489.влияние антропогенного загрязнения почв на...

На правах рукописи

ГРОСУ МИХАИЛ ФЕДОРОВИЧ

ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯПОЧВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ВИНОГРАДА

ТЕХНИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ В ЦЕНТРАЛЬНОЙМОЛДОВЕ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 06. 01.15 — АГРОЭКОЛОГИЯ

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ

КАНДИДАТА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

МОСКВА 2000

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

JK

Работа выполнена на кафедре экологии и безопасности жиз-недеятельности Московской сельскохозяйственной академииимени К А Тимирязева и вНациональном институте виногра-да и вина МСХиП Республики Молдова

Научный руководитель -доктор сельскохозяйственных наук,профессор В. А. Черников

Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук,профессор М. С. Кухарский.

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственныхнаук, профессор В. А. Касатиков; кандидат сельскохозяйствен-ных наук, доцент А. К. Раджабов.

Ведущее предприятие - Государственный аграрный универ-ситет республики Молдова

Защита состоится '-• ^ <1 ^С-<--•-' _2000 г в '' ^ чна заседании диссертационного совета К 120 35 06 в Мос-

ковской сельскохозяйственной академии им К А Тимирязевапо адресу 127550, Москва, ул Тимирязевская, 49. Ученый со-вет МСХА

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХАПриглашаем принять участие в работе сов та или прислать

свой отзыв в 2-х экземплярах, заверенных rep вой печатью.повышеуказанному адресу

Автореферат разослан ' ' ' '_ I 2000 г

Ученый секретарьдиссертационного совета - / ' Л. В. Мосинакандидат биологических Hayic-

\


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность проблемы. Глобальность экологических проблем в

настоящее время требует новых подходов в оценке конкретной экологическойситуации, складывающейся в антропогенных ландшафтах Молдовы. В рядерайонов Центральной Молдовы (в агроландшафтах, примыкающих кпромышленной зоне и автомагистралям г. Кишинева), сложиласьнеблагоприятная экологическая обстановка, обусловленная промышленнымитехногенными выбросами (твердыми, жидкими и газообразными) иаккумуляцией различных поллютантов в почвах, ампелоценозах и природныхводах (Мырлян, 1989; Мырлян, Морару, Настас, 1992).

В настоящее время тяжелые металлы (ТМ) стали выраженнымэкологическим фактором, воздействующим на сложившиеся связи в различныхландшафтах Молдовы. Значительная доля ТМ попадает в почву, котораяслужит мощным аккумулятором и практически не теряет их со временем. Кчислу приоритетных загрязнителей относятся цинк, медь и свинец. Онипреобладают в почвах, различных органах винограда и в урожае, а • припревышении установленных нормативов, - степень загрязнения становитсяодной из косвенных задач экологически обоснованного ведения отрасли. Витоге снижается качество продукции, являющееся основным критерием ееиспользования. , ' '

Для распознания и оценки существующих уровней загрязнения необходимглубокий анализ данных агроэкологического мониторинга для конкретныхрайонов, который дополнит широкомасштабные исследования региона с цельюразработки методов максимально возможного исключения поллютантов изцепей питания человека. - •.

Правильная оценка состояния ампелобиогеоценозов дает возможностьпрогнозировать процессы, ведущие к негативным последствиям, а такжезаранее наложить ограничения на промышленные и сельскохозяйственныетехнологии.

Цель и задачи исследований. Главной целью. нашей работы явилисьагроэкологические исследования по установлению фактического состоянияпочв и качества виноградно-винодельческой продукции при длительномвозделывании виноградных насаждений в зонах интенсивной агротехногеннойнагрузки. Для * прогноза экологической ситуации необходимо былоорганизовать систему наблюдений и контроля на производственных участкахпочв под виноградными насаждениями, расположенных в черте г. Кишинева иего окрестностях. '

Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих задач:

1 • - :>ЧАЯНАУ ,; iOTEKA

. академии

И.*.


1 Оценить пространственную структуру техногенных аномалий и степеньзагрязнения почвенных участков исследуемой территории подпромышленными виноградниками рекогносцировочным методом

2 Изучить влияние антропогенных факторов на- валовое содержание и содержание подвижных форм ТМ в почвах,- характер распределения ТМ по профилю почв и дать им агроэкологическую

оценку,- степень загрязнения опытных участков почв в зависимости от источника их

поступления,- изменение коэффициента концентрации и суммарного коэффициента

загрязнения опытных почв в аэротехногенных зонах и на фоновых участкахпочв

3 Изучить закономерности поступления и накопления ТМ в системе «почва -растение - продукция»

- дать качественную и количественную оценку состояния урожая винограда ипродуктов его переработки в связи с изучаемыми факторами,

- составить ориентировочный прогноз возможного негативного влияния ТМ всистеме «почва - растение - урожай» на основе балансового анализаподвижных форм изучаемых элементов

4 Обобшить результаты проведенных агроэкологических исспедований иоценить степень эколого-токсикологической напряженности исспедуемогорайонаНаучная нопизиа. Впервые сдепана попытка в полевых производственных

опытах на мало- и среднесуглинистых карбонатных черноземах оценитьдинамику техногенного загрязнения почв интенсивно используемых подвиноградные насаждения В работе изучены и даны оценки накопления,распределения валовых и подвижных форм ТМ для почв находящихся вусловиях воздействия промышленности, автомагистралей и фунгицидовУстановлены особенности формирования качества и количества урожая ивинодельческой продукции в зависимости от содержания эчечентов в почвах нафоне производственных агроприемов и источников загрязнения привозделывании винограда Ориентировочный балансовый анализ подвижныхформ ТМ в почве и товарной продукции позволяет обосновать прогнозтерриториальной экологической ситуации, связанной с аэротехногеннойнагрузкой на агроландшафты

Теоретическая и практическая значимость. Полученные данныепозволяют оценить состояние агроценозов и выявить основные тенденциипоступления и аккумуляции ТМ по профилю почв, а также установитьперераспределение элементов в системе «почва - растение - продукция» для


разработки краткосрочных прогнозов и рекомендаций по снижениюнегативного воздействия антропогенных факторов. '' Результаты могут быть использованы при изучении нижеследующих

проблем Молдовы: -- данные о содержании ТМ в почвах необходимы при составлении картограмм

загрязнения почвенного покрова, организации экологического контроля всистеме агроэкологического мониторинга;

- для введения данных в ГИС по зональному, региональному и локальномуагроэкологическому мониторингу;

- содержание ТМ по органам винограда послужит отправной точкой дляизучения их накопления в агроценозах вблизи промышленных предприятийи автодорог;

- материалы, накопленные по затронутым проблемам, целесообразно,использовать, в первую очередь, для студентов «агроэкологов» и дляэкологического образования населения.Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены на

научно-производственных конференциях МСХА и Молд.НИВиВ, а отдельныерезультаты вошли в ежегодные отчеты за 1997-1999 г.г. По теме диссертацииопубликовано 2 работы, одна находится в печати. :

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзоралитературы, экспериментальной части, выводов, предложений и спискалитературы. Работа изложена на 200 страницах машинописного текста, имеет34 таблицы, 6 рисунков. Список литературы включает 225 наименований, в томчисле 28 иностранных источников.

