CC BY
28Процессы и машины агроинженерных систем
УДК 631.12 Код ВАК 05.20.01
ТЕСТИРОВАНИЕ И ДЕЗАКТИВАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ ОТ ГЕРБИЦИДНЫХ ОСТАТКОВ
К.М. Потетня1*, А.А. Садов1
1 ФГБОУ ВО Уральский ГАУ, Екатеринбург, Россия
* E-mail: [email protected]
Аннотация. В данной статье рассмотрен вопрос тестирования и дезактивации почвы, перенасыщенной гербицидами после предыдущего урожая.
Остатки гербицидов (таких как атразин и симазин), замещенных гербицидов мочевины могут сохраняться в почве в течение месяцев. Гербицидные метки включают интервалы вращения или возврата растений для многих культур, но часто целесообразно определить, присутствуют ли вредные остатки в почве перед посадкой
Применяется два основных варианта тестирования остатков гербицидов в почве. Первый вариант - отправить образец почвы в лабораторию для анализа. Химические проверки выполняются многими лабораториями для широкого спектра гербицидов. Второй заключается в проведении биоанализа путем посадки интересующих культур в почву.
В работе расматривается вопрос применения активированного угля в качестве обработки почвы от остатков гербицидов от предыдущих культур, разливов или изменений в севооборотах.
Эффективность дезактивации зависит от содержания органического вещества и физического состояния почвы, активности гербицида и чувствительности культуры. Эта обработка будет работать для некоторых гербицидов лучше, чем для других.
Ключевые слова: гербициды, уголь, древесный уголь, активированный уголь, атразин, триазин, углерод, почва, деактивация.
TESTING AND DEACTIVATION OF CONTAMINATED SOILS FROM HERBICIDAL
RESIDUES K.M. Potetniya1* A.A. Sadov1
1 FSBEI HE Ural SAU, Ekaterinburg, Russia
* E-mail: [email protected]
Abstract. This article discusses the issue of testing and decontamination of soil oversaturated with herbicides after the previous harvest.
Herbicide residues (such as atrazine and simazine), substituted urea herbicides can persist in the soil for months. Herbicide tags include rotation or return intervals for many crops, but it is often useful to determine if harmful residues are present in the soil before planting
There are two main options for testing herbicide residues in soil. The first option is to send a soil sample to a laboratory for analysis. Chemical checks are performed by many laboratories for a wide range of herbicides. The second is to conduct bioanalysis by planting the crops of interest in the soil.
The paper considers the issue of using activated carbon as a soil treatment from herbicide residues from previous crops, spills or changes in crop rotations.
The effectiveness of decontamination depends on the content of organic matter and the physical condition of the soil, the activity of the herbicide and the sensitivity of the crop. This treatment will work better for some herbicides than others.
Keywords: herbicides, coal, charcoal, activated carbon, atrazine, triazine, carbon, soil, deactivation.
Постановка проблемы (Introduction)
Остатки триазиновых гербицидов (таких как атразин и симазин), замещенных гербицидов мочевины (таких как линурон и диурон), клопиралида или фомесафена могут сохраняться в почве в течение месяцев. Гербицидные метки включают интервалы вращения или возврата растений для многих культур, но часто целесообразно определить, присутствуют ли вредные остатки в почве перед посадкой, особенно при посадке очень чувствительных культур или при аренде земли, даже когда соблюдаются инструкции по маркировке. Тестирование остатков гербицидов также может быть полезным при попытке определить причину неизвестного повреждения или провала урожая.
Методология и методы исследования (Methods)
Существует два основных варианта тестирования остатков гербицидов в почве. Первый вариант - отправить образец почвы в лабораторию для анализа. Химические проверки выполняются многими лабораториями для широкого спектра гербицидов. Однако лабораторный анализ может быть дорогостоящим, трудоемким и вводящим в заблуждение. Кроме того, прогнозирование потенциального ущерба, который может быть причинен остатками гербицидов, обнаруженными в результате лабораторного анализа почвы, является сложной задачей.
