Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

872

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
09.01.2024
Размер:
7.54 Mб
Скачать

ровой шлам (далее БШ), который представляет собой водную суспензию, твёрдая часть которой состоит из продуктов разрушения горных пород забоя и стенок скважины, продуктов истирания бурового снаряда и обсадных труб, глинистых минералов (при промывке глинистым раствором). БШ образуется при бурении скважин и при этом является источником значительного загрязнения окружающей среды [1]. Ежегодно образуется около 300 тысяч тонн такого отхода. В России накоплено более 95 млн тонн бурового шлама [2].

Организации, производящие буровые работы должны размещать образующийся БШ в специальных буровых амбарах. Однако многие организации нарушают данное требование и размещают БШ на неподготовленных площадках, что формирует негативное воздействие на объекты окружающей среды. Это воздействие определяется видом горной породы, через которую проходит бурение, химическим составом бурового раствора и наличием нефти.

Минералогический состав бурового шлама зависит от литологического состава разбуриваемых пород и изменяется по мере углубления скважины и места добычи полезных ископаемых. Гранулометрический состав бурового шлама определяется типом и диаметром породоразрушающего инструмента, механическими свойствами породы, свойствами промывочной жидкости.

Буровой шлам по классификации ФККО (Федеральный Классификационный Каталог Отходов) относится к IV классу опасности.

Степень загрязняющих агентов зависит от вида бурового раствора, который добавляется при бурении. Буровой раствор представляет собой сложную многокомпонентную дисперсную систему суспензионных, эмульсионных и аэрированных жидкостей, применяемых для промывки скважин в процессе бурения. На практике применяют буровые растворы на водной (техническая вода, растворы солей и гидрогеля, полимерные, полимер-глинистые и глинистые растворы) и углеводородной (известково-битумный раствор, инвертная эмульсия) основах. Ранее применялся раствор на маслянистой основе, но ввиду своей большой токсичности был запрещен практически во всех странах [3].

Вобщий состав бурового шлама входят компоненты: вода - 25%; выбуренная порода - 60%; хлориды - до 0,5%; тяжелые металлы - 6%; реагенты бурового раствора - 8%; прочие соединения - 0,5%.

Анализ научной литературы который показал, что основное воздействие приходится на литосферу за счет включения в состав БШ нефти и ее фракций, которые считаются главным токсическим агентом. Также опасность представляют токсичные вещества, добавляемые в буровой раствор в виде разных химических реагентов: эфироизвлекаемые соединения, полимер на основе целлюлозы, глинопорошок, КМЦ-600, ксентановая смола, лигнин и сульфолигнин и т.д. Реагенты нужны, чтобы понизить водоотдачу пласта, снизить вязкость раствора.

Хранение буровых шламов осуществляется амбарным или безамбарным методом. Для их размещения изымаются земельные участки, при этом уничтожается флора и фауна вокруг хранилищ.

Вработах Васильева А.В и Пичугина Е.А. отображено, что при нарушении гидроизоляции шламового амбара снижается продуктивность почвенного покро-

151

ва, происходит загрязнение подземных вод [4,5]. Токсины, которые содержатся в шламах, смываются в грунт атмосферными осадками и, затем, подземными водами выносятся в реки. Вследствие этого происходит угнетение и подавление органической жизни, изменение состава биоценозов.

Вработах Некрасовой И.Л. и Kujawska J. показано загрязнение атмосферы, которое состоит в том, что под воздействием прямых солнечных лучей происходит интенсивное испарение легких фракций углеводородов [6,7].

Вработах Белякова А.Ю. и Соромотина А.В. приведены данные о воздействии на почву, растительный и животный мир, которое заключается в основном в загрязнении нефтепродуктами [8,9]. Нарушается воздушный режим и водные свойства почв. Происходит снижение численности целлюлозоразлагающих микроорганизмов, усваивающих соединения азота. Происходит угнетение окисли- тельно-восстановительных ферментативных процессов, что снижает плодородие почв и биологическую активность.

