WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

Таким образом, в зоне техногенного загрязнения окружающей среды возрастает изменчивость состава растений в отношении важнейших биофильных элементов по сравнению с фоновыми участками. В растениях и сопряженных почвах наблюдается увеличение концентрации технофильных As, Cd, Cr, Pb, CI, Fe и в меньшей степени биофильных Mn, Cu, Zn элементов. Относительно стабильным сохраняется уровень содержания Са.

Глава 6. Изменение свойств нефтезагрязненных почв

при фитомелиорации

Для изучения влияния нефтезагрязнения на почву, рост и развитие фитомелиорантов был проведен полевой опыт. В качестве фитомелиорантов были использованы ячмень обыкновенный (сорт Прерия), овес посевной (сорт Скакун), кресс-салат (сорт Золотистый) и амарант запрокинутый (ширица). Ячмень и овес использовали как засухоустойчивые сельскохозяйственные виды, кресс-салат – как высокочувствительный вид. Амарант как перспективную культуру в условиях аридных земель, т.к. он обладает повышенной засухоустойчивостью и солеустойчивостью. Опыты проводились в течение двух лет.

В первый опытный год были использованы ячмень обыкновенный и амарант. Доза вносимой нефти составляла 0,5 л/м2. Посев проводили методом бороздок, сразу после внесения нефти. Во второй год варианты опыта с ячменем и амарантом были расширены: одни участки – оставили без внесения нефти (остаточная концентрация нефти в почве составила 0,61%), а в другие – повторно внесли 0,5 л/м2 нефти (1,1 %).

Опыт с ячменем обыкновенным показал следующее. В первый год в почвах, загрязненных нефтью, были обнаружены изменения морфологических показателей. Уменьшилось число растений на 24% и длина надземной части ячменя обыкновенного на 22% по сравнению с контролем (табл. 3).

Таблица 3

Влияние нефтезагрязнения на показатели продуктивности

ячменя обыкновенного и амаранта

Показатели

Варианты опыта

1-го года

Варианты опыта

2-го года

контроль

первичное загрязнение

контроль

остаточное

загрязнение

повторное

загрязнение

Ячмень обыкновенный

Длина корня, см

4,2±0,62

3,8±0,59

4,5±0,30

5,2±0,18

4,4±0,61

Длина стебля, см

31,2±2,40

24,5±1,31

29,7±1,32

27,5±0,51

22,4±1,42

Число колосков, шт.

2,7±0,66

2,6±0,61

3,3±0,38

2,8±0,27

2,5±0,24

Число зерен, шт.

40,0±5,01

39,1±3,54

44,9±8,20

43,7±7,30

30,5±4,61

Масса 1000 зерен, г

31,1±0,32

29,8±0,54

35,8±0,43

33,4±0,45

32,3±0,51

Масса одного растения, г

1,6±0,57

1,1±0,61

1,4±0,61

1,4±0,72

2,9±0,54

Число растений на 1м2

210,0±9,0

160,0±6,0

220,0±8,0

200,0±5,0

140±7,0

Амарант запрокинутый

Длина корня, см

14,8±1,10

14,8±1,15

14,7±1,16

18,6±1,37

14,8±1,19

Длина стебля, см

40,7±3,42

33,8±2,96

43,8±3,97

51,9±2,64

51,3±3,88

Число растений на 1м2, шт.

120,0±4,70

90,0±5,40

130,0±5,80

115,0±5,10

90,0±4,50

Во второй год в варианте с остаточным нефтезагрязнением почвы незначительно уменьшилась длина стебля, масса 1000 шт. зерен и густота всходов ячменя обыкновенного. Увеличился выход зерна, в среднем из 2 – 3 колосков ячменя получено 61 – 63 штук зерен, что на 30,6 % выше, чем в контроле. Соответствовало контролю только масса одного растения. При повторном загрязнении с увеличением концентрации нефти повысилась степень изреженности растений. Уменьшилось число колосков, масса и выход зерна. Нефтяное загрязнение способствовало увеличению массы растений.

В первый год в опытах с амарантом были обнаружены подавления ростовых процессов. Во второй год в варианте с остаточным загрязнением уменьшилась всхожесть растений амаранта. Стимулирующее действие нефть оказала на рост стебля и корня. Растения хорошо укоренились, повысилась их кустистость. При повторном загрязнении всходили уже не все посеянные семена исследованного растения. Всхожесть растений уменьшилась на 31%. В этом случае нефтяное загрязнение не оказало значительного влияния на длину корня и длину стебля.

Во второй год провели аналогичный опыт с первичным загрязнением кресс-салата и овса посевного. В вариантах опыта с овсом при нефтяном загрязнении все показатели были ниже контроля. Опыт с кресс-салатом показал, что нефть не оказала значительного влияния на длину корня и число листьев, но уменьшилось число растений. Отмечено стимулирующее действие нефтезагрязнения на рост растений в высоту (табл. 4).

