

Удобрения с содержанием цинка повышают засухо-, жаро- и холодоустойчивость растений (Анспок, 1990; Каталымов, 1965; Ниловская, Осипова, 2009). В условиях степного ядра Кузнецкой котловины с недостаточной водообеспеченностью (360 мм) и низким содержанием цинка в почвах применение цинковых удобрений является актуальным.

Выявление влияния цинковых удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы - важная и актуальная задача, решение которой будет

способствовать повышению урожая и качества возделывания яровой пшеницы в условиях степного ядра Кузнецкой котловины.

Цель исследований: изучить особенности пространственного распределения цинка в пахотных почвах степной части Кузнецкой котловины, влияние сульфата цинка на урожайность и качество зерна яровой пшеницы.

Задачи исследований:

1. Создать базу данных по кислотности (рНс), содержанию гумуса, подвижного фосфора, обменного калия и цинка в пахотных почвах степной части Кузнецкой котловины и провести картографирование.

2. Определить уровни содержания и оценить обеспеченность цинком зональных пахотных почв, в т.ч. черноземов выщелоченных степной части Кузнецкой котловины.

3. Выявить особенности пространственного распределения цинка и проследить временную динамику подвижных форм цинка в пахотных почвах.

4. Изучить влияние агрохимических параметров черноземов выщелоченных на содержание подвижных форм цинка.

5. Выявить действие сульфата цинка на структуру, урожайность, качество зерна яровой пшеницы на черноземах выщелоченных, изучить баланс цинка в полевом опыте и земледелии степной части Кузнецкой котловины.

6. Определить биоэнергетическую и экономическую эффективность при-менения сульфата цинка.

Научная новизна: впервые проведено картографирование пахотных почв по валовому содержанию цинка и его подвижных форм степной части Кузнецкой котловины. Выявлены особенности пространственного распределения цинка в пахотных почвах, проведена оценка их обеспеченности цинком. Впервые в условиях степной части Кузнецкой котловины в полевом опыте установлено влияние предпосевной обработки семян и некорневой подкормки яровой пшеницы сульфатом цинка на

урожайность и качество зерна. Доказано, что применение сульфата цинка при производстве зерна яровой пшеницы повышает агрономическую, биоэнергетическую и экономическую эффективность.

Практическая ценность работы. Атрибутивная информация и картографическое представление микроэлементного состава почв являются основой агрохимического районирования пахотных почв. Количественные параметры содержания и распределения цинка в почвах могут быть использованы для агрохимической оценки и являются базой для проведения периодического мониторинга, оценки и прогноза загрязнения черноземных почв. Проведенные исследования позволяют рекомендовать применение 80 г сульфата цинка для предпосевной обработки 1 т семян и 100 г на га для некорневой подкормки посевов яровой пшеницы с учетом высокой экономической эффективности этих вариантов. Полученные данные использованы для подготовки методических рекомендаций по применению микроэлементов с целью увеличения урожайности и качества зерна яровой пшеницы в условиях степной части Кузнецкой котловины и учебных пособий по дисциплинам «Агрохимия», «Земледелие с основами почвоведения и агрохимии».

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры почвоведения и агрохимии, а также научно-практических конференциях молодых ученых, студентов и специалистов: «Алтай: экология и природопользование» (Бийск, 2010), на международной научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы техногенного региона» (Кемерово, 2009), на VIII Международной научно-практической конференции «Инновации - приоритетный путь развития агропромышленного комплекса» (Кемерово, 2009). Основные положения работы докладывались и обсуждались на областных и районных агроно-мических совещаниях 2011 и 2012 гг.

Защищаемые положения:

1. Выявлена особенность пространственного распределения цинка в

пахот-ных почвах степной части Кузнецкой котловины.

2. Предпосевная обработка семян и некорневая подкормка сульфатом цин-ка яровой пшеницы по фону N30 способствует лучшему формированию элементов продуктивности яровой пшеницы и увеличению урожайности зерна.

3. Использование сульфата цинка для предпосевной обработки семян и не-корневой подкормки яровой пшеницы по фону N30 способствует улучшению качества зерна яровой пшеницы.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 176 страницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству и приложений. Экспериментальный материал представлен в 52 таблицах, 47 рисунках и 16 приложениях. Список литературы включает 174 источника, в том числе 5 зарубежных авторов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, одна из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

ГЛАВА I. СОДЕРЖАНИЕ ЦИНКА В ПОЧВЕ И РАСТЕНИЯХ, ЕГО БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЦИНКОВЫХ

УДОБРЕНИЙ

Учитывая поступление микроэлементов в почву и растения в результате антропогенного воздействия, необходимо помнить, что микроэлементы - это элементы, которые необходимы растительным и животным организмам в незначительных количествах, но которые имеют огромное значение для жизненных процессов (Ягодин, 1964; Битюцкий, 2005).

1.1. Содержание и формы цинка в почве

Цинк - (лат. 2тсит), Ъп., химический элемент II группы периодической системы Д.И. Менделеева. Широко распространен в природе, встречается в небольших количествах в горных породах, почвах, водах рек, озер, океанов, в составе животных и растительных организмов (Каталымов, 1965).

Атомная масса цинка 65,4. В отличие от железа и марганца цинк (Xп) характеризуется полностью заполненным ё-подуровнем, удаление электронов из которого требует большой затраты энергии. Поэтому цинк, обладая типичными свойствами металла, проявляет стабильную валентность +2. Этот элемент характеризуется высокой комплексообразующей способностью (Битюцкий, 1999).

Концентрация цинка в почве различна и зависит от многих факторов. Среднее содержание Ъп в поверхностных слоях почв различных стран мира приблизительно 90 мг/кг (Во^^еп, 1979; Добровольский, 2003). Эти показатели могут рассматриваться как фоновые содержания Ъп. Кларк цинка в почвах равен 50 мг/кг. Известный геохимик А. Е. Ферсман средние значения относительного содержания химических элементов в земной коре и других глобальных и космических системах предложил называть кларками в честь

ученого, который наметил путь к количественной оценке распространения химических элементов. Кларк - весьма важная величина в геохимии. Анализ значений кларков позволяет понять многие закономерности распределения химических элементов на Земле, в Солнечной системе и доступной нашим наблюдениям части Вселенной. Кларки химических элементов земной коры различаются более чем на десять математических порядков (Добровольский, 2003).

Содержание цинка изменяется в широких пределах - от 10 до 300 мг/кг, в усвояемом состоянии от 0,03 до 20 мг/кг (Виноградов, 1957). В земной коре среднее содержание Ъп составляет 200 мг/кг (Ильин, 1991). В магматических породах цинк распределен довольно однородно. Наблюдаются лишь небольшое обогащение им метаморфических пород (80-120 мг/кг) и слабое обеднение кислых пород (40-60 мг).

Концентрации цинка в глинистых осадках и сланцах повышенные (до 80120 мг/кг), а в песчаниках и карбонатных породах значительно ниже - 10-30 мг/кг (Тяжелые металлы..., 1997). Его больше в почвах подзолистого типа и мало в карбонатных и нейтральных черноземах каштановых и бурых почвах, сероземах. Валовое содержание цинка в почвах бывшего СССР колеблется от I до 900 мг/кг (Обухов и др., 1995).

В зависимости от реакции среды содержание цинка в почве отличается. Так в почвах с нейтральной реакцией цинка содержится около 1 мг/кг почвы подвижных форм цинка. В кислых почвах растворимость цинка увеличивается, в щелочных - уменьшается.

Источники цинка в почвах. Источники поступления цинка можно разделить на природные и техногенные.

К природным источникам относят горные породы. Чаще всего микроэлементы в горных породах встречаются в форме сульфидов. Кроме того, к естественным источникам поступления микроэлементов относят термальные воды и рассолы, космическую и метеоритную пыль (Ковда, 1985; Глазовская, 1988; Ильин, 1991). Материнские породы - основной источник цинка в почве.

Так, цинка в песчаниках содержится 5,2-31 мг/кг, в глинистых сланцах от 55 до 120 мг/кг, а в карбонатных породах от 6,3 до 25 мг/кг (Тяжелые металлы..., 1997). Различное содержание цинка в песчаниках и глинистых почвах объясняет тем, что при выветривании коренных горных пород микроэлементы сохраняются в рыхлых образованиях, изменив форму и место присутствия (Ильин, 1991). В почве Ъа входит в состав первичных минералов (авгит, роговые обманки), а также адсорбционно связан глинистыми минералами.

Антропогенная деятельность - это главный фактор, оказывающий влияние на поступление микроэлементов в почву и растения. Поступление микроэлементов в почву, в том числе и цинка, может осуществляться различными способами.

К техногенным источникам относят: поступление микроэлементов с минеральными и органическими удобрениями, атмосферными осадками, с оросительной водой, выбросами автотранспорта, сжиганием различных отходов, добычей полезных ископаемых выбросами от заводов (Микроэлементы в некоторых почвах Советского Союза, 1973; Минеев, 2004; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ильин, 1991).

Внесение микроудобрений в почву, в том числе и цинковых - это необходимое мероприятие для восполнения этого элемента, который необходим для нормального роста и развития растений. Но прежде чем внести удобрения необходимо произвести учет потребности сельскохозяйственных растений, состава и свойств почв во вносимом элементе. Данные мероприятия позволяют избежать загрязнения почвы и грунтовых вод тяжелыми металлами, которые вызывают ухудшение состояния растений, приводят к появлению различных заболеваний (Анспок, 1978; Алексеев, 2008).

Некоторое количество цинка поступает в почвы с оросительной водой. Содержание цинка в речных водах колеблется от 0,5 до 15,5 мкг/л и в среднем составляет 8 мгк/л (Тяжелые металлы..., 1997). На речных поймах почвы получают цинк и другие микроэлементы из потока воды и оседающих частиц. Все из этих источников могут сильно отличаться по значимости и приводить к

тому, что в почвах будут широкие диапазоны содержания микроэлементов. (Судницын, Сашина, 2006; Maralina Habib, 2009).

С атмосферными осадками цинк также поступает в почву и растения. Содержание цинка в растениях (в зерне злаков) меняется в зависимости от метеорологических условий, в частности от количества осадков, выпадающих в период наибольшего роста растений. В годы с большим количеством осадков цинка в растениях содержится больше, чем в годы с малым содержанием осадков и высокой температурой (Анспок, 1978). Можно предположить, что это связано с выбросами в атмосферу различных аэрозолей пыли содержащих цинковые примеси, которые, попадая в атмосферу, выпадают на поверхность земли и растения с осадками. В воздухе цинк присутствует в виде аэрозолей. Аэрозоли цинка состоят из субмикронных частиц диаметром 0,5-1 мкм.

