Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время значительно возрастает актуальность исследований по поиску и научному обоснованию приемов повышения урожайности сельскохозяйственных культур. В условиях резкого снижения объёмов применения минеральных удобрений одним из направлений исследований становится разработка и внедрение биоорганических препаратов, способных в малых дозах стимулировать рост и развитие растений, а также повышать эколого-экономическую эффективность общепринятых технологических приёмов. Одним из путей снижения затрат на получение качественной сельскохозяйственной продукции и повышение валовых показателей является использование препаратов, имеющих в своем составе гумусовые вещества (ГВ).
Гумусовые вещества в малых дозах оказывают прямое и косвенное влияние на рост и развитие растений. Прямое действие заключается в регуляции ростовых процессов. Под влиянием гумусовых веществ изменяется проницаемость клеточных мембран, повышается активность многих ферментов, интенсивность дыхания, синтез белков и углеводов. Выявлено также их положительное влияние на минеральное питание растений, содержание в них хлорофилла, продуктивность фотосинтеза, прорастание семян, устойчивость к болезням (Христева Л.А., Вахмистров Д.Б., и др., 1989). Косвенный эффект связан с улучшением водно-физических свойств почвы, активизацией ее микрофлоры, влиянием на миграцию макро- и микроэлементов, повышением эффективности минеральных удобрений, связыванием токсических веществ (пестицидов, тяжёлых металлов и др.).
В качестве исходного сырья для получения ГВ используются торф, бурый уголь, органогенные отходы, а также различные виды вермикомпостов. Известно, что прошедшие в процессе производства интенсивную ферментацию вермикомпосты содержат значительное количество биологически активных веществ, которые ускоряют прорастание семян, улучшают приживаемость рассады, положительно влияют на ее рост и развитие, повышают устойчивость растений к болезням, способствуют получению ранней продукции высокого качества (Безуглова О.С.; 2002). ГВ, выделенные из вермикомпостов, содержат в своем составе все основные элементы питания растений (азот, фосфор, калий) в подвижной форме, а также физиологически активные вещества (гуминовые кислоты, фульвокислоты, витамины, ауксины и др.) и могут применяться как ростовые вещества, являющиеся средством повышения продуктивности растений.
Цель и задачи исследований. Цель исследований состояла в изучении влияния ГВ, экстрагируемых из вермикомпостов на основе навоза крупного рогатого скота и осадков городских сточных вод (ОСВ) на процессы, протекающие в агроэкосистемах с различной
степенью загрязнения тяжелыми металлами. В связи с этим в задачи наших исследований входило:
определение степени влияния гумусовых соединений, экстрагируемых из разных видов вермикомпостов, на урожай сельскохозяйственных культур;
комплексная оценка махроэлементного состава растительной продукции;
проведение оценки последействия осадков сточных вод и мелиорантов, действия вермигумусовых соединений (ВГС) на агрохимические и агрофизические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы и определение валового содержания и концентрации в ней подвижных форм тяжелых металлов;
исследование влияния обработки семян и растений ВГС на содержание тяжелых металлов в культурах агроценоза;
определение оптимальной дозы ВГС, способов обработки растений для разработки технологий возделывания сельскохозяйственных культур;
- изучение фрагментов структурной организации ВГС методами ЯМР, атомно-
силовой и зондовой электронной микроскопии.
Научная новизна исследований. Научной новизной работы является выявление экологичесюк и физико-химических факторов влияния на агроценоз ВГС различной концентрации, на основе вермикомпостов навоза КРС и ОСВ. При этом предлагается рассмотреть вопрос об их влиянии на качество продукции, полученной в агроценозах с разной степенью загрязненности почв, миграцию тяжелых металлов в системе ОСВ-шчва-растение. Сделана попытка объяснения проявленных положительных свойств ВГС особенностями фрагментов их структурной организации.
Практическая значимость. Полученные данные могут быть использованы при разработке технологий возделывапия сельскохозяйственных культур в условиях экологического напряжения. Установленные закономерности позволяют на научной основе обосновать возможность предотвращения загрязнения растительности тяжелыми металлами и получение экологически безопасной продукции.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях: Научно-практические конференции Московской сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева (Москва, 2003-2005гг); Всероссийская научно-практическая конференция «Биотехнология на службе сельского хозяйства» (Рязань,2003, 2004гг), Международная научно-практическая конференция «Агроэкологические функции органического вещества почв и использование органических удобрений и биоресурсов в ландшафтном земледелии» (Владимир, 2004г.); Молодежный форум «Агробиотехнологаи и экологическое земледелие» (Владимир, 2005г); 39 Международная научная конференция
докторантов, аспирантов и соискателей ученых степеней доктора и кандидата наук «Агроэкологическая эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур» (Москва, 2005г.); 40 Международная научная конференция докторантов, аспирантов и соискателей ученых степеней доктора и кандидата наук «Агрохимические приемы повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия» (Москва, 2006 г.); Международцая научно-практическая конференция «Агроэкологические проблемы использования органических удобрений на основе отходов промышленного животноводства» (Владимир, 2006г). По материалам диссертации опубликовано в соавторстве 13 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация содержит введение, 6 глав, выводы, предложения производству, список литературы , 12 приложений. Изложена на 173 страницах, иллюстрирована 22 таблицами и 20 рисунками.
