Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Биологические науки
Экология

Диссертационная работа:

Ткаченко Ольга Анатольевна. Влияние различных видов вермикомпоста на поведение цезия-137 и тяжелых металлов в системе почва-растение : Дис. ... канд. с.-х. наук : 03.00.16 : Орел, 2004 129 c. РГБ ОД, 61:04-6/486

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОВЕДЕНИЯ
РАДИОНУКЛИДОВ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СИСТЕМЕ ПОЧВА -
РАСТЕНИЕ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 9

1.1. Характеристика радионуклидов, миграция и распределение

их в системе почва-растение 9

  1. Характеристика и особенности почвенной химии радионуклида цезия - 137.. 9

  2. Миграция радионуклидов в почвенном профиле 11

  3. Распределение радионуклидов в системе почва-растение 15

1.2. Тяжелые металлы в системе почва-растение 19

  1. Влияние свинца, кадмия, никеля, меди на растения 19

  2. Источники поступления тяжелых металлов в агроэкосистему 22

  3. Трансформация соединений свинца, кадмия, никеля в почве; факторы, влияющие на подвижность и

поступление их в растения 26

1.3. Характеристики биологических свойств вермикультуры и
современные технологии вермикультивирования 39

  1. Биологические особенности вермикультуры 39

  2. Современные технологии вермикультивирования 41

  3. Основные области применения биогумуса , 43

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 45

2.1. Природно-климатические условия на территории

Орловской области 45

2.2. Объекты и методы исследования 48

ГЛАВА 3. ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ И АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕРМИКОМПОСТА 54

  1. Принципы получения биогумуса методом вермикультивирования органических отходов 54

  2. Агроэкологическая характеристика вермикомпоста 57

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ВЕРМИКОМПОСТА НА
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЧВЫ 61

4.1. Влияние различных видов биогумуса на агрохимические

показатели почвы 61

4.2. Влияние различных видов биогумуса на экологические

показатели почвы 66

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ВЕРМИКОМПОСТА

НА БИОМАССУ И НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ БЕЗОПАСНОСТИ РАСТЕНИИ

ОВСА И ФАСОЛИ 71

  1. Влияние различных видов биогумуса на биомассу растений 71

  2. Влияние различных видов биогумуса на распределение

цезия- 137 в растениях фасоли и овса 82

5.2.1. Накопление и распределение удельной активности цезия-137

в растении фасоли 82

5.2.2. Накопление и распределение удельной активности цезия-137

- в растении овса 90

5.3. Влияние различных видов биогумуса на содержание тяжелых

металлов в семенах фасоли и овса 98

5.4. Экономическая эффективность применения биогумуса 104

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107

ВЫВОДЫ 110

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 112

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 113

ПРИЛОЖЕНИЯ 130

Введение к работе:

Актуальность темы. Одним из последствий антропогенного пресса на окружающую среду явилось повсеместное ее загрязнение. Орловская область после аварии на ЧАЭС оказалась подверженной радиационному загрязнению. По сравнению с периодом до 1986 года в наиболее загрязненных районах области уровень радиации увеличился в несколько раз. Основным дозообразую-шим радионуклидом в настоящее время является цезий-137. Опасность для окружающей среды представляют и выбросы промышленных предприятий, содержащих тяжелые металлы. В связи с этим большое значение имеет изучение закономерностей накопления и перераспределения цезия-137 и некоторых тяжелых металлов в системе почва-растение, определение факторов, влияющих на экологическую безопасность растительного сырья.

Накопление тяжелых металлов и радионуклидов в растениях зависит от сложного комплекса факторов, некоторые из них можно регулировать. Например, селекционированием можно вывести сорта некоторых растений, устойчивых к накоплению ксенобиотиков, а увеличением гуму сиров анности почвы — к снижению уровня подвижных форм тяжелых металлов (ТМ) и радиоігуклидов (РН), следовательно, уменьшению поступления их в растения. Но, селекционирование не всегда дает желаемый результат, а практика землепользования, особенно интенсивная химизация, привели к излишней минерализации почвы.