Таким образом, буровые шламы оказывают комплексное негативное влияние на человека и природные экосистемы одной из практических задач является минимизация негативного воздействия от буровых шламов на окружающую среду.

Всвязи с этим были проведены лабораторные исследования БШ для определения физико-химических показателей и содержания тяжелых металлов, и на основе полученных результатов намечены возможные пути его использования. Были отобраны образцы буровых шламов на нескольких месторождений Российской Федерации: №1 – Оренбургская область, №2 – Томская область, №3 – Яма- ло-ненецкий автономный округ.

Содержание тяжелых металлов в образцах БШ представлено в таблице 1:

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

Содержание тяжелых металлов в образцах БШ

 

Наименование

 

 

Содержание тяжелых металлов, мг/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кадмий

Хром

 

Никель

Кобальт

Свинец

Медь

Марганец

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Буровой шлам

Менее

1,8±0,4

 

0,60±0,1

менее 4

менее 5

2,0±0,5

23±4

образец №1

0,2

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Буровой шлам

менее

0,74±0,

 

3,0±0,8

1,2±0.4

3,4±0,9

3,3±0,8

51±8

образец №2

0,2

23

 

 

 

 

 

 

 

Буровой шлам

менее

1,08±0,

 

2,3±0,6

0,96±0,2

1,8±0,5

0,62±0,

112

образец №3

0,2

27

 

9

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина допу-

 

 

 

 

 

 

 

 

стимого значе-

1,0

6,0

 

4,0

5,0

6,0

3,0

600,0

ния (ПНД Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.1:2.3:3.50-08)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ результатов лабораторного контроля проб буровых отходов установил, что превышения нормативов по содержанию тяжелых металлов в подвижной форме нет.

Также были приготовлены водные вытяжки из образцов БШ, высушенных при 1050 С до постоянного веса для определения химических показателей. Результаты исследований представлены в таблице 2:

152

Таблица 2

 

Результаты количественного химического анализа

 

Определяе-

 

Результаты определения

 

мые

Единицы

 

 

 

 

ПДК Рыбхоз

характери-

измерения

 

 

 

образец №1

образец №2

образец №3

 

стики

 

 

 

 

 

 

 

рН

Ед.рН

6,9 ± 0,05

7,1 ± 0,05

7,8 ± 0,05

6,5-9,0

ХПК

мгО2/дм3

1300 ± 65,0

278 ± 13,9

444 ± 22,2

30

Нефтепро-

мг/дм3

4,4 ± 0,88

2 ± 0,4

4,70 ± 0,9

0,05

дукты

 

 

 

 

 

 

Сухой оста-

мг/дм3

1590,0 ± 159,0

1110 ± 111,0

1800 ± 180,0

1000

ток

 

 

 

 

 

 

Жёсткость

ммоль-

60 ± 3,0

3,5 ± 0,18

23 ± 1,15

10,0

экв/дм3

 

 

 

 

 

 

Ион каль-

мг/дм3

800 ± 40,0

46,70 ± 2,4

306 ± 15,3

180,0

ция

 

 

 

 

 

 

Ион магния

мг/дм3

240 ± 12,0

14 ± 0,7

92 ± 4,6

40,0

Хлориды

мг/дм3

1411,1 ± 70,6

258 ± 12,9

1650 ± 82,5

300

Водная вытяжка из образцов бурового шлама превышает значения ПДК по показателям ХПК, содержания нефтепродуктов, сухого остатка, жесткости, ионов магния и кальция, хлоридов.

Было установлено, что состав БШ весьма разнообразен и имеет различные химические свойства. Изменение состава БШ происходит в зависимости от месторождения полезных ископаемых, а также от вида применяемого бурового раствора. Так в образце №2 Томского месторасположения при промывании пылеглинистых частиц было установлено присутствие угля в количестве 10,5 % от общей массы. Это позволяет рекомендовать его как топливное сырье, либо как сорбирующий материал.

Для того, чтобы понизить негативное воздействие было предложено использовать ресурсный потенциала БШ в строительстве автомобильных дорог.

