ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

27-008-02

Наименование проекта

Содержание цинка в почвах и растениях Калининградской области.

Назначение

Определение валового содержания цинка в почвах и растениях Калининградской области. Оценка почв и растениеводческой продукции Калининградской области по содержанию цинка.

Рекомендуемая область применения

При возделовании сельскохозяйственных культур.

Описание

Данная разработка является результатом выполнения научно-исследовательских работ.

Для получения высоких урожаев качественной продукции растениеводства необходимо сбалансированное питание растений.Недостаток хотя бы одного из макро- или микроэлементов снижает как урожайность,так и качество продукции.Большая физиологическая роль цинка как микроэлемента общеизвестна.Однако объемы поступления его в биосферу настолько велики,что наряду с недостатком цинка в одних районах встает проблема его избытка в других.

Цинк считается наименее токсичным среди тяжелых металлов.Исследования,проведенные ГЦАС "Калининградский",преследовали цель определить соотношение между валовым содержанием цинка в почве и поступлением его в растения.Установлены также некоторые взаимосвязи между валовым содержанием цирка в почве и свойствами почв.

Естественный уровень цинка в почве определяется прежде всего содержанием его в почвообразующих породах.Валовое содержание цинка в материнских породах Калининградской области составляет9,7-46,5мг/кг при среднем содержании в литосфере Земли 83 мг/кг,то есть почвы нашего региона генетически бедны цинком.

Поступление цинка в почвы Калининградской области с атмосферными осадками происходит в относительно небольших количествах:на 1 л дождевой и снеговой воды приходится от 0,004до0,210мг цинка.Содержание цинка в воде различных источников колеблется в широких пределах:

колодцы -0,056-1,050мг/л;

пруды,озера -0,010-0,846мг/л;

скважины,водопровод -0,032-0,504мг/л;

реки-следы -0,293мг/л.

Некоторые количества цинка поступают в почву с минеральными и органическими удобрениями.На 1 кг физического веса минеральных удобрений приходится от единиц до сотен миллиграммов цинка,органических - от десятков до сотен.

Среднее валовое содержание цинка в почвах Калининградской области - 37,5мг/кг.В почвах тех районов,для которых характерен легкий гранулометрический состав (Зеленоградский),среднее содержание цинка ниже.Соответственно,в районах с более тяжелыми почвами (Гусевский,Краснознаменский) среднее валовое содержание цинка выше (табл.1).

Из 15713 обследованных участков сельскохозяйственных угодий на 67 (0,4%) установлено превышение ПДК. Общая площадь угодий,загрязненных цинком составила 1084 га.Все участки характеризуются легким гранулометрическим составом,близкой к нейтральной или нейтральной реакцией почвенного раствора и относительно высоким для супесчаных почв содержанием гумуса.В выборке преобладают дерново-слабоподзолистые почвы,представлены также аллювиально-дерновые различной степени оглеенности и аллювиально-болотные.В 14 образцах отмечено,кроме превышения ПДК цинка,очень высокое содержание никеля,в одном - кадмия и в одном - свинца. Значительная часть загрязенных цинком участков расположена вблизи рек,болот,крупных канав.Накоплению цинка в почве,видимо,способствовало наличие сорбционных и окислительных геохимических барьеров.

Наибольшее среднее валовое содержание цинка обнаружено в почвах под сенокосами.Почвы пашни содержат цинка на14,5,а пастбищ на9,8% меньше.

Дерново-подзолистые почвы,наиболее распространены в Калининградской области,характеризуются наиболее низким,по сравнению с прочими типами почв,средним содержанием цинка.Как и другие металлы,цинк сорбируется гумусными и илистыми частицами.Этим объясняется более значительное валовое содержание цинка в аллювиальных и аллювиально-болотных почвах (табл.2).

Зависимость валового содержания цинка от органического вещества довольно существенна:высокогумусированные почвы в среднем в 1,4 раза интенсивнее накапливают цинк,чем почвы с низким уровнем гумусированности.Также в1,4раза увеличивается валовое содержание цинка при переходе от песчаных почв к глинистым. Почвы с нейтральной реакцией способны накопить в 1,3раза больше цинка,чем кислые.Нами установлен также определенный синергизм в проведении валового цинка и обменного калия в почве:цинк,как и калий,присутствуют в больших концентрациях в почвах тяжелого гранулометрического состава.В тяжелосуглинистых почвах с высоким содержанием обменного калия обнаружено в 2,1 раза больше цинка,чем в супесчаных,бедных калием.