Автор выражает искреннюю благодарность своим научным руководителям -профессорам В.А. Черникову и М.С. Кухарскому за внимание,-творческуюподдержку и рабочие консультации при выполнении диссертационной работы.

Автор признателен коллективу кафедру экологии и БЖД МСХА исотрудникам НИВиВ Молдовы за помощь при проведении исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОДХОДЫ К ИССЛЕДОВАНИЮ

В главе дается краткий обзор литературы по вопросу трансформацииокружающей природной среды, вызванной влиянием различныхпромышленных и агротехногенных источников загрязнения.

Рассмотрены эколого-геохимические особенности агроландшафтовМолдовы в различных эпицентрах техногенной нагрузки. Однако в литературеотсутствуют данные, которые дали бы агроэкологическую оценку .накопления иперераспределения тяжелых металлов в почвах и растительной продукции при


техногенном загрязнении и использовании средств химизацииПроанализированы причины загрязнения почв тяжелыми металлами ирассмотрены проблемы экологического нормирования загрязненных почв ипродукции винограда В главе показаны отсутствие и, в то же времянеобходимость в интегральных оценках, позволяющих нормировать нагрузкуна агрозкосистемы в изменяющихся условиях среды, причем в зависимости отвнешних условий и уровней загрязнений

ГЛАВА 2 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙИсследования проводили в режиме агроэкологического мониторинга с

оценкой ареала загрязнения отдельных земельных участков, находящихся вусловиях воздействия промышленных предприятий, чвтотранспорта иразличных агроприемов

Полевые стационарные опыты проводились в 1996-1998 г г на земельныхучастках промышленных виноградных насаждений экспериментачьнон базыНИВиВ Молдовы, которая расположена в черте г Кишинева и егоокрестностях Район исследования - центральная виноградпрская зонаМолдовы приурочена к Центрально-Мопдавской возвышенности ихарактеризуется сильно пересеченным, вочнисто-чолмнстым и волнисто-грядовым речьефом, умеренно-теплым континентальным климатом, большимразнообразием почв Центральная зона приурочена ко второмуагроклиматическому району Молдовы (Лассе, 197S) Сравнитечьно теплый, сдовольно продопжительным периодом вегетации, климат Молдовы позволяетвозделывать виноград, при условии систематического проведенияагротехнических мероприятий по сохранению в почве влаги и защитевиноградных насаждений от зимних невзгод

Распределение осадков по периодам лет в большей степени благоприятновлияет на рост и развитие винограда Около 60% осадков выпадает в периодвегетации, остальные примерно поровну в осенний и зимний периоды года

Термические ресурсы исследуемой территории (сумма активных температур)благоприятны для выращивания винограда и составляли в среднем 2950-3150на середине склонов юго-западной и юго-восточной экспозиции приабсолютных высотах над уровнем моря 150-200 м

Почвенный покров представлен, в большинстве своем, различными типамичерноземов обыкновенными, карбонатными и выщелоченными, разногомеханического состава и разной степени смытости

При проведении изыскательных работ в системе мониторинга, былииспочьзованы методические подходы и разработки ведущих отечественных


специалистов Ю.Е. Саета, А.И. Перельмана, М.А. Глазовской, А.П.Виноградова, И.С. Рабиновича, Н.Ф. Мырляна и др.

Объекты и методы исследований. К основным источникам .аэротехногенного загрязнения агроландшафтов относятся различные местныепромышленные предприятия и автотранспорт. От перечисленных источников ватмосферу попадает свыше 170 наименований химических веществ, способныхобразовывать хелатные комплексы токсикантов. Основной фон загрязнениясоздают SO2, CO, NOx, NH3, углеводороды, летучие органические соединения,жидкие и твердые продукты аэральных выпадений. Химические агентыоказывают временное или постоянное воздействие на ампелоценозы.

По загрязненности приземной атмосферы и растительности выделяютсяпромышленные комплексы, где техногенные геохимические нагрузки наагроэкосистемы индустриального виноградарства обусловлены поступлениемметаллосодержащих аэрозолей (Мырлян и др.,1992).

Объекты исследования - агроэкосистемы с насаждениями винограда начерноземах карбонатных мало- и 'среднесмытых тяжелосуглистых на тяжеломсуглинке. Основанием корректности сравнения результатов экспериментовполученных на загрязненных и незагрязненных земельных участках, служит

"местонахождение их в одной почвенно-климатической . зоне исформированность на одинаковых материнских породах.

Нами были заложены полевые опыты в 1996 году на территории ОПХНИВиВ (окрестности г. Кишинева) в которых предстояло изучить источникипоступления тяжелых металлов (ТМ) и выявить характер их распределения впочве, в урожае и в винопродукции на фоне питания NPK в соотношении 1:1:1(в запас, с учетом выноса), а также оценить влияние количества обработокфунгицидами на содержание техногенной меди в почве и готовой продукции.При разработке схемы опыта были использованы рекомендации по удобрениямвиноградников для Молдовы (под ред. С.Г. Бондаренко, 1979).

Схема опытов на участках, согласно их вариантам была размещена методомрендомизированных повторений. Полученные данные в дальнейшем былиподвергнуты математической обработке.

Повторность опытов Зх-кратная. Повторность состоит из 5 стандартныхрядов виноградника (L = 100 м), 3 из которых (средние) были учетными. Из нихдва крайних ряда — защитные. Ширина междурядий составляла - 3, арасстояние между кустами в ряду - 1,75 м. Форма ведения кустов винограда -двусторонний горизонтальный кордон с высотой штамба 100 см. Всоответствии со схемой закладки полевых опытов готовились опытныеварианты сусла и столовых вин. Вина готовились на опытной винодельне НПО«Виерул» и анализировались в лаборатории отдела виноделия Молд. НИВиВ.


Изучались стедующие показатели поделяночныи VICT урожаясахаристость и титруемая кислотность, общее содержание N Р и К содержаниеспирта и титруемых кис-тат в вине, органозептические свойства опытных вин

Все агротехнические мероприятия на вариантах опытов (обработкт почвыобрезка, защита растений) проводились по системе принятом в агроуказанияхпо виноградарству за исключением эталонных участков и опыта III (табт I)

Таблица IСхема стационарных афоэкологических опытов в Мапд НИВиВ

(1996-1998 г г )№

опыта

1

II

III

Варианты

О {(Контроль)

в2

Вз

В ККонтряль!

