CC BY
57
УДК 632.51
В.Е. Ториков, доктор сельскохозяйственных наук ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» А.Е. Сорокин, кандидат сельскохозяйственных наук АНО ВПО ЦС РФ «Российский университет кооперации»
ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ СОРНЯКОВ В ЦЕНТРАЛЬНОМ РЕГИОНЕ РОССИИ
Рассмотрены вопросы элементного состава сорняков (их зеленой массы), определенные в период до образования семян. Проанализированы десять сорняков, наиболее распространенных в Центральном регионе России, выявлена элементофильность этих сорняков, определены коэффициенты накопления элементов в зеленой массе сорняков.
Ключевые слова: элементы
Questions of the elemental composition of weeds (their green weight) as defined in the period before the formation of seeds in this article. Analyzed ten weeds common in the Central region of Russia revealed elementofilnost these weeds, the coefficients of their accumulation in the green mass of weeds.
сорняки, коэффициенты, Key words: elements, weeds, rates, accumulation.
накопление.
Часть минеральных элементов, находящихся в почве и вносимых с минеральными и органическими удобрениями, используется не культурными растениями, а сорным компонентом,
присутствующим в агрофитоценозе. Используя картограммы, можно прогнозировать развитие сорняков, и уничтожая их, снижать дозы применения минеральных удобрений, что будет способствовать оздоровлению экологической ситуации в регионе. Помимо этого, зеленую массу сорняков до образования семян можно использовать для балансировки состава органических удобрений путем высушивания сорных растений и внесения сухой массы в навоз или компост.
В процессе выращивания сельскохозяйственных культур, которые находятся в одном фитоценозе с сорными растениями, очень важно знать содержание элементов питания в последних, и какую часть они потребляют в среднем с культурами. Для этого были определены коэффициенты накопления сорняками минеральных элементов по сравнению с их исходным состоянием в почве.
Материалы и методика исследований Исследования были проведены в многолетнем стационарном опыте Брянской государственной сельскохозяйственной академии. Элементный состав зеленой массы сорняков определялся во Всероссийском НИИ минерального сырья имени Н. М Федоровского (аналитический сертификационный центр) с использованием масс-спектрального и атомно-эмиссионного с индуктивно связанной плазмой. Сделать математическую обработку данных не представляется возможным, поскольку данные поступили из ВНИИ минерального сырья усредненные.
Результатыы и их обсуждение На рисунках 1-2 отражено содержание макро- и мезоэлементов в зеленой массе сорняков.
Содержание макроэлементов в различных видах сорняков очень сильно отличается. К натриефильным сорнякам, исходя из полученных результатов, можно отнести три из рассматриваемых десяти видов: трехреберник непахучий (150 мг/кг), щетинник сизый (180 мг/кг), куриное просо (220 мг/кг), к фосфорофильным - трехреберник непахучий (3800 мг/кг) и марь белую (3500 мг/кг), калиефильным -вьюнок полевой (27000 мг/кг), марь белую (33000 мг/кг), куриное просо (43000 мг/кг) и щетинник сизый
(38000 мг/кг), к кальциефильным - бодяк полевой и марь белую (по 21000 мг/кг).
Бодяк полевой
Осот полевой
S Пырей
g ползучий я й
и Трехреберник Q непахучий ^ ' 5
Вьюнок полевой
Марь бела
Щетинник сизый
Куриное просо
--2
Щирица запрокинутая
Пикульник красивый
1 Mg 2
Сорняки P 3 S 4 ■
Si 5 ■
Fe
Рисунок 1 - Содержание магния, фосфора, серы, кремния и железа в зеленой массе сорняков, мг/кг
Бодяк полевой Осот полевой
о Пырей
§ ползучий й
о.
^Трехреберник Qнепахучий
Щетинник сизый
Куриное просо
Щирица запрокинутая
Пикульник полевой Марь белая красивый
Сорняки - К Са
Рисунок 2 - Содержание калия и кальция в сорняках, мг/кг
По содержанию микроэлементов сорняки так же сильно различаются. Результаты определения отражены на рисунках 3-4.