Другой вариант заключается в проведении биоанализа путем посадки интересующих культур в почву, собранную за несколько недель до запланированной даты посадки. Следующий пример специально предназначен для проверки остатков атразина в почве и поэтому использует овес в качестве индикаторного вида, поскольку овес очень чувствителен к атразину. Подобная тактика может быть использована для проверки остатков других гербицидов.
Тестирование остатков атразина в почве:
1. Закрепите представленный образец почвы от поля, которое, как вы подозреваете, содержит остаток атразина. Отбор проб из нескольких мест, как при сборе проб почвы, для определения
требований к удобрениям. Остаток атразина может быть обнаружен в пятнах поля. Выбирайте достаточно мест, чтобы избежать пропуска областей, которые могут содержать высокий остаток. Взять отдельные пробы из областей, где остатки могут быть избыточными. Всегда берите образец на всю глубину среза плуга, независимо от того, вспахано поле или нет. Помните, что анализ является настолько же надежным или презентующим, как и образцы. Для каждого анализируемого образца требуется около 4,5 кг почвы.
2. Анализируйте образцы в течение недели или двух после того, как они были собраны из поля. Если образцы не могут быть немедленно проанализированы, храните почву в холодном месте - по возможности в морозильной камере. Когда образцы хранят в помещении в теплых условиях, остаток атразина может быть потерян.
3. Если почва влажная, разложите ее и дайте высохнуть, чтобы ее можно было легко обработать. Если почва комковатая, раздавите комья размером с горох или пшеничное семя, но не измельчайте почву.
4. Добавление около 50% по объему крупнозернистого песка улучшит физическое состояние илистых и глинистых почв. Если добавляется песок, хорошо перемешайте его с почвой.
5. Добавьте около 0,5 г активированного угля на 2,5 г почвы или почвенно-песчаной смеси. Тщательно перемешайте углерод и почву. Углерод дезактивирует атразин или другие остатки гербицидов. Для сравнения, почва, обработанная таким способом, дает эквивалент почвы без остатка.
6. Частично заполните два контейнера почвой, не содержащей углерода, и два контейнера почвенно - углеродной смесью. Четыре контейнера должны вмещать примерно 0,5 л на 1 л каждый. Пробейте отверстия в нижней части контейнеров, чтобы обеспечить дренаж. Для этой цели вполне подходят жестяные банки, бумажные коробки.
7. Посадите от пяти до восьми семян овса (или семян интересующих видов овощей) в каждый контейнер; покройте семена примерно 1,3 см почвы. Смочите почву водой, но не насыщайте. После появления всходов прорежьте до трех растений, чтобы обеспечить максимальное поглощение или поглощение возможного остатка.
8. Поместите контейнеры туда, где они будут теплыми (примерно от 21°С до 23°С) и получать как можно больше солнечного света. Сильный источник света поможет развитию симптомов травмы атразином.
9. Симптомы травмы на рассаде должны появиться примерно через 3 недели после посадки. Если температура ниже 21°С, требуется больше времени. Поливайте растения экономно. Не позволяйте почве пересыхать.
10. Тяжелое повреждение триазином характеризуется поникшими листьями и гибелью листьев, которая распространяется от кончика листа к основанию. Гибель листьев указывает на значительное количество остатков в почве. Предельное содержание остатков будет тормозить рост
овса, не убивая листья. Задержку роста можно определить, сравнив рост овса в почве с углеродом. Овес, выращенный в почве с углеродом, должен быть нормальным и не должен показывать повреждения атразином или замедления роста, если только в образце почвы не содержится чрезвычайно высоких остатков атразина. Если у овса обнаруживаются какие-либо признаки поражения листьев или задержки роста, посадите устойчивую к атразину культуру на поле, с которого были получены образцы.
Результаты (Results)
Активированный уголь (или уголь) может уменьшить загрязнение гербицидами в определенных областях (сады, теплицы, газоны и т. д.), а также может быть использован в качестве корневого погружения для частичной защиты трансплантатов (помидоры, перец, клубника, декоративные растения и т. д.) от триазиновых или замещенных мочевиной гербицидов. Активированный уголь также может быть использован для смягчения последствий разливов пестицидов.