Цинк в больших количествах накапливается на почвах вдоль транспортных магистралей и может превышать ПДК (предельно допустимые концентрации). По данным Я.М. Аммосовой и др. (1989) содержание цинка в почвах и растительности (особенно в моховом покрове) вдоль дорог на, расстоянии 15-20 м резко повышено по сравнению с фоновым содержанием. Такое превышение отрицательно сказывается на качестве сельскохозяйственной продукции, полученной вблизи дорог.

Формы цинка. В почве цинк присутствует в различных формах: водорастворимой, обменно-поглощенной, минеральными и органическими коллоидами, в виде труднорастворимых химических соединений цинка (гидроокиси, карбонаты, фосфиды и сульфиды), в составе органического вещества почвы, в кристаллической решетке почвенных минералов (Каталымов, 1965; Мокриевич, Шлавицкая, 1972). Поэтому, перегнойные горизонты почв обогащены цинком. Иллювиальные горизонты почв, обогащенные почвенными коллоидами, содержат цинка больше вследствие поглощения ими цинка, чем порода (Макеев, 1973).

По мнению М.М. Овчаренко (Тяжелые металлы..., 1997), в почвах наиболее подвижен ион Zn2+, но могут присутствовать и другие ионные формы.

В кислой среде Хп адсорбируется по катионно-обменному механизму, в щелочной среде - в результате хемосорбции. При низких значениях рН (<6) подвижность Хп1+ возрастает, что приводит к его выщелачиванию в водной среде. При возрастании концентрации органических веществ в почве повышается ее значение рН, что влияет на связывание цинка и переход его в органические комплексы.

Наибольшая адсорбция Ъг\ проявляется к оксидам Бе, галлуазиту, аллофану и несколько наименьшая - к монтмориллониту. То есть, важными факторами, влияющими на подвижность Ъп, являются содержание глинистых минералов и величина рН. Ионы попадая в межпакетные пространства кристаллической решетки монтмориллонита, теряют свою подвижность. С органическим веществом Хп образует устойчивые формы, поэтому в большинстве случаев он накапливается в горизонтах почв с высоким содержанием гумуса и в торфе.

Цинк образует прочные комплексы с органическими лигандами, например, с оксалатами. Это предполагает присутствие в органической фазе почвы (Водяницкий, 2008).

Цинк характеризуется высокой скоростью миграции и относится к легковыносимым элементам. Причем, миграция его происходит активнее в зонах с повышенным увлажнением по сравнению с миграцией в условиях степей и пустынь с их нейтральной и слабощелочной реакцией (Перельман 1975).

Преобладание тех или иных форм цинка в почвах определяется составом и свойствами материнской породы, генезисом почв, реакцией среды и окислительно-восстановительными условиями (Ильин, Сысо, 2001; Макеев, 1973).

По данным А.И. Войнар (1962) все соединения цинка, в той или иной степени используются растениями, но наиболее доступной для них является водорастворимая его форма. На долю доступного растениям цинка приходится не более 1% его валового содержания в почве.

Валовое содержание цинка в почвах находится в прямой зависимости от количества элемента в материнской породе и определяется генезисом, петрохимией, фациальными различиями материнского субстрата и процессом почвообразования (Ковда и др., 1959; Ильин, Сысо, 2001; Сысо, 2004; Барсова, 2009; Эмсли, 1993).

По данным М.В Каталымова (1965), содержание цинка в почвообразующих породах колеблется от 17,4 до 67,0 мг/кг. Причем наибольшее содержание цинка характерно для лессовидных суглинков, наименьшее для песков и супесей.

Пространственное и профильное распределение цинка в почве. В черноземах выщелоченных и оподзоленных по данным О.И. Просянниковой (2005), валового цинка больше, чем в серых лесных почвах. Так, среднее валовое содержание цинка в черноземах выщелоченных колеблется от 65 до 75 мг/кг, в черноземах оподзоленных - от 75 до 85 мг/кг, в лугово-черноземных почвах - от 65 до 75 мг/кг, в темно-серых лесных почвах - от 45 до 55 мг/кг, в серых лесных почвах - 35-45 мг/кг.

Различия в распределении цинка связаны с более низкой концентрацией его в почвообразующих породах. Так, по данным Е.И. Волошина (2002, 2005), разница между минимальным и максимальным содержанием валового цинка в черноземах Красноярского края может достигать 21,6 раза. Среднее содержание цинка в черноземах Красноярской лесостепи составляет 49,1 мг/кг, Ачинско-Боготольской лесостепи 56,0, Назаровской лесостепи 53,8 мг/кг, Чулымо-Енисейской лесостепи 50,3 мг/кг и зоны подтайги 56,2 мг/кг.

Различаются почвы не только по валовым запасам этого элемента, но и по количеству его доступных форм. Хотя содержание подвижного цинка в почве и связано с его валовым запасом, оно кроме того зависит от многих факторов (Ягодин, Тищенко 1978; Громова, 1973).

Содержание подвижного цинка в почвах связано с наличием органического вещества и кислотностью почвы. В кислых, богатых гумусом почвах, значительная часть цинка находится в подвижном состоянии.

Подвижный цинк составляет от общего количества на минеральных почвах 1,76,8% и на кислых торфянистых, богатых органическим веществом, -16,5...50,5%.

Профильное распределение подвижных форм Ъп в почвах по результатам исследований ряда ученых носит неравномерное распределение. Значительная часть подвижных форм Ъх\ освобождается при разложении растительных остатков, депонируется в гумусе, сохраняя при этом мобильность. В иллювиальном горизонте накапливаются мигрирующие из вышележащего слоя почвы тонкодисперсные частицы, насыщенность которых подвижным Ъл всегда более высокая, чем у частиц нижележащих слоев почвы.

По данным В.Б. Ильина (1991), в профиле почв Западной Сибири хорошо заметно повышенное содержание подвижных форм Ъп в гумусовом горизонте разных по генезису и местоположению почв. Помимо того, содержание в профиле почвы подвижной формы цинка динамично во времени. Колебания объясняются деятельностью почвенных микроорганизмов и возрастными изменениями растений в интенсивности поглощения химических элементов. На микробиологическую деятельность большое влияние оказывает влажность почвы, которая тесно связана с текущими погодными условиями и потому не может иметь определенного ритма.

Как считает П.И. Анспок (1978), наибольшее количество подвижного цинка во всех без исключения исследованных типах почв сосредоточено в верхних перегнойных горизонтах, с глубиной, в связи с уменьшением содержания органического вещества в почвах, как правило, уменьшается содержание подвижного цинка.

В зависимости от обеспеченности подвижным цинком почвы делятся на следующие группы (мг/кг почвы) (Пейве, 1961):

<0,2 - очень бедные, 0,3 - 1,0 - бедные, 1,1 - 3,0 - среднеобеспеченные, 3,1 - 5,0 - богатые, >5,1 - очень богатые.

Данная группировка требует уточнения для конкретных почвенно-климатических условий путём закладки полевых опытов.

Максимальное содержание подвижного цинка отмечено в дерново-сильноподзолистых почвах (2-3 мг/кг) и минимальное - в дерново-карбонатных, глеевых выщелоченных и подзолистых почвах 0,1 -0,8 мг/кг (Пейве, 1961).

В исследованиях Н.А. Протасовой (2005), выполненных на почвах Центрального Черноземья, установлено, что содержание подвижных соединений металлов в черноземах колеблется в очень широких пределах в зависимости от их валового содержания, гранулометрического состава, химических и физико-химических свойств, доз и форм применяемых удобрений. Для всех черноземов характерна низкая обеспеченность растений подвижным Хп (0,1-0,2 мг/кг).

Почвы Кемеровской области по запасам подвижных форм цинка можно расположить в следующем порядке: лугово-черноземные почвы - 2,00-2,50 мг/кг, серые лесные - 1,50-2,00 мг/кг, черноземы выщелоченные - 1,00-1,50 мг/кг, черноземы оподзоленные - 0,10-0,50 мг/кг, темно-серые лесные почвы -0,10-0,50 мг/кг (Просянникова, 2005).

По группировке Я.В. Пейве (1961), почвы Кемеровской области относятся к бедным по содержанию подвижного цинка. Низкое содержание отмечено на 89,3% от обследованной площади сельскохозяйственных угодий. Лишь на небольших территориях отмечено превышение ПДК по содержанию валового и подвижного в почве.

По данным агрохимического обследования, проведенного Федеральным государственным центром агрохимической службы Кемеровский в период с 1986-2003 гг., в Кемеровской области на 0,22% от обследованной территории отмечено превышение ПДК валового содержания цинка. Загрязнение почв подвижным цинком имеет средний уровень и составляет 2-5 ПДК. Загрязнение почвы цинком носит локальный характер и относится к зоне влияния Беловского цинкового завода.

Как отмечают некоторые исследователи, занимающиеся проблемой распространения цинка в почве цинковая недостаточность может возникать в одних почвах из-за слишком низкого количества валового цинка в их

материнских породах, а в других - из-за неблагоприятной реакции почвенной среды (Biswas T.D, 1987; Greenwood N.N., 1997). По данным М. Schnitzer (M.et al, 1963) недостаток цинка в почве может встречаться при любом pH выше 6,0, т.к. происходит выпадение гидроксида цинка в осадок. При дальнейшем повышении pH (с pH 6,5-6,8) его растворимость повышается, и цинк снова переходит в раствор за счет образования солей цинковой кислоты.

Высокая концентрация фосфора в почве может снижать доступность цинка и наоборот низкая концентрация фосфора ведет к увеличению доступности цинка (Веригина, 1964). Уменьшение усвояемого Zn в почве при внесении фосфорных удобрений объясняется образованием труднорастворимых фосфатов этого элемента. В свою очередь, дефицит Zn снижает поглощение аммонийного азота (Дерюгин, Кулюкин, 1998). Кроме того, на подвижность цинка в почве влияет кальций. С увеличением содержания кальция в почвах уменьшается подвижность и растворимость цинка, например, после известкования кислых почв (Микроэлементы в некоторых почвах Советского Союза, 1973).

Распределение Zn динамично как в пространстве, так и во времени и зависит от его концентрации в материнских породах, реакции среды, гумусированности почвы и антропогенной нагрузке.

