agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2020.21.1.43-51agronauka-478Research ArticleЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯAGRICULTURE , AGROCHEMISTRY, LAND IMPROVEMENTВлияние нефтяного загрязнения и носителей биопрепарата на агрофизические показатели дерново-подзолистых почвThe influence of oil pollution and carriers of biological product on the agrophysical indicators of sod-podzolic soilsЛедневА. В.LednevA. V.

Леднев Андрей Викторович, доктор с.-х. наук, руководитель Удмуртского научно-исследовательского института сельского хозяйства – филиала 

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

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-768x

Andrey V. Lednev, DSc in Agricultural Science, head of the Udmurt Scientific Research Institute of Agriculture - Branch 

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

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8602-768x

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 Удмуртского научно-исследовательского института сельского хозяйства – филиала 

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

Andrey V. Lozhkin, PhD in Agricultural Science, senior researcher of the Research Department, Udmurt Scientific Research Institute of Agriculture - Branch 

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

lozhkin127@gmail.comФГБУН «Удмуртский Федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»РоссияUdmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2020040320202114351Copyright © Леднев А.В., Ложкин А.В., 20202020Леднев А.В., Ложкин А.В.Lednev A.V., Lozhkin A.V.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/478

В статье представлены результаты влияния различных разрыхлителей-носителей нефтеокисляющего биопрепарата нового поколения на агрофизические показатели дерново-подзолистой почвы, загрязнённой нефтью в сильной степени (до 10 %), и на скорость разложения в ней нефти. Исследования проведены в микрополевом опыте в условиях Удмуртской Республики. Установлено, что в течение вегетационного периода 2019 г. все изучаемые носители биопрепарата оказали положительное влияние на эти показатели, однако параметры изменений определялись их видом. Так, внесение в почву опила, ячменной соломы и льняной костры обеспечило повышение коэффициента структурности на 0,83-0,99 ед., или на 35-43 %. Все изучаемые носители биопрепарата статистически достоверно снизили плотность загрязнённой почвы, наибольшее действие на этот показатель оказала костра льняная (на 0,42 г/см3 , или на 32 %) и опил (на 0,34 г/см3 , или на 26 %). Наиболее значительно увеличило содержание продуктивной влаги в загрязнённой почве внесение вермикулита – на 115 м3 /га, или на 50,7 %. Улучшение агрофизических свойств нефтезагрязнённой почвы носителями биопрепарата резко повысило его эффективность по разложению в ней нефти. Наибольшее снижение содержания нефтепродуктов (на 9,9-10,9 мг/кг, или 40,2-44,3%) оказал биопрепарат в сочетании с кострой льняной, лигнином и соломой. Внесение в загрязнённую почву органоминеральных удобрений также значительно улучшило агрофизические свойства нефтезагрязнённых почв и снизило остаточное содержание в ней нефти на 13,0 мг/кг, или 52,8 %.

The article presents the results of the influence of various aerating agents, carriers of new generation oil-oxidizing biological product on the agrophysical parameters of sod-podzolic soil highly contaminated with oil (up to 10%), and on the rate of oil decomposition in it. The studies were carried out in a microfield experiment in the conditions of the Udmurt Republic. It was established that during the growing season of 2019 all studied carriers of the biological product had positive effect on these indicators, however, the parameters of the changes were determined by their types. Thus, the application of sawdust, barley straw and flax shive into the soil provided an increase in the structural coefficient by 0.83-0.99 units or 35-43 %. All studied carriers of the biological product statistically significantly reduced the density of the contaminated soil, the greatest effect on this indicator was exerted by flax shive (by 0.42 g/cm3 or 32 %) and sawdust (by 0.34 g/cm3 or by 26 %). The application of vermiculite increased the productive moisture content in the contaminated soil most significantly - by 115 m3 /ha or by 50.7 %. The improvement of agrophysical properties of oil-contaminated soil by carriers of the biological product increased drastically the effectiveness of the preparation for oil decomposition. The greatest effect on this indicator (by 9.9-10.9 mg/kg or 40.2- 44.3 %) was exerted by the biological product in combination with flax shive, lignin and straw. The application of organomineral fertilizers into the contaminated soil also improved the agrophysical properties of oil-contaminated soils significantly and reduced the residual oil content in it by 13.0 mg/kg or 52.8 %.