В :

В ,

В t(Контроль)

В ;

в3

В 4

Месторасположениевариантов опыта

База ОПХ НИВиВ (8 км отпромзоны и автомагистралей)

Район промзоны заводы«Альфа» ЭМЗ— 1, «Аским»

Район ТЭЦ 1, КТЗ, Табачныйзавод

База ОПХ НИВиВ (7 км отпромзоны и автомагистралей)

Район окружной дороги(автомагитсраль, 3-4 тыс

автомашин в сутки) 4-6 рядывиноградных насаждений « 40

м от дороги

9— 11 ряды виноградныхнасаждений в 80 м от дороги

База ОПХ НИВиВ (6 км отпромзоны и автомагистралей)Одна обработка фунгицидамиТри обработки фунгицидами

(баковая смесь)Шесть обработок

фунгицидами (баковая смесь)

Мероприятия

Фон питанияN | g 0 P.«oKtgo (1994-1998)

Обработка средствамизашиты

в профилактических целях(баковая смесь)

Без применения удобрениии фунгицидовФон питания

N,»o P,«> ki«o (1994-1998)Три ряда виноградныхнасаждений в кчждом

варианте

Сорта винофада Сухолиманский белый, Бастрадо Магарачский и Виорикаразмещены на участках юго-восточной и юго-затднон экспозиции, крутизной3—S0, средняя часть склонов Почвенный покров которых представлен восновном черноземами карбонатными мало- и среднесмытыми на тяжеломсуглинке В корнеобитаемом слое почвы содержится г>м\са 1 6 - 2,3% втаги 8-


15%; карбонатов - 3,5-5,8%; p H m o = 8,1-8,5; N-NO3 - 0,8-2,2 мг;легкоподвижных - фосфора и калия 1,6-3,2 и 19-26 мг на 100 г. воздушно-сухойпочвы соответственно, физ. глины - 47-49%.

• Метеорологические условия мест проведения опытов являютсяхарактерными и существенно не отличались в годы опытов отсреднемноголетних данных. Сочетание с умеренным количеством осадков исуммой среднесуточных температур позволило на их фоне оценить влияниетехногенеза на состояние ампелобиоценозов опытных участков согласно схемеопытов (табл. 1).

Полевой опыт III, по изучению агротехнических приемов с применениемфунгицидов на содержание техногенной меди, проводили на земельныхучастках ' где проводились минимальные и максимальные опрыскиваниямедьсодержащими препаратами: БЖ, Микал, Топаз, Байлетон (баковая смесь).

Однократная обработка - БЖ (бордоская жидкость); обработку проводили доцветения винограда. Контроль без обработок. Трехкратная обработка - БЖ доцветения, микал + топаз - после цветения (через 10 дней); фаза роста ягод -микал + байлетон (баковая смесь). Полная обработка до 6 раз в зависимости отпогодных условий и стадий развития болезней и вредителей проводиласьежегодно в вегетационный период этими же препаратами (баковая смесь).

Оценку экологического состояния основных земельных участковнаходящихся под виноградниками проводили путем закладки почвенныхразрезов на реперных участках согласно вариантам опытов. Отбор почвенныхобразцов проводили согласно указаниям ЦИНАО (1992 г.) с трех глубин 0-20,20-40 и 40-60 см. Для определения физико-химических свойств почв доглубины 1м.

Полевые опыты сопровождались необходимым количествомагробиологических наблюдений, почвенных анализов - подвижных форм NPKи анализом растений и урожая по общепринятым методикам (С.Н. Макаров,1964; Е.В. Аринушкина, 1970; А.В. Петербургский, 1968). Строго соблюдалисьфазы развития растений для получения среднего образца. Пробы растенийотбирались пропорционально со всех повторностеи со средней по силе роста иурожайности кустов.

Количественный анализ ТМ в почве (валовые и подвижные формы) послеперевода элементов в раствор соответствующими растворителями - смесьюконцентрированных кислот («царская водка») и ААБ с рН 4,8 (Крупский и др ,1977; ЦИНАО, 1992) соответственно выполняли атомно-абсорбционнымметодом (AAS-30) (Ильин, 1991; Обухов и др., 1995; ЦИНАО, 1993).

Динамику техногенного загрязнения территории опытов определяли путемсравнения содержания тяжелых металлов в почве опытного участка с образном


почв на контроле Санитарно-гигиеническ>га оценку загрязненности почвы иосновной продукции потлютантами проводили на основе нормативов ОДК иПДК в данных объектах (СанПиН-42-123-4089-86, 1986)

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙГЛАВА 3 АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ

МЕТАЛЛОВ В АГРОЛАНДШАФТАХ ОПХ НИВиВ МОЛДОВЫ

Ампелоэкологнческне ресурсы исследуемой территории. Почвенныйпокров исследуемой территории весьма разнообразен На 90% от представленчерноземами, среди которых резко преобладают черноземы обыкновенные икарбонатные Значительная площадь представлена черноземами карбонатнымиразной степени смытости с бонитетом по урожайности винограда 97-110баллов Эти почвы обладают более высоким бонитетом под виноградниками посравнению с пашней (Годельман и д р , 1986) По набору почв и составукомпонентов здесь наблюдается умеренное разнообразие, но понеоднородности и пестроте почвенного покрова показатели весьма высокиеОсобенно значительную пестроту создают черноземы смытые, развитыебольшей частью на лессовидных карбонатных суглинках с заметнымпреобладанием тяжелосуглинистых вариантов

Характерной особенностью рельефа территории является сочетаниеволнисто-холмистых и волнисто-грядовых пространств, имеющих уклонпреимущественно в юго-восточное и юго-западное направления Отвыравненное™ поверхности и ее наклона зависит способ освоения даннойтерритории В тех и других случаях он обуславливал характер структурыпочвенного покрова, образуя вертикальную зональность а в УСЛОВИЯХразвитого мезорельефа - вертикальную дифференциацию почвенного покроваОбщий наклон исследуемой территории в южном направлении способствуетбольшему притоку тепла, что создает более теплый микроклимат и условие дляпротекания процесса почвообразования по черноземному типу и образованиюкарбонатных вариантов

Таким образом, ОПХ НИВиВ располагает достаточными ресурсами тепла,продуктивной влаги, солнечного освещения для получения хороших урожаеввинограда высокого качества

Среди региональных аспектов проблемы связанной с охраной окружающейсреды Молдовы большое значение приобретает разработм методологииэкологического контроля сельскохозяйственных угодий в условиях загрязненияагросферы Производить экологически безопасный и биологически ценныйпродукт в этих условиях становится весьма проблематично Стожившаяся


крайне негативная обстановка в известной мере, обусловлена отсутствием визучаемом регионе комплексных и долговременных агроэкологическихисследований.

Распределение валовой и подвижной форм тяжелых металлов попрофилю почв в условиях загрязнения агросферы. По морфологическимпризнакам описанные в настоящей работе основные подтипы карбонатныхчерноземов относятся к лучшим почвам.

Состав почвообразующих пород — главный фактор, определяющийсодержание многих ТМ в почвах. Различные типы и подтипы карбонатныхчерноземов сформированы > на современном аллювии преимущественнотяжелого механического состава с содержанием меди - 25 мг/кг (10-45); цинка- 42 мг/кг (24-65) и свинца - 18 мг/кг (5-32) (Крупенников, Урсу, 1985).