Вестник ОрелГАУ 1'(11)
Научное обеспечение развития земледелия
Бодяк полевой Осот полевой
Пырей ползучий
я я
й *
он
«
о
о
Трехреберник. непахучий ^
3 5
Мыопок полевой
Марь белая
Щетинник сизый 4
Куриное просо
Щирица запрокинутая
Пикульник красивый
2
Сорняки
1— Со 2 — РЬ 3 N1 4 Си 5 — Мо
Рисунок 3 - Содержание кобальта, никеля, свинца, меди и молибдена в зеленой массе сорняков, мг/кг
Бодяк полевой Осот полевой
Пырей ползучий
^ Трехреберник
«
о О
непахучии
5
Вьюнок ^ полевой 3Марь белая.
Щетинник сизый
куриное просо
Щирица запрокинутая
Пикульник ^ красивый
Сорняки
1 — В 2 —Мп 3 7п 4 Ва 5 — № Рисунок 4 - Содержание бора, марганца, цинка, натрия и бария в зеленой массе сорняков, мг/кг
Бор накапливается в значительных количествах (14 - 19 мг/кг) бодяком полевым, осотом полевым, вьюнком полевым, марью белой, пикульником красивым и щирицей запрокинутой. Марганец содержится в больших количествах (110-270 мг/кг) в пырее ползучем, трехребернике непахучем, мари белой, курином просо, пикульнике красивом и щетиннике сизом. Кобальтом богаты (>1 мг/кг) пырей ползучий, марь белая, вьюнок полевой и щетинник сизый. Содержание ванадия определено у всех сорняков меньше 1 мг/кг, а селена - меньше 0,4 мг/кг.
Медь в значительных количествах (6,6-15 мг/кг) содержится в растениях бодяка полевого, трехреберника непахучего, вьюнка полевого и щетинника сизого. Цинк наиболее сильно концентрируется (82-290 мг/кг) в бодяке полевом, пырее ползучем и щетиннике сизом. Молибден содержится преимущественно в однолетних сорных растениях (трехреберник непахучий, марь белая, пикульник красивый, щирица запрокинутая, куриное просо и щетинник сизый — 0,36-0,47 мг/кг). Барий в
самых высоких количествах (47-160 мг/кг) в пырее ползучем, мари белой и пикульнике красивом.
Самыми активными концентрирующими микроэлементы сорняками являются марь белая, пырей ползучий, трехреберник непахучий. Большинство перечисленных микроэлементов относится к классу важных металлов, а значение по концентрации их в сорных растениях к концентрации их в культурных растениях позволяет решить проблему эффективного использования тех или иных мероприятий по оздоровлению агрофитоценозов.
На рисунках 5-6 представлены данные по содержанию в сухой органической массе сорняков токсичных веществ: алюминию, кадмию, мышьяку; свинец для четкости отображения показан на рисунке 3. Обращает на себя внимание то, что различия разных видов сорных растений по этому показателю очень существенные. Из полученных данных следует, что пырей ползучий, марь белая, щетинник сизый по алюминию, бодяк полевой, трехреберник непахучий по кадмию, щетинник сизый по мышьяку, марь белая, пырей ползучий по свинцу могут в некоторой мере очищать почву, если их удалять с поля вместе с соломой зерновых культур.
Бодяк полевой
Осот полевой
я
® Пырей
^ ползучий «
о
о
Трехреберник' непахучий
Щетинник сизый
Куриное просо 2
~~ 1 Щирица запрокинутая
Вьюнок Пикульник
полевой Марь белая крас™ый
Сорняки 1 — са 2 ля
Рисунок 5 - Содержание кадмия и мышьяка в основных сорняках посевов яровых зерновых и кормовых бобов, мг/кг
Бодяк полевой Осот полевой
И
Пырей
§ ползучий и
Трехреберник непахучий
Щетинник сизый
Куриное просо
Щирица запрокинутая
Пикульник Марь белая красивый
Л1
Рисунка 6 - Содержание алюминия в зеленой массе сорняков, мг/кг
Результаты анализов свидетельствуют, что высокое содержание алюминия характерно для пырея ползучего, щетинника сизого и мари белой, соответственно 1400, 1600 и 1000 мг/кг, кадмий в большей степени содержится в пырее ползучем, бодяке полевом и в особенности в мари белой - 7,2, 4,8 и 17,0 мг/кг.