Другие гербициды, которые может дезактивировать углерод, включают трифлуралин Treflan), бромацил (Hyvar X), бензулид (Prefar), DCPA (Dacthal), дихлобенил (Casoron), EPTC (Eptam), 2,4-D, тербацил (sinbacil).
Активированный уголь, используемый в широком спектре применений в различных отраслях промышленности, производится путем нагревания или химической обработки органических веществ для создания пористой структуры. Это дает большую площадь поверхности в пределах относительно небольшого объема. Большинство продуктов с активированным углем очищаются кислотой и водой для удаления примесей и выпускаются как в гранулированном, так и в порошкообразном виде. Древесный уголь для наружных грилей не может быть измельчен для достижения тех же характеристик структуры пор, что и активированный уголь.
Полезность активированного угля основана, прежде всего, на его способности удерживать молекулы в своей обширной поровой структуре. Явление адсорбции может иметь место, как в газообразных, так и в жидкофазных системах. Адсорбция часто селективна, когда применяется к системам, содержащим более одного компонента, например, при использовании активированного угля в противогазах для удаления ядовитых паров и в качестве противоядия от проглоченных ядов.
Обсуждение и выводы (Discussion and Conclusion)
В некоторых садовых центрах есть упакованный активированный уголь, предназначенный для использования, описанного здесь. Активированный уголь широко используется в химической чистке и очистке воды. Обычно источники активированного угля можно быстро найти, выполнив поиск в интернете или обратившись в химчистку. Некоторые угли для химической чистки могут содержать добавки, которые сделают их непригодными. Активированный уголь предлагается в контейнерах весом от 0,5 до 25 кг. Небольшие количества очищенного активированного угля можно приобрести в аптеках и на предприятиях химической промышленности.
Использование активированного угля следует рассматривать как экстренную обработку остатков гербицидов от предыдущих культур, разливов или изменений в севооборотах. Однако перед использованием активированного угля учтите, что указания на этикетке гербицида для ограничения ротации должны иметь приоритет над усилиями по дезактивации гербицида. Эффективность дезактивации зависит от содержания органического вещества и физического состояния почвы, активности гербицида и чувствительности культуры. Эта обработка будет работать для некоторых гербицидов лучше, чем для других.
Если участок загрязнен нежелательными остатками гербицидов и необходимо посадить восприимчивую культуру, нанесите активированный уголь в количестве 90 кг (примерно 2,5 кг/90 кв. м) на каждый 0,5 кг фактического остатка, обнаруженного в почве. Эмпирическое правило состоит в том, что в образце почвы от 0 до 15 см результат теста 1 частей на миллион будет эквивалентен 1кг активного ингредиента гербицида/акр или 20 гр/90 квадратных метров.
Углерод может быть смешан из расчета 0,5 кг углерода на 4,5 кг песка и нанесен с помощью оборудования для разбрасывания удобрений или распылен с помощью форсунок большой емкости (1,9 л/мин или больше). Углерод плохо смачивается и подвешивается. В противном случае садовод может добавить углерод в частично заполненный распылительный бак и использовать оставшуюся воду для смешивания плавающего углерода во время работы мешалки. Добавьте активированный уголь на глубину до 15 см в почву, затем поливайте и дайте застыть в течение нескольких дней перед посадкой. Для подтверждения эффективности рекомендуется провести биоанализ.
Библиографический список
1. Потетня К.М. Обзор целесообразности применения рабочих органов с одновременным внесеньем различных составов удобрений // В сборнике: Системная интеграция научных знаний. Сборник трудов Международной научно-практической конференции, посвященной дню инженера-механика. 2020. С. 126-128.
2. Садов А.А., Потетня К.М., Устюгов А.Д., Носков А.И. Проект дистанционного комплекса измерения почвенных показателей как инструмент цифровизации сельского хозяйства //Научно-технический вестник технические системы в АПК. 2020. № 2 (7). С. 45-51.