По абсолютному содержанию ТМ в различных слоях почвенных разрезов иполуям, коэффициентам аккумуляции (Ка) и радиальной дифференциации ввертикальном профиле выявлена (средняя (Ка > 2) и слабая (Ка > 1) и оченьслабая (Ка < 1) биогенно-техногенная аккумуляция приоритетных тяжелыхметаллов как медь, свинец и цинк (элементы расположены в порядке убыванияКа). Вместе с тем, слабые и средние аккумуляции изучаемых нами элементовсочетаются с равномерно-аккумулятивным типом распределения попочвенному профилю. Равномерный характер распределения ТМ по профилюизучаемых вариантов почв указывает на существенную роль физико-химических свойств карбонатных черноземов. По содержанию меди, свинца и

'цинка на фоновых участках выявлена минимальная аккумуляция в почвенныхформациях. . , ,

Для всех вариантов, на почвенно-ключевых участках, находящихся в районепромзоны, наблюдается техногенное накопление ТМ по всему профилю почвыс равномерно-аккумулятивным распределением (табл. 2). Вниз по профилюсохраняется тенденция годового накопления элементов и перераспределение ихпо слоям не так сильно выражено. Равномерный характер распределенияваловой меди указывает на существенную роль элювиального процесса вдифференциации этого элемента. Подвижная форма меди по годам,увеличивается и достигает значения 1-1,21 мг/кг. В корнеобитаемом слое (0-60см), где располагаются около 95% всех корней виноградного растения,подвижность меди сохраняет свою величину 4,5%. •.-.,, ' .

Как видно из результатов таблицы 2, наиболее загрязнена почва варианта 3опыта I (выше 1,2-1,5 ОДК). Действие выбросов ТЭЦ-1 сильно оказало влияниена концентрацию меди по сравнению с другими предприятиями. В отличие отмеди, у цинка отсутствует четкая приуроченность к определеннымтехногенным участкам. .


Таблица 2Содержание валовой формы тяжелых металлов в профиле чернозема карбонатного елабосмытого, мг/кг Полевой опыт I

Глубинаем

0 20

20-40

40-60

КларкОДК

Вариант

В1(к)

В2

ВЗНСРо,

В|(к)

В2ВЗ

НСРМ

В1(к)

В2ВЗ

НСРм

Медь

1996

19324 4

65 3

1217918833 5

1313 8

14 828 3

1 1

1997

19 1

25 8

67 714

16819 838 6

1 1

13 9

17 8

29 6

12

1998

19 1

28 6

68 910

17422 739 5

1313 7

18432 6

09

Всред-нем19226 3

67 3-

17 4

20 4

37 2

-13 8

17 0

30 2

-2055

Ка'

0 96

1323 37

0 87

102186

0 69

0 85151

Кс"

-

14

35

-1221

-1222

Цинк

1996

25 8

35 5

60 0

1025 4

25 030 90 9

23 4

23 424 1

1 1

1997

25 0

37 863 108

25 4

26 333 108

24 1

25 125 507

1998

25 2

38 7

64 70 8

25 1

27 8

33 6

0523 5

25 227 9

10

Всред-нем25 3

37 3

62 6

-25 3

26 332 5

-23 7

24 625 8

-4555

Ка

0 56

0 83140

0 56

0 58

0 72

0 53

0 550 57

Кс

-

1525--

1 1

13--1011

Свинец

1996

6565

25 4

08598 014 30 6

53535601

1997

6093

26 306639216 6

0453697201

1998

6111628 8

08611231900656888801

Всред-нем

6293

26 8-

619816 6

-547083-1030

Ка

0 62

0 93

27

0610 9817

0 54

070 55

Кс

-

1543

-1 627

-1315

Ка - эллювиально аккумулятивный коэффициент,К с - коэффициент концентрации (Реви < Сает и др ,1982)

10


Техногенная аккумуляция Zn отмечена также для варианта 3 опыта I, где Каравен 1,4, а величина Кс равна 2,5. Нижние слои почвы имеют близкиезначения Ка и Кс. Степень подвижности изменяется вниз по профилю впределах 2,6-4,1%. Согласно содержанию валовой и подвижной форм цинка вкорнеобитаемом слое почвы, их соотношение по вариантам опыта остаетсяодинаковым, независимо от интенсивности аэротехногенной нагрузкипоступающей от промышленных предприятий. Валовое содержание свинцаотличается от кларковых показателей (Ка равен 0,9-2,7), но величина Ксменяется в более широких пределах от 1,3 до 4,3. Эта величина показываетусиление процесса накопления по отношению к контролю. Содержание валовойформы свинца не превышает ОДК, но превышает величину кларка в 2,7 раза.Подвижность свинца в корнеобитаемом слое 2,9-3,8%. Кс подвижной формысвинца изменяется от 1,2 до 5,0. Интенсивность нагрузки отмечена только дляверхних слоев почвы. Увеличение содержания свинца не приводит к резкомуизменению интегральных показателей интенсивности техногенной нагрузки повариантам опыта (табл. 2). •

Суммарное загрязнение почв химическими элементами оценивалосьсуммарным показателем - Zc (Ревич, Сает и др., 1982; Большаков, Борисочкинаи др., 1991). Это позволило провести сравнительный анализ загрязненностипочвенного покрова и оценить зону загрязнения. Распределение Zc по профилюисследуемых вариантов почв, для валовой и подвижной форм, носитнеравномерный характер. В зоне минимального загрязнения Zc составляет 1,4-3,4 (вариант 2). В варианте 3 эти изменения более существенны, поэтому онпопадает в зону слабого загрязнения (Zc=2,5-11,5). Высокие значения Zcподвижной формы ТМ отмечены для варианта 3 в слоях 0-20 и 20-40 (11,4 и 7,8соответственно). Характер изменения соотношения Zc валовой и подвижнойформ неодинаков. Мозаичное, распределение техногенных ТМ определяетусловность выделения аномалий на исследуемых почвенных участкахвиноградных насаждений. Поэтому для оценки реальной специализациизагрязнителей на локальных площадках, необходимо проведение детальнойпедохимической съемки. . ; . . , • .

Характер поступления техногенных элементов свинца и цинка впридорожные агроландшафты в значительной мере определяет структуру иханомалий. Заслуживает внимания оценка состояния ампелоценозов по наличиюнадежных биологических барьеров - посадка грецкого ореха в придорожныхполосах, которые способствуют накоплению аэральных пылевых частиц, врезультате чего, давление антропогенного пресса снижается и фиксируются«максимумы», приуроченные к первым рядам виноградников (Перельман, 1984,Мырлян, 1992).