1.2. Физиологическая роль микроэлементов в жизни растений 1.2.1. Значение цинка для растений

На присутствие цинка в золе растений первым указал Г. Форгаммер еще в 1855 г. К.А. Тимирязев в 1872 г. обратил внимание, что цинк может иметь значение для устранения хлороза у растений. Позднее, в 1914 г. Р. Мазе (1914) установил необходимость этого элемента для роста и развития растений, что позже было подтверждено P.M. Барнеттом и Ю.Д. Уарнером (1935) (Фаминцин, 1989; Битюцкий, 2005).

Концентрация цинка в растениях суши сильно варьирует в зависимости от почвенно-геохимических условий. Известны растения, произрастающие на участках аномально высокой концентрации металла в почве и содержащие цинк до 10 и даже 17 % от массы золы растений (так называемая галмейная флора/ В то же время многочисленные данные свидетельствуют о сравнительно небольших колебаниях концентраций цинка в определенных систематических группах растений (Добровольский В.В., 2003).

По данным М.В. Каталымова (1965), среднее содержание цинка в растениях колеблется от 20 до 240 мг/кг сухой массы. Содержание цинка зависит от вида растений, от состава почвы, на которых произрастают растения, от вносимых удобрений, погодных условий, от количества осадков и может изменяться в десятки раз. В годы с большим количество осадков цинка в растениях содержится больше, чем в растениях развивающихся в засушливые годы (Анспок, 1978).

Больше всего цинка накапливается в листьях, в точках роста, в генеративных органах и семенах, меньше в стеблях и корнях. В семенах цинк больше накапливается в зародыше, чем в эндосперме и семенной оболочке. Это указывает на связь цинка с такими важнейшими процессами в жизнедеятельности растений, какими являются фотосинтез и образование семян (Минеев и др., 1993; Бурлакова, Антонова, др., 2001).

Количество цинка в растениях значительно изменяется за вегетационный период. Наибольшее его количество поглощается зерновыми культурами в фазу кущения, когда 70% всей потребности растений в цинке восполняется за счет запасов, накопленных растениями ранее и 30% - за счет поглощения цинка из почвы (Власюк, 1969). Поэтому, рекомендуется вносить цинковые удобрения под зерновые культуры в начальные фазы развития растений, а именно в фазу кущения. Вынос цинка с урожаем основных сельскохозяйственных культур колеблется от 50 до 2000 г/га (Чурбанов, 1976).

Больше всего цинка содержат злаковые культуры, меньше - корнеплоды (Кузнецов, 1977). Цинк в растениях снижается с возрастом (Мокриевич,

Шлавицкая, 1972). Недостаток, оптимум и переизбыток цинка у злаков - 20, 25250 и 400 мг/кг сухого вещества соответственно (Дуглас, 1988), в листьях двудольных растений составляет 10-20, 27-150, 100-400 мг/кг соответственно (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

Цинк обладает слабой фитотоксичностью, которая обнаруживается только при существенном увеличении его содержания в почве. Так, на почвах с малой емкостью катионного поглощения токсичный эффект цинка наблюдается при поступлении его в количествах 400-700 кг/га, а на почвах с большой емкостью поглощения - 2000 кг/га (Алексеев, 2008).

Предел токсичности Ъи зависит как от видовой принадлежности и генотипа растения, так и от стадии развития. Например, есть данные, что 300 мг Ъх\ на 1 кг почвы ядовиты для молодого ячменя, в то время как для овса в начале стадии кущения токсичны примерно 400 мг/кг. В тканях корней, где Ъп иммобилизован в стенках клеток или связан в комплексы с неспособными к диффузии протеинами, его критические концентрации гораздо выше (А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас, 1989). В больших количествах цинк токсичен для растений, так как наблюдается угнетение процессов окисления (Школьник, 1974; Безуглова, Орлов, 2000).

Дефицит цинка - одна из самых серьёзных нехваток питательных микроэлементов. Недостаток этого элемента требует немедленного восполнения сразу после его выявления. При недостатке цинка в растениях задерживается образование сахарозы, крахмала и ауксинов, нарушается образование белков, вследствие чего в них накапливаются небелковые соединения азота и нарушается фотосинтез. Это ведет к подавлению процесса деления клеток и влечет за собой морфологические изменения листьев (деформацию и уменьшение листовой пластинки) и стеблей (задержку роста междоузлий), т.е. к торможению роста растений.

Симптомы недостатка цинка развиваются на всем растении или локализованы на более старых нижних листьях (Мокриевич и др., 1972). Вначале на листьях нижних и средних ярусов, а потом и на всех листьях

растения появляются разбросанные пятна серобурого и бронзового цвета. Ткань таких участков как бы проваливается и затем отмирает. Молодые листья ненормально мелки и покрыты желтыми крапинками или же равномерно хлоротичны, принимают слегка вертикальное положение, края листьев могут закручиваться кверху. У плодовых деревьев на концах ветвей образуются укороченные побеги с мелкими листьями, расположенными в виде розетки (так называемая «розеточность»), а при сильном дефиците появляется «суховершинность».

Болезни растений чаще всего встречаются на карбонатных почвах, бедных подвижным цинком. Остро нуждающимися в цинке культурами являются кукуруза, лен, сахарная свекла, клевер и зерновые (Анспок, 1978; Школьник, 1974; Проценко, 1969).

Цинк входит в состав важнейших ферментов: карбоангидразы, различных дегидрогеназ, фосфатаз, связанных с дыханием и другими физиологическими процессами (Пейве, 1961; Школьник, 1974). Так же, как другие микроэлементы (марганец и медь), играет большую роль в окислительно-восстановительных процессах живых организмов (Школьник, 1974.). Принимает непосредственное участие в синтезе хлорофилла и увеличивает интенсивность фотосинтеза. Положительно влияет на углеводный обмен и синтез белковых веществ в растениях. (Парибок, 1970; Пейве, 1961.).

Помимо того цинк повышает засухо-, жаро- и холодостойкость растений (Анспок, 1978; Каталымов, 1965; Ниловская, Осипова, 2009).

Специфическая роль цинка заключается в способности его содействовать росту растений. Под влиянием цинка в растениях увеличивается образование гормона роста - ауксина. При отсутствии этого элемента в питательной среде растения погибают вскоре после появления всходов, несмотря на наличие всех других элементов питания. Внесение цинка повышает содержание ауксинов и заметно сказывается на темпах роста и развития растений.

По данным П.И Анспок (1978), в ходе проведенных исследований, установлено, что в стеблях томата и подсолнечника при недостатке цинка

активность ауксина понизилась более чем вдвое. Другие микроэлементы такого действия не оказали. Добавление цинка привело к увеличению концентрации в растениях подсолнечника и томата ауксинов и возобновлению роста растений.

Исследования М. Я. Школьника (1974) еще полнее раскрывают условия, при которых происходит образование ауксина в растениях. По данным М.Я. Школьника (1974), синтез триптофана (одной из важнейших аминокислот) и других аминокислот происходит под влиянием витаминов В1 и Р. В опытах эти витамины оказали почти такое же влияние на синтез триптофана в растениях, как и цинковые удобрения. Следовательно, можно предположить, что при недостатке цинка в растениях нарушается биосинтез витаминов В1 и Р.

1.2.2. Особенности биологического поглощения цинка растениями

По данным А. Кабата-Пендиас (1989), растворимые формы цинка доступны для растений, и потребление цинка линейно возрастает с повышением его концентрации в питающем растворе и в почвах. Так, скорость поглощения цинка сильно колеблется в зависимости от вида растений и условий среды роста.

Почвы являются одним из главных источников поступления цинка в растения. Поступление микроэлементов из почвы осуществляется при помощи корневой системы, которая больше чем другие органы растений накапливает в себе микроэлементы (Алексеев, 1987). Поглощение элементов корнями может быть пассивным (неметаболическим) и активным (метаболическим). В независимости от этих двух типов скорость поглощения коррелирует с доступным запасом элементов, контактирующим с корневой системой (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

Известно несколько механизмов поглощения элементов корнями: 1) действие ризосферы; 2) перенос внутри клеток хелатообразуюшими веществами или другими носителями; 3) катионный обмен с корневой системой.

Металлы поглощенные корневой системой передвигаются в ней и транспортируются в вышерасположенные органы. Поглощенный Ъх\, Си обладает меньшей подвижностью, чем № (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

Цинк, попадая из почвы в корневую систему растения, движется в ней до ксилемы. После того как он достигает ксилемы (проводящая ткань растений), он движется дальше как свободный ион. Поступает в растение в виде иона + (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

Кроме того, микроэлементы, в том числе и цинк, могут поступать в растения из атмосферы некорневым путем, т.е. через листья. Поступление элементов в растения через листья или фолиарное поглощение происходит, главным образом, путем неметаболического проникновения через кутикулу.

Содержащиеся в воздухе частицы металлов попадают на листья растений и частично удерживаются на них в виде поверхностного отложения. При этом большая часть отложений удаляется ветром и атмосферными осадками, а остальная часть прочно абсорбируется на листовой кутикуле (поверхностное поглощение) и проникает через неё (прямое поглощение). Прямое поглощение металлов значительно меньше их поверхностного поглощения кутикулой (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Тяжелые металлы..., 1997).

Помимо всего, на накопление цинка в растениях могут оказывать другие элементы минерального питания, выступая в качестве антагонистов и синергистов (рис.1.).

Мп

Сг

Ре

Рис. 1. - Синергизм и антагонизм элементов в растениях

Антагонизм - это когда действие одного элемента направлено против действия другого, причем антагонизм может быть обоюдным или односторонним. Так, например, от избытка азота возникает недостаток цинка, тормозится накопление витамина С и сахара в плодах; избыток ряда элементов питания подавляет ростовые процессы и нарушает обмен веществ.

Одни элементы при избытке их в почве препятствуют растениям поглощать другие. Калий, кальций и магний взаимно мешают друг другу. Избыток кальция снижает поступление в растения железа, бора, марганца, меди, цинка. Аммиачная форма азота отрицательно влияет на поглощение магния. При большом количестве в почве фосфора создается недостаток железа, цинка, меди. Молибдену противостоит медь (Кабата-Пендиас, 1989; Черных и др., 1990).

Широко известен антагонизм цинк - железо. Большая концентрация цинка ведет к заметному снижению содержания железа в растениях (Кабата-Пендиас, 1989). Для цинка и меди характерен антагонизм, который проявляется в торможении одного элемента другим. Тормозящее действие на накопление никеля оказывают медь и цинк (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Алексеева-Попова, 1991; Тэмп, 1991).

