Следует отметить, что к настоящему времени вследствие недостаточного изучения влияния внешних факторов на процессы трансформации тяжелых металлов в почве определенной концепции о характере эволюции почв в условиях антропогенного загрязнения не сформировалось. Однако можно с уверенностью сказать, что агрохимические приемы позволяют существенно снизить содержание тяжелых металлов в растениях.
Результаты наших исследований в длительном (с 1956 г.; Ягодин, Маркелова) стационарном опыте полевой станции Московской сельскохозяйственной академии показали, что в условиях интенсивного антропогенного загрязнения (опытная станция расположена в черте г. Москвы) почва аккумулировала значительные количества тяжелых металлов, в том числе кислоторастворимых форм свинца 15—20мг/кг, кадмия 1,0—1,6 мг/кг. Периодическое известкование легкосуглинистой дерново-подзолистой почвы независимо от способов ее основной обработки (вспашка на глубину 23—25 см, периодическая трехъярусная вспашка на глубину 38— 40 см, дискование — 10—12 см) приводило к значительному снижению концентрации свинца и кадмия в клубнях картофеля как на контроле (без удобрений), так и при внесении минеральных и органических удобрений (табл. 153).
| 153. Содержание свинца и кадмия в клубнях катофеля, мг/кг сухой массы (полевой длительный опыт МСХА) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Элемент | Без удобрений | NPK | Навоз, 40 т | NPK + навоз | 1,5 (NPK + навоз) |
| Вспашка на 25 см | |||||
| 1,81 | 2,69 | 2,43 | 2,91 | 2,88 | |
| Свинец | 1,57 | 1,83 | 1,51 | 2,22 | 1,85 |
| 0,59 | 0,69 | 0,35 | 0,63 | 0,47 | |
| Кадмий | 0,23 | 0,32 | 0,25 | 0,40 | 0,35 |
| Периодическая трехъярусная вспашка на 40 см | |||||
| 2,76 | 2,79 | 2,92 | |||
| Свинец | 1,91 | — | — | 1,89 | 2,30 |
| 0,65 | 0,55 | 0,80 | |||
| Кадмий | 0,20 | — | — | 0,13 | 0,29 |
| Примечание. Над чертой — без извести, под чертой — с известью. | |||||
На известкованном фоне содержание свинца по сравнению с неизвесткованной почвой снижалось на 20—60 %, кадмия —на 50—300 %. Следовательно, внесение извести более существенно влияет на содержание в клубнях картофеля кадмия, чем свинца.
Разработка технологий получения экологически чистой продукции растениеводства требует детального учета степени воздействия биогенных и абиогенных факторов внешней среды на химический состав сельскохозяйственных культур. Согласно нашим исследованиям концентрация тяжелых металлов в продукции в значительной мере определяется видовыми особенностями культур и характером антропогенного загрязнения. Агротехнические приемы, в том числе известкование, существенно ограничивают поступление тяжелых металлов в растения в случае загрязнения почвы. При интенсивном и систематическом поступлении металлов с осадками или пылью (вблизи дорог и промышленных зон) с помощью известкования не удается существенно снизить их содержание в надземных органах растений.
Исследования, проведенные с озимой пшеницей и ячменем на опытной станции МСХА (в черте города), показали, что содержание свинца и кадмия в зерне и соломе в большей степени варьировало по годам в зависимости от погодных условий, чем от агротехнических приемов обработки почвы и возделываемых культур. В этих опытах в результате некорневого поступления тяжелых металлов на растения с пылью содержание свинца в зерне на неизве-сткованном фоне колебалось в пределах 1,3—2,7 мг/кг, на фоне извести — 2,8—4,8 мг/кг (ПДК свинца в зерне 2,0 мг/кг); содержание кадмия по годам составляло 0,4—1,3 мг/кг (ПДК кадмия 0,3 мг/кг).
В опыте с ячменем (табл. 154) известкование снижало содержание кадмия, свинца, никеля, хрома в зерне, однако их концентрации оставались значительно выше ПДК. Следовательно, при интенсивном атмосферном загрязнении почвы и растений тяжелыми металлами агротехнические приемы снижения их концентрации в зерновых культурах могут оказаться малоэффективными.
| 154. Накопление тяжелых металлов в зерне ячменя, мг/кг сухой массы | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Вариант опыта | Cd | РЬ | Ni | Сг | ||||
| известь | безизвести | известь | безизвести | известь | безизвести | известь | безизвести | |
| Контроль | 1,04 | Вспашка на 23—25 см 1,40 2,60 3,40 1,48 | 1,92 | 0,28 | 0,80 | |||
| NPK | 0,95 | 1,04 | 2,64 | 3,72 | 2,08 | 3,08 | 0,44 | 0,74 |
| Навоз | 0,40 | 1,36 | 2,12 | 4,84 | 1,24 | 2,28 | 0,24 | 0,80 |
| NPK + навоз | 1,04 | 1,28 | 2,60 | 3,96 | 1,60 | 2,44 | 0,96 | 0,96 |
| 1,5 NPK + 1,5 навоз | 1,04 | 1,12 | 2,00 | 4,44 | 1,52 | 2,16 | 0,24 | 0,60 |
| NPK | 1,00 | Дискование на 10—12 см 1,20 3,20 4,24 1,00 | 1,20 | 0,40 | 0,60 | |||
| Контроль | Трехъярусная вспашка на 38—40 см 1,12 1,28 2,40 3,80 1,12 1,28 | 0,56 | 0,84 | |||||
| NPK + навоз | 0,96 | 1,24 | 2,40 | 2,96 | 0,96 | 1,24 | 0,20 | 0,40 |
| 1,5 NPK + 1,5 навоз | 0,96 | 1,24 | 2,72 | 3,04 | 0,96 | 1,24 | 0,08 | 0,52 |
| Среднее | 1,05 | 1,24 | 2,52 | 3,82 | 1,33 | 1,87 | 0,38 | 0,70 |