нефтьрекультивация почвплотность почвыкоэффициент структурностипродуктивная влагаoilsoil remediationsoil densitystructural coefficientproductive moistureБлагодарности: работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 18-416- 180005 р_а.Acknowledgement: the research was supported by the RFBR grant No. 18-416- 180005 p_а.ReferencesBramley-Alves J., Wasley J., King C. K. Phytoremediation of hydrocarbon contaminants in subantarctic soils: an effective management option Environ. Manage. 2014;142:60-69. URL: https://www.researchgate.net/publicatiоn/262419225_Phytoremediation_of_hydrocarbon_contaminants_in_subantarctic_soils_An_effective_management _optionBramley-Alves J., Wasley J., King C. K. Phytoremediation of hydrocarbon contaminants in subantarctic soils: an effective management option Environ. Manage. 2014;142:60-69. URL: https://www.researchgate.net/publicatiоn/262419225_Phytoremediation_of_hydrocarbon_contaminants_in_subantarctic_soils_An_effective_managem ent_optionNwankwegu A. S., Anaukwu C. G., Onwosi C. O., Azi F., Azumini P. Use of rice husk as bulking agent in bioremediation of automobile gas oil impinged agricultural soil. Soil and Sediment Contamination. 2017; 26(1):96-114. DOI: https://doi.org/10.1080/15320383.2017.1245711Nwankwegu A. S., Anaukwu C. G., Onwosi C. O., Azi F., Azumini P. Use of rice husk as bulking agent in bioremediation of automobile gas oil impinged agricultural soil. Soil and Sediment Contamination. 2017; 26(1):96-114. DOI: https://doi.org/10.1080/15320383.2017.1245711Polyak Y. M., Bakina L. G., Chugunova M. V. Effect of remediation strategies on biological activity of oilcontaminated soil – A field study. Int. Biodet. Biodeg. 2018;126:57-68. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2017.10.004Polyak Y. M., Bakina L. G., Chugunova M. V. Effect of remediation strategies on biological activity of oilcontaminated soil – A field study. Int. Biodet. Biodeg. 2018;126:57-68. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2017.10.004Rusin M., Gospodarek J., Nadgorska-Socha A. The effect of petroleum-derived substances on the growth and chemical composition of Vicia Faba L. Polish journal of environmental studies. 2015;24(5):2157-2166. DOI: https://doi.org/10.15244/pjoes/41378Rusin M., Gospodarek J., Nadgorska-Socha A. The effect of petroleum-derived substances on the growth and chemical composition of Vicia Faba L. Polish journal of environmental studies. 2015;24(5):2157-2166. DOI: https://doi.org/10.15244/pjoes/41378Ebadi A., Khoshkholgh Sima N. A., Hashemi M., Olamaee M., Ghorbani Nasrabadi R. Remediation of saline soil contaminated with crude oil using the Halophyte Salicornia Persica in conjunction with hydrocarbondegrading bacteria. Journal of environmental management. 2018;219:260-268. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.04.115Ebadi A., Khoshkholgh Sima N. A., Hashemi M., Olamaee M., Ghorbani Nasrabadi R. Remediation of saline soil contaminated with crude oil using the Halophyte Salicornia Persica in conjunction with hydrocarbondegrading bacteria. Journal of environmental management. 2018;219:260-268. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.04.115Солнцева Н. П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1998. 376 с.Solntseva N. P. Dobycha nefti i geokhimiya prirodnykh landshaftov. [Oil production and geochemistry of natural landscapes]. Moscow: Izd-vo MGU, 1998. 376 p.Гилязов М. Ю., Гайсин И. А. Агроэкологическая характеристика и приемы рекультивации нефтезагрязненных черноземов Республики Татарстан. Казань: Фэн, 2003. 