Явлению антагонизма противостоит противоположное - синергизм. Так называется совместное действие двух или более факторов, явлений, элементов в одном, благоприятном для растений направлении. Синергическое действие питательных солей состоит в том, что одна из них усиливает действие другой. Эффект смесей удобрений выше суммы эффектов каждого из них по отдельности. Например, цинк оказывает влияние на накопление железа в листьях, который в свою очередь имеет большое значение для процесса фотосинтеза.

Синергическое действие тех или иных факторов было бы выше, если бы не существовало проявлений антагонизма. Конечным результатом синергических явлений в растениях, кроме урожая в повышенных количествах,

является улучшение фотосинтеза, обмена веществ, усиление накопления сухих веществ и витаминов.

Синергизм и антагонизм, как явления не постоянны и не свойственны каким-либо определенным элементам питания, но возникают и меняют свой характер в зависимости от концентрации взаимодействия элементов по отношению к оптимуму выращиваемой культуры (Ринкис, Ноллендорф, 1977).

1.3. Применение цинковых удобрений при производстве зерна

Изучением действия цинка на рост, развитие, качество, урожайность, в различных условиях выращивания и на различные культуры занимались многие исследователи (Кабата-Пендиас, 1989; Анспок, 1978; Спицына, 1992; Аристархов, 2000; Серёгина, 2000; Родионова, 2001; Москвитин, 2005; Кострицына, 2006; Коновалов, 2009; Ниловская, Осипова, 2009.).

Основное положение Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации, утвержденной Президентом России Д.А.Медведевым, это обеспечение населения страны продукцией собственного производства: зерном (на 95%). Для выполнения объемов производства растениеводческой продукции, предусмотренных в Доктрине продовольственной безопасности, необходим поиск новых технологий способствующих увеличению производства зерна (Чекмарев, 2010).

При поиске новых технологий для увеличения качества и урожая яровой пшеницы, возникает необходимость пополнения агрохимической базы знаний уникальной информацией обеспеченности почв микроэлементами, закономерностей влияния агрохимических параметров на обеспеченность почв микроэлементов, их влияния на урожайность и качество продукции. Проявление положительного действия микроэлементов на рост и продуктивность сельскохозяйственных растений послужило основанием для использования их в сельском хозяйстве в качестве микроудобрений.

Применение таких микроудобрений, в состав которых входят Мо, Мп, Си, Ъп, В, V и Со, способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур, улучшению качественного состава продукции растениеводства, способствуют повышению устойчивости в стрессовых ситуациях (высокие температуры, недостаточность влаги. (Кабата-Пендиас, 1989; Ниловская, Осипова, 2009). Одним из необходимых микроэлементов для роста и развития растений является цинк (Анспок, 1978; Каталымов, 1965).

Потребность в цинковых удобрениях проявляется практически на всей территории России, а также странах дальнего и ближнего зарубежья (Анспок, 1978). Прежде всего, это связано с тем, что цинк как микроэлемент обладает высокой миграционной способностью и не может в больших количествах накапливаться в почве до величин, превышающих ПДК.

Большое влияние на урожай и качество сельскохозяйственных культур оказывает применение цинковых удобрений и содержание цинка в почве. Так по данным П.И. Анспок (1978), количество подвижного цинка в почве в значительной степени определяет эффективность цинковых удобрений.

По данным Т.П. Клевлиной (2010), существуют тесные связи между содержанием цинка в почве и урожайностью зерна яровой пшеницы. Коэффициент эффективности канала связи много больше 0,1 и варьирует по меди, цинку и кобальту от 0,62 до 0,91. По величине коэффициента эффективности канала связи (К) зависимость микроэлементов на урожайность можно представить в следующем виде:

Урожайность - гп=Со>Си>Мп, т.е. урожайность яровой пшеницы в большей степени определяется содержанием цинка и меди, затем кобальтом. Марганец практически не оказывает влияния на величину урожайности.

В исследованиях А.Б. Соврикова и В.Г. Бахарева (2011) были разработаны шкалы обеспеченности почвы микроэлементами. Полученные шкалы обеспеченности характеризуют урожайность зерна яровой пшеницы в зависимости от содержания в почве подвижных микроэлементов. Так, наибольшая урожайность яровой пшеницы >1,4 т/га, была получена при

содержании подвижного цинка в почве больше 0,4 мг/кг. При содержании в почве цинка меньше 0,31-0,4 мг/кг, урожай зерна яровой пшеницы падал до 1,01,2 т/га.

Кроме того, содержащиеся микроэлементы в почве оказывают влияние и на качество зерна яровой пшеницы. Как показывают данные, полученные в ходе исследований Т.П. Клевлиной (2010), увеличение цинка в почве способствует увеличению формирования клейковины в зерне яровой пшеницы. Количество клейковины увеличивается до 36-39% при увеличении содержания цинка в почве до 0,92-2,68. Влияние цинка почвы на содержание протеина аналогично. При увеличении содержания цинка более 0,46 мг/кг происходит повышение содержания протеина.

В ходе многолетних исследований проведенных с кукурузой, было установлено, что в зависимости от содержания подвижного цинка в почве при применении цинковых удобрений урожай кукурузы увеличивался или прибавки не было. Так, при содержании менее 1 мг/кг подвижного цинка в почве урожай зеленой массы кукурузы повысился от 47 до 53 ц/га, тогда как при содержании цинка свыше 3 мг/кг прибавки урожая не было.

Таким образом, обеспеченность почвы подвижным цинком говорит о её окультуренности. Исходя из этого, можно предположить, что применение цинковых удобрений возможно на тех почвах, где есть дефицит в данном элементе. Причем главным параметром для применения препарата и расчета нормы его использования, должен служить анализ почвы и растений, выращенных на этой почве. Кроме того необходимо учитывать вынос элемента с запланированным урожаем, и погодные условия (Спицына, 2005).

Использование цинка в качестве удобрения увеличивает урожай зерновых культур. По данным П.И. Анспок (1978), под влиянием цинковых удобрений урожай ржи увеличился на 2,6 - 7,7 ц/га, овса на 1,6-2,2 ц/га, т.е. на 9,4 - 25,5%. Кроме того цинковые удобрения оказывают положительное влияние на увеличение доли основной продукции (зерна). Соотношение зерна и соломы под действием цинковых удобрений уменьшается с 1:2,19 до 1:2,08, соломина

укорачивается на 5,6%, а масса 1000 зерен увеличивается у яровой пшеницы на 11,5%.

Положительное влияние от применения цинковых удобрений было установлено также в серии вегетационных опытов проводимых М.В. Каталымовым (1965) на посевах зерновых культур. Так, внесение цинка в дозе 2,5 мг/кг почвы известкованной по гидролитической кислотности увеличило урожай зерна овса с 12,8 до 15,0 г/сосуд. В.Г. Бахаревым (2011) в ходе проведенных исследований в условиях умеренно-засушливой и колочной степи Алтайского края, было установлено, что максимальная прибавка при раздельном применении оптимизированных доз препаратов, содержащих микроэлементы, была получена от цинка и составила 0,24 т/га.

Обработку микроэлементами осуществляют предпосевным и некорневым способом. Обработку некорневым способом лучше осуществлять в фазу кущения. В этот период 70% всей потребности растений в цинке восполняется за счет запасов, накопленных растениями ранее и 30% - за счет поглощения цинка из почвы (Власюк, 1969). Поэтому, рекомендуется вносить цинковые удобрения под зерновые культуры в начальные фазы развития растений.

Обработка семян сельскохозяйственных культур микроудобрениями способствует повышению урожайности зерновых культур от 0,15 до 1,8 т/га (Каталымов М.В., 1965; Кабата-Пендиас, 1989). При предпосевной обработке семян микроэлементы выступают в качестве стимулятора роста - повышают энергию прорастания и всхожесть (Проценко и др., 1969; Власюк, 1969).

Содержание цинка в растениях зависит от уровня азотного питания в почве. Так, как его физиологическая роль тесно связана с участием в азотном обмене и регуляции синтеза белка. Кроме того при обильном питании отмечаются признаки недостатка цинка в растениях, поэтому эффективность действия цинка на продуктивность растений зависит от уровня азотного питания (Школьник и др., 1967; Дианова, Серегина, 1997). Кроме того, в исследованиях С.Ф. Спицыной (1992), было установлено, что у пшеницы на фоне макроудобрений повышается потребность в микроудобрениях.

Эффективность действия цинка в оптимальных и стрессовых условиях произрастания пшеницы в значительной степени определяется обеспеченностью растений азотным питанием (Ниловская, Осипова, 2009).

При предпосевной обработке семян цинком на фоне высокой дозы азота улучшается фотосинтетическая активность растений пшеницы, увеличивается площадь листовых пластин, обеспечивающая массу колоса, и снижается их удельная поверхностная плотность, что позволяет более эффективно расходовать ассимилянты и лучше обслуживать наливающийся колос. В результате чего увеличивается масса 1000 зерен и улучшаются донорно-акцепторные отношения, в результате улучшается структура растений и возрастает зерновая продуктивность пшеницы с 12,9 до 15,0 г/сосуд (Серегина и др., 2004).

Некорневые подкормки позволяют усиливать питание растений микроэлементами в определенные периоды вегетации. Эти подкормки сельскохозяйственных культур могут иметь существенное значение при появлении у растений визуальных признаков нехватки отдельных микроэлементов. Однако зачастую некорневая подкормка в полной мере не способна удовлетворить потребность растения в микроэлементах. Это часто проявляется при остром дефиците этих элементов в почве. Поэтому наиболее оптимальным считается применение предпосевной обработки микроэлементами и использование их для некорневой подкормки (Павлов, 1984, Аристархов, 2000).

По данным В.К. Бугаевского, В.М. Кильдюшкина, A.A. Салтанова, некорневые подкормки водорастворимыми удобрениями с макро- и микроэлементами являются важнейшей частью интенсивных технологий в сельском хозяйстве. Некорневыми подкормками удается эффективнее решить проблему нехватки дефицитных микроэлементов в определенные фазы развития растений. Устранение данного дефицита микроэлементов способствует значительному улучшению азотного и углеродного обмена,

синтеза белка, устойчивости растений к болезням и вредителям (Сулейменов, 1981; Немченко, 2004).

По данным М.Н. Кострициной (2006), проведенных в Алтайском крае, на черноземе выщелоченном, с содержанием подвижного цинка менее 2 мг/кг, цинк дает прибавки урожайности, соизмеримые с прибавками от макроудобрений. Прибавка урожайности яровой пшеницы сорта Омская 24 от цинка варьировала от 1,1 до 2,9 ц/га, а наибольшей она была на варианте нитрофоска + 2п (11,8%). Прибавка сорта Алтайская 92 от цинка варьировала от 2,0 до 3,9 ц/га, а от суперфосфата и гп - 3,9 ц/га, или 19,8%. Такие же прибавки получены и у сорта Алтайская 50.

