Содержание ТМ в картофеле, мг/кг сух. вещества
Эле
ме
нт
Варианты опыта
НСР05
Бе
з удобр.
N
P
NPK
25%
NPK
50%
NPK
75%
NPK
100%
NPK
125%
Cd
1*
0.19
0.21
0.22
0.21
0.18
0.19
0.18
0.04
2*
0.05
0.07
0.06
0.05
0.03
0.03
0.03
0.02
Co
1
0.67
1.83
1.20
0.99
0.59
0.52
0.53
0.56
2
0.20
0.36
0.30
0.28
0.21
0.20
0.21
0.07
Cr
1
9.0
18.0
14.1
13.4
8.5
7.4
7.0
6.4
2
1.7
2.1
2.0
1.6
1.4
1.3
1.3
0.3
Cu
1
41.7
63.7
65.6
67.0
66.0
64.0
64.8
22.3
2
3.75
3.43
2.21
2.07
1.79
1.72
1.67
0.92
Ni
1
9.9
17.6
16.7
14.7
7.2
6.6
6.6
6.2
2
1.1
1.3
1.1
1.1
1.1
1.2
1.2
0.2
Pb
1
2.4
4.4
3.5
3.0
2.4
2.3
2.3
1.1
2
0.21
0.42
0.42
0.39
0.37
0.32
0.33
0.20
Zn
1
26.1
24.0
22.3
19.9
19.4
17.4
17.8
5.5
2
13.3
11.5
11.3
11.7
9.6
9.1
9.5
1.5
Sr
1
53.5
44.2
46.0
68.5
85.4
98.4
107.0
32.9
2
0.58
1.89
1.66
0.95
0.55
0.52
0.57
0.92
Mn
1
73
171
129
117
94
72
77
42
2
4.1
4.5
4.2
4.1
3.4
3.6
3.7
0.6
*Примечание. 1 – ботва, 2 – клубни.
Внесение возрастающих доз калия (на фоне NP) в вариантах опыта сопровождалось с
одной стороны значительным повышением интенсивности продукционного процесса у рас-
тений, с другой – поступлением в агроценоз значительных дополнительных количеств ТМ.
При этом содержание практически всех рассматриваемых элементов заметно снизилось (по
сравнению с фоном) и в основной, и в побочной растительной продукции (табл. 6). Особенно
существенно в картофеле снизился уровень важных микроэлементов – Co, Zn, Mn, Cu (в
клубнях). В этой связи можно полагать, что отмеченное накопление ТМ в картофеле фоново-
го варианта связано не столько с дополнительным поступлением этих элементов с NP-
удобрениями, сколько с нарушениями ростовых и физиологических процессов у растений,
вызванных сильным дефицитом калийного питания. Оптимальное, сбалансированное мине-
ральное питание картофеля (варианты NPK75-125 %,), обеспечивая полноценный рост и раз-
витие растений, способствовало снижению содержания ТМ в растительной продукции прак-
тически до естественного уровня.
На общем фоне выделяется поведение Sr: если в клубнях его содержание в вариантах
NPK снижается в несколько раз по сравнению с NP, то в ботве – все происходит с точностью
до наоборот (табл. 6). Это может быть связано со следующими обстоятельствами. Ранее нами
было показано (Якименко, Конарбаева, 2016), что в почве вариантов NPK по сравнению с NP
сильно снизилось содержание обменных Ca и, особенно, Mg; соответственно поглощение
этих элементов растениями будет относительно лимитировано. В этих условиях вероятно
усиление дополнительного поступления в растения Sr – другого щелочноземельного метал-
ла, обладающего с Ca и Mg рядом общих свойств.
Во многих проведенных ранее исследованиях показано, что содержание ТМ в вегета-
тивной массе растений намного, в разы, превышает таковое в репродуктивных органах. В
наших опытах также подтверждается эта закономерность, однако характер распределения
различных ТМ по органам картофеля был неодинаковым (табл. 6). Соотношение содержания
элемента в ботве к его содержанию в клубнях при выращивании картофеля без использова-
ния удобрений (контроль) составляло: для Zn – 2; Cd, Co, Cr – 4-5; Cu, Ni, Pb – 9-11; Mn – 18.
