Наши исследования показывают, что процессы выщелачивания приводят к снижению почвенного плодородия.
Ярославская область в целом является биогеохимической провинцией с недостаточностью йода, кобальта и цинка. Для объективной оценки геохимической ситуации мы проводили изучение почв в подконтрольных хозяйствах.
Характеристика сельскохозяйственных угодий Тутаевского района (пашни, пастбища и сенокосы) представлена на рисунке 1.
суглинистые
0,8; 1%
6,1; 4%
2; 1% 2; 1% супесчаные
2,2; 1% каменистые
эродированные
18,1; 12%
аллювиальные и дерново
намытые глеевые
14,9; 10% овражно-балочного
36,2; 25% комплекса
3,2; 2% всего
минеральные глеевые
98; 68% и глеевые
болотные
Рисунок 1 – Типы почв Тутаевского района, (%)
Данные группы почв отличаются средней (22,60% от обследованных почв) и слабокислой кислотностью со значением pH до 5,5 (34,30%). Имеются территории с pH 5,6-6,0. Их количество составляет 25,50% от обследованных почв района). При этом насыщенность грунта основаниями (от повышенного до высокого) составляет 70,1%. Содержание подвижных форм фосфора в основном среднее – 51-100 мг/кг (40% от обследованных почв района), реже повышенное – 101-150 мг/кг (27% от обследованных почв района), а калия низкое и среднее – 41-120 мг/кг. Отмечается низкое содержание калия от 41-80 мг/кг (46,3%), встречаются почвы со средним содержанием подвижного калия до 81-120 мг/кг (37,3% от обследованных почв района). Содержание гумуса снижено и составляет 2,5%.
Состав и физико-химические свойства почв обуславливают в них различное содержание таких элементов, как медь, железо, цинк, марганец, фосфор, кальций, а также кадмий, свинец, никель, хром, оказывающих влияние на содержание в них подвижных форм микроэлементов. Повышенная концентрация в почвенном покрове железа, марганца, являющихся антагонистами йода, кобальта, снижает содержание усвояемых форм микроэлементов в культурном слое почв. Установлен высокий уровень содержания в почвенном покрове кадмия, достигающий 0,68 мг/кг.
1.2 Содержание микроэлементов в почвенном покрове
Поступление микроэлементов в растения зависит, прежде всего, от содержания их в почве в доступном для растений состоянии, а также биологиче-
ских особенностей сельскохозяйственных культур. Результаты агрохимического обследования почв дают представление о содержании в почвах микроэлементов в доступной для растений форме (таблица 1).
Результаты исследования пахотного слоя на микроэлементный состав показывают превышение предельно допустимой концентрации (ГОСТ 1174.102-83) марганца – в 1,3 раза (выше ПДК на 29%), железа – в 2 раза, кобальта – в 11 раз. Наблюдается низкий уровень содержания меди, цинка и йода (медь – 36 мг/кг; цинк – 10,4 мг/кг, йод – 0,58 мг/кг) в почве.
Таблица 1– Содержание микроэлементов в почвах
| Элементы | Единицы измерения | Содержание в мг/кг | ||
|---|---|---|---|---|
| Предельно допустимые концентрации (ПДК) | Фактическое содержание | Баланс | ||
| Железо | мг/кг | 1500-3000 | 6734 | +3734 |
| Цинк | мг/кг | 30-70 | 10,4 | -19,6 |
| Йод | мг/кг | 1-2 | 0,58 | - 0,42 |
| Медь | мг/кг | 30-60 | 36 | пониженный |
| Кобальт | мг/кг | 5 | 55 | +50 |
| Марганец | мг/кг | 110 | 386 | +286 |
Низкое содержание цинка связано, по-видимому, не только с характером материнских пород, но и с кислотностью почвы. Соединения цинка имеют большую растворимость в кислой среде. При рН выше 5 подвижность цинка резко падает из-за преобладания необменных форм элемента в суглинистых и легкосуглинистых в почвах. Вынос меди из верхних горизонтов почвы обусловлен его высокой подвижностью. Результаты опытов подтверждают, что повышенная концентрация в почвенном покрове железа, марганца снижает содержание усвояемых форм микроэлементов в культурном слое, а также уменьшает переход селена, меди, кальция в растения.
1.3 Содержание микроэлементов в кормах
Проведенными нами исследованиями кормов установлено следующее содержание микроэлементов в зеленой пастбищной траве: йода – 0,03 мг/кг, кобальта – 0,21 мг/кг, марганца – 35,2 мг/кг, меди – 2,70 мг/кг, железа – 56,3 мг/кг, магния – 0,4 мг/кг, цинка – 14,53, кальция – 7,8 г/кг.