В ходе исследований проведенных в Алтайском крае С.Ф. Спициной и др. (2004) и С.Ф. Спицыной (2005), на черноземе выщелоченном, было установлено, что применение цинковых удобрений под пшеницу обеспечивает дополнительные прибавки по фону минеральных удобрений до 50%. Если учесть, что микроэлементы, в частности Хп, еще и улучшают качество продукции, то можно заключить, что применение их под пшеницу и другие культуры экономически целесообразно.

Установлено, что большое значение для ростовых процессов в условиях стрессовых ситуаций, имеет внесение цинковых удобрений различными способами. Так, в опытах с предпосевной обработкой семян цинком, проведенных Н.Т. Ниловской и Л.В. Осиповой (2009), было установлено, что предпосевная обработка семян цинком повышает устойчивость растений к недостаточному водообеспечению, обусловленное его способностью задерживать разрушение хлорофиллов при потере тургора и завядании. Кроме того, применение цинка в условиях засухи способствует сохранению водного статуса листьев растений и снижает повреждение клеточных мембран.

Применение цинка в условиях дефицита влаги способствует увеличению адаптационных процессов растений. В исследованиях И.И. Серегиной (2000) было установлено, что при дефиците влаги, используя цинк, восстанавливается процесс поступления азота в зерно пшеницы и возобновляется процесс

формирования белка. Наибольшая эффективность применения цинка была при средней дозе азота. Применение цинка способствовало увеличению коэффициентов использования азота удобрений и синтеза белка в зерне пшеницы, что в свою очередь смогло оказать влияние на продуктивность растений. Отмечено, что накопление микроэлементов в значительной степени зависело от уровня азотного питания, и было наибольшим при хорошем обеспечении растений минеральными элементами (Серегина, 2000).

В исследованиях Н.В. Волковой (2007) было установлено, что применение микроудобрений содержащих Zn совместно с макроудобрениями повышает урожайность и качество овса. Наиболее высокая прибавка 25,8% в варианте «N30+Zn». Это доказывает, что совместное применение микроудобрений с макроудобрениями способствует увеличению урожая сельскохозяйственных культур.

По данным A.C. Москвитина (2005), получение высоких урожаев яровой пшеницы хорошего качества мало вероятно без совместного использования макроудобрений с микроудобрениями. В ходе исследования было получено, что некорневая подкормка растений пшеницы сульфатом цинка в фазу кущения способствует улучшению качества зерна яровой пшеницы. Некорневая подкормка увеличивает белковость до 1,7 %, а содержание клейковины до 3,5% по сравнению с контролем. А некорневая подкормка сульфатом цинка совместно с азотными удобрениями увеличивает урожайность яровой пшеницы в среднем на 2,6% и 1,5% в зависимости от сорта пшеницы.

При применении микроудобрений под сельскохозяйственные культуры, мы должны учитывать не только количественные характеристики - увеличение урожая, но и думать об улучшении качественных показателей растениеводческой продукции (Прянишников, 1945; Проценко и др. 1969).

В серии вегетационных опытов, выполненных В.Н. Родионовой (2001) были получены данные о накоплении цинка в разных условиях питания макро-и микроэлементами. Установлено, что цинк оказывает положительное влияние на качество зерна яровой пшеницы и фасоли за счет увеличения содержания в

них белка. В результате исследований было установлено, что цинк, используемый путем внесения его в почву и при предпосевной обработке семян яровой пшеницы и фасоли, способствовал хорошему росту и развитию растений и, в конечном счете, обеспечил более высокую продуктивность изучаемых культур.

Таким образом, исследованиями А. Кабата-Пендиас и X. Пендиас (1989), П.И. Анспок (1978); С.Ф. Спицыной (1992); А.Н. Аристархова (2000); И.И. Серёгиной (2000); В.Н. Родионовой (2001); A.C. Москвитина (2005); М.Н. Кострицыной (2006); H.H. Коновалова (2009); Н.Т. Ниловской и Л.В. Осиповой (2009), изучено действие цинка на рост, развитие, качество, урожайность. Из проведенного обзора литературы следует, что цинк необходимый элемент для нормального роста и развития растений.

В настоящее время на почвах практически всей территории России отмечается недостаток цинка, что неблагоприятно влияет на рост и развитие растений. Прежде всего, это связано с тем, что цинк как микроэлемент обладает высокой миграционной способностью и не может в больших количествах накапливаться в почве до величин, превышающих ПДК.

При недостатке цинка в растениях задерживается образование сахарозы, крахмала и ауксинов, нарушается образование белков, вследствие чего в них накапливаются небелковые соединения азота и нарушается фотосинтез, что ведет к подавлению процесса деления клеток, т.е. к торможению роста растений.

Поэтому, одним из важнейших мероприятий для восполнения цинка в почвах служит внесение цинковых микроудобрений, которые в свою очередь оказывают положительное влияние на ростовые процессы. Увеличивают продуктивность зерновых культур, и способствует формированию урожая лучшего качества.

Анализ многолетних наблюдений многих авторов (Спицына, 1992, 2005; Серегина, 2000; Москвитин; 2005 Волкова, 2007) показал, что применение цинковых удобрений повышает урожайность и качество яровой пшеницы.

Однако автоматически переносить полученные результаты о положительном влиянии цинковых удобрений на урожайность и качество яровой пшеницы для нашей зоны нельзя. Так как все исследования проводились в разных почвенно-климатических условиях, что имеет огромное значение в ходе планирования, проведения и получения результатов. Поэтому, для выявления влияния сульфата цинка на урожайность и качество яровой пшеницы в степной части Кузнецкой котловины нами были проведены исследования, результаты которых будут изложены ниже.

Заключение диссертации по теме «Агрохимия», Сладкова, Татьяна Викторовна

ВЫВОДЫ

1. Почвы степной части Кузнецкой котловины характеризуются высоким плодородием: содержание гумуса - от 6,0 до 10,0 %, подвижного фосфора от повышенного до очень высокого - 101 мг/кг и выше, обменного калия высокое и очень высокое - 121 мг/кг и выше. Около 80 % площади пашни занимают почвы с близкой к нейтральной и нейтральной реакцией почвенной среды рНс. По периодам обследования за 1966-2006 гг. в черноземах выщелоченных степной части Кузнецкой котловины выявлено статистически значимое снижение содержания гумуса (г=-1,0), обменного калия (г=-0,94), подвижного фосфора (г=-0,82) и величины рНс (г=0,88).

2. Во всех районах степной части Кузнецкой котловины в пахотных почвах пределы содержания валового цинка широкие и составляют в среднем от 15,1 до 144,0 мг/кг, в Беловском районе - от 28,6 до 270,0 мг/кг. Диапазон распределения подвижных форм цинка во всех районах степной части Кузнец-кой котловины значительный и составляет в среднем от 0,10 до 15,9 мг/кг, а в Беловском районе - от 0,24 до 146,9 мг/кг. По содержанию подвижных форм цинка на 87,3 % площади пашни почвы имеют низкое содержание Zn, 8,2 % - среднее.

3. Особенностью пространственного распределения валового содержания цинка в пахотных почвах степной части Кузнецкой котловины является его содержание не более 55 мг/кг (I группа) на северо-западе и южной части округа на площади 6,2 % пашни (10 хозяйств). Основная территория пашни 93,4 % входит по содержанию цинка в группировку 55110 мг/кг (II группа). В почвах восточной части округа на площади 0,4 % валовое содержание цинка выше ПДК (220 мг/кг). Содержание подвижных форм цинка в почвах пашни степной части Кузнецкой котловины на площади 87,3 % низкое и составляет 0,63 мг/кг, в восточной части округа на площади пашни 4,5 % - высокое и составляет! 46,9 мг/кг.

4. Прослеживается статистически значимое изменение содержания подвижных форм цинка по годам наблюдения, степень связи средняя (г=-0,61). С 1994 по 1998 г. содержание подвижных форм цинка составляет 0,38-0,40 мг/кг. В период с 1999 по 2011 г. наблюдается снижение содержания подвижных форм цинка с 0,40 до 0,21 мг/кг, в среднем на 0,02 мг/кг.

5. Агрохимические параметры чернозема выщелоченного оказывают влияние на содержание подвижных форм цинка. Установлена слабая степень связи содержания подвижных форм цинка от реакции почвенной среды рНс в диапазоне 5,3-6,3 (г=-0,24), средняя степень связи от влияния содержания подвижного фосфора (г=-0,44) и валового содержания цинка (г=0,52). При увеличении величины рНс на 0,1 в диапазоне содержания от 5,3 до 6,3, происходит уменьшение содержания подвижных форм цинка на 0,01 мг/кг. При увеличении подвижного фосфора на 10 мг/кг в диапазоне от 115 до 217 мг/кг содержание подвижных форм цинка снижается на 0,01 мг/кг. При увеличении валового содержания цинка на 10 мг/кг в диапазоне содержания от 35,0 до70,0 мг/кг происходит увеличение его подвижных форм на 0,07 мг/кг.

6. Наибольшее увеличение урожая зерна яровой пшеницы на 0,60 т/га, количества продуктивных стеблей на 14,4 шт/м происходит при предпосевной обработке семян совместно с некорневой подкормкой растений 2п8С>4 по фону N30. Наибольшему увеличению длины колоса на 1,5 см, количества зерен в колосе на 4,8 шт. способствует предпосевная обработка семян совместно с некорневой подкормкой 2пБ04 по фону N15. Большему увеличению количества белка и сырой клейковины в зерне яровой пшеницы способствует предпосевная обработка семян совместно с некорневой подкормкой растений ZnS04 по фону N30 на 2,28 и 3,22 % соответственно.

7. Баланс цинка на пахотных почвах степной части Кузнецкой котловины положительный - 2,02 г/га при урожайности зерна яровой пшеницы 2,22-3,12 т/га. Положительный баланс цинка в полевом опыте достигается при совместной обработке семян и некорневой подкормке посевов яровой пшеницы 2п8С>4 в дозе 119,2 г д.в./га.