Следовательно, поступающий в растения на «незагрязненной» почве Zn относительно рав-
номерно распределяется между их органами, а подавляющая часть поглощенного Mn лока-
лизуется в ботве.
При длительном одностороннем использовании NP-удобрений (фоновый вариант) это
соотношение заметно возросло для Co, Cr, Cu, Ni и Mn; т.е. дополнительно поступившие в
агроценоз ТМ преимущественно накапливались в ботве. Для Cd, Pb, Zn данное соотношение
практически не изменилось.
По мере возрастания доз калийных удобрений в вариантах NPK отношение ботва:
клубни для содержания Co, Cr, Ni, Pb и Mn существенно снизилось (по сравнению с NP), у
Zn – не изменилось. Очевидно, сбалансированное минеральное питание способствовало оп-
тимизации обменных процессов и физиологических реакций у растений, и, тем самым, уси-
лению их защитных механизмов. Кроме того, видимо, имел место и эффект «разбавления» в
связи со значительно возросшей биомассой картофеля. В то же время данная зависимость не
распространялась на Cd и Cu; для этих металлов рассматриваемое соотношение возросло бо-
лее чем в 2 раза. Дополнительно поступившие с калийными удобрениями Cd и Cu активно
накапливались в ботве картофеля.
В ряду изученных ТМ особняком стоит Sr. Соотношение его содержания в ботве и
клубнях картофеля варьировало: контроль – 92, фон – 23, NPK100-125 % – 190, т.е. при есте-
ственных условиях или сбалансированном питании практически весь стронций аккумулиру-
ется в ботве, в условиях одновременного избытка и дефицита каких-либо элементов (несба-
лансированное, неполноценное питание) Sr в относительно заметных количествах поступает
и в клубни. К вышесказанному добавим, что содержание других щелочноземельных метал-
лов – Ca и Mg в почве опыта было наибольшим в фоновом варианте, заметно ниже – в кон-
трольном и намного ниже – в вариантах NPK100-125 % (Найштейн, 1974).
Следует отметить, что длительное внесение высоких доз минеральных удобрений не
привело к увеличению концентрации ТМ в клубнях картофеля выше действующих санитар-
но-гигиенических нормативов СанПин 2.3.2.1078–01. Наиболее «загрязненной» была про-
дукция с варианта NP, в которой содержание ТМ составляло (мг/кг сырого вещества клуб-
ней): Cd – 0.017, Co – 0.09, Cr – 0.52, Cu – 0.86, Ni – 0.33, Pb – 0.10, Zn – 2.87, Sr – 0.47, Mn –
1.12. Действующие нормативы (ОДК, ДОК, МДУ) для плодоовощной продукции составляют
(мг/кг): Cd – 0.03, Cu – 10.0, Cr – 0.2, Ni – 0.5, Pb – 0.5, Zn – 10.0 (1, 37, 38 и др.). Показателен
норматив по Cr. В контрольном варианте нашего опыта, где никогда не использовались сред-
ства химизации, в клубнях картофеля содержалось 0.43 мг/кг хрома, т.е. в 2 раза больше
норматива. В этой связи очевидна настоятельная необходимость пересмотра ряда действую-
щих нормативов и учета региональных геохимических особенностей.
В качестве одного из критериев относительной доступности для растений почвенных
запасов того или иного химического элемента, сравнительной характеристики избирательно-
го поглощения элементов из почвы при их различном абсолютном содержании, часто ис-
пользуют коэффициент накопления (КН): отношение содержания (в мг/кг) элемента в расте-
нии (в целом, какой-то его части, органах) к его валовому содержанию в почве (в мг/кг).
Проведенный расчет КН (табл. 7) показал, что избирательность поглощения тех или
иных ТМ картофелем не всегда соответствует их запасам в почве и степени подвижности. В
54
55
контрольном варианте опыта величина КН различных элементов составляла следующий
убывающий ряд: Cu > Sr > Zn ≈ Cd ≈ Ni > Cr > Pb = Mn > Co.
Таблица 7
Достарыңызбен бөлісу: |