В сене естественных трав: йода – 0,051 мг/кг, кобальта – 0,72 мг/кг, марганца – 53,2 мг/кг, меди – 3,1 мг/кг, железа – 68,3 мг/кг, цинка – 11,34 мг/кг, кальция – 0,39 мг/кг, магния – 0,8 мг/кг.
Соотношением минерального состава отличался силос, в его образцах определено: йода – 0,106 мг/кг, кобальта – 0,04 мг/кг, марганца – 48 мг/кг, меди – 0,9 мг/кг, железа – 55,6 мг/кг, цинка – 4,2 мг/кг, магния – 0,4 мг/кг, кальция – 0,055 мг/кг.
В зерновых кормах местного происхождения установлено (числитель – содержание в овсе, знаменатель – в кормосмеси): йода – 0,04 /1,0 мг/кг, кобальта – 1,90/0,96 мг/кг, марганца – 68,1/70,0 мг/кг, меди – 1,86/4,55 мг/кг, железа – 68,4/91,0 мг/кг, цинка – 47,96/57,2 мг/кг, магния – 1,2/6,2 мг/кг, кальция – 0,75/0,18 мг/кг.
Уровень микроэлементов в кормах местного происхождения можно расположить в следующий убывающий ряд: по концентрации йода (мг/кг) – силос – 0,212 > зеленая масса (трава) – 0,12 > сено – 0,07 > кормовая смесь – 0,02 > зерновые (овес) – 0,017. В сравнении с содержанием силоса по йоду содержание микроэлемента снижено в траве – в 1,8 раз > в сене – в 3 раза > в кормовой смеси в – 10,6 раз > в зерне – в 12,5 раз. Таким образом, высоким содержанием йода характеризуются силос и пастбищная трава. Меньшая концентрация наблюдаются в сене и концентрированных кормах.
Содержание кобальта в кормах следующее (мг/кг): сено – 1,08 > зеленая масса (трава) – 0,8 > кормовая смесь и овес – 0,48 > силос – 0,08. Высокое содержание кобальта установлено в сене (до 1,08 мг/кг сухого вещества). В других представленных кормах, в сравнении с сеном, содержание микроэлемента ниже: в траве – в 1,4 раза, в кормовой смеси, зерне – в 2,3 раза, силосе – в 13,5 раза.
Уровень содержания марганца в кормах следующий (мг/кг): зеленая масса (трава) – 140,8 > силос – 96 > сено – 79,85 > кормовая смесь – 35 > зерно – 34 (овес). Содержание марганца в зеленой траве выше по отношению к его содержанию: в силосе – 1,5 раза, в сене – в 1,8 раза, в кормовой смеси, в зерновых (овес) – в 4 раза. Относительно высокий уровень марганца отмечается в пастбищной траве и силосе. Пониженное содержание марганца выявляется в концентрированных кормах, в частности – овсе.
Распределение уровня меди в кормах следующее (мг/кг): зеленая масса – 10,8 > сено – 4,65 > кормовая смесь – 4,55 > силос – 1,8 > зерно – 0,93. В сравнении с пастбищной травой содержание меди в сене ниже – в 2,3 раза, в кормовой смеси – в 2,4 раза, в силосе – в 6 раз, в овсе – в 11,6 раза. Таким образом, в зеленой массе (пастбищной траве) наблюдается высокое содержание меди. Низким уровнем содержания меди характеризуются силос и зерновые (овес).
По содержанию железа корма можно расположить в следующий ряд (мг/кг): пастбищная трава – 225,2 (зеленая масса) > силос – 111,4 > сено – 102,45 > кормовая смесь – 45,5 > зерновые – 34,19 (овес). Проведенными исследованиями установлено высокое содержание железа в кормах, особенно в пастбищной траве, силосе, сене. В меньшей концентрации железо содержится в зерновых.
Распределение содержания цинка в кормах следующее (мг/кг): трава пастбищная (зеленая масса) – 58,1 > кормовая смесь – 28,6 > зерно – 23,98 > сено – 17,01 > силос – 8,4. Установлено, что по сравнению с содержанием данного микроэлемента в пастбищной траве в кормовой смеси его содержится меньше – в 2 раза, зерне – в 2,4 раза, сене – 3,4 раза, силосе – в 6,9 раз.
Корма по уровню содержания в них кальция распределялись следующим образом (мг/кг): пастбищная трава – 31,2 > силос – 4,2 > кормовая смесь – 0,75> сено – 0,59 > зерно (овес) – 0,09. Концентрация кальция в сравнении с уровнем этого элемента в пастбищной траве ниже: в силосе – в 7,4 раза; кормовой смеси – в 42 раза; сене – в 52,9 раза; в зерновых – в 347 раз.