В данное время проходят все необходимые исследования по изучению применения бурового шлама в устройстве дорожного покрытия.

Вывод.

Проведя анализ научных источников было выявлено, что буровые шламы при их долгосрочном размещении на неподготовленных площадках негативно воздействуют на объекты окружающей среды. Главным источником загрязнения является нефть, а также химические реагенты (полимеры, глинопорошок, ксентановая смола, лигнин) добавляемые в буровой раствор. При этом буровой шлам в большей степени негативно влияет на почвенную оболочку Земли – педосферу. Токсиканты, попадая в почву, снижают продуктивность почвенного покрова и загрязняют подземные воды. Вследствие этого происходит угнетение и подавление органической жизни, изменение состава биоценозов.

Образование бурового шлама является проблемой требующей обязательного решения. Прогрессивным и экономически выгодным способом утилизации буровых шламов является получение на их основе вторичной продукции, которая может применяться для различных сфер производства.

Предварительная оценка ресурсного потенциала бурового шлама и лабораторные исследования механизма негативного воздействия на объекты окружаю-

153

щей среды позволяют предложить один из возможных путей его утилизации, в частности в качестве сырья для строительства автомобильных дорог.

Литература

1.Мустаева А.И. Утилизация буровых отходов / А.И. Мустаева // WorldScience: ProblemsandInnovations. С. 107-110.

2.Гурьева В.А. Буровой шлам в производстве изделий строительной керамики / В.А. Гурьева // Строительные материалы. № 4. 2015. С. 75-77.

3.Reuben N. Okparanma. Towards enhancing sustainable reuse of pre-treated drill cuttings for construction purposes by near-infrared analysis: A review / Reuben N. Okparanma, Perez P. Araka // Journal of Civil Engineering and Construction Technology. 2018. № 9. P. 19-39.

4.Васильев А.В. Экологическое воздействие буровых шламов и подходы к их переработке / А.В. Васильев // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. № 5. С. 308-313.

5.Пичугин Е.А. Оценка воздействия бурового шлама на окружающую природную среду / Е.А. Пичугин // Молодой ученый. № 9. 2013. С. 122-123.

6.Некрасова И.Л. Эколого-геохимическая характеристика отходов строительства нефтяных скважин (на примере Пермского Прикамья) :автореф. дис. ... канд. технических наук: 25.00.36. Пермь, 2003.

7.Kujawska J. Potential influence of drill cuttings landfill on groundwater quality-comparison of leaching tests results and groundwater composition / J. Kujawska // Desalination and Water Treatment. Volume 2015. P. 1409-1419.

8.Беляков А.Ю. Оценка токсичности буровых шламов и экологофункциональные особенности выделенных из них микроорганизмов :автореф. дис. ... канд. технических наук: 03.02.08. Саратов, 2014.

9.Соромотин А.В. Тяжелые металлы в донных отложениях шламовых амбаров геологоразведочных скважин Западной Сибири / А.В. Соромотин, Д.В. Пислегин // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокрилогия. 2015. № 6. С. 514-520.

EFFECT OF DRILL CUTTINGS ON ENVIRONMENTAL OBJECTS AT THEIR

LONG-TERM PLACEMENT ON UNPRODUCTED SITES A.S. Vlasov, K.G. Pugin

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Perm National Research Polytechnic University», Perm, Russia

Abstract. The negative impact on the environment from the placement of drill cuttings. The results of laboratory studies of drill cuttings samples are given. Obtained data on the possibility of using drill cuttings in the technology of using the resource potential in the application in road construction.

Keywords: drill cuttings, environmental, geoecology, resource potential, biosphere.

References

1.Mustaeva A.I. Drilling waste disposal / А.I. Mustaeva // World Science: Problems and Innovations. P.

107-110.

2.Gurieva V.A. Drill cuttings in the production of building ceramics / V.A. Gurieva // Construction materials. № 4. 2015. P. 75-77.

