esoilБюллетень Почвенного института имени В.В. ДокучаеваDokuchaev Soil Bulletin0136-16942312-4202V.V. Dokuchaev Soil Science Institute10.19047/0136-1694-2020-105-91-108esoil-578Research ArticleСтатьиБаланс элементов в системе “агрочернозем глинисто-иллювиальный – сельскохозяйственные растения” на Плавском плато (Тульская область России)The balance of elements in the system “Luvic Chernozems – agricultural plants” on the Plavsk upland (Tula region of Russia)https://orcid.org/0000-0001-7094-7230ШопинаО. В.ShopinaO. V.

Географический факультет, кафедра геохимии ландшафтов и географии почв, техник 

119991, Москва, Ленинские горы, 1

1 Leninskie Gori, Moscow 119234

olashopina@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-4309-2809СеменковИ. Н.SemenkovI. N.

Географический факультет, кафедра геохимии ландшафтов и географии почв, с.н.с. 

119991, Москва, Ленинские горы, 1

1 Leninskie Gori, Moscow 119234

semenkov@geogr.msu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8179-8074ПарамоноваТ. А.ParamonovaT. A.

Факультет почвоведения, кафедра радиоэкологии и экотоксикологии, старший преподаватель 

119991, Москва, Ленинские горы, 1

1 Leninskie Gori, Moscow 119234

tparamonova@soil.msu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0511-2269КомиссароваО. Л.KomissarovaO. L.

Факультет почвоведения, кафедра радиоэкологии и экотоксикологии, аспирант 

119991, Москва, Ленинские горы, 1

1 Leninskie Gori, Moscow 119234

komissarova-olga93@yandex.ruМГУ им. М.В. Ломоносова; ЦСП ФМБА РоссииРоссияLomonosov Moscow State UnivercityRussian FederationМГУ имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UnivercityRussian Federation202025122020010591108Copyright © Шопина О.В., Семенков И.Н., Парамонова Т.А., Комиссарова О.Л., 20212021Шопина О.В., Семенков И.Н., Парамонова Т.А., Комиссарова О.Л.Shopina O.V., Semenkov I.N., Paramonova T.A., Komissarova O.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.esoil.ru/jour/article/view/578

На территории Плавского плато (Тульская область), подверженного интенсивному воздействию промышленности (в 40 км находится г. Щекино с заводом по производству азотных удобрений и ТЭЦ, в 60 км – г. Тула с крупными металлургическими предприятиями, в 70 км – г. Новомосковск с несколькими химическими предприятиями и ГРЭС) и сельского хозяйства, исследованы запасы химических элементов в трех агроценозах (пшеницы, сои, козлятниково-кострецовой травосмеси) для оценки интенсивности перехода элементов (K, P, S, Mg, Ca, Si, Na, Fe, Al, Mn, Zn, Ba, Cu, Sr, Ti, Mo, As, Zr, Pb, Co, Ni, V, Cr) из агрочерноземов глинисто-иллювиальных в сельскохозяйственные растения. Валовое содержание элементов в почвах определено рентген-флуоресцентным методом. Элементный состав растений (после автоклавного разложения смесью концентрированных азотной кислоты и перекиси водорода) и содержание подвижных форм (извлекаемых ацетатно-аммонийным буфером с рН 4.8) элементов в почве оценено атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой. Общие запасы элементов в 10-сантиметровом слое почв максимальны для Si (40 ± 4 кг/м2), Al (7.0 ± 0.8 кг/м2) и Fe (3.4 ± 0.3 кг/м2), подвижных форм – для Ca (570 ± 48 г/м2), Mg (43 ± 4 г/м2), K (22 ± 6 г/м2). В растениях основные запасы (г/м2) элементов (K, P, S, Mg, Si, Mn, Zn, Ba, Cu, Mo) сконцентрированы в надземной части. Наиболее активно растения поглощают подвижные формы K, P, Ti, Mo, As, Zr, V. На основе ресурсного метода оценки качества почв изученные агрочерноземы характеризуются низким уровнем загрязнения Ni, умеренным запасом подвижных форм K при недостатке подвижного P.

