agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2023.24.1.95-106agronauka-1251Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: AGRICULTURE, AGROCHEMISTRY, LAND IMPROVEMENTИзменение агрохимических показателей дерново-подзолистых почв под действием хрóмового загрязнения и рекультивационных мероприятийChanges in the agrochemical parameters of sod-podzolic soils under the influence of chromium pollution and recultivation measureshttps://orcid.org/0000-0002-8602-768XЛедневА. В.LednevA. V.

Леднев Андрей Викторович, доктор с.-х. наук, руководитель

ул. Ленина 1, с. Первомайский, Завьяловского района, 427007

Andrey V. Lednev, DSc in Agricultural Science, head

st. Lenin, 1, v. Pervomaisky, Zavialovsky district, 427007

av-lednev@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9654-7462ЛожкинА. В.LozhkinA. V.

Ложкин Андрей Владимирович, кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник управления НИР

ул. Ленина 1, с. Первомайский, Завьяловского района, 427007

Andrey V. Lozhkin, PhD in Agricultural Science, senior researcher of Research Department

st. Lenin, 1, v. Pervomaisky, Zavialovsky district, 427007

https://orcid.org/0000-0001-8742-5607ПоздеевГ. А.PozdeevG. A.

Поздеев Геннадий Анатольевич, аспирант

ул. Студенческая, 11, г. Ижевск, 426069

Gennadiy A. Pozdeev, post-graduate student

11, Studencheskaya str., Izhevsk, 426069

info@udsau.ruФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»РоссияUdmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationФГБОУ ВО «Удмуртский государственный аграрный университет»РоссияUdmurt State Agricultural UniversityRussian Federation20232202202324195106Copyright © Леднев А.В., Ложкин А.В., Поздеев Г.А., 20232023Леднев А.В., Ложкин А.В., Поздеев Г.А.Lednev A.V., Lozhkin A.V., Pozdeev G.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1251

В условиях Удмуртской Республики проведены полевые эксперименты (2017-2021 гг.) по ремедиации агродерновоподзолистой суглинистой почвы (albeluvisoils) с высоким уровнем загрязнения хромом (внесение 500 мг д. в./кг почвы). Для снижения степени подвижности этого тяжелого металла в почве использовались как химические, так и физико-химические механизмы. В качестве мелиоративных добавок изучали мелиоранты и удобрения (известняковая и фосфоритная мука, суперфосфат, гумат калия, торф, цеолит) в различных дозах. В результате проведённых исследований установлено, что все мелиоративные добавки не только обусловили резкое снижение подвижности хрома на 40-65 %, но и оказали положительное влияние на агрохимические показатели загрязнённой почвы. Характер и параметры этого влияния определялись их химическим составом, дозой внесения и периодом, прошедшим после внесения. Известняковая мука статистически достоверно снизила почвенную кислотность в загрязнённой почве (на 1,21-3,03 ед. рНКСI) и увеличила сумму обменных оснований (в 1,7-6,5 раза). Фосфоритная мука (в 2,1-9,1 раз) и суперфосфат (на 13-43 %) увеличили в почве содержание подвижного фосфора, торф – органического вещества (на 0,28-1,47 абс.%), цеолит – сумму обменных оснований (на 1,4-9,8 ммоль/100 г, или 12-239 %). Положительное действие мелиоративных добавок, особенно их повышенных доз, прослеживалось в течение всех пяти лет наблюдений, что позволяет их рекомендовать в качестве перспективных мелиорантов для восстановления плодородия дерново-подзолистых почв, загрязненных хромом.