К примеру, за последние 2-3 десятилетия содержание гумуса в почвах Нечерноземной зош,г РФ уменьшилось на 0,5-0,7 т/га, в Центрально-Черноземной полосе на 1,0-1,5 т/га. В настоящее время проблема восстановления гумуса в почве осложнилась дефицитом органических удобрений. В то же время многосторонняя деятельность человеческого общества сопровождается образованием огромного количества отходов, в том числе органических. Использование их в качестве источника органических веществ для почвы, как правило, затруднено по двум причинам - высокого содержания токсичных элементов (некоторые виды осадков сточных вод промышлешшх предприятий) и

5 малой доступностью для разложения почвенными микроорганизмами (отходы

послеуборочной переработки сельскохозяйственных культур, например, лузги семян). В то же время лузга семян после соответствующей переработки может служить источником поступления органических веществ в почву. Наиболее экологически приемлемым и современным способом переработки подобных отходов является вермикомпостирование, в результате которого получается биогумус - продукт, обладающий ценнейшими агроэкологическими свойствами.

В агропромышленном комплексе Орловской области ежегодно образуются сотни тонн лузги семян подсолнечника и гречихи. Последний вид лузги относится к трудноразлагаемым. Исследований по возможности использования этих отходов для производства биогумуса с целью получения экологически безопасной продукции недостаточно.

Имеющиеся данные в литературе освещают в основном вопросы влияния различных видов вермикомпоста, в т.ч. из нетрадиционного сырья, на агроэко-логические свойства почвы и биологическую ценность урожая культур. Установлена также способность биогумуса связывать радионуклиды и тяжелые металлы в недоступное для растений состояние (В.А. Черников, A.M. Алексахин, А.В. Голубев и др.,2000). Практически нет данных по влиянию различных видов вермикомпоста из лузги семян на поведение цезия-137 и некоторых тяжелых металлов в системе почва-растение в зависимости от типа почвы и гидротермических условий, вида выращиваемых растений.

Научная новизна результатов исследования. Впервые проведено комплексное исследование закономерностей поведения радиоактивного цезия-137 и тяжелых металлов в системе почва-растение после внесения в почву новых видов вермикомпоста- из лузги семян гречихи и подсолнечника. Впервые показано, что протекторное действие биогумуса от поступления цезия - 137 в вегетативные органы растений зависит, а в генеративные — не зависит от гидротермических условий выращивания. Протекторное действие вермикомпоста от

поступления тяжелых металлов в генеративные органы растений проявляется только при низких значениях гидротермического коэффициента.

Научно-практическая значимость работы. Установлено сравнительное влияние различных видов вермикомпоста на накопление валовых и подвижных форм цезия-137 и тяжелых металлов (свинца, никеля, кадмия, меди) в 0-20см слое двух типов почв (черноземе оподзолешюм и темно-серой лесной). Показано влияние вермикомпоста из лузги семян и их композиций с навозом КРС на кумуляцию цезия-137 и ТМ в различных органах растений овса и фасоли, влияние на этот процесс типа почв и гидротермических условий выращивания. Впервые разработан способ получения биогумуса из трудноразлагаемых отходов - лузги семян гречихи. Получен патент на изобретение № 2205815"Способ получения вермикомпоста" по заявке М» 2002101182, дата поступления 08.01.02. Приоритет от 08.01.2002. Авторы изобретения Громова B.C., Ткаченко О.А.). Выявлены наиболее эффективные виды и композиции биогумуса.

Основная цель представленной работы_— оценить влияние вермикомпоста из лузги семян гречихи и подсолнечника, а также из их композиций с навозом КРС, на агроэкологические показатели почвы и способность различных видов растений накапливать радиоігуклидьі и тяжелые металлы в разнообразных почвенных и микроклиматических условиях.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи;

  1. Разработать способ подготовки лузги гречихи к вермикомпостированию.