биогеохимиязагрязнение почвпотенциально токсичные элементытяжелые металлы и металлоидыкачество сельскохозяйственной продукциибиологическое поглощениеСреднерусская возвышенностьbiogeochemistrysoil pollutionpotentially toxic elementsheavy metals and metalloidsquality of agricultural productsbiological absorptionCentral Russian UplandПолевые работы выполнены в рамках исследований кафедры радиоэкологии и экотоксикологии факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова “Биогеохимия радионуклидов и экотоксикантов”. Элементный состав растений и содержание подвижных форм в почвах определены в рамках проекта РНФ № 17-77-20072.Field work was carried out as a part of research by the Department of Radioecology and Ecotoxicology, Faculty of Soil Science, Lomonosov Moscow State University, “Biogeochemistry of Radionuclides and Ecotoxicants”. The elemental composition of plants and the content of mobile forms in soils were determined in the framework of the project No. 17-77- 20072 of the Russian Sience Foundation.ReferencesАринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970, 488 с.Arinushkina E.V., Rukovodstvo po himicheskomu analizu pochv (A manual on chemical analysis of soils), Moscow: Moscow State University, 1970, 488 p.Арляпов В.А., Волкова Е.М., Нечаева И.А., Скворцова Л.С. Содержание тяжелых металлов в почве как индикатор антропогенного загрязнения Тульской области // Известия Тульского гос. университета. Естественные науки. 2015. № 4. С. 194–204.Arlyapov V.A., Volkova Ye.M., Nechayeva I.A., Skvortsova L.S., Soderzhaniye tyazholykh metallov v pochve kak indikator antropogennogo zagryaz-neniya Tul'skoy oblasti (The content of heavy metals in the soil as an indicator of anthropogenic pollution of the Tula region), Izvestiya Tul'skogo Gos. Universiteta, Yestestvennyye nauki, 2015, No. 4, pp. 194–204.Баргальи Р. Биогеохимия наземных растений. М: ГЕОС, 2005. 457 с.Bargal'i R., Biogeokhimiya nazemnykh rastenii (Biogeochemistry of terrestrial plants), Moscow: GEOS, 2005, 457 p.Ильин В.Б. Биогеохимия и агрохимия микроэлементов (Mn, Cu, Mо) в южной части Западной Сибири. Новосибирск: Сибирское отделение РАН, 1973. 401 с.Il'in V.B., Biogeokhimiya i agrokhimiya mikroelementov (Mn, Cu, Mo, v) v yuzhnoi chasti Zapadnoi Sibiri (Biogeochemistry and agrochemistry of trace elements (Mn, Cu, Mo) in the southern part of Western Siberia), Novosibirsk: Sibirskoe otdelenie RAN, 1973, 401 p.Ковалевский А.Л. Основные закономерности формирования химического состава растений // Биогеохимия растений: тр. Бурят. ин-та ест. наук. Улан-Удэ: Бурятское книжное изд-во, 1969. С. 6–28.Kovalevskii A.L., Osnovnye zakonomernosti formirovaniya khimicheskogo sostava rastenii (The main laws of the formation of the chemical composition of plants), In: Biogeokhimiya rastenii (Biogeochemistry of plants): tr. Buryat. in-ta est. nauk, Ulan-Ude: Buryatskoe knizhnoe izd-vo, 1969, pp. 6–28.Колесников М.П. Формы кремния в растениях // Успехи биологической химии. 2001. №. 41. С. 331–332.Kolesnikov M.P., Formy kremniya v rasteniyakh (Forms of silicon in plants), Uspekhi biologicheskoi khimii, 2001, No. 41, pp. 331–332.Радов А.С., Пустовой И.В., Корольков А.В. Практикум по агрохимии. М: Колос, 1971. 335 с.Radov A.S., Pustovoi I.V., Korol'kov A.V., Praktikum po agrokhimii (Workshop on agrochemistry), Moscow: Kolos, 1971, 335 p.Рамазанова Н.И., Ахмедова З.Н. Круговорот микроэлементов в посевах пшеницы на лугово-каштановой почве // Вестник Дагестанского государственного университета. 2010. № 6. С. 63–67.Ramazanova N.I., Akhmedova Z.N., Krugovorot mikroelementov v posevakh pshenitsy na lugovo-kashtanovoi pochve (The microelements cycle in wheat crops on kastanozems), Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo universiteta, 2010, No. 6, pp. 63–67.Рыжих Л.Ю., Липатников А.И. Расчеты доз применения минеральных удобрений в севооборотах. Казань: Казанский университет, 2018. 19 с.Ryzhikh L.Yu., Lipatnikov A.I., Raschety doz primeneniya mineral'nykh udobrenii v sevooborotakh (Calculations of the doses of mineral fertilizers in crop rotation), Kazan: Kazan University, 2018, 19 p.Ряховский А.В., Ярцев Г.Ф. Содержание и запасы химических элементов в пахотном слое основных типов и подтипов почв Оренбургской области // Известия Ориенбургского государственного университета. 2006. Т. 2. № 10. С. 108–109.Ryakhovsky A.V., Yartsev G.F., Soderzhaniye i zapasy khimicheskikh ele-mentov v pakhotnom sloye osnovnykh tipov i podtipov pochv Orenburgskoy oblasti (Content and stocks of chemical elements in the arable layer of the main types and subtypes of soils in the Orenburg region), Izvestiya Orienburgskogo gosudarstvennogo universiteta, 2006, Vol. 2, No. 10, pp. 108–109.Смагин А.В., Шоба С.А., Макаров О.А. Экологическая оценка почвенных ресурсов и технологии их воспроизводства (на примере г. Москвы). М: Издательство Московского университета, 2008. 