11


Таблица 3Содержание валовой формы тяжелых металлов в профиле чернозема

карбонатного слабосмытого, мг/кг Полевой опыт II

Глу-

бина,

см

0-20

20-40

40-60

Кларк

ОДК

Вари-

ант

В1(к)

В2

ВЗ

HCPos

В1(к)

В2

ВЗ

НСР0<

В1(к)

В2

ВЗ

НСР05

Цинк

1996

25 8

48 8

34 4

17

25 4

45 7

32 6

1 1

23 4

36 2

26 3

18

1997

25 0

53 1

38 6

2 0

25 4

49 6

37 3

2 0

24 1

39 1

27 7

1 4

1998

25 2

58 5

42 2

14

25 1

52 7

40 3

12

23 5

39 4

33 0

16

Сред-

нее

25 3

53 5

38 4

-

25 3

49 3

36 8

-

23 7

38 2

29 0

-

45

55

Ка

0 56

120

0 85

0 56

1 1

0 6

0 53

0 85

0 64

Кс

-

2 1

1 5

—

19

1 5

-

1 6

1 2

Свинец

1996

6 5

115

9 3

0 5

5 9

8 5

9 1

0 2

5 3

7 3

7 8

0 5

1997

6 0

13 7

11 0

0 7

6 3

108

10 6

0 6

5 3

9 8

9 3

0 2

1998

6 1

15 5

126

0 6

6 1

17 8

12 4

0 7

5 6

11 6

И 4

0 2

Сред-

нее

6 2

13 6

11 0

-

6 1

12 4

107

-

5 4

9 6

9 5

-

10

32

Ка

0 62

1 36

1 1

6 1

12

107

0 54

0 96

Кс

-

2 2

1 8

—

2 0

1 8

—

1 8

0 551 18

j

Содержание валовой формы свинца и цинка обнаружены в 40 ч отдорожного полотна свинца - 11,5-15,5 и цинка - 48-58 мг/кг (табл 3) Внижележащих слоях почвы концентрация этих элементов резко снижается до 9-10 и 29-38 мг/кг соответственно На варианте 3 (80 м от дороги) концентрациясвинца уже становится 9-12, а цинка 34-42 мг/кг в слое почвы 0-20 смСоотношение валовой формы этих элементов сохраняется по всему профилю(1,5 2), что говорит об отсутствии техногенных геохимических барьеровПрисутствие слабощелочной среды с поверхности, дает основание говорить опостоянном термодинамическом процессе, с помощью которого происходитразмещение исходных и образование новых барьеров способныхнейтрализовать и уравновесить поступающие кислые техногенные потокивеществ Содержание подвижной формы ТМ небольшое - цинка (1,3-2,2 мг/кг),для свинца (0,48-0,77 мг/кг), а на контрольном участке это содержание в 3-5 разменьше Степень подвижности практически одинакова - 3,6-4,7% Отмеченыизменения степени подвижности только в нижнем слое (40-60 см) для свинца (2

12


вариант опыта II) - 5,9% Возможно, это связано с присутствием болееагрессивных фракций гумуса, а ППК имеет меньшую обменную форму по Са2*и Mg2*

Изменение Zc по профилю носит равномерный характер, а общая зоназагрязнения корнеобитаемого С1оя составляет по 2 и 3 вприантам опыта IIсоответственно Zc,BM1) - 3,3-2-4, Zc( ,ow«c) - 5 -4-6,9 и Zc „.,.,, - 2,1 2,0, ZCmo^», -3,5-2 Обзорная оценка интенсивности загрязнения опытных участков почвсведена к фиксации обшей зоны загрязнения Zc<8 - «минимальная» Итак,исходя из приведенного материала можно говорить об измененииэкологической обстановки, котор1я приводит к изменению содержанияизучаемых элементов, их частичной мигршни и как ипелствие - к ихлокализации в верхних слоях почвы (карбонаты с поверхности) подмноголетними насаждениями

Накопление агротехногенной формы меди под многопетними культурамибыло отмечено ранее (Тимошенко, 1959)

В опыте III наибольшие концентрации меди обнаружены на вариантах 3 и 4,где интенсивно использовались средства фунгицндной обработки Установленастабая и средняя аккумуляция для всех трех последних вариантов, гдепроводилась одно-, трех- и шестикратная обработки медьсодержащимифунгицидами, а для контрольного варианта (без применения средствхимизации) свойственно рассеяние (Ка=0,47-0,58) (табл 4) Аккумуляция меди(Ка=1,6) во втором варианте в слое 20-40 см связана с частичнойвнутрипочвенной миграцией хорошо растворимых соединений меди, но в то жевремя в слое 40-60 см концентрация меди падает (Ка=1,3, Кс-2,7) Порезультатам этого процесса можно говорить, что растворимые формы медичастично трансформируются в верхнем счое почвы с переходом в новые формысоединений меди и затем, абиотично мигрируя, закрепляются в нижней частигумусового горизонта, образуя новые, наиболее устойчивые формы соединенийв данной геохимической обстановке (Мырлян, 1992)

В третьем и четвертом вариантах опыта III таких изменений не происходит,видимо, за счет изменения геохимической направленности или за счетизменения соотношения доминирующих катионно-анионных карбонатныхкомплексов меди

В среднем загрязнение медью достигло «низкого» и «среднего» уровня врезультате агротехногенеза в корнеобитаемом слое исспедуемогоагроландшафта, согласно вариантам опыта, произошла аккумуляция меди вколичествах больших, чем на контрольном варианте Отмечена равнозначностьодно- и трехкратной обработки виноградных насаждений по величинам КсДоминирующее положение четвертого варианта имеет место в загрязнении

13


медью не только пахотного слоя, но и нижележащих слое почвы(Кс=5).Необходимо отметить, что все изучаемые варианты опыта посодержанию меди в корнеобитаемом слое имеют практически одинаковуюподвижность данного элемента (4,5-5,2%). Это свидетельствует • обопределенной роли природных почвенных процессов в образовании этих форммеди (в чистых и обогащенных) карбонатных черноземах.

. - • : . . - Таблица 4Содержание валовой формы меди в профиле чернозема карбонатного

среднесмытого, мг/кг. Полевой опыт III

Глубина, см

0-20

20-40

40-60

Кларк

одк

Вариант

ВЦк)В2ВЗВ4

HCPosВ1(к)

В2

ВЗВ4

HCPosВ1(к)

В2ВЗВ4

HCPos

1996

11,528,643,258,40,6

9,331,8

36,247,50,9

9,8

29,225,836,60,6

1997

12,028,642,858,10,6

9,131,835,747,2

1,09,8

29,326,036,1

0,5

1998

11,328,842,858,10,49,5

31,735,447,40,69,9

29,325,8

36,80,4

В среднем

11,628,742,958,2

-

9,331,835,847,4

-

9,8

29,325,936,5

-

20

55

Ка

0,58

1,42,22,9

0,47

1,6

1,82,4

0,50

1,47

1,31,83

Кс

-

2,53,75,0

-

3,43,95,0

' -

3,02,7

3,7

Оценка данных поступления ТМ за счет аэротехногенных выбросовпоказала, что третий вариант опыта I подвержен более высокой пылевойнагрузки за счет1 выбросов ТЭЦ-1. Поступление меди в корнеобитаемый слой затри года составило 4,65 мг/кг (41,7 кг/га) за вычетом фона, а цинка и свинцасоответственно — 2,62 и 4,1 мг/кг (23,4 и 36,9 кг/га). Закономерность измененияподвижной формы такая же, но поступление ее намного меньше. В целомследует констатировать, что размеры трансформации ТМ были незначительны,и практически все элементы находились в более устойчивой форме по