3. Reuben N. Okparanma. Towardsenhancingsustainablereuseofpre- treateddrillcuttingsforconstructionpurposesbynear-infraredanalysis: A review / Reuben N. Okparanma, Perez P. Araka // JournalofCivilEngineeringandConstructionTechnology. 2018. № 9. P. 19-39.

4.Vasiliev A.V. Ecological impact of drill cuttings and approaches to their processing / A.V. Vasiliev // Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2014. No. 5. P. 308-

5.Pichugin, E.A. Assessment of the impact of drill cuttings on the environment / Ye.A. Pichugin //

Young scientist. № 9. 2013. P. 122-123.

6.Nekrasova I.L. Ecological and geochemical characteristics of waste construction of oil wells (for example, Perm Prikamye): author. dis. ... Cand. Technical Sciences: 25.00.36. Perm, 2003.

154

7.Kujawska J. Potential influence of drill cuttings landfill on groundwater quality-comparison of leaching tests results and groundwater composition / J. Kujawska // Desalination and Water Treatment. Volume 2015. P. 1409-1419.

8.Belyakov A.Y. Assessment of the toxicity of drill cuttings and the ecological-functional features of the microorganisms isolated from them: author. dis. ... Cand. technical sciences: 03.02.08. Saratov, 2014.

9.Soromotin A.V. Heavy metals in bottom sediments of sludge pits of exploration wells in Western Siberia / A.V. Soromotin, D.V. Pislegin // Geoecology. Engineering geology. Hydrogeology. Geocrilogy. 2015. No. 6. P. 514-520.

УДК 630 (571.54)

ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ СКВЕРОВ Г.УЛАН-УДЭ

А.А. Иевская, Т.М. Корсунова, Э.Г. Имескенова, ФГБОУ ВО «Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им.В.Р.Филиппова», г.Улан-Удэ, Россия,

e-mail: roza01191@mail.ru

Аннотация. В статье представлены данные по инвентаризации городских зеленых насаждений скверов г. Улан-Удэ. На исследуемых территориях был выявлен видовой состав древесно-кустарниковой растительности, определены биометрические показатели, дана оценка жизненного состояния зеленых насаждений и выявлены основные факторы его ослабления.

Ключевые слова: инвентаризация, зеленые насаждения, видовой состав, экологическая оценка, категория состояния, устойчивость.

Введение. Городские зеленые насаждения являются важнейшей частью городского ландшафта, представляют собой важнейшую экологическую и эстетическую составляющую. Состояние зеленых насаждений города зависит от экологической обстановки и связано с высокими темпами развития городской структуры

[1,5].

В настоящее время, в условиях города Улан-Удэ значимой считается проблема озеленения и расширения существующего ассортимента древеснокустарниковой растительности. Существующие зеленые насаждения в основном не могут в полной мере выполнять санитарно-защитные функции, так как их жизнеспособность значительно снижена из-за высокого уровня загрязнения окружающей среды, что создает угрозу для жизни населения, а также теряют свои декоративные свойства [6,7,8].

Методы проведения исследований. Работы в рамках проведения инвентаризации включали в себя в три этапа: подготовительный, полевой и камеральный.

Натурные исследования древесно-кустарниковой растительности были выполнены в 2016-2018 гг. В качестве методологической основы выполнения исследований на территории скверов, расположенных в Железнодорожном, Октябрь-

155

ском и Советском районах был применен метод полевых исследований на пробных площадях, с проведением учета объектов древесно-кустарниковой растительности.

Инвентаризация древесно-кустарниковой растительности на территории исследуемых скверов осуществлялась согласно методике инвентаризации городских зеленых насаждений [2,3,4].

Результаты и их обсуждение. Для получения более полной характеристики и отражения динамики экологического состояния древесно-кустарниковой растительности была использована шестиуровневая шкала оценки категории состояния. Согласно полученным данным о состоянии древесно-кустарниковой растительности 35,5% относятся к 1 категории (без признаков ослабления), 55,8% (ослабленные, с процентом усыхания до 25%) относятся ко 2 категории, 7,6% (средне ослабленные, с процентом усыхания от 25 до 50%) к 3 категории, сильно ослабленные к 4 категории (0,2%), сухостой текущего года к 5 категории (0,9%) и сухостой прошлых лет к 6 категории (0,07%).

