Ученые нашли способ прогнозировать содержание тяжелых металлов в почве и растениях

Экологи ТюмГУ разработали математические модели зависимости содержания микроэлементов в почве от доз поступивших микроудобрений. Полученные данные позволяют рассчитать коэффициент интенсивности действия тяжелых металлов на химический состав почвы. Так, было обнаружено, что при внесении 1 кг\га кадмия, цинка, никеля, хрома или свинца содержание подвижных форм этих металлов увеличивается соответственно в среднем на 0,011, 0,011, 0,005, 0,027, 0,031 мг\кг слоя почвы до 30 см. Результаты работы были озвучены на Международной конференции «Экологические проблемы региона и пути их решения».

«В связи с непрекращающимся ростом темпов химического воздействия людей на биосферу заострились вопросы местного, регионального и глобального загрязнения природной среды тяжелыми металлами. В биогеохимический круговорот эти элементы поступают не пропорционально их валовому содержанию в почвах, а в зависимости от их подвижности и доступности животным и растительным организмам. Необходимо научно-обоснованно подходить к прогнозированию содержания их подвижных форм в почве, а также в растениях», — сообщила заведующая кафедрой геоэкологии и природопользования ТюмГУ Анна Синдирева.

Исследователи изучили действия ряда микроэлементов (хрома, кадмия, цинка, никеля и свинца) на химический состав почв двух сельскохозяйственных культур — свеклы и моркови — в условиях моделирования техногенного поступления их в землю. Опыты показали, что можно ориентировочно определить накопление элементов в грунте в случае их поступления. И этим предвидеть действие микроэлементов в системе почва-растение. К примеру, коэффициенты «b» интенсивности действия единицы попавшего в почву тяжелого металла на химизм почвы позволяют оценить концентрации их в лугово-черноземной почве и этим — поступление в растение по формуле С мг/кг = Сн + Д. b. Здесь С и Сн — содержание подвижных форм тяжелых металлов до внесения элемента (Сн) и после применения элемента ©, мг/кг почвы; Д — доза внесенного элемента (кг/га); b — коэффициент интенсивности действия тяжелых металлов (мг/кг почвы).

Опыты также показали, что действие свинца, кадмия, цинка, никеля и хрома на урожайность и качество растения проявляется по-разному. Это связано с их химическими свойствами и биологической ролью. А исходя из рассчитанных коэффициентов интенсивности действия, поглощение кадмия, никеля и цинка убывает в ряду: столовая свекла — морковь.

Как пояснила Анна Синдирева, выявленные закономерности помогут оптимизировать поступление микроэлементов в растения с помощью использования разработанных нормативов и тем самым управлять процессом формирования качества урожая и величины выращиваемых культур. Также это позволит установить градации и соотношения химических элементов в растении и почве с учетом санитарно-гигиенических и агрономических факторов.