14


отношению к ампелобиоценозам При расчете ориентировочного балансапоступления и расхода ТМ учитывались только конкретные данные,полученные на основе рабочего материала В целом ориентировочныйбалансовый расчет показал, что пока не наблюдается опасность загрязненияпочв различными источниками загрязнения Наибольший суммарный расходТМ из почвы для цинка и меди составляет 11-13% от суммарного прихода,наименьший для свинца (3,5-5%) В основном для всех опытов балансположительный (кроме фоновых участков I и II опытов по цинку и свинцу)Следовательно, с соблюдением некоторой осторожности, можно говорить одальнейшей перспективе ведения виноградарства на ряд последующих лет

ГЛАВА 4 ИЗМЕНЕНИЕ АГРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙАМПЕЛОЦЕНОЗОВ ОТ УРОВНЯ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ

По результатам фенологических наблюдений за 1996-1998 гг установлено,что различная агротехногенная нагрузка смещает прохождение фенофаз всторону позднего развития виноградных растений по сравнению с контролемОднако, это не оказывает существенного влияния на общее состояниеампелоценозов Об этом свидетельствует хорошее состояние глазков, побегов имноголетних частей кустов У изучаемых сортов по вариантах опытов гибельглазков не превышала 10%

В связи с различной элементной нагрузкой уровень формирования кустоввинограда в разрезе сортов и вариантов изменялся по-разному Это сказалось вопределенной мере на урожайности и качестве винограда

Влияние различных сочетаний техногенной нагрузки на основныеэлементы урожая и качество винограда. Величина массы 100 ягод и средняямасса грозди независимо от варианта опытов находилась в прямойзависимости С ростом уровня техногенеза происходит уменьшение числагроздей винограда, при этом число гроздей и средняя масса грозди отличается,в среднем, от контрольных вариантов на 16-30% и 5-8% соответственно Наразличных производственных опытах менее высокие показатели элементовплодоносности и урожайности (в среднем на 4-6%) характерны для вариантов3,2 и 4 опытов Г, II и III соответственно Четко прослеживается закономерностьуменьшения числа гроздей, массы грозди и 100 ягод При накоплении меди вопыте III иное уменьшение числа гроздей на куст сопровождается увеличениеммассы 100 ягод (табл 5)

Давление антропогенного пресса частично нарушает обеспеченностьрастений элементами питания, что сказывается на уменьшение валового сбораурожая в % от контроля в I опыте на 4,6-10, во II - 10 и в III - на 3%

15


Загрязнение почв ТМ определенным образом влияет на интенсивностьпротекания основных физиологических процессов. Это сказывается не только

Таблица 5Влияние различных сочетаний техногенной нагрузки на основные элементы .

урожая винограда по вариантам опытов (1996-1998 гг.)

№

опыта

I .

II

III

Вари-. ант

1к23

HCPos1к

23

HCPos1к

234

HCPos

Масса 100ягод, г

235

2302254,7

278261'

2759,0

280285278288

7,0

Средняямасса •

1 грозди, г

137133

1293,3160

1521526,0129137138

1336,0

Числогроздей

шт.1 47

46•• 44-

37

3539

50504947

УрожайностьС 1

куста, кг6,446,15

5,720,355,92

5,325,930,436,456,856,766,25

0,35

С 1 га,ц.

121,8116,2

108,5

5,5112,7

101,3112,9

7,8122,8130,4128,7119,87,8

% отконтроля

- -

-4,6

-11

- -

-10

0,2

-

65-3

на урожайности, но и на качестве винограда. На контрольных вариантахсахаристость была несколько ниже, чем на других вариантах опытов приодновременно сохраняющейся кислотности. Во втором и третьем вариантахопытов I и II наблюдалась тенденция к меньшему накоплению сахара, приотносительно большой кислотности, что связано с более позднимпрохождением созревания (медленное перераспределение элементов в органывинограда), а также высоким урожаем (табл. 5).

Нами отмечено, что ко времени сбора урожая концентрация азота, фосфора икалия в побегах уменьшилась в 3-7 раз. В побегах доля фосфора от суммы NPKсоставляет 15-16%. Доля азота и калия составляет соответственно 32-35 и 37-42% от суммы NPK.. Установленное снижение фосфора в побегах поддействием свинца и цинка, возможно проявляется в антагонизме ТМ с ионамикальция и фосфора с образованием труднорастворимых соединений с фосфат-ионами, что приводит к дефициту фосфора и кальция. Эти изменения внарушении «нормальных» соотношений между отдельными элементами

16


питания требуют более детального изучения явлений антагонизма исинергизма

ГЛАВА 5 СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РАЗЛИЧНЫХОРГАНАХ ВИНОГРАДНОГО РАСТЕНИЯ

Полученные результаты показали, что с увеличением аэротехногеннойнагрузки на ампелоценозы изменились уровни накопления и распредепенияметаллов в различных органах виноградного растения (рис 1, 2, 3)

Согласно данным опыта I, изменение содержания ТМ в листьях, корнях иягодах имеет общую тенденцию Что касается побегов, то содержание меди наконтрольном варианте выше в 2,5 раза, чем на загрязненных вариантахСодержание свинца ниже на контрольном варианте (в ягодах 0,9 мг/кг), а влистьях самое высокое (2,5 мг/кг) До 10,5 мг/кг свинца накапливают листьятретьего варианта по сравнению с контролем В целом по накоплению РЬ ворганы винограда можно расположить в ряд листья > побеги > корни > ягодыДлительное воздействие нагрузки повлияло на накопление цинка в ягодах Напочвенных участках вариантов 2 и 3 оно составило 6,3 и 10,8 мг/кг (0,5-1 ПДК)В листьях содержание цинка составило 29,2 мг/кг (рис 1) По способностинакапливаться в растениях органы винограда можно расположить в ряд листья~> корни > побеги > ягоды Соотношение этих элементов в различных органахкуста приводит к дисбалансу состава различных поглощенных ионов, что вдальнейшем влияет на направленность обмена веществ самого растенияПолученные нами соотношения указывают на приверженность отдепьныхэлементов к различным органам растения При определенной экстремальнойситуации происходит нарушение процесса минерального питания растения иусиление процесса поступления ТМ в более токсичных дозах, что являетсярезультатом дезорганизации процессов поглощения и транспорта Пылеваянагрузка в вариантах 2 и 3 опыта I в основном повлияла на содержание меди ицинка в листьях, а свинца - в побегах Количество меди в ягодах превышает в1,8 и 2,2 раза нормативы ПДК Для цинка характерное превышение отмс ieiioдля 3 варианта Что касается свинца, то его содержание в ягодах составляет 2-4ПДК (рис 1)

Поступление "свинца в вегетативные органы виноградт опыта II имеет rv жетенденцию, что и поступление цинка (варианты 2 и 3), но соотношениесодержания элементов не имеет определенной направленности В цетом,органы винограда по уровню накопления ТМ можно расположить в ряд поцинку пистья > побеги > корни > ягоды, по свинцу пистья > побеги •» корни •ягоды (рис 2)

17


Поведение меди в системе «почва - растение» дает изучение различных норм(количеств) опрыскиваний - медьсодержащими препаратами, Число :

опрыскиваний усиливало процессы поступления меди не только в почву, но и вразличные органы растения (табл. 4; рис. 3). Поступивший в почву элементфиксировался в верхнем слое, как и большинство ТМ в других опытах.Одноразовое опрыскивание не оказало существенного влияния на поступлениев органы винограда. Более четкую зависимость по выносу элемента можнопроследить в 3 и 4 вариантах опыта III. При шестикратном опрыскиваниивозрастает доля накопления в листьях, корнях и ягодах соответственно: 48,4;22,4 и 22,8 мг/кг, а в побегах практически остается на том же уровне. В целом,изучаемое накопление меди по органам растения можно расположить в ряд:листья > корни > ягоды > побеги. Сравнивая полученные результаты понакоплению меди в ягодах с ПДК можно отметить, что трехкратное ишестикратное опрыскивание приводит к накоплению 1,7-2,3 ПДК. Одноразоваяобработка фунгицидами увеличивает содержание меди на 15% ПДК,Следовательно, в условиях комбинированного агротехногенного загрязненияампелоценозов основной уклон следует делать на снижение фунгициднойнагрузки.