Общая площадь скверов г. Улан-Удэ, обследованных в 2016-2018 гг. составила 293707 м2, из них под деревьями-62144,43 м2, кустарниками -32139,51 м2, цветниками-8498,58 м2, газонами, или естественной травянистой растительно- стью-117892,5 м2. Общее количество обследованных скверов - 48.

В ходе проведения обследования территорий скверов г. Улан-Удэ был выявлен следующий видовой состав городских зеленых насаждений.

Выявленные виды относятся к 13 семействам и 33 родам. Наибольшее количество видов (11) принадлежит семейству Rosaceae, далее - Pinaceae (5), Salicaceae (3). Наименьшее число видов представлено семействами

Grossulariaceae (2), Sapindaceae (2), Adoxaceae (2), Betulaceae (1), Ulmaceae (1), Caprifoliaceae (1), Cornaceae (1), Elaeagnaceae (1), Oleaceae (1). Среди деревьев доминируют насаждения Ulmus pumila (L.), Populus balsamifera (L.), Acer negundo (L.) и Malus baccata (L.) Borkh. Среди кустарников - Caragana arborescens (Lam.), Syringa vulgaris (L.), Ribes diacantium (Pall.), Crataegus sanguinea (Pall.).

Выявленный видовой состав, был проанализирован на наличие различных механических повреждений, морозобойных трещин, а также болезней и вредителей, поражающих деревья и кустарники. Более 50 % пород подвержены усыханию и суховершинности, в частности тополь бальзамический, вяз приземистый, клен ясенелистный, карагана древовидная, сирень обыкновенная, смородина двуиглая. На долю повреждений, связанных с обдиром коры, приходится 25 % встречается преимущественно у березы повислой, вяза приземистого, клена ясенелистного, лиственницы сибирской, сосны обыкновенной, черемухи обыкновенной и тополя бальзамического. На территории исследуемых скверов было выявлено наличие глухих отверстий ствола у вяза приземистого, сосны обыкновенной, черемухи обыкновенной и тополя бальзамического (7,5%). Морозобойные трещины (5,5%)

156

были обнаружены у березы повислой, вяза приземистого. клена ясенелистного и тополя бальзамического. Поражение вяза приземистого и тополя бальзамического сердцевидной гнилью составляет 5%. Процент поражения опухолями тополя бальзамического составляет 1,5%. Поражение тлей у березы повислой, тополя бальзамического, яблони ягодной-3%, ржавчиной листьев у вяза приземистого и тополя бальзамического-1,5%, поражение мучнистой росой у караганы древовид-

ной-2%.

В рамках проведения дальнейших исследований на территории исследуемых скверов был произведен отбор почвенных образцов для проведения сопутствующих анализов.

Выводы:

1.Данные, полученные в результате проведения инвентаризации свидетельствуют о нарастающем ухудшении состояния городских зеленых насаждений, связанные с высоким ростом части насаждений, повреждающими растения болезнями и вредителями, недостаточным уходом, нанесением деревьям механических повреждений, загрязнение атмосферы.

2.Высокая рекреационная нагрузка на территории скверов г. Улан-Удэ способствует не только распространению болезней и насекомых-вредителей дре- весно-кустарниковой растительности, но и вызывает ухудшение эдафических условий.

3.Причинами гибели молодых экземпляров деревьев и кустарников на территории исследуемых скверов служат нарушения технологии посадки, механические повреждения саженцев и недостаточный уход после посадки.

Литература

1.Боговая И.О. Озеленение населенных мест: учеб.пособие для вузов/И.О. Боговая, B.C. Теодоронский. М.: Агропромиздат, 1990. 239 с.

2.Инструкция по проведению инвентаризации и паспортизации городских озелененных территорий/Сост.: Г.П. Жеребцова [и др.]. – М.: ПримаМ, 2002. - 21 с.

