819

Hg2Cl2 → HgCl2 + Hg

2TiCl3 → TiCl4 + TiCl2

Возможность самопроизвольного диспропорционирования определяется термодинамическими факторами, а именно свободной энергией Гиббса (∆G) [4]

∆G = – n F ∆E , (1)

где n-число электронов, участвующих в реакции; F=96500 Кл/моль (число Фарадея);

∆ E ЭДС реакции диспропорционирования. Известно, что если:

1.ΔE > 0, ΔG < 0, то самопроизвольный процесс протекает в прямом направлении;

2.ΔE = 0, ΔG = 0 , то система находится в состоянии равновесия;

3.ΔE < 0, ΔG > 0, то процесс протекает в обратном направлении.

Для реакции, в которых принимает участие ионы H+, редокс-потенциал вычисляют по следствию из уравнения Нернста, например

0х + mH+ + ne- =Red

1.Записать слева направо, соединения элемента в порядке понижение степени окисления и соединить их стрелками.

2.Записать над стрелками значения EOх/Red.

3.Используя уравнение (1), вывести значение Вольт-эквивалента, учитывающее число электронов процессе и эквивалентность ∆G:

Рассмотрим несколько примеров диаграмм Латимера:

1)E2 < E1

2)Ион Fe+2 устойчив к диспропорционированию в водных растворах.

191

3) E3 = (n1 E1 + n2 E2) / n3 = (1 0,76 + 2 (- 0,44)) / 3 = - 0,04В

Cu2+ E1=0,16 Cu+ E2=0,52 Cu E3=0,34

1) E2 > E1

2) Ион Cu+ в водных растворах диспропорционируют : 2Cu+→ Cu2++ Cu

0,63

0,56

В кислой среде термодинамически возможны следующие реакции дис-

щелочном растворе не только оксохлоратные анионы, но и сам хлор должны диспропорционировать:

По мере увеличения симметрии анионов и их координационного числа

повышается их устойчивость к диспропорционированию:

ClO– ClO2– < ClO3– < ClO4 –

Ионы хлора быстро диспропорционируют при комнатной температуре:

Cl2 + H2O → Cl– + ClO – + 2H +

Cl2 +2OН – → Cl– + ClO –+ 2H+

Гипохлориты и хлориты диспропорционируют при 70-80 C:

2ClO – = Cl– + ClO2–,

3ClO2 – = Cl– + 2ClO3–.

Хлораты диспропорционируют лишь при 400 C:

4KClO3 → 4KClO4 + KCl

Таким образом, в результате диспропорционирования образуются термодинамически более устойчивые соединения. На способность к диспропорционированию влияет реакция среды. Симметризация молекулы или иона повышает кинетическую устойчивость к диспропорционированию.

Литература 1. Волков А.И., Жарский И.М. Большой химический справочник. Минск: Современная

школа, 2005. – 608 с.

2. Неорганическая химия в 3т. / Под ред. Ю.Д. Третьякова. Т.1: Физико-химические основы неорганической химии / М.Е. Тамм, Ю.Д. Третьяков. Москва: Академия, 2004. – 240с.

3. Сорокина О.В., Зыкова Е.С. Современные формы представления окислительновосстановительных процессов с помощью диаграмм Латимера, Фроста и Пурбе // Вестник МИТХТ, 2006. – №3. – с. 50-55.

4. Суворов А.В., Никольский А.Б. Общая химия: Учебное пособие для вузов. СанктПетербург: Химия, 1995. – 624 с.

УДК 582.475:630.18 (470.53)

Е.Е. Коровина– студентка; Л.П. Быкова – научный руководитель, доцент

ФГБОУ ВО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

СОСТОЯНИЕ ЕЛИ СИБИРСКОЙ В ЛЕСНОМ МАССИВЕ НА ТЕРРИТОРИИ ГКУ «ЗАКАМСКОЕ ЛЕСНИЧЕСТВО»

Аннотация: В статье приведенырезультаты учѐта интенсивности автотранспортного потока и расчѐт уровня загрязнения воздуха оксидомуглерода. Оцененыморфологические и биометрическиеизменения хвои, содержание фенольных соединений и активность каталазы.