In the conditions of the Udmurt Republic, field experiments (2017-2021) were carried out on the remediation of  agro-podzolic loamy soil (albeluvisoils) with a high level of chromium contamination (application of 500 mg a.i./kg of soil). Both chemical and physicochemical mechanisms have been used to reduce the degree of mobility of this heavy metal in soil. Ameliorants and fertilizers (limestone and phosphate rock, superphosphate, potassium humate, peat, zeolite) in various doses were studied as ameliorative additives. Various doses of ameliorants and fertilizers were studied as ameliorative additives: limestone and phospharite meal, superphosphate, potassium humate, peat and zeolite. As a result of the research, it was found that all ameliorative additives not only caused a sharp decrease in the mobility of chromium by 40-65 %, but also had a positive effect on the agrochemical parameters of the contaminated soil. The nature and parameters of this influence were determined by their chemical composition, the rate of application, and the period that passed after the application. Limestone flour statistically significantly reduced soil acidity in contaminated soil (by 1.21-3.03 pHKCl units) and increased the total of absorbed bases by 1.7-6.5 times. Phospharite meal (by 2.1-9.1 times) and superphosphate (by 13-43 %) increased the mobile phosphorus content in the soil; peat increased the organic matter content (by 0.28-1.47 abs.%); zeolite increased the total exchangeable bases by 1.4-9.8 mmol/100g or by 12-239 %. The positive effect of these ameliorative additives, especially their increased doses, was traced during all five years of observation, what allows them to be recommended as promising ameliorants for restoring the fertility of soddy-podzolic soils contaminated with chromium.