3.Правила проведения инвентаризации и паспортизации озелененных территорий в городах Российской Федерации/ГУП Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова. - М.:

2004. - 40 с.

4.Приказ Госстроя РФ от 15.12.1999 № 153 «Об утверждении Правил создания, охраны и содержания зеленых насаждений в городах Российской Федерации».

5.Кулакова С.А. Оценка состояния зеленых насаждений города // Географический вестник, 2012. Вып. 23,№ 4. С. 34-32.

6.Иевская А.А., Корсунова Т.М., Имескенова Э.Г. Оценка текущего состояния древеснокустарниковой растительности скверов г. Улан-Удэ // Материалы Международной научнопрактической конференции, приуроченной к 65-летию агрономического факультета Бурятской ГСХА имени В.Р. Филиппова: сборник статей: Современные технологии в агрономии, лесном хозяйстве и приемы регулирования плодородия почв. – Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2017. С. 78-85.

7.Воробьева А.А., Имескенова Э.Г., Корсунова Т.М. К вопросам инвентаризации зелёных насаждений города Улан-Удэ // Материалы XII Международной научно-практической конференции: Аграрная наука – сельскому хозяйству: сборник статей: в 3 кн. – Барнаул: РИО Алтайского ГАУ, 2017. Кн-2. С. 411-413.

8.Бессмольная М.Я., Имескенова Э.Г., Татарникова В.Ю., Кисова С.В., Поломошнова Н.Ю., Ангапова Н.В. Оценка состояния зеленых насаждений в скверах Улан - Удэ // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2018. № 4 (49). С. 7-17.

157

STUDYING THE CONDITION OF GREEN PLANTATIONS ON THE

TERRITORY OF SQUARE ULAN-UDE A.A. Ievskaya, T.M. Korsunova, E.G. Imeskenova,

Buryat State Agricultural Academy named after V.R. Filippov, сandidate of agricultural sciences, associate professor , Ulan-Ude, Russia

roza01191@mail.ru

Abstract. The article presents data on the inventory of urban greenery of public gardens in Ulan-Ude. In the studied areas, the species composition of trees and shrubs was identified, biometric indicators were determined, the vital status of green spaces was assessed, and the main factors of its attenuation were identified.

Keywords: inventory, green areas, species composition, environmental assessment, category of state, sustainability.

References

1.Bogovya I.O. Gardening of populated places: study guide for universities / I.O. Godly, B.C. Theodoron. M.: Agropromizdat, 1990. 239 p.

2.Instructions for the inventory and certification of urban green areas / Comp.: GP. Zherebtsova [et al.]. - M.: PrimaM, 2002. - 21 p.

3.The rules for the inventory and certification of green areas in cities of the Russian Federation / GUP Academy of public utilities. K. D. Pamfilova. - M.: 2004. - 40 p.

4.Order of the Gosstroy of the Russian Federation of December 15, 1999 No. 153 “On approval of the Rules for the creation, protection and maintenance of greenery in cities of the Russian Federation”.

5.Kulakova S.A. Assessment of the state of green spaces of the city // Geographic Gazette, 2012. Vol. 23, No. 4. P. 34-32.

6.Ievskaya, A.A., Korsunova, T.M, Imeskenova, E.G. Assessment of the current state of trees and shrubs in Ulan-Ude public gardens // Materials of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the 65th anniversary of the Faculty of Agronomy of the Buryat State Agricultural Academy named after V.R. Filippova: a collection of articles: Modern technologies in agronomy, forestry and methods of soil fertility regulation. - Ulan-Ude: Publishing House of BSAA, 2017. P. 78-85.

7.Vorobyova A.A., Imeskenova E.G., Korsunova T.M. On the inventory of greenery of the city of UlanUde // Proceedings of the XII International Scientific and Practical Conference: Agrarian Science to Agriculture: a collection of articles: in 3 books. - Barnaul: RIO Altai GAU, 2017. Kn-2. Pp. 411-413.