Ключевые слова: хвоя, ель сибирская, фенольные соединения, активность каталазы, класс повреждения, класс усыхания.

Городские леса приобретают особую экологическую ценность в качестве рекреационной территории, обеспечивающей отдых населения, способствующей снижению уровня загрязнения атмосферного воздуха, шумового воздействия [5]. Ежедневные техногенные нагрузки негативно отражаются на состоянии хвойных растений, вызывая значительные нарушения их роста и развития [3].

Местом исследования был выбран лесной массив на территории ГКУ «Закамское лесничество» в Кировском районе г. Перми. Исследования проводились в

193

августе – сентябре 2015 г. В качестве объекта исследования была выбрана ель сибирская с целью его дальнейшего использования как индикатора атмосферного воздуха.

Целью исследования является определение состояния ели сибирской в лесном массиве на территории ГКУ «Закамское лесничество» в Кировском районе. Задачи:оценить уровень повреждения хвои ели сибирской, а также уровень накопления фенольных соединений и активности каталазыв хвоинках, выявить источники загрязнения воздуха.

Для исследования леса выбраны 7 участков на разном удалении от периферии: 1 - на ул. Маршала Рыбалко в 10 м от автодороги, 2 - на ул. Маршала Рыбалко в 40 м от дороги по ул. Сысольская в 15 м от автотрассы, 3 - по ул. Сысольская в 5 м от автодороги, 4 - по ул. Сысольская в 15 м от автотрассы, 5 - вблизи пересечения дорог ул. Сысольская - 50 м и Маршала Рыбалко – 80 м, 6- в 50 м от автодороги по ул. Сысольская и в 150 м от дороги по ул. Маршала Рыбалко, 7 – фоновая точка, расположенная в 100-110 м от автотрасс по ул. Сысольская и Маршала Рыбалко.

Для исследований на открытой местности выбирали учѐтные площадки площадью 10х10 м2с несколькими близко растущими деревьями. С каждого участка срезали по 3 ветви ели сибирской с трѐх деревьев [1].

В ходе исследования были использованы следующие методики:

1.Определение загруженности улиц автотранспортом [6];

2.Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на участке магистральной улицы (по концентрации СО) [6];

3.Экспресс-оценка загрязнения воздуха с использованием хвойных расте-

ний [1];

4.Оценка морфологических измерений хвои [4].

5.Накопление фенольных соединений в органах цветковых растениях, мхах, лишайниках, как проявление защитной реакции на неблагоприятных условия среды [6];

6.Газометрический метод определения активности каталазы [1]. Результаты исследований обрабатывались методами математической ста-

тистики с использованием программы MicrosoftOfficeExcel [2].

Учѐт транспортного потока проводился в будние дни в утренние, дневные и вечерние часы.

Утром Днём Вечером

Рисунок 1 - Интенсивность движения автотранспорта (авт./час) в Кировском районе г. Перми

194

Наибольшая автотранспортная нагрузка приходится на утренние и вечерние часы (рисунок 1). Именно в это время проявляется максимальной активность, связанная с перемещением населения на работу и в учебные заведения. Общее количество автомобилей на ул. Маршала Рыбалко в среднем в 3 раза больше, чем на ул. Сысольская.Расчѐтная концентрация оксида углерода составляет на ул.

Маршала Рыбалко – 5,2 ПДКм.р., на ул. Сысольская – 2 ПДКм.р. (ПДКм.р.= 5 мг/дм3).

Большая часть лесного массива представлена хвойными растениями, такими какель сибирская и сосна обыкновенная. Признаков прямого антропогенного воздействия в виде кострищ, мест скопления бытового мусора, спиленных деревьев не было обнаружено, однако на участке 4 была замечена тропинка и поваленная сосна обыкновенная с усохшей хвоей.