360 с.Smagin A.V., Shoba S.A., Makarov O.A., Ekologicheskaya otsenka pochvennykh resursov i tekhnologii ikh vosproizvodstva (na primere g. Moskvy) (Environmental assessment of soil resources and technologies for their reproduction (on example of Moscow), Moscow: Moscow state university, 2008, 360 p.Сулейманов С.Р., Низамов Р.М. Хозяйственный вынос, коэффициенты использования элементов питания подсолнечником в зависимости от применения биопрепаратов // Вестник Казанского ГАУ. 2015. Т. 2. № 36. С. 151–155.Suleimanov S.R., Nizamov R.M., Khozyaistvennyi vynos, koeffitsinty ispol'zovaniya elementov pitaniya podsolnechnikom v zavisimosti ot primeneniya bioprepratov (Household take-out, coefficients of using sunflower nutrition elements depending on the use of biological products), Vestnik Kazanskogo GAU, 2015, Vol. 2, No. 36, pp. 151–155.Шопина О.В., Семенков И.Н., Парамонова Т.А. Накопление тяжелых металлов и 137Cs в растительной продукции, выращиваемой на радиоактивно загрязненных черноземах Тульской области // Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 6. С. 48–53. DOI: 10.18412/1816-0395-2020-6-48-53.Shopina O.V., Semenkov I.N., Paramonova T.A., Nakoplenie tyazhelykh metallov i 137Cs v rastitel'noi produktsii, vyrashchivaemoi na radioaktivno zagryaznennykh chernozemakh Tul'skoi oblasti (The accumulation of heavy metals and 137Cs in plant products grown on radioactive contaminated chernozems of the Tula region), Ecology and Industry of Russia, 2020, Vol. 24, No. 6, DOI: 10.18412/1816-0395-2020-6-48-53.Boer J.L., Mulrooney S.B., Hausinger R.P. Nickel-dependent metalloenzymes // Arch. Biochem. Biophys. 2014. No. 544. P. 142–152. DOI: 10.1016/j.abb.2013.09.002.Boer J.L., Mulrooney S.B., Hausinger R.P., Nickel-dependent metalloenzymes, Arch. Biochem. Biophys., 2014, No. 544, pp. 142–152, DOI: 10.1016/j.abb.2013.09.002.Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plants. New York: CRC Press, 2011. 467 p.Kabata-Pendias A., Trace elements in soils and plants, New York: CRC Press, 2011, 467 p.Kabata-Pendias A., Szteke B. Trace elements in abiotic and biotic environments. New York: CRC Press, 2015. 391 p.Kabata-Pendias A., Szteke B., Trace elements in abiotic and biotic environments, New York: CRC Press, 2015, 391 p.Lavado R.S. Concentration of potentially toxic elements in field crops grown near and far from cities of the Pampas (Argentina) // Journal of Environmental Management. 2006. Vol. 80. No. 2. P. 116–119. DOI: 10.1016/j.jenvman.2005.09.003.Lavado R.S., Concentration of potentially toxic elements in field crops grown near and far from cities of the Pampas (Argentina), Journal of Environmental Management, 2006, Vol. 80, No. 2, pp. 116–119, DOI: 10.1016/j.jenvman.2005.09.003.Liu G., Yu Y., Hou J., Xue W., Liu X., Liu Y., Wanhua W., Ahmed A., Tasawar H., Zhengtao L. An ecological risk assessment of heavy metal pollution of the agricultural ecosystem near a lead-acid battery factory // Ecol. Indic. 2014. No. 47. P. 210–218. DOI: 10.1016/j.ecolind.2014.04.040.Liu G., Yu Y., Hou J., Xue W., Liu X., Liu Y., Wanhua W., Ahmed A., Tasawar H., Zhengtao L., An ecological risk assessment of heavy metal pollution of the agricultural ecosystem near a lead-acid battery factory, Ecol. Indic., 2014, No. 47, pp. 210–218, DOI: 10.1016/j.ecolind.2014.04.040.Overesch M., Rinklebe J., Broll G., Neue H.U. Metals and arsenic in soils and corresponding vegetation at Central Elbe river floodplains (Germany) // Environ. Pollut. 2007. Vol. 145. No. 3. P. 800–812. DOI: 10.1016/j.envpol.2006.05.016.Overesch M., Rinklebe J., Broll G., Neue H.U., Metals and arsenic in soils and corresponding vegetation at Central Elbe river floodplains (Germany), Environ. Pollut., 2007, Vol. 145, No. 3, pp. 800–812, DOI: 10.1016/j.envpol.2006.05.016.Wang L., Yin X., Gao S., Jiang T., Ma C. In vitro oral bioaccessibility investigation and human health risk assessment of heavy metals in wheat grains grown near the mines in North China // Chemosphere. 2020. No. 252. P. 1–6. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.126522.Wang L., Yin X., Gao S., Jiang T., Ma C., In vitro oral bioaccessibility investigation and human health risk assessment of heavy metals in wheat grains grown near the mines in North China, Chemosphere, 2020, No. 252, pp. 1–6, DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.126522.Zhang T., Xu W., Lin X., Yan H., Ma M., He Z. Assessment of heavy metals pollution of soybean grains in North Anhui of China // Sci. Total Environ. 2019. No. 646. P. 914–922. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.07.335.Zhang T., Xu W., Lin X., Yan H., Ma M., He Z., Assessment of heavy metals pollution of soybean grains in North Anhui of China, Sci. Total Environ., 2019, No. 646, pp. 914–922, DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.07.335.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.