  2. Получить биогумус из навоза КРС, лузги семян подсолнечника и гречихи и их композиций с навозом КРС. Провести агроэкологическую и микробиологическую оценку различных видов субстрата и вермикомпоста.

  3. Определить влияние различных видов вермикомпоста на агроэкологические показатели почвы.

  4. Оценить влияние различных видов вермикомпоста на образование биомассы растений фасоли и овса, содержание в них цезия-137 и тяжелых металлов.

5. Определить значение гидротермических условий, тина почв и последействия

различных видов вермикомпоста в кумуляции растениями цезия-137 и тяжелых металлов.

6, Разработать предложения по применению лузги семян подсолнечника и гре
чихи в качестве субстрата для получения вермикомпоста, видам композиций,
наиболее полно отвечающим требованиям получения экологически безопасной
растительной продукции.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Накопление тяжелых металлов и радионуклидов в корнях и вегетативных органах растений зависит от вида растений, типа почвы и гидротермических показателей вегетационного периода, в семенах - в основном от вида растений.

  2. Биогумус, полученный при вермикомпостировании лузги семян гречихи и подсолнечника, в большей степени, чем биогумус из навоза КРС, способствует снижению концентрации в растениях фасоли и овса цезия-137 и некоторых тяжелых металлов.

  3. Протекторные свойства вермикомпоста более выражены в отношении радиоактивного цезия - 137 и менее - в отношении тяжелых металлов.

  1. Снижение накопления цезия-137 в генеративных органах проявляется в большей степени, чем в вегетативных.

  2. Увеличение значения гидротермического коэффициента способствует снижению защитных свойств вермикомпоста от поступления в семена изучаемых растений тяжелых металлов и в меньшей степени влияет на кумуляцию радиоактивного цезия-137.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Российской научной конференции "Экология, техника, жизнь: принципы взаимовлияния и развития" (г. Орел, 1999 г.), на Российской научно-практической конференции "Достижение аграрной пауки в решении экологических проблем Центральной России" (г. Орел, 1999 г.), на 2 - й Международной научно-практической конференции "Продовольственный рынок и проблемы здорового питания" (г. Орел, 1999 г.); МНПК "Новое в экологии и БЖД" (БГТУ, г. Санкт-Петербург,

*

8 1999, 2001 гг.). По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 3 - в центральной печати.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 32 таблицы, 2 схемы, 2 приложения. Состоит из введения, обзора литературы, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 182 источника, в том числе 30 иностранных.

Подобные работы
Бокова Татьяна Ивановна
Закономерности детоксикации антропогенных загрязнителей (тяжелых металлов) в системе почва - растение - животное - продукт питания человека
Спринчак Дмитрий Викторович
Детоксикация тяжелых металлов (свинца и кадмия) в системе "почва - растение - животное"
Шаранова Екатерина Вячеславовна
Экологические аспекты трансформации соединений тяжелых металлов (меди и свинца) в системе почва-растение
Дьяконова Ольга Владимировна
Тяжелые металлы и минеральные формы азота в системе почва-растение
Джамбетова Петимат Махмудовна
Исследование эколого-генетического влияния загрязнения почв нефтепродуктами на природные популяции растений и тест-системы
Кайрамбаев Самат Капашевич
Миграция радионуклидов в системе "почва - растение" на территории бывшего Семипалатинского испытательного полигона
Замана Светлана Павловна
Эколого-биогеохимические принципы оценки и коррекции элементного состава системы почва - растения - животные
Ноздрина Светлана Ивановна
Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области)
Коренькова Екатерина Анатольевна
Экологическая оценка роли продуктов техногенеза в системе почва-растение
Пильгук Олег Николаевич
Экологическая оценка состояния кадмия в системе "почва-растение" в условиях Семипалатинского Прииртышья

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net