8. Максимальные показатели биоэнергетической эффективности 9,6 на черноземе выщелоченном в степной части Кузнецкой котловины при возделывании яровой пшеницы получены на вариантах при предпосевной обработке семян и предпосевной обработке семян совместно с некорневой подкормкой Ъс&О^. На черноземе выщелоченном в условиях степной части Кузнецкой котловины при возделывании яровой пшеницы экономически выгодно применять как предпосевную обработку семян 2пБ04, так и предпосевную обработку семян совместно с некорневой подкормкой растений 2пБ04, что позволяет получить доход 31,28 и 28,84 руб. на 1 руб. затрат соответственно.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Предлагаем в степной части Кузнецкой котловины при возделывании яровой пшеницы на черноземах выщелоченных применять для предпосевной обработки семян сульфат цинка в дозе 80 г д.в. на 1 т семян, для некорневой подкормки растений - 100 г д.в. сульфата цинка на 1 га.

2. Данные агрохимического мониторинга содержания и распределения цинка и основных агрохимических параметров в пахотных почвах степной части Кузнецкой котловины рекомендуется использовать при оценке и прогнозе эколого-токсикологического состояния земель, составлении проектов рационального землепользования, разработке систем применения удобрений, информационном обеспечении земельного кадастра.

3. На территориях локального загрязнения цинком, в восточной части округа, рекомендуется проведение постоянного мониторинга за его накоплением в почвах и растительности, разработка мероприятий по снижению подвижности цинка в почвах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Сладкова, Татьяна Викторовна, 2012 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агафонов Е.В. Тяжелые металлы в черноземах Ростовской области / Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. Материалы научн. практ. конф. 21-24 декабря 1992. - М.Д994. - С.22-26.

2. Алексеев Ю.В. Качество растениеводческой продукции. - Л.: Изд-во «Колос» Ленинградское отделение, 1978. - С. 255.

3. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. - Л.: ВО «Агропромиздат» Ленинградское отделение, 1987. - 142 с.

4. Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в arpo ландшафте. - СПб.: Изд-во ПИЯФ РАН, 2008.-216 с.

5. Алексеева-Попова Н.В. Токсичность цинка для высших растений // Устойчивость к тяжелым металлам дикорастущих видов. - Л., 1991. - С. 23-32.

6. Аммосова Я.М., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Охрана почв от химических загрязнений. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 96 с.

7.Анспок П.И. Микроудобрения. - Справочная книга. - Л.: Колос, 1978. -С. 272.

8. Аристархов А.Н. Оптимизация питания растений и применения удобрений в агроэкосистемах. - М.: ЦИНАО, 2000. - 524 с.

9. Аристархов А.Н., Державин Л.М., Чумаченко И.Н. и др. Методические рекомендации по проектированию. - 2010. - 386 с.

10. Аристархов А.Н., Поляков А.Н., Собачкин A.A. и др. Параметры плодородия основ, типов почв. - М.: Агропромиздат, 1988. - С. 254-260.

11. Атлас Кемеровской области. - Кемерово - Новосибирск, 1996. - 32

с.

12. Барсова Н.Ю. Поглощение и миграция цинка в подзолистой и дерновой почвах Тверской области Автореф. дис... на соискание ученой степени канд. биол. наук. - Москва, 2009 . - С. 26.

13. Бахарев В.Г. Оценка обеспеченности почв микроэлементами и оптимизация питательного режима яровой пшеницы в условиях умеренно-

засушливой и колонной степи Алтайского края: Автореф. дис.... к.с.-х. наук. -Барнаул, 2011. - 23 с.

14. Безуглова О.С., Орлов Д.С. Биогеохимия. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2000. - 320 с.

15.Битюцкий Н.П. Необходимые микроэлементы растений. - Петебург, 2005.-255 с.

16.Битюцкий Н.П. Хелаты микроэлементов в регулировании продуктивности и химического состава растений: Тезисы докладов 2-го Съезда общества почвоведов. - М., 1999. - кн. 1. - С. 224.

17. Бомбер З.А. Почвенный покров и зональные почвы северо-западной части Кемеровской области: Автореф. дис... канд. с.-х. наук. - Москва, 1968. -31 с.

18. Булигш С.Ю. та ш. М 59 Мжроелементи в сшьскому господарствк 3-е вид. доповнене, - Д., Cin; 2007. - 100 с.

19. Бурлакова JI.M., Антонова О.И., Деев Н.Г., Морковкин Г.Г. Экотоксиканты в системе «почвы-растения-животные» (на примере отдельных зон Алтайского края). - Барнаул, 2001. - 236 с.

20. Бурлакова Л.М., Морковкин Г.Г. Антропогенная трансформация почвообразования и плодородия черноземов в системе агроценозов // Агрохимический вестник. - 2005. - № 1. - С. 2-4.

21.Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов (В поле и лаборатории). - М.: Высш. шк., 1961. - 345 с.

22. Васильев O.A. Влияние микроудобрений на урожайность зерновых культур в серой лесной почве Чувашской республики. Научное обеспечение инновационного развития АПК // Материалы Всероссийской научно-практической конференции. В 3-х т. Т.1 / ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА. -Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2010. - 276 с.

23. Веригина К.В. Роль микроэлементов в жизни растений и их содержание в почвах и породах // Микроэлементы в некоторых почвах СССР. -М., 1964. - С. 5-26.

24. Виноградов A.JI. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах. -М.: Изд-во АН СССР, 1957. - С. 237-238.

25. Виноградов А.Л. Основные закономерности в распределении микроэлементов между растениями и средой // Микроэлементы в жизни растений и животных. - М., Изд-во АН СССР, 1952. - С 7-20.

26. Власюк П.А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений. Киев: Наукова думка, 1969. - 630 с.

27. Водяницкий Ю.Н. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах. - М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН. 2008. - С. 85.

28. Войнар А.И. Микроэлементы в живой природе. - М.: Высш. шк., 1962.

-94 с.

29. Волкова Н.В. Влияние макро- и микроудобрений на урожайность и кормовую ценность овса в условиях Алтайского Приобья // Агрохимический вестник. - 2007. - № 5. - С. 30-31.

30. Волошин Е.И. Микроэлементы в почвах и растениях южной части Средней Сибири [Электронный ресурс]: Дис. ... д-ра с.-х. наук: 06.01.04. 03.00.16.-М.:РГБ. 2005.

31. Волошин Е.И. Цинк в пахотных почвах Красноярского края // Агрохимия. - 2002. - № 5. - С. 33-40.

32. Гамзиков Г.П. Почвенная диагностика питания растений и применения удобрений на черноземах / В сб. особенности формирования и использования почв Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск, 1982. - С. 191201.

33. Герасимов Ю.Ю., Хлюстов В.К. Математические методы и модели в расчетах на ЭВМ: применение в лесоуправлении и экологии

34. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.3.2. 1078 - 01.-М.: ФГУП «ИнтерСЭН», 2008.- 168 с.

35. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. -М.: Высш. шк., 1988. - 328 с.

36. ГОСТ 10840-64 Зерно. Методы определения натуры. - М.: Издательство стандартов, 2001. - 4 с.

37. ГОСТ 10842-89 Зерно зерновых и бобовых культур и семена масличных культур. Метод определения массы 1000 зерен или 1000 семян. - М.: Издательство стандартов, 1995. - 3 с.

38. ГОСТ 10846-91 Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка. М.: Издательство стандартов, 2009. - 7 с.

39. ГОСТ 10987-76 Зерно. Методы определения стекловидности. - М.: Издательство стандартов, 1991. - 3 с.

40. ГОСТ 13586.1-68 Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице. - М.: Издательство стандартов, 1990. - 6 с.

41. ГОСТ 17.4.1.02-83 Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. - М.: Издательство стандартов, 1984. - 4 с.

42. ГОСТ 26204-91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО. - М.: Издательство стандартов, 1992. - 6 с.

43. ГОСТ 26212-91 Почвы. Определение гидролитической кислотности по методу Каппена в модификации ЦИНАО. - М.: Издательство стандартов, 1992. - 6 с.

44. ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества. - М.: Издательство стандартов, 1992. - 6 с.

45. ГОСТ 26483-85 Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО. - М.: Издательство стандартов, 1985. - 4 с.

46. ГОСТ 26487-85 Почвы. Определение обменного кальция и обменного (подвижного) магния методами ЦИНАО. - М.: Издательство стандартов, 1985. -13 с.

47. ГОСТ 26951-86 Почвы. Определение нитратов ионометрическим методом. - М.: Издательство стандартов, 1986. - 7 с.

48. ГОСТ 27821-88 Сумма поглощенных оснований по методу Каппена. -М.: Издательство стандартов, 1988. - 6 с.

49. ГОСТ 4174-77 Реактивы. Цинк сернокислый 7-водный. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 2002. - 8 с.

50. ГОСТ Р 52554-2006 Пшеница. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 2006. - 16 с.

51. ГОСТ 9404-88 Мука и отруби. Метод определения влажности. - М.: Издательство стандартов, 2008. - 5с.

52. Громова Е.А. Влияние основных свойств почвы на химическое состояние в ней цинка // Агрохимия. 1973. - № 1. - С. 147-153.

53. Дерюгин, И.П., Кулюкин, А.Н. Питание и удобрение овощных и плодовых культур : учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., перераб., и доп., - М.: МСХА, 1998. - 326 с.

54. Дианова Т.Б., Серегина И.И. Влияние уровня обеспеченности азотом и микроэлементами - цинком и селеном на продуктивность и фотосинтетическую активность яровой пшеницы // II Открытая городская научная конференция молодых ученых г. Пущино. Тезисы докладов, 1997. - С. - 226-227.

55. Диброва В.С. Действие цинковых микроудобрений на урожай и биохимический состав растений // Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине. Тезисы докладов V Всесоюзного совещания. - Улан-Удэ, 1966. - Т. 3. - С. 225-226.

56. Добровольский В.В. Основы биогеохимии: учебник для студ. высш. учеб заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 400 с.

57. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1979. - 416 с.

58. Дуглас П.О. Воздействие загрязнения микроэлементами на растения // Загрязнение воздуха и жизнь растений. - Л., 1988. - С. 327-356.

59. Ермохин Ю. И., Неклюдов А.Ф. Экономическая и биоэнергетическая оценка применения удобрений: Методические рекомендации / ОмСХИ. - Омск, 1994.-44 с.

60. Ильин В.Б. Биогеохимия и агрохимия микроэлементов (Mn, Си, Мо, В) в южной части Западной Сибири. - Новосибирск: «Наука» - Сибирское отделение, Новосибирск, 1973. - 390 с.

61. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва - растение. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд., 1991. - 151 с.

62. Ильин В.Б., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. - 229 с.

63. Инструкция и нормативы по определению экономической и энергетической эффективности применения удобрений. - М., 1987. - 44 с.