8.Bessmolnaya, M.Y., Imeskenova, E.G., Tatarnikova, V.Y., Kisova, S.V., Polomoshnova, N.Y., Angapova, N.V. Assessment of the state of green spaces in the squares of Ulan - Ude // Bulletin of the Novosibirsk State Agrarian University. 2018. No. 4 (49). Pp. 7-17.

УДК 631.417: 628.3(470.53)

ЛАБИЛЬНОЕ ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ АГРОЛАНДШАФТОВ

М.А. Кондратьева, ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия, e-mail: pochva@pgsha.ru

Аннотация. Изучено содержание лабильных форм органических веществ в дерново-подзолистых почвах агроландшафтов. Наибольшее количество лабильных компонентов органического вещества (ЛОВ) извлекается из почв щелочной пирофосфатной и 0,1 н NaOH вытяжками 0,60-1,29 и 0,31-1,53% от массы почвы соответственно. Нейтральная пирофосфатная вытяжка извлекает 40-50% углерода гумуса. Количество углерода, экстрагируемое горячей водой, на порядок ниже,

158

чем в предыдущих вытяжках – 0,06-0,15% от массы почвы. На пашне содержание лабильных форм органических веществ во всех вытяжках выше под многолетними травами, чем под овсом. В новообразованном гор. А1 на залежи количество ЛОВ увеличивается. На смытых почвах содержание ЛОВ как в пахотных, так и в старопахотных горизонтах снижается.

Ключевые слова: лабильное органическое вещество, дерново-подзолистые почвы, агроландшафты.

Интенсивное использование почв в сельском хозяйстве приводит к снижению их плодородия. Основная опасность заключается в том, что при недостаточном поступлении в почву растительных остатков снижается содержание лабильной части органического вещества (ЛОВ), определяющей важнейшие агрономические свойства и эффективное плодородие почв. В этом контексте количественный и качественный учет агрономически активной группы гумусовых веществ приобретает немаловажное значение.

Цель работы – изучить содержание лабильных форм органических веществ в дерново-подзолистых почвах агроландшафтов, извлекаемых различными экстрагентами.

Объекты и методы исследований. Исследования проведены в 2016 году на территории хозяйства ООО «Полесье» в Лысьвенском городском округе Пермского края. Свойства почвы изучались на угодьях: пашня под многолетними травами (разрез 5), овсом (раз. 4); залежь (разрезы 1 и 2). Время прекращения агрогенного воздействия на залежи составляет 10-15 лет.

Агрохимические исследования проводили по общепринятым методикам. В настоящее время не существует единого унифицированного метода фракционирования гумусовых веществ, входящих в состав активных компонентов почвенного гумуса. Для этих целей принято использовать водные, щелочную и нейтральную пирофосфатные вытяжки [1-4]. Оптимальные значения содержания легко трансформируемого органического вещества находятся в интервале 0,3-0,7 % [4]. Лабильные формы органических веществ определяли в серии вытяжек: 0,1 М NaOH [1], 0,1М Na4P2O7 (pH 07) [3], 0,1М Na4P2O7+0,1М NaOH (pH 12). Определение во-

дорастворимого органического вещества по методике Почвенного института В.В. Докучаева.

Результаты исследований. Почвы на исследуемых угодьях представлены подтипом дерново-подзолистых. По степени выраженности подзолистого процесса эти почвы относятся к подтипу дерново-слабоподзолистых. Почвообразующими породами для них служат элювии коренных пород - глинистых сланцев и известняков. От материнской породы почвы унаследовали щебнистость профиля и тяжелый гранулометрический состав: глинистый для почв на элювии глинистых сланцев, и тяжелосуглинистый для почв на элювии известняков. Преобладание склоновых земель способствует развитию водной эрозии и, как следствие, смытости данных почв.

Мощность пахотного слоя составляет 20-30 см. В постагрогенных почвах отчетливо выделяется морфологическое разделение пахотного слоя на подгори-

159

зонты пахотный и старопахотный. В разрезе 1 над старопахотным горизонтом выделен новообразованный гумусо-аккумулятивный горизонт А1.