Морфометрические показатели варьировали в широких пределах взависимости от микроусловий территорий (таблица 1). Четкой зависимости не наблюдается, но было замечено, что между участками 3 и 7 (14,2 мм и 10,9 мм), 4 и 7 (13,0 мм и 10,9 мм) есть достоверная разница в длине хвои (НСР0,5 = 1,4), на участках 1 и 7– в количестве хвои на 10 см– 248шт и 149 шт соответственно (НСР0,5 = 49,9). Данное явление связано с особенностями движения воздушных масс и рассеивания загрязняющих веществ.

Максимальная продолжительность жизни хвои составила 2 года на удалении 5-100 м от автодорог и 1,5 года – на участке 6 (50 м от дороги) (таблица 2).

Таблица 2

Максимальная продолжительность жизни и степеньповреждения хвои ели сибирской

Состояние хвои на участке 1 (10 м от автодороги) соответствует 3 классу повреждения - хвоя с большим числом чѐрных и жѐлтых пятен и 1 классу усыха-

195

ния - усохла 1/3 хвоинки (таблица 3). На участке 7 (фоновом) – 2 класс повреждения (хвоя с небольшим числом мелких пятен) и 1 класс усыхания (на хвоинках нет сухих участков). На остальной территории класс повреждения 2 и класс усыхания 2 (на хвое усох кончик 2-5 мм).

В хвое ели сибирской на участке 1 (10 м от дорогис наибольшей интенсивностью движения) выявлены высокие концентрации фенольных веществ (12,1 мг/10 мл) и активность каталазы (4,9 см3/г за 1 мин). На участке 3 (5 м от дороги с меньшей интенсивностью движения) – фенольные вещества (7,9 мг/10 мл) и активность каталазы (6,0 см3/г за 1 мин). В тоже время на фоновом участке в центре лесного массива (участок 7) отмечены минимальные концентрации фенольных соединений (2,9 мг/10 мл) и активность каталазы (1,0 см3/г за 1 мин): достоверно различие для активности каталазы (НСР05 – 1,3) (таблица 4).

Таким образом, территория ГКУ «Закамское лесничество», расположеннаярядом с двумя транспортными магистралями, испытывает значительное влияние отработанных газов автомобилей, расчѐтная концентрация оксида углерода составляет до 5,2 ПДКм.р.На данной территориипреобладающий класс повреждения хвои – 2 (хвоя с небольшим числом мелких пятен), класс усыхания – 2(на хвое усох кончик 2-5 мм).Содержание фенольных соединений на участках варьируется от 2,9 до 12,1 мг/10 мл. Активность каталазы составляет 1,0 до 6,0 см3/г за 1минНаибольшее загрязнение воздуха и повреждение деревьев выявлено на участках 1 и 6, оценивается как 4 класс (загрязнѐнный воздух). На остальных участках класс качества воздуха – 3 (относительно чисто). В целом, экологическое

196

состояние лесного массива на территории ГКУ «Закамское лесничество» является относительно удовлетворительным.

Литература

1.Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учеб.пособие для студ. высш. учеб. заведений / О. П. Мелехова и др.; под ред. О. П. Мелеховой, Е. И.Сарапульцевой. – М. : «Академия», 2010. – 288 с.

2.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

3.Лорсанова Я. Э. Растения-индикаторы состояния окружающей среды (на примере воздействия атмосферного воздуха). – Грозный: Чеченский государственный университет, 2009. - 4 с.

4.Мэннинг У. Дж., Федер У. А. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью высших растений - Л.: Гидрометеоиздат, 1985 – 143 с.