64. Кабата-Пендиас.А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989 - 439 с.

65. Каталымов М.В. Микроэлементы и микроудобрения. - М.: Химия, 1965. - 332 с.

66. Кауричев И.С. И.С. Кауричев, И.П. Гречина. / Почвоведение. М., 1969. - 543 с.

67. Клевлина Т.П. Микроэлементы в черноземах выщелоченных лесостепи Кузнецкой котловины и их влияние на продуктивность и качество яровой пшеницы: Автореф. дис... канд. с.-х. наук. - Кемерово, 2010. - 19 с.

68. Ковальский В.В., Андрианова Г.А. Микроэлементы в почвах СССР. -М.: Наука, 1970.- 180 с.

69. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. - М.: Наука,1985. - 263

с.

70. Ковда В.А., Якушевская И.В., Тюрюканов А.Н. Микроэлементы в почвах Советского Союза. - М., 1959. - С. 67.

71. Коновалов H.H. Урожай и качество зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости от обработки семян и растений стимуляторами роста и микроудобрениями в условиях ЦЧР: дис... канд. с.-х. наук. - Воронеж, 2009. -131 с.

72. Кострицина М.Н. Эффективность применения макроудобрений, цинка и серы при выращивании яровой пшеницы // Агрохимический вестник. - 2006. - № 5.

- С.14-15.

73. Красницкий В.М. Агроэкотоксикологическая оценка агроценозов. -Омск: Изд-во Ом ГАУ, 2001. - 67 с.

74. Кузнецов Н.И. Микроэлементы в сельском хозяйстве. - Фрунзе: Кыргыстан, 1977. - 87 с.

75. Лыков А.М., Черников В.А. Органическое вещество как фактор эффективного плодородия почвы // Сельское хозяйство за рубежом.- 1978. № 9.

- С.2-5.

76. Макеев О.В. Микроэлементы в почвах Сибири и Дальнего Востока. -М.: Наука, 1973.- 151 с.

77. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / под ред. М.А. Федина. - М: Калининская областная типография управления изд-в, полиграфии и книжной торговли Калининского облисполкома, 1985. Вып. 1. - 269 с.

78. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. - М., 1984. - 104 с.

79. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. - Изд. 2-е. Министерство сельского хозяйства РФ. - М.: ЦИНАО, 1992. - 61 с.

80. Методические указания по определению тяжелых металлов в кормах и растениях и их подвижных соединений в почвах - М.: ЦИНАО, 1993. - 40 с.

81. Методические указания по определению экономической эффективности удобрений в производственных опытах. - М., 1974.- 32 с.

82. Методические указания по проведению комплексного агрохимического обследования почв сельскохозяйственных угодий. - М.: Центр научно-технической информации, пропаганды и рекламы, 1994. - 96 с.

83. Методические указания по проведению локального мониторинга на реперных участках. - М., 1993. - 46 с.

84. Методические указания по проведению локального мониторинга на реперных участках (издание 2-е, переработанное и дополненное).- М.,1995.- 9 с.

85. Методические указания по определению баланса питательных веществ азота, фосфора, калия, гумуса, кальция. - М.: Изд-во ЦИНАО, 2000. -40 с.

86. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. - М., 2003. - 264 с.

87. Микроэлементы в некоторых почвах Советского Союза / Под. ред. В.А. Ковды, Н.Г. Зырина. - М.: МГУ, 1973. Вып 1.-280 с.

88. Минеев В.Г. Агрохимия. 2-е издание переработанное. Изд-во Московского университета, изд-во «Колос», 2004. - 719 с.

89. Минеев В.Г., Дебрецени Б., Мазур Т., Биологическое земледелие и минеральные удобрения. - М.: Колос, 1993. - 414 с.

90. Мокриевич Г.Л., Шлавицкая З.И. Цинковые удобрения. - Алма-Ата: Кайнар, 1972.- 140 с.

91.Москвитин А.С. Влияние азотных удобрений, сульфата цинка и гербицидов на урожайность и качество зерна яровой пшеницы в условиях Алтайского Приобья: Автореф... канд. с.-х. наук. - Барнаул, 2005. - 19 с.

92. Мотузова Г.В. Соединения микроэлементов в почвах: Системная организация, экологическое значение, мониторинг. Изд. 2. - 2009. - 168 с.

93. Назарюк В.М. Баланс и трансформация азота в агроэкосистемах. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. - 257 с.

94. Нейтрализация загрязненных почв: монография / под общей редакции Ю.А. Мажайского. - Рязань: Мещерский ф-л ГНУ ВНИИГ им. Россельхозакадемии, 2008. - 528 с.

95. Некрасов Б.В. Основы общей химии. М.: Химия, 1974. - Т. 2. - 194 с.

96. Немченко В.В., Л.Д. Рыбина, А.Ю. Колесникова, Н.М. Кунгурцева, А.Н. Копылов. Эффективные и экологически безопасные приемы

использования; гербицидов в Зауралье [Использование гербицидов в баковых смесях с активизаторами (аммиачная селитра, гумат натрия, ПАВ) на посевах яровой пшеницы]. - СПб.: ВНИИЗР, 2004. - С. 235-236.

97. Ниловская Н.Т., Осипова JI.B. Приемы управления продукционным процессом яровой пшеницы агрохимическими средствами в условиях засухи -М.: ВНИИА, 2009.- 176 с.

98. Обухов А.И., Плеханова И.О. Детоксикация дерново-подзолистых почв, загрязненных тяжелыми металлами: теоретические и практические аспекты // Агрохимия. - 1995. - № 2. - С. 108-116.

99. Орлова Э.Д. Пыхтарева Е.Г. Микроэлементы в почвах и растениях Омской области и применение микроудобрений: учеб. пособие. - 2-е изд., перераб. И доп. - Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2007. - 76 с.

100. Павлов А.Н. Повышение содержания белка в зерне. - М.: Наука, 1984. С. 119.

101. Панасин В.И. Микроэлементы и урожай. - Калининград: ОГУП «Калининградское кн. Изд-ва», 2000 - 276 с.

102. Панников В.Д., Минеев В.Г. Почва, климат, удобрение и урожай. -М.: Колос, 1987.-С. 511.

103. Парибок Т.А. Цинк в метаболизме и экологии растений // Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине. - Л.: Наука, 1970. - Т. 1. - С. 347-348.

104. Пейве Я.В. Агрохимия и биохимия микроэлементов - М.: Наука, 1980. -430 с.

105. Пейве Я.В. Биохимия почв. М.: Сельхозгиз, 1961. - 422 с.

106. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Географгиз, 1961. - 496

с.

107. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высш. шк., 1975. - 342 с.

108. Плохинский H.A. Биометрия. 2-е издание. Изд-во Московского университета, 1970. - 366 с.

109. Полынов Б.Б. Первые стадии почвообразования на массивно-кристалических породах // Почвоведение. - 1945. - № 7. - С. 327-339.

110. Попов Г.Н. Агрохимия микроэлементов в степном Поволжье. -Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1984. - 139 с.

111. Практикум по агрохимии: Учеб. пособие. - 2-е изд., перераб. и доп. / Под ред. академика РАСХН В.Г.Минеева. - М.: Изд-во МГУ, 2001.- 689 с.

112. Практикум по земледелию / Под ред. С.А. Воробьева. - М.: Колосс, 1971.-312 с.

113. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006 - 15 с.

114. Программа и методика исследований в географической сети полевых опытов по комплексному применению средств химизации в земледелии.- М., 1990.- 187с.

115. Просянникова О.И. Агрохимическое обследование пахотных почв в Кемеровской области // Плодородие. - 2006. - № 2. - С. 6-7.

116. Просянникова О.И. Антропогенная трансформация почв Кемеровской области. Монография. - Кемерово, 2005. - 299 с.

117. Просянникова О.И. Почвенно-агрохимическое районирование и применение удобрений в Кемеровской области. Монография. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2007. - 211 с.

118. Просянникова О.И. Почвенно-агрохимическое районирование юго-восточной окраины Западной Сибири, пути воспроизводства почвенного плодородия и повышения урожайности полевых культур Дис... докт. с.-х. наук., - Кемерово. - 2006. - 351 с.

119. Просянникова О.И., Григорьева Т.И. Коэффициенты биологического поглощения тяжелых металлов сельскохозяйственными культурами // Плодородие почв Сибири. Межрегиональный специализированный конгресс: сборник материалов. - Барнаул, 2005. - С. 56-58.

120. Просянникова О.И., Королев Ю.А., Михайлов В.В. Информационно - аналитическая система ГЦАС «Кемеровский» // Агрохимический вестник. -

1999. -№ 4. - С. 27-30.

121. Протасова H.A. Микроэлементы в черноземах и серых лесных почвах Центрального Черноземья: Автореф. дис. ... доктора биологических наук. - Воронеж. - 2002. - 40 с.

122. Протасова H.A. Тяжелые металлы в черноземах и культурных растениях Воронежской области // Агрохимия. - 2005. - № 2. - С. 32-37.

123. Проценко Д.Ф., Мишустина Г.С., Шевчук Н.В. Влияние микроэлементов на азотный обмен кукурузы // Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине. - Киев: Наукова думка, 1969. - С. 109-112.

124. Прянишников Д.Н. Азот в жизни растений и в земледелии СССР. -М.: Изд-во АН СССР, 1945.- 196 с.

125. Прянишников Д.Н. Избранные труды. - М.: Изд-во «Наука», 1976. -

591 с.

126. Рейли К. Металлические загрязнения пищевых продуктов: пер. с англ. - М.: Агролромиздат, 1985. - 184 с.

127. Ринькис Г.Я., Ноллендорф В.Ф. Сбалансированное питание растений макро - и микроэлементами. - Рига: Зинатне, 1977.- 304 с.

128. Родионова В.Н. Влияние микроэлементов (Zn, Se, Cr) на продуктивность и качество яровой пшеницы и фасоли: Автореф. дис... канд. с.-х. наук. - Москва, 2001. - 32 с.

129. Рудай И.Д. Агроэкологические проблемы повышения плодородия почв. М.: Россельхозиздат. - 1985. - 256 с.

130. Самаров В.М., Jlorya М.Т., Баранова В.В. Методические указания по подготовке и защите дипломных работ студентами 5 курса агрономического факультета. - Кемерово, 2000. - 55 с.

131. Серёгина И.И. Действие микроэлементов (селена, цинка и молибдена) на рост, развитие и продуктивность яровой пшеницы в разных

условиях азотного питания и водообеспечения: Автореф. дис... канд. биолог, наук. - Москва, 2000. - 17 с.