Влияние тяжелых металлов па элементный состав ягод винограда повариантам опытов. Тяжелые металлы обладают неодинаковыми свойствами, вчастности, различной растворимостью, подвижностью их форм в почве идоступностью для растений. Поэтому токсическое действие ТМ навиноградные растения может проявляться в нарушении поступления другихэлементов питания в основную продукцию винограда. .

Нашими результатами отмечено, что с увеличением содержания ТМ в почвемало изменяется интенсивное поглощение других химических элементов.Однако в отдельных вариантах опыта I и II происходит нарушение поглощенияотдельных элементов, причем глубина данных процессов зависит отсодержания ТМ в почве. В вариантах 2 и 3 опытов I и II прослеживаетсяснижение накопления фосфора, кальция, магния и железа при увеличениитехногенной нагрузки на почвы. Во всех опытах можно частично наблюдатьпроявление антагонизма свинца и фосфора, свинца, кальция и железа.1

В опытах II и III отчетливо наблюдалось возрастание доли железа и кальция сувеличением содержания цинка и меди, а в опыте I, эта закономерностьвыражена слабо. .

По коэффициентам биологического поглощения можно судить овозрастающей способности накопления ТМ для меди 0,38-0,87, для цинка -0,17-0,36 и для свинца от 0,14 до 0,16. :

18


Рис. I. Содержание тяжелых металлов в органах виноградного растения по вариантам опыта I

гь

Рис. 2. Содержание тяжел! IX металлов в opranix виноградногориаеиия но вариантам опита II

Рис 3 Содержание меди в органахрастения по вариантам опита III

BipiniiT I, i. партит 2, вариант 3 , ^ - вариант 4


В первом опыте, при одновременном присутствии трех элементов,усиливалось поступление в ягоды цинка, что согласуется с работами многихученых. В опыте II биологическая поглощаемость цинка в 1,5-2 раза выше, чемсвинца. Однако эти изменения в отношении свинца не так сильно выражены.Что касается вариантов опыта III, то фунгицидная нагрузка частично повлиялана долю накопления меди в ягодах (Кп равен 0,38-0,57). Несмотря насущественную изменчивость .по способности накапливать этот элемент,биоаккумуляция меди имеет определенную тенденцию'' от фуигициднойнагрузки по вариантам: 1 > 4 > 3 > 2 .

Влияние различного уровня техногенной нагрузки па качествовшюпродукшш. Выход экологически безопасной продукции из единицысырья - важнейший технико-экономический критерий функционированиялюбой отрасли, в том числе и виноградо-винодельческой.

При загрязнении ягод винограда различными поллютаптами имеютсянекоторые потери урожая, но получаемое сусло и вино и вино приобретаетновые качества. Изменяется состав сока, вызывая нативность сортовогоаромата. Содержание ТМ в сусле снижается: по меди на 3,5% (во второмварианте), в третьем - на 26%; по свинцу на 58% (во втором и третьемвариантах опыта Г). Содержание цинка снизилось в среднем на 45%.Качественное осветление сусла, его умеренная сульфитация и, брожениепозволило снизить содержание ТМ и устранить отрицательный эффектаномальных процессов при получении вина. Сравнение элементного составасусла из винограда сорта Сухолиманский белый показывает, что обогащенностьопытных образцов элементами стала намного меньше (табл. 6). Полученныеданные по ТМ в вине, после деконтаминации сусла, при сочетании различныхобработок сорбентом и осветления сусла холодом, позволило получить вино суровнем ПДК по меди и цинку. Таким образом, в результате частичнойдеконтаминации получены образцы сусла и вина с меньшим содержанием ТМ.Результаты полученные по свинцу для первого опыта показывают превышениеТМ как в сусле, так и в вине в 1,8-2,2 ПДК (табл. 6). . \

Сравнение элементного состава сусла и вина из винограда сорта Бастрадомагарачский (опыт II) показало, что применение технологических процессовброжения и комплесообразования позволили получить экологическибезопасные продукты (табл. б).

Сравнение элементного состава сусла из винограда Виорика (опыт III)свидетельствует о значительном (почти в 2 раза) снижении ТМ по сравнению сисходным сырьем (табл. 6). -

20


Таблица 6Содержание тяжелых металлов в урожае винограда и продуктах его

переработки по вариантам опытов I, II и III, мг/кг (мг/дм!)I - сорт винограда Сухолиманский белый, II - сорт винограда Бастрадо

Магарачский, III - сорт винограда Виорика

Продукция

Виноград

Сусло

Вино

Вариант

В1В2ВЗВ4

НСР,Й

пдкВ1В2ВЗВ4

HCP U 5

В1

В2

ВЗВ4

НСР0<

ПДК

Медь Свинец ЦинкОпыты

I

8,851 8 4

22,5

1.3

II8.679,77

12,8

10.37

III5.8

11.516522 83,0

10

7,2517 816,4

1.24,937,60

10,7

2,3

8,60 I 4,39 279 57

0,514 26

4,85

4,83

0,20

7 2

8,1

9 8

0,4

3 24,5

6,3

9,70,8

5

I0 871,672 48

0 13

II0,88

1 851,38

0,09

III0 38

0 450 430 460 10

0,5

0 681,06I 57

0 09

0,250,90

0,85

0 * 0

0 730,67

0 79

0310,36

0 27

0,54

0 15

0 280 36

0 330,400 060 220,30

0,320,380 07

I4 306 30

10 8

0 40

II8 80107

12,3

0 60

III2,33 8

4 0

4.7

0 3

10

"? 80 | 6 404,90 | 6,906 60

0 22 60

2 80

2.30

0 2

8 80

0 302 80

2,40

3 40

0 2

1 82 4

3 0

3 50 2

1,71,9

20

4 5

0 30,4 | 10

Проведение яблочно-этанольного брожения позволило провести частичнуюдеконтаминацию за счет селективности большинства препаратов используемыхдля удаления остатков фунгицидов Содержание ТМ в вине, полученным изопытных образцов сусла в опыте III, практически привело к снижениюсодержания меди в пределах ПДК, кроме 4 варианта, где ее содержаниеосталось на том же уровне, как и в образце сусла Следовательно, такиетехнологические процессы не позволяют снизить содержание меди врастительных образцах до уровня ПДК

Таким образом, в настоящее время экологическая опасность прииспользовании фунгицидов присутствует Поэтому длительное (а иногда ибесконтрольное) их использование требует регулярного контроля за уровнемсодержания ТМ в почве и в растениях

21


В нашей работе приводятся данные сахаристости и титруемой кислотностисусла и вина. Анализ данных показал, что антропогенная нагрузка несколькоизменила направленность в сахаронакоплении в третьем варианте опыта I (на15%). На опыте II и III в результате техногенеза, перераспределение Сахаровнезначительное. Содержание спирта и титруемых кислот в опытных образцахвин из различных вариантов находилось в той же закономерности отэлементной нагрузки, в какой находилась сахаристость и кислотность всоответствующих вариантах сусла. Содержание азота, фосфора и калия в сусле,а, следовательно, и в вине изменялось с ростом аэротехногеннон нагрузки наампелоценозы.