На поступление цинка в растения их почвенного раствора оказывают влияние многие факторы,такие как влажность и температура почвы,реакция среды,содержание в почве и состав органического вещества,гранулометрический и минералогический состав почвы,а также содержание карбонатов,фосфотов,некоторых макро- и микроэлементов.Скорость поглощения растениями цинка зависит от вида растений и условий среды роста.

Содержание цинка в сельскохозяйственной продукции Калининградской области показано в табл.3.Все средние показатели значительно ниже ПДК.Только в нескольких образцах силоса отмечена концентрация цинка,превышающая предельно допустимую.По существующим зоотехническим нормам содержание цинка в 1 кг сухого вещества кормов должно составлять 30-60мг.Следовательно,в грубых кормах Калининградской области содержится в большинстве случаев меньше цинка,чем полагается по нормам.

Таким образом,наибольшее влияние на способность почвы накапливать цинк оказывают реакция почвенной среды,гранулометрический состав и органическое вещеcтво.Уровень содержания цинка в почвах Калининградской области в целом безопасен,а в растениеводческой продукции даже недостаточный.

Таблица 1.

Валовое содержание цинка (мг/кг) в почвах Калининградской области.

Район

П

Цинк ( x±sx)

min-max

Площади с превышением ПДК

Багратионовский

3258

35,7±0,21

4,5-140,0

105

Гвардейский

857

35,8±0,42

12,0-106,0

124

Гурьевский

2045

32,8±0,26

5,0-140,0

76

Гусевский

1384

40,6±0,24

3,8-108,0

4

Зеленоградский

360

28,1±0,48

4,7-104,0

0

Краснознаменский

1563

40,0±0,37

7,5-142,5

319

Озерский

380

34,3±0,56

2,0-83,0

14

Полесский

545

33,7±0,33

8,0-70,0

0

Славский

925

37,7±0,39

6,1-78,0

19

Черняховский

4369

39,0±0,15

3,0-104,0

423

По области

15713

37,5±0,09

2,0-142,5

1084

Таблица 2.

Валовое содержание цинка (мг/кг) в почвах различных типов.

Тип почвы

n

Цинк ( x±sx)

Дерново-подзолистые

12990

36,5±0,09

Дерновые

1166

40,1±0,35

Аллювиальные

996

43,4±0,48

Аллювиально-болотные

289

44,9±0,95

Болотные

272

42,6±1,02

Таблица 3.

Содержание цинка в растениеводческой продукции Калининградской области мг/кг.

Вид продукции

Цинк , мг /кг абсолютно - сухого вещества

Пределы колебаний

Среднее

ПДК

Сено злаковое

2,2-36,0

15,5

50,0

Сено бобово-злаковое

5,6-28,6

15,0

-

Сено естественных сенокосов

4,8-67,6

16,7

-

Силос без консервантов

7,0-27,4

18,6

-

Сенаж

9,0-33,2

16,3

-

Зерновые : зерно

5,8-35,8

20,1

-

Солома

2,8-44,8

15,1

-

Овощи

0,6-2,3

-

10,0

Корнеплоды

1,5-3,9

-

-

Овощи и корнеплоды- содержание цинка дано на натуральную влажность.

При разработке данной темы использовали методику отбора почвенных проб ГОСТ 28168-89,валовые формы цинка в почве и растениях определяли атомно-абсорбционным методом.

Преимущества перед известными аналогами

Впервые в области проведена оценка почв и продуктов растениеводства по содержанию валовых форм цинка.

Стадия освоения

Способ (метод) проверен в лабораторных условиях

Результаты испытаний

Более экономичный способ определения экологической безопасности растениеводческой продукции.

Технико-экономический эффект

Среднее содержание цинка в растениеводческой продукции составляет 15,1-20,1 мг/кг, что ниже ПДК и позволяет получать экологически безопасную растениеводческую продукцию.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

05.02.2002

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)