Таблица 4

Влияние нефтезагрязнения на показатели продуктивности

овса посевного и кресс-салата

Показатели

Контроль

Загрязнение

Овес посевной

Длина колоса, см

17,6±2,27

13,1±1,52

Длина стебля, см

43,2±3,87

37,5±2,39

Число зерен, шт.

12,3±2,24

7,6±1,24

Масса 1000 зерен, г

27,2±1,32

22,4±1,24

Масса одного растения, г

1,04±0,42

0,9±0,51

Число растений на 1м2

510,0±10,00

463,0±12,00

Кресс-салат

Длина корня, см

10,0±1,69

10,0±1,58

Длина стебля, см

11,7±1,19

14,0±0,64

Число листьев, шт.

8,7±1,86

8,0±1,21

Число растений на 1м2

63,0±2,00

50,0±3,00

Таким образом, фитотоксичность почвы напрямую зависит от интенсивности и длительности загрязнения. Степень ингибирования роста и развития растений прямо пропорциональна концентрации нефти. Если при остаточном загрязнении нефти угнетается около 10% растений, то при повторном нефтезагрязнении угнетается более 30% растений.

По морфологическим показателям выявлен следующий ряд устойчивости растений: ячмень обыкновенный > амарант запрокинутый> кресс-салат > овес посевной.

В растениях ячменя и амаранта были определены содержания валовых форм ТМ. В контрольных образцах наибольшее накопление ТМ выявлено в фитомассе амаранта. Причем концентрации Pb, Cd, Co, Ni в амаранте больше в 3 раза, чем в ячмене. Содержание ТМ в нефтезагрязненных почвах после выращивания на нем амаранта и ячменя уменьшилось. По сравнению с почвами нефтяных месторождений концентрация ТМ в образцах полевого опыта была выше в 2 – 3 раза. Для сравнения с региональной фоновой концентрацией был рассчитан коэффициент концентрирования региональный – ККР. Региональный уровень превышали следующие элементы: Zn и Ni в 5,0 раз, Hg в 2,0 – 2,5 раза, As в 1,5 – 1,7 раз. Содержание других элементов значительно ниже регионального значения. По отношению к фоновой концентрации ТМ в светло-каштановых почвах РФ (Ккф) в нефтезагрязненных почвах отмечено невысокое превышение концентрации Zn и As, значительное превышение Cd. Таким образом, посев сельскохозяйственных растений на нефтезагрязненную почву позволил несколько снизить содержание ТМ в почве, за счет их выноса с урожаем. При этом, в фитомассе исследованных растений выявлено накопление токсичных элементов – Cd, Co и As. Выявлено, что наилучшим концентратором ТМ является амарант.

Было изучено изменение свойств светло-каштановой, черноземной и бурой полупустынной почвы в модельном эксперименте при нефтяном загрязнении. Опыт проводили в течение 6 месяцев в двух вариантах: 1) без увлажнения; 2) с увлажнением и перемешиванием нефтезагрязненной почвы. Первый опыт показывал изменения свойств почвы при попадании токсиканта в результате «аварийного пролива». Второй – дальнейшее распределение нефти в почве, при увлажнении.

В светло-каштановых почвах концентрации ионов максимальны после 3-х месячного контакта нефти с почвой. Содержание гидрокарбонат-ионов увеличилось в 3 раза, хлорид-ионов в 5 раз, ионов кальция в 4 раза, ионов магния в 28 раз. В черноземных почвах в отличие от светло-каштановых почв концентрация катионов и анионов значительно выше. Наблюдалось увеличение концентраций сульфат-ионов и ионов натрия. Содержание сульфатов в первом варианте опыта увеличилось в 1,5 раза, во втором – в 2 раза. Концентрация ионов натрия после 6-ти месячного контакта увеличилась в 1,3 и 1,7 раз, соответственно. Вероятно, эти изменения произошли вследствие вторичного засоления почв.

Нефтяное загрязнение ухудшило агрохимические показатели почв. Наблюдалось уменьшение емкости поглощения почвы, что понижает ее способность к поглощению загрязняющих веществ. В модельных образцах почв выявлено уменьшение содержания подвижного калия: так, через два месяца после внесения нефти в почву содержание его уменьшилось в 3,5 раза. В светло-каштановых почвах максимальное уменьшение содержания калия наблюдалось после 3-х месячного загрязнения (в 2 раза). Содержание железа в бурых полупустынных почвах по сравнению с контролем уменьшилось, что объясняется усилением интенсивности восстановительных процессов. Содержание Сорг. по сравнению с контрольными значениями увеличилось (табл. 5).

Таблица 5

Содержание органического углерода в модельных образцах, %

Почва

Варианты опыта

Время контакта нефти

с почвой, мес.

Коэфф. коррел.

1

2

3

6

Чернозем

обыкновенный

контроль

5,80±1,16

без увлажнения

10,20±0,51

11,16±0,56

11,72±0,59

12,80±0,64

0,97

с увлажнением

8,00±0,40

14,20±0,72

14,80±0,72

16,20±0,82

0,78

Светло-каштановая

контроль

1,20±0,24

без увлажнения

11,90±0,59

12,60±0,63

25,40±1,27

25,41±1,25

0,81

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»