5.Рекомендации парламентских слушаний на тему «Городские леса: охрана и использование. Правовое обеспечение». [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://smgrf.ru/rekomendatsii- gorodskie-lesa-ohrana-i-ispolzovanie-pravovoe-obespechenie/

6.Фѐдорова А. И, Никольская А. Н. Практикум по экологии и охране окружающей сре-

ды – М. : ВЛАДОС, 2001. – 288 с.

УДК 631.84 : 633.358 : 631.53.027

А.Б. Кривенчук – магистрант 1 курса; М.А. Алѐшин – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ВЛИЯНИЕ ДОЗ АЗОТА И БАКТЕРИАЛЬНОГО ПРЕПАРАТА «РИЗОТОРФИН» НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПОСЕВНОГО ГОРОХА В УСЛОВИЯХ ДЕРНОВО-НЕГЛУБОКОПОДЗОЛИСТОЙ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ

Аннотаци. Выявлено положительное влияние бактериального препарата «Ризоторфин» на урожайность и качественные характеристики гороха посевного. Подтверждена эффективность внесения «стартовых доз» азотных удобрений. Установлено влияние возрастающих доз азотных удобрений на продуктивность и качественные показатели гороха.

Ключевые слова: горох посевной, урожайность, дозы азота, бактериальный препарат, инокуляция семян.

Введение. Для большей части населения мира, зернобобовые культуры являются основным продуктом питания, несмотря на сравнительно не высокие площади выращивания и более низкие урожаи по сравнению с зерновыми [2]. Биологическая азотфиксация относится к числу важнейших проблем сельскохозяйственной и биологической науки. Горох является хорошим предшественником для многих культур в севообороте, так как он улучшает азотный баланс почвы благодаря клубеньковым бактериям, способным фиксировать азот из воздуха и накапливать его в почве. Для лучшего развития симбиотического аппарата необходимо применять «стартовые дозы» азотных удобрений [1].

В настоящее время нет определенного мнения о том, как влияют дозы азота и применение бактериальных препаратов на развитие симбиотического аппарата у растений гороха. В связи с этим, цель нашей работы заключается в изучении эффективности применения азотных удобрений на фоне обработки семян гороха

197

сорта «Агроинтел» бактериальным препаратом в условиях дерновонеглубокоподзолистой тяжелосуглинистой почвы.

В задачи исследования входит:

1.Изучить влияние удобрений, используемых в опыте, на агрохимические свойства почвы;

2.Установить особенности формирования урожайности гороха посевного при внесении возрастающих доз азотных удобрений;

3.Выявить влияние бактериального препарата «Ризоторфин» на продуктивность растений и качественные характеристики гороха;

4.Изучить влияние различных доз азотных удобрений на качественные характеристики зерна гороха.

Методика. Для решения поставленных задач в 2014 году на опытном поле Пермской ГСХА был заложен краткосрочный 2-х факторный полевой опыт мето-

дом расщепленных делянок. Повторность 4-х кратная, учѐтная площадь делянки – 90 м2. Азотные удобрения в виде аммонийной селитры вносились весной под культивацию. Часть семенного материала перед посевом обрабатывалась бактериальным препаратом «Ризоторфин». Посев проводился рядовым способом при норме высева 1,4 млн всхожих семян на га.

Исследования проводились по следующей схеме:

Фактор А – инокулирование посевного материала штаммом микроорганизмов: А0 – без обработки; А1 - с обработкой;

Фактор В – дозы азотных удобрений: В0 – N0; В1 – N30; В2 – N45; В3 – N60; В4

– N75; В5 – N90; В6 – N105; В7 – N120.