3. Новопашин Л.А., Александров В.А., Садов А.А., Потетня К.М., Жарков В.А. Основные системы технического обслуживания и восстановление техоборудования птицеводства // В сборнике: Инженерно-технические решения сборник студенческих технических решений. 2019. С. 147-148.
4. Садов А.А., Потетня К.М., Носков А.И. Проект роторной гидропонной установки с автоматизированным процессом выращивания культур // Научно-технический вестник технические системы в АПК. 2019. № 3 (3). С. 39-45.
5. Потетня К.М., Садов А.А., Вырова О.М., Панков Ю.В. Роль и виды удобрений в сельском хозяйстве // Научно-технический вестник технические системы в АПК. 2019. № 5 (5). С. 25-33.
6. Новопашин Л.А., Денежко Л.В., Панков Ю.В., Потетня К.М., Садов А.А., Минухин Л.А. Совершенствование методов диагностики сельскохозяйственной техники // Аграрное образование и наука. 2018. № 2. С. 17.
7. Садов А.А., Шорохов П.Н., Юсупов М.Л., Зеленин А.Н. Возможность использование беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве для проведения анализов полей// В книге: Институциональные преобразования АПК России в условиях глобальных вызовов. Сборник тезисов по материалам III Международной конференции. Отв. за выпуск А.Г. Кощаев . 2019. С. 104.
8. Голдина И.И. Цифровое сельское хозяйство: состояние и перспективы / Иовлев Г. А.
- Текст: электронный // Научно-технический вестник Технические системы в АПК. - №1 (6) 2020г.
- с.21-27. - URL: https://www.texvestnik.ru/kopiya-ntvtsvapk-2019-3 (дата обращения: 10.12.2020)
References
1. Potetnya K.M. Review of the feasibility of using working bodies with the simultaneous introduction of different compositions of fertilizers // In the collection: System integration of scientific knowledge. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the Day of Mechanical Engineer. 2020.S. 126-128.
2. Sadov A.A., Potetnya K.M., Ustyugov A.D., Noskov A.I. Project of a remote complex for measuring soil indicators as a tool for digitalization of agriculture // Scientific and technical bulletin of technical systems in the agro-industrial complex. 2020. No. 2 (7). S. 45-51.
3. Novopashin L.A., Alexandrov V.A., Sadov A.A., Potetnya K.M., Zharkov V.A. Main maintenance systems and restoration of technical equipment for poultry farming // In the collection: Engineering solutions, a collection of student technical solutions. 2019.S. 147-148.
4. Sadov A.A., Potetnya K.M., Noskov A.I. The project of a rotary hydroponic plant with an automated process of growing crops // Scientific and technical bulletin of technical systems in the agro-industrial complex. 2019. No. 3 (3). S. 39-45.
5. Potetnya KM, Sadov AA, Vyrova OM, Pankov Yu.V. The role and types of fertilizers in agriculture // Scientific and technical bulletin of technical systems in the agro-industrial complex. 2019. No. 5 (5). S. 25-33.
6. Novopashin L.A., Denezhko L.V., Pankov Yu.V., Potetnya K.M., Sadov A.A., Minukhin L.A. Improvement of diagnostic methods for agricultural machinery // Agrarian education and science. 2018.No. 2.P. 17.
7. Sadov A.A., Shorokhov P.N., Yusupov M.L., Zelenin A.N. The possibility of using unmanned aerial vehicles in agriculture to conduct field analyzes // In the book: Institutional transformations of the agro-industrial complex of Russia in the context of global challenges. Collection of
abstracts based on the materials of the III International conference. Resp. for the release of A.G. Koschaev. 2019.S. 104.
8. Goldina I.I. Digital agriculture: state and prospects / Iovlev G.A. - Text: electronic // Scientific and technical bulletin Technical systems in the agro-industrial complex. - No. 1 (6) 2020 - p.21-27. - URL: https://www.texvestnik.ru/kopiya-ntvtsvapk-2019-3 (date accessed: 10.12.2020)