Рассматривая классы загрязнителей, следует учитывать, что поведение химических элементов, относящихся к группе тяжелых металлов, будет подчиняться общим закономерностям,
установленным для поведения микроколичеств загрязняющих веществ в почве. При анализе обычно выделяются две группы факторов - в первую объединяют естественные геохимические процессы, определяющие поведение химических токсинов в почве и их переход в растение, а во вторую -факторы, связанные с деятельностью человека, в частности, в сельском хозяйстве с проведением агротехнических и агрохимических мероприятий, которые изменяют темпы миграции загрязнителей по сельскохозяйственным цепочкам. Степень влияния этих процессов будет зависеть от почвенно-климатических условий, зональных особенностей ведения сельскохозяйственного производства и видового состава агроценозов.
нами были определены коэффициенты накопления элементов минерального питания в сорняках по сравнению с почвой (табл. 1), где эти элементы были также определены [1].
элементов питания в зеленой массе сорняков по сравнению с другими сравниваемыми сорняками. Бодяк полевой в большей мере содержит следующие элементы: магний, серу, кремний, кальций, медь, бор, кадмий и свинец; осот полевой - бор и кадмий; пырей ползучий - кремний, железо, кобальт, марганец, барий, мышьяк, алюминий и свинец; трехреберник непахучий - магний, фосфор, сера, кремний, медь, молибден, марганец, натрий, кадмий и мышьяк; вьюнок полевой - марганец, кремний, калий, кобальт, медь и бор; марь белая - марганец, фосфор, сера, кремний, железо, калий, кальций, кобальт, медь, молибден, бор, марганец, барий, мышьяк, алюминий и свинец; пикульник красивый - молибден, бор, марганец и барий; куриное просо - магний, фосфор, кремний, калий, молибден, марганец, натрий; щирица запрокинутая - молибден, бор; щетинник сизый -магний, фосфор, железо, калий, кобальт, медь, молибден, марганец, натрий, мышьяк, алюминий, свинец.
Коэффициент накопления в некоторых случаях превышал единицу, что говорит о том, что данные элементы присутствуют в значительной мере в семенах сорняков или они потребляются из внесенных удобрений, особенно, это касается цинка в мари белой. Превышения отмечались по цинку у бодяка полевого, мари белой, пырею ползучему, ромашке непахучей, щетиннику сизому и щирице запрокинутой, по кадмию - по бодяку полевому и ромашке непахучей, по меди - по ромашке непахучей.
Литература
1. Сорокин, А.Е. Влияние технологии возделывания яровой пшеницы, ячменя и кормовых бобов на агрохимические свойства почвы [Текст]/ А.Е. Сорокин // Плодородие. - 2010. - №3. - С. 24-25
Таблица 1 - Коэффициенты накопления микроэлементов в сорняках
Сорняки Со N1 Си 7п са Ля
Бодяк полевой 0,13 0,33 0,49 1,71 1,25 0,03
Вьюнок полевой 0,18 0,45 0,53 0,71 0,25 0,03
Куриное просо 0,1 0,33 0,38 0,69 0,39 0,03
Марь белая 0,25 0,43 0,48 8,29 0,64 0,08
Осот полевой 0,06 0,18 0,2 0,54 0,75 0,02
Пикульник красивый 0,06 0,24 0,3 0,69 0,14 0,03
Пырей ползучий 0,21 0,36 0,39 2,6 0,23 0,07
Ромашка непахучая 0,08 0,36 1,11 1,46 1,04 0,06
Щетинник сизый 0,28 0,57 0,61 2,34 0,39 0,18
Щирица запрокинутая 0,08 0,17 0,23 0,49 0,39 0,02
Так как по сорнякам составлялась объединенная проба со всех полей, то для расчета коэффициентов были взяты усредненные значения содержания микроэлементов по всем исследуемым полям.
В большинстве случаев коэффициенты накопления не превышали единицы, однако в некоторых случаях превышения имели место, что говорит о том, что данные элементы присутствуют в значительной мере в семенах сорняков или они потребляются из внесенных удобрений, особенно, это касается цинка в мари белой. Превышения отмечались по цинку у бодяка полевого, мари белой, пырею ползучему, ромашке непахучей, щетиннику сизому и щирице запрокинутой, по кадмию - по бодяку полевому и ромашке непахучей, по меди - по ромашке непахучей.
Выводы
Проанализировав полученные данные, можно сделать заключение о наибольшем накоплении