Почва опытного участка – дерново-неглубокоподзолистая тяжелосуглинистая. Через 2 недели с момента полных всходов, с каждой делянки двух несмежных повторений отбирались смешанные почвенные образцы. Влияние возрастающих доз азотных удобрений на агрохимические показатели и обеспеченность пахотного слоя почвы элементами питания в опыте представлена в таблице 1

Таблица 1

Влияние доз азотных удобрений на агрохимические показатели дерновонеглубокоподзолистой тяжелосуглинистой почвы

198

На основании результатов анализов, почва опытного участка характеризуется нейтральной реакцией среды (рНКCl=6,2-6,9), умеренно низкой емкостью катионного обмена (18,1-23,7 мг-экв./100 г почвы) при высокой степени насыщенности почв основаниями (92,2-97,2 %). Обеспеченность почвы минеральным азотом очень среняя (33,5-42,8 мг/кг). Обеспеченность фосфором по Кирсанову повышенная, составила в среднем 122,4 мг/кг. Обеспеченность калием в среднем составила 245,2 мг/кг, и характеризуется как высокая.

Результаты исследования. Результаты опыта по установлению влияния на урожайность гороха доз азота и обработки семян «Ризоторфином», представлены в таблице 2.

Таблица 2

Влияние уровня азотного питания и инокулирования семян штаммом микроорганизмов на урожайность гороха посевного, ц/га

Было доказано, что более высокая продуктивность гороха получена при инокуляции семян бактериальным препаратом (прибавка урожайности составила 4,7, при НСР05 = 1,9 ц/га). Это можно объяснить тем, что микроорганизмы, входящие в состав ризоторфина, выведены из культурных штаммов и подходят специально дерново-поздолистых почв и для данной культуры.

Ввариантах, где семена обрабатывались бактериальным препаратом, при использовании «стартовой дозы» азота 30 кг на гектар наблюдается увеличение продуктивности гороха. В последующем, с увеличением доз азота с 45 до 75 кг на гектар наблюдается существенное снижение продуктивности, что может быть связано с угнетением жизнедеятельности клубеньков высокими дозами азотных удобрений.

Вварианте с внесением азота в дозе 90 кг на гектар наблюдается существенное увеличение продуктивности, как в вариантах с обработкой, так и без обработки семян, такая высокая продуктивность может быть связана с переходом растений на питание исключительно минеральным азотом. Дальнейшее увеличение доз азота до 105 и 120 кг на гектар приводит к снижению урожайности, такой эффект может быть связан с тем, что большая часть элементов питания, которые получают растения, идет на формирование вегетативной массы.

Ввариантах, где семена гороха не были обработаны ризоторфином, наибольшая урожайность отмечена на делянках где не вносились дозы азота или азот вносился в дозах 30 и 45 кг на гектар, эти дозы являются среднерекомендуемыми при возделывании гороха. Давая качественную характеристику зерна горо-

199

ха, необходимо знать содержание сырого протеина и клетчатки. Зерно гороха отличается значительным содержанием белка и сырого протеина. Если среднее содержание белка у зерновых культур 14-16%, то семена гороха содержат 20-24% белка [3]. В таблице 3 представлено влияние доз азотных удобрений и инокуляции семян на содержание сырого протеина.

Таблица 3

Влияние уровня азотного питания и инокулирования семян штаммом микроорганизмов на содержание сырого протеина в зерне гороха посевного, % на сухое вещество

Содержание сырого протеина в зерне гороха, полученного в опыте, варьировало от 18,8 до 28,2% на сухое вещество. Можно отметить достоверное увеличение содержания сырого протеина при внесении азота в дозах 60 и 90 кг на гектар. При внесении доз азота 105 и 120 кг/га отмечается существенное снижение содержания протеина. Сырая клетчатка представляет собой комплекс сложных высокомолекулярных углеводов и инкрустирующих веществ. Считается, что чем выше содержание клетчатки, тем ниже качество и усвояемость крупы [4]. Влияние возрастающих доз азотных удобрений и инокуляции семян штаммом микроорганизмов на содержание сырой клетчатки приведено в таблице 4.

Таблица 4

Влияние уровня азотного питания и инокулирования семян штаммом микроорганизмов на содержание сырой клетчатки в зерне гороха посевного, % на сухое вещество

200