тяжелые металлыхромремедиациямелиоративные добавкиагрохимические показателиheavy metalschromiumremediationameliorative additivesagrochemical indicatorsработа выполнена при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках Государственного задания ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН» (тема № 1021032424706-4-4-1.1). Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.the research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (theme No. 1021032424706-4-4-1.1). The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesBenhaddya M., Boukhelkhal A., Halis Y., Hadjel M. Human health risks associated with metals from urban soil and road dust in an oilfield area of Southeastern Algeria. Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2016;70(3):556-571. DOI: https://doi.org/10.1007/s00244-015-0244-6Benhaddya M., Boukhelkhal A., Halis Y., Hadjel M. Human health risks associated with metals from urban soil and road dust in an oilfield area of Southeastern Algeria. Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2016;70(3):556-571. DOI: https://doi.org/10.1007/s00244-015-0244-6Edmondson J. L., Stott I., Davies Z. G., Gaston K. J., Leake J. R. Soil surface temperatures reveal moderation of the urban heat island effect by trees and shrubs. Scientific Reports. 2016;7(1):33708. DOI: https://doi.org/10.1038/srep33708Edmondson J. L., Stott I., Davies Z. G., Gaston K. J., Leake J. R. Soil surface temperatures reveal moderation of the urban heat island effect by trees and shrubs. Scientific Reports. 2016;7(1):33708. DOI: https://doi.org/10.1038/srep33708Дьякова Н. А. Накопление тяжелых металлов и мышьяка в листьях крапивы двудомной (Urtica Dioica L.). Ульяновский медико-биологический журнал. 2020;(2):145-156. DOI: https://doi.org/10.34014/2227-1848-2020-2-145-156 EDN: SLPPZYDyakova N. A. Accumulation of heavy metals and arsenic in great nettle (Urtica Dioica L.) leaf tissues. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal = Ulyanovsk Medico-biological Journal. 2020;(2):145-156. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.34014/2227-1848-2020-2-145-156Реут А. А., Денисова С. Г. Содержание тяжелых металлов в сырье некоторых представителей рода Paeonia L. в условиях урбанизированой среды. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2021;16(4):337-352. DOI: https://doi.org/10.22363/2312-797X-2021-16-4-337-352 EDN: YSETJWReut A. A., Denisova S. G. The content of heavy metals in the raw materials of some representatives of the genus Paeonia L. in an urbanized environment. Vestnik Rossiyskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Agronomiya i zhivotnovodstvo = RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2021;16(4):337-352. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.22363/2312-797X-2021-16-4-337-352Hochberg M. E., Noble R. J. A framework for how environment contributes to cancer risk. Ecology Letters. 2017;20(2):117-134. DOI: https://doi.org/10.1111/ele.12726Hochberg M. E., Noble R. J. A framework for how environment contributes to cancer risk. Ecology Letters. 2017;20(2):117-134. DOI: https://doi.org/10.1111/ele.12726Loud J. T., Murphy J. Cancer Screening and Early Detection in the 21st Century. Seminars in Oncology Nursing. 2017;33(2):121-128. DOI: https://doi.org/10.1016/j.soncn.2017.02.002Loud J. T., Murphy J. Cancer Screening and Early Detection in the 21st Century. Seminars in Oncology Nursing. 2017;33(2):121-128. DOI: https://doi.org/10.1016/j.soncn.2017.02.002Леднев А. В., Ложкин А. В., Безносов А. И. Тяжелые металлы в почвах Удмуртской Республики и приемы, снижающие их миграцию в системе, почва-растение. Ижевск: ФГБОУ ВП Ижевская ГСХА, 2016. 175 с.Lednev A. V., Lozhkin A. V., Beznosov A. I. Heavy metals in the soils of the Udmurt Republic and methods that reduce their migration in the soil-plant system. Izhevsk: FGBOU VP Izhevskaya GSKhA, 2016. 175 p.Водяницкий Ю. Н., Ладонин Д. В., Савичев А. Т. Загрязнение почв тяжелыми металлами. М.: ГНУ Почвенный ин-т им. В. В. Докучаева РАСХН, 2012. 276 с.Vodyanitskiy Yu. N., Ladonin D. V., Savichev A. T. Soil pollution with heavy metals. Moscow: GNU Pochvennyy in-t im. V. V. Dokuchaeva RASKhN, 2012. 276 p.Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л.: Агропромиздат, Ленингр. отд-ние, 1987. 142 с.Alekseev Yu. V. Heavy metals in soils and plants. Leningrad: Agropromizdat, Leningr. otd-nie, 1987. 142 p.Bisessar S. Effect of lime on nickel uptake and toxicity in celery grown on muck soil contaminated by a nickel refinery. Science of The Total Environment. 1989;84:83-90. DOI: https://doi.org/10.1016/0048-9697(89)90372-0Bisessar S. Effect of lime on nickel uptake and toxicity in celery grown on muck soil contaminated by a nickel refinery. Science of The Total Environment. 1989;84:83-90. DOI: https://doi.org/10.1016/0048-9697(89)90372-0Шильников И. А., Сычев В. Г., Зеленов Н. А., Аканова Н. И., Федотова Л. С. Известкование как фактор урожайности и почвенного плодородия. М.: ВНИИА, 2008. 340 с.Shilnikov I. A., Sychev V. G., Zelenov N. A., Akanova N. I., Fedotova L. S. Liming as a factor in productivity and soil fertility. Moscow: VNIIA, 2008. 340 p.Леднев А. В., Ложкин А. В., Поздеев Г. А. Научные основы ремедиации почв, загрязненных хромом. Агрохимический вестник. 2022;(6):78-82. DOI: https://doi.org/10.24412/1029-2551-2022-6-015 EDN: KOJDDULednev A. V., Lozhkin A. V., Pozdeev G. A. Scientific basis of remediation of soils contaminated with chromium. Agrokhimicheskiy vestnik = Agrochemical Herald. 2022;(6):78-82. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24412/1029-2551-2022-6-015Лапа В. В. Известкование кислых почв в комплексе мероприятий по сохранению и повышению их плодородия. Земледелие и защита растений. 2018;(52):26-29.Lapa V. V. Liming of acidic soils in a complex of measures to preserve and increase their fertility. Zemledelie i zashchita rasteniy. 2018;(52):26-29.Окорков В. В. Поглощающий комплекс и механизм известкования кислых почв. Владимир: ВООО ВОИ, 2004. 181 с.Okorkov V. V. Absorption complex and mechanism of liming of acidic soils. Vladimir: VOOO VOI, 2004. 181 p.Ягодин Б. А. Кольцо жизни. М., 2002. 135 с.Yagodin B. A. Ring of life. Moscow, 2002. 135 p.Леднев А. В., Ложкин А. В., Поздеев Г. А. Влияние мелиоративных добавок на агрохимические показатели агродерново-подзолистой почвы, загрязнённой никелем. Агрохимический вестник. 2019;(6):67-74. DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2516-2019-10094 EDN: DHXKFCLednev A. V., Lozhkin A. V., Pozdeev G. A. Effect of land reclamation additives on agrochemical indicators of agro-soddy-podzolic soil contaminated with nickel. Agrokhimicheskiy vestnik = Agrochemical Herald. 2019;(6):67-74. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2516-2019-10094

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