Вариант вина, приготовленный из сусла с более высоким содержанием калияотличался от контроля и других вариантов лучшим сложением, полнотой исортовым ароматом. Повышенное содержание азота несколько снижалоустойчивость вин к белковым помутнениям и к переокнслению. Данныедегустационной оценки показали, что вариантам сусла с более высокимсодержанием элементов питания соответствует и более высокая оценка вин поих органолептическим свойствам. Все они отличались более выраженнымсортовым ароматом, большей полнотой и лучшим общим сложением.

Таким образом, систематическая пылевая нагрузка и применениефунгицидов частично понижая урожай, не снижает качества виноматериалов.Органолептические свойства вина,приготовленного их этих сортов виноградане уступают по своему качеству контрольным вариантам.

ВЫВОДЫ1. При сохраняющихся высоких агротехногенных нагрузках на почвы

Центральной Молдовы, агротерритория ОПХ МНИВиВ располагаетдостаточными ампелоэкологическими • природными ресурсами тепла,влаги и минерального питания для получения биологически ценной иэкологически безопасной винодельческой продукции

2. По коэффициентам аккумуляции и радиальной дифференциациивыявлена средняя, слабая и очень слабая биогенно-техногеннаяаккумуляция поллютантов на слабо- и среднесмытых карбонатныхчерноземах.. Слабая и средняя аккумуляции сочетаются с равномерно-аккумулятивным типом распределения металлов по слоям почвы.

3. По суммарной оценке интенсивности антропогенной нагрузки наампилобиогеоценозы агротерритория опыта I вошла в зону слабогозагрязнения, а по оценке опасности в зону - допустимая. Характерсоотношения Zc валовой и подвижной форм тяжелых металлов зависит от

22


процессов трансформации аэральных выпадений в системе «почва -раствор»

4 Максимальная концентрация валовой и подвижной форм цинка и свинцаобнаружена в верхних слоях Обзорная оценка интенсивности суммарногозагрязнения сведена к фиксации обшей зоны загрязнения«минимальная», а по оценке опасности - «допустимая» Установленыслабая и средняя аккумуляция агротехногенных форм меди дляпочвенных вариантов, где проводилось одно-, трех- и шестикратныеобработки медьсодержащими фунгицидами Независимо от уровнязагрязнения фунгицидами все варианты опыта имеют одинаковуюподвижность элемента (4,4-5,2%)

5 Ориентировочный балансовый анализ содержания тяжелых металловпоказал, что поступление их в корнеобитаемый слой почвы превосходитрасход (вынос) за счет урожая ягод винограда За время проведенияисследований накопление Си, Zn и РЬ составило 0,7-3,3 кг/га

6 Характерные сдвиги раннего или позднего развития кустов виноградазависят от ампелоэкологичсеких условий почв, агротехногенностиисследуемой территории и свойств растений Давление антропогенногопресса нарушает обеспеченность растений элементами питания, чтосказывается на уменьшении валового сбора урожая

7 С ростом элементной нагрузки на ампелоценозы с\мма Сахаров ититруемая кислотность увеличивается, а урожайность на загрязненныхвариантах уменьшается Снижение фосфора и кальция в побегахпроявляется в антагонизме тяжелых металлов с ионами кальция ифосфора Значительные нарушения в соотношениях этих элементовтребуют более детального изучения явлений антагонизма и синергизма

8 Выявлена зависимость поглощения и транспорта отдельных тяжелыхметаллов органами виноградного растения от уровня воздействиятехногенных стрессов По содержанию тяжелых металпов органывиноградного растения можно расположить в ряд листья > корни >стебли > = ягоды

9 С ростом элементной нагрузки на биогеоценозы происходит накоплениеСи, Zn и РЬ выше нормативных уровней ПДК в 1,5-2,5 раза Трех- ишестикратные опрыскивания медьсодержащими препараттми приводят кнакоплению меди до 1,7-2,3 ПДК Одноразовая обрпботкл смешаетравновесие в сторону увеличения меди на 15% выше ПДК

10 Содержание спирта и гитр\емых киспот на вартнтах опытов меня шсь втой же зависимости, в какой находилась сахаристость и кислотностьсоответствующих образцов суелт. С ростом пылевой нагрмки

23


содержание азота, фосфора и калия в сусле изменялось: азота -увеличилось, калия и фосфора - уменьшалось.

11. На загрязненных вариантах опытов глубина процессов поступлениямакроэлементов зависела от количества тяжелых металлов в почве. Этиизменения проявляются в антагонистических отношениях ионов тяжелыхметаллов с ионами отдельных макроэлементов, а также от соотношения

, их форм и конкурентоспособности между собой.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУВ целях совершенствования методов оценки. экологической ситуации

последствий . локального загрязнения агроландшафтов целесообразнодальнейшее проведение мониторинговых исследований на исследуемойафотерритории в целях контроля и прогнозирования поведения поллютантов всистеме "почва-растения-винопродукция". :

На вариантах почв, . где загрязнение достигло выше кларковыхпоказателей и ПДК, следует выращивать виноград только техническогонаправления. - . . . ' . . . . •

Для внедрения экономического механизма по сохранению и повышениюустойчивости почв к зафязнению необходимо организовать службу контроляза использованием и оценкой качества ампелобиогеоценозов с принятиемзаконодательных актов по их охране. .

Список работ, опубликованных по теме диссертации:1. Исследования техногенных процессов, вызываемых загрязнением почв

виноградников в Молдове. - М.:ВНИИТЭИафОпром 4.1. вып БД,ВНИИТЭИафопром, 1998. - №21 В С - 9 8 . 12с. . , . >

2. Эколого-геохимические исследования участков почв занятыхвинофадниками в Молдове. - М.:ВНИИТЭИагропром 4.1. , вып БД,ВНИИТЭИагропром, 1998.-№21 В С - 9 8 . 11с. ,

24


Объем 1,5 п. л. Заказ 133 Тираж 100

Типография Издательства МСХА127550, Москва, Тимирязевская ул ,44


489.влияние антропогенного загрязнения почв на...

Documents