132. Серегина И.И., Осипова JI.B., Ниловская Н.Т. Влияние азотного питания и цинка на рост развитие и продуктивность яровой пшеницы // Агрохимия. - 2004. - № 3. - С. - 21-24.

133. Совриков А.Б. Расчеты доз удобрений яровой пшеницы по методу оптимизации. Материалы межрегиональной научно-практической конференции «Агрохимия: наука и производство».- Кемерово, 2004. - С. 25-26.

134. Совриков А.Б., Бахарев В.Г.Влияние содержания микроэлементов в почве на урожайность зерна яровой пшеницы в условиях умеренно засушливой и колочной степи Алтайского края // Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 7 (81), 2011. - С. 12-15.

135. Спицина С.Ф., Паутова A.B., Кострицина М.Н. Эффективность совместного применения макро- и микроудобрений по яровой пшенице сортов Алтайская 92 и Омская 24 // Материалы межрегиональной научно-практ. конф. «Повышение плодородия почв и продуктивности скльскохозяйственных культур в зонах рискованного земледелия. - Барнаул, 2004. - С. - 119-123.

136. Спицына С.Ф. Микроэлементы в системе: почва - растения и эффективность микроудобрений в Алтайском крае: Автореф. дис... д-ра с.-х. наук.-М., 1992.-28 с.

137. Спицына С.Ф. Экологическая целесообразность применения микроэлементов в Алтайском крае // Агрохимический вестник. - 2005. - № 5. -С. 2-3.

138. Судницын И.И., Сашина И.И. Закономерности распределения меди, цинка, свинца и никеля в почвах Московской области / И.И. Судницын, И.И. Сашина // Агрохимия. - 2006. - № 2. - С. 30-37.

139. Сулейменов М.К. Агротехника яровой пшеницы. - Алма-Ата, 1981. -

102 с.

140. Сысо A.A. Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири: Дис. ...д-ра биол. наук. - Новосибирск, 2004. - 358 с.

141. Танасиенко A.A. Влияние водной эрозии на свойства черноземов Кузнецкой котловины. Автореф. дис. ... канд с.-х. наук. - Баку, 1975. - 23 с.

142. Танделов Ю.П. Плодородие почв и эффективность удобрений в Средней Сибири. - М.: Изд-во Московского университета, 1998. - 303 с.

143. Титова Э.В. Агрохимические основы эффективного применения удобрений на зональных почвах Томской области. Автореф. докт. ... дис . -Барнаул, 2000, 35 с.

144. Трофимов С.С. Экология почв и почвенные ресурсы Кемеровской области. - Новосибирск: Изд-во «Наука» Сибирское отделение, 1975. - 299 с.

145. Тэмп Г.А. Никель в растениях в связи с его токсичностью // Устойчивость к тяжелым металлам дикорастущих видов. - JL, 1991. - С. 139-146.

146. Тяжелые металлы в системе почва - растение - удобрение / Под ред. М.М. Овчаренко. - М., 1997. - С. 290.

147. Фаминцин A.C. Обмен веществ и превращение энергии в растениях. -М: Наука, 1989. - 737 с.

148. Химическая энциклопедия. В пяти томах / Под ред. Зефирова Н.С. -М.: Большая Российская энциклопедия, 1999. - Т.5. - С.378.

149. Хмелев В.А., Танасиенко A.A. Черноземы Кузнецкой котловины. -Новосибирск: Изд-во «Наука» Сибирское отделение, 1983. - 295 с.

150. Хохлова Т.И. Генетические и агрохимические особенности почв Кузнецкой лесостепи и закономерности распределения в них микроэлементов. Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - Томск, 1967. - 16 с.

151. Церлинг В.В. Диагностика питания сельскохозяйственных культур. -М.: ВО «Агропромиздат», 1990.- 235 с.

152. Чекмарев П.А. Об итогах работы отрасли растениеводства за 2009 г. и о мерах по выполнению государственной программы на 2008-2012 гг. // Проблемы агрохимии и экологии. - 2010. - № 3. - С. - 49-54.

153. Чекмарев П.А., Просянникова О.И., Михайлов В.В., Просянников В.И. Агрохимический мониторинг пахотных почв (на примере Кемеровской области). Кемерово: Кузбассвузиздат, 2011. - 135 с.

154. Черникова М.И., Кузьмина JI.H. Агрогидрологические свойства почв юго-восточной части Западной Сибири. - JL: Гидрометеоиздат, 1965. - 267 с.

155. Черных H.A., Милащенко H.A., Ладонин В.Ф. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами. - М.: Агропромиздат, 1990. -176 с.

156. Чумаченко И.Н., Ковалева Т.П. Предпосевная обработка семян микроэлементами // Химизация сельского хозяйства. - 1989.-№5.-С. 25-29.

157. Чурбанов В.М. Микроудобрения. - М.: Россельхозиздат, 1976. - 25 с.

158. Шарапов Н.И. Повышение качества урожая сельскохозяйственных культур.

-Л.: «Колос», 1973.-223 с.

159. Шарикова С.Ю., Надежкина Е.В. Оценка накопления тяжелых металлов в зерне яровой пшеницы //Arpo XXI. - 2000. - № 10-12. - С. 12-13.

160. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. - Л.: Наука, 1974. - 324 с.

161. Школьник М.Я., Парибок Т.А., Давыдов В.Н. Физиологическая роль цинка у растений // Агрохимия, 1967. - № 5. - С. 133-139.

162. Эмсли Дж. Элементы: пер. с англ. - М.: Мир, 1993. - 256с.

163. Ягодин Б.А., Муравин Э.А. Основные направления развития исследований агрохимии микроэлементов // Биологическая роль микроэлементов. -М, 1964.-С. 154-160.

164. Ягодин Б.А., Тищенко Б.А. Содержание микроэлементов цинка и кобальта в почве и растениях в зависимости от применяемых удобрений // Вестник сельскохозяйственных наук. - 1978. - № 3. - С. 42-50.

165. Biswas T.D. Mukherjee S.K. Soil Schience. New Delhi, 1987. - 314 p.

166. Bowen H.J. M. Tvacc Elements in Biochemistwy.-N.Y-L: Acad. Pr., 1979.-241 p.

167. Greenwood N.N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements, Oxford: Butterworth, 1997.

168. Maralina Habib. Effect of foliar application of Zn and Fe on wheat yield and quality // Affrican Journal of Biotechnology. Vol. 8(24), pp 6795-6798, 15 December, 2009.

169. Schnitzer M.,Skinner S.I. Organo-metallic interaction inSoils // Soil Sci. -1963.-V. 96, №2.-P. 65-70.

.Г'

х/ г

с У б И р С^к А я

.........

* Я г' V V

" ГРИ8А Т/У

Рис. Схема геоморфологического районирования Кемеровской области

(С.С. Трофимов, 1975)

Характеристика агроклиматических подрайонов

сельскохозяйственной территории Кемеровской области

Название подрайона и его обозначение Рельеф и высота над уровнем моря Сумма температур выше 10° Количество осадков за год, мм Гидротермический коэффициент Вегетационный период, дней

Умеренно-прохладный, увлажненный (Пвг) Слабовсхолмленный, 200-300 м 1600-1800 450-550 1,6-1,4 105-115

Умеренно-прохладный, умеренно увлажненный (Пд) Равнинный, Отдельные участки - 200300 м 1600-1800 415-450 1,4-1,2 110

Умеренно-прохладный, недостаточно увлажненный (Пег) Приподнятая возвышенность, 400-470 м 1600-1800 350-400 1,2-1,0 110-115

Умеренно-теплый, увлажненный горный (Швг) Северная часть-всхолмленный, Южная часть - расчлененный 400-500 более 1800 500-590 1,6-1,4 120

Умеренно-теплый, умеренно увлажненный (Шд) Равнинный слабовсхолмленный 200-260 более 1800 410-545 1,4-1,2 115-120

Рис. Агроклиматическое районирование Кемеровской области (Черникова, Кузьмина, 1965)

1а - прохладный, избыточно увлажненный; Пб - умеренно-прохладный; умеренно увлажненный; Illa-умеренно-теплый, увлажненный; Шв - умеренно-теплый, недостаточно увлажн-ный

Приложение IV Хозяйства по административным районам степной части

Кузнецкой котловины

Район Хозяйство

Беловский К-з «Россия»

К-з «Сибирь»

К-з «Байат»

К-з «им. Ильича»

СХА «Светлана»

ООО «Степное»

К-з «Правда»

К-з «им. 24 Партсъезда»

К-з «Вишневский»

ООО «Инская»

Гурьевский СХА «Горскинский»

ООО СП «Новопестерево»

СПК «Рассвет»

КСП «Ур-Бедари»

Ленинск-Кузнецкий ФГУП «Ленинск-Кузнецкий»

СПК «Свердлова»

ЗАО «Новоивановское»

С-з «Ленинуголь»

ОПХ «Возвышенка»

К-з «им. Ленина»

АОЗТ «Страна советов»

К-з «Заря»

К-з «Победа»

К-з «им. 1 Мая»

СПК «Мусохрановское»

ООО «Чкаловское»

Промышленновский ОАО «Ваганово»

АО «Краснинское»

СХА «Новый путь»

СХА «им. Мичурина»

ОАО «Степное»

СХА «Рассвет»

ОАО «Тарасово»

СХА «Нива»

ОАО «Озерное»

С-з «Тарасовский»

СХА «Ленинский путь»

СХА «Мир»

АО «Ударник полей»

СХА «им. Чкалова»

ООО «Совхоз «Маяк»

СХА «им. Ленина»

СХА «Труд»

Группировка суглинистых и глинистых почв с рН менее 5,5 для эколого-токсикологической оценки по содержанию валовых форм ТМ и мышьяка, мг/кг (Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.020-94; Ориентиро-

вочно допустимые концентрации (ОДК) ...,1994 г.)

№ элемента Класс опасности Группы

1 2 3 4 5

1. Мышьяк 1 <2,5 2,5-5,0 5,1-10,0 10,1-15,0 >15

2. Свинец 1 <32 32-65 66-130 131-195 >195

3. Цинк 1 <55 55-100 101-220 221-330 >330

4. Кадмий 1 <0,5 0,5-1,0 1,1-2,0 2,1-3,0 >3,0

5. Медь 2 <33 33-66 67-330 331-660 >660

6. Никель 2 <20 20-40 41-200 201-400 >400

"Численное значение верхней границы 2-й группы соответствует Г почвах. 1ДК (ОДК) элемента в