Интенсивного вовлечения данных почв в сельскохозяйственный оборот и отсутствие агрохимических мелиораций обуславливают высокую кислотность в пахотном слое с рН 3,9-4,2. В залежных почвах рНKCl несколько выше 4,0-4,7. Емкость катионного обмена в Апах обрабатываемых почв изменяется от 22 до 24 мгэкв./100 г. В залежных почвах ЕКО ниже 17-23 мг-экв./100 г. степень насыщенности основаниями 59 - 73%. Содержание элементов питания варьирует от низких до средних значений. В старопахотных горизонтах залежных почв (разрезы 1 и 2) содержание подвижных форм фосфора сильно варьирует в пределах 21-98 мг/кг почвы, подвижного калия – 48-60 мг/кг почвы. На пашне показатели подвижного фосфора варьируют в диапазоне 37-82 мг/кг, подвижного калия 35-68 мг/кг.

Содержание гумуса в А´пах на залежных почвах колеблется в пределах 1,8- 3,1 %, на пашне в А пах 2,2-4,1 %. На содержание гумуса влияет смытость почв.

Таблица 1

Содержание подвижного углерода

 

 

 

 

 

 

 

Содержание углерода в вытяжках, %

 

 

разреза

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1М Na4P2O7

 

0,1М Na4P2O7

 

 

 

ВОВ

 

0,1 н NaOH

 

+0,1NaOH (pH

Горизонт,

Собщ.,

 

(pH 07)

 

 

 

 

 

 

 

 

12)

 

см

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от мас-

 

 

 

от мас-

 

от мас-

 

 

от мас-

 

 

 

 

 

от

 

от

от

 

от

 

 

 

сы

 

 

сы

сы

 

сы поч-

 

 

 

 

 

Собщ

 

Собщ

Собщ

 

Собщ.

 

 

 

 

почвы

 

 

почвы

почвы

 

вы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разрез 1 - Пд

(залежь)

 

 

 

 

1

А1, 0-5

1,79

 

0,076

 

4,2

 

0,84

47

0,69

39

 

0,86

48

А´пах 15-30

1,51

 

-

 

-

 

0,63

42

0,54

36

 

0,56

37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разрез 2 - Пд↓ (залежь)

 

 

 

 

 

2

А пах 0-25

1,03

 

0,061

 

5,9

 

0,31

30

0,53

51

 

0,61

59

А2В1 25-39

0,42

 

-

 

-

 

0,18

43

0,33

79

 

0,23

58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разрез 4 -

Пд ОК ↓ (пашня, овес)

 

 

 

 

4

А пах 0-26

1,26

 

0,068

 

5,3

 

0,66

52

0,53

42

 

0,70

56

А2В1 26-32

1,16

 

-

 

-

 

0,44

38

0,43

37

 

0,45

39

 

 

 

 

 

 

 

 

Разрез 5 -

Пд ОК(пашня, многолетние травы)

 

 

 

 

5

А пах 0-28

2,53

 

0,150

 

5,9

 

1,53

60

0,94

37

 

1,29

51

 

А2 В128-36

1,69

 

-

 

-

 

0,65

38

0,66

39

 

0,79

47

По экстрагирующей силе вытяжки, извлекающие лабильные формы органических веществ, образуют ряд: щелочная пирофосфатная вытяжка > 0,1 н NaOH > нейтральная пирофосфатная вытяжка > экстракция горячей водой (табл. 1). Рассчитанные коэффициенты корреляции между компонентами ЛОВ и Сорг. свидетельствуют о тесной связи показателей (r=0,82-0,96). При этом наименьшие значения показателя r=0,82 установлены для водорастворимого органического вещества.

Щелочной пирофосфатной вытяжкой извлекается наибольшее количество углерода, составляющее в среднем 40-60 % от его общего содержания. С глубиной доля ЛОВ в составе Сорг. несколько снижается.

Близкие значения ЛОВ получены с помощью 0,1 н NaOH, которая позволяет извлекать новообразованные гумусовые соединения и гумусовые кислоты, не-

160

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]