научная статья по теме ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КАЛИЯ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СИСТЕМЕ ТОРФЯНАЯ ПОЧВА–РАСТЕНИЕ Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КАЛИЯ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СИСТЕМЕ ТОРФЯНАЯ ПОЧВА–РАСТЕНИЕ»

АГРОХИМИЯ, 2007, № 9, с. 58-63

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КАЛИЯ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СИСТЕМЕ

© 2007 г. М. А. Ефремова, А. Н. Губин, |В. Н. Ефимов

Санкт-Петербургский государственный аграрный университет 196600 Санкт-Петербург, Пушкин, Петербургское шоссе, 2, Россия E-mail: marina_efremova@mail.ru Поступила в редакцию 18.01.2007 г.

Процессы взаимодействия K-Cu, K-Ni в системе торфяная почва-растение при внесении возрастающих доз калийных удобрений (0, 200, 400, 600 мг К20/кг почвы) и двух степенях загрязнения почвы тяжелыми металлами с высокой точностью описываются экспоненциальными уравнениями. Взаимодействие между К и Cu более активно протекает в почве, чем в системе почва-растение, различия в поведении Ni менее четко выражены. Можно предположить, что прочность связи Ni с твердой фазой почвы приблизительно в 7 раз больше, чем Cu. Отмечены два интервала концентрации калия в торфяной низинной почве, различающиеся по эффективности воздействия на накопление Cu и Ni растениями. По отношению к степени загрязнения почвы тяжелыми металлами высота растений овса и ее прирост на единицу валовой концентрации макроэлемента в почве являются более чувствительными показателями, чем воздушно-сухая масса растений.

Поведение тяжелых металлов в системе почва-растение в значительной мере обусловлено их физико-химическими свойствами, среди которых важную роль играет способность к ионному обмену. Емкость почвенно-поглощающего комплекса (ППК) определяет величину вклада обменной сорбции металлов в удержание их почвой по сравнению с другими механизмами поглощения. В этом смысле особый интерес представляет торфяная низинная почва, которая по своим характеристикам является многокомпонентным высокодисперсным сильнонабухающим ионообменником. Сорб-ционная емкость торфяных почв определяется количеством функциональных групп и составляет в среднем 180-360 мг-экв/100 г почвы (-СООН), 320620 мг-экв/100 г почвы (-ОН) [1].

Тяжелые металлы присутствуют в почве в микроконцентрациях и их ионообменное поглощение должно контролироваться макроэлементами почвы. Механизм конкурентного взаимодействия между макро- и микроэлементами почвы может проявляться не только на границе раздела "твердая фаза-почвенный раствор", но и на границе "почвенный раствор-корневая система растений"[2].

С точки зрения ионного обмена одним из самых химически активных металлов системы почва-растение является калий. Принимая во внимание значительный уровень его концентрации в почве и необходимость дополнительного внесения элемента в почву с целью улучшения минерального питания растений, можно ожидать, что

калий может оказывать существенное влияние на распределение тяжелых металлов в системе почва-растение. На мелиорированной торфяной низинной почве концентрация калия часто оказывается лимитирующим фактором по отношению к росту растений. Для оптимизации ростовых процессов при этом используют высокие дозы калийных удобрений, 120-150 кг К20/га, превышающие дозы под аналогичные сельскохозяйственные культуры на минеральных почвах [3].

Цель работы - определение эффективности взаимодействия калия и тяжелых металлов, меди и никеля, в системе торфяная низинная почва-растение при изменении концентрации макроэлемента в почве.

В условиях вегетационного опыта овес (Avena sativa L.) Астор выращивали на торфяной низинной почве, искусственно загрязненной тяжелыми металлами (ТМ) Cu, Ni (табл. 1). Почва для эксперимента была отобрана на территории Волосовского р-на Ленинградской обл. (массив Литошицкого болота) и характеризовалась низкой зольностью (7.2%), среднекислой реакцией среды (рНКс1 4.8), гидролитической кислотностью (57 мг-экв/100 г почвы), относительно высокой суммой обменных оснований (180 мг-экв/100 г почвы). Содержание подвижного фосфора и обменного калия составило соответственно 305 и 108 мг/кг почвы, что отражало низкую степень обеспеченности растений макроэлементами. Валовое содержание К20 - 756 мг/кг почвы. Зарегистрирована низкая валовая фоно-

Таблица 1. Содержание ТМ в системе торфяная низинная почва-растение

Концентрация калия в почве, мг/кг Содержание в почве ТМ Концентрация ТМ в растениях, мг/кг