228 с.Gilyazov M. Yu., Gaysin I. A. Agroekologicheskaya kharakteristika i priemy rekul'tivatsii neftezagryaznennykh chernozemov Respubliki Tatarstan. [Agroecological characteristics and methods of reclamation of oil-contaminated chernozems of the Republic of Tatarstan]. Kazan': Fen, 2003. 228 p.Вершинин А. А., Петров А. М., Акайкин Д. В., Игнатьев Ю. А. Оценка биологической активности дерново-подзолистых почв разного гранулометрического состава в условиях нефтяного загрязнения. Почвоведение. 2014; (2): 250-256. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=21092644Vershinin A. A., Petrov A. M., Akaykin D. V., Ignat'ev Yu. A. Otsenka biologicheskoy aktivnosti dernovo-podzolistykh pochv raznogo granulometricheskogo sostava v usloviyakh neftyanogo zagryazneniya. [Assessment of the biological activity of sod-podzolic soils of different particle size distribution under oil pollution]. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 2014; (2): 250-256. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=21092644Пиковский Ю. И., Коротков Л. А., Смирнова М. А., Ковач Р. Г. Лабораторно-аналитические методы при определении углеводородного состояния почв. Почвоведение. 2017;(10):1165-1178. DOI: https://doi.org/ 10.7868/S0032180X17100070.Pikovskiy Yu. I., Korotkov L. A., Smirnova M. A., Kovach R. G. Laboratorno-analiticheskie metody pri opredelenii uglevodorodnogo sostoyaniya pochv. [Laboratory and analytical methods for determining the hydrocarbon state of soils]. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 2017;(10):1165-1178. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.7868/S0032180X17100070, URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=30060591Леднёв А. В. Изменение свойств почв европейской части Нечерноземной зоны РФ под действием продуктов нефтедобычи и приемы их ремедиации. Ижевск: Цифра, 2018. 229 с.Lednev A. V. Izmenenie svoystv pochv evropeyskoy chasti Necher-nozemnoy zony RF pod deystviem produktov neftedobychi i priemy ikh remediatsii. [Change in soil properties in the European part of the Non-Black Earth Zone of the Russian Federation under the influence of oil production products and methods of their remediation]. Izhevsk: Tsifra, 2018. 229 p.Куюкина М. С., Ившина И. Б., Серебренникова М. К. Оптимизация процесса иммобилизации клеток алканотрофных родококков на хвойных опилках в условиях колоночного биореактора. Вестник Пермского университета. Серия «Биология». 2010;(1):69-72. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17024553Kuyukina M. S., Ivshina I. B., Serebrennikova M. K. Optimizatsiya protsessa immobilizatsii kletok alkanotrofnykh rodokokkov na khvoynykh opilkakh v usloviyakh kolonochnogo bioreaktora . [Optimization of the immobilization process for alkanotrophic rhodococci onasawdustcarrier in the column bi oreacto]. Vestnik Permskogo universiteta. Seriya: Biologiya = Bulletin of Perm University. Biology. 2010;(1):69-72. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=17024553Куюкина М. С., Ившина И. Б., Осипенко М. А., Няшин Ю. И., Тюленёва А. Н., Серебренникова М. К., Криворучко А. В. Кинетическая модель процесса иммобилизации бактериальных клеток на твер дом носителе. Российский журнал биомеханики. 2007;11(2);79-87. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=11732564Kuyukina M. S., Ivshina I. B., Osipenko M. A., Nyashin Yu. I., Tyu-leneva A. N., Serebrennikova M. K., Krivoruchko A. V. Kineticheskaya model' protsessa immobilizatsii bakterial'nykh kletok na tverdom nositele. [A kinetic model of bacterial cell immobilization process on the solid carrier]. Rossiyskiy zhurnal biomekhaniki = Russian Journal of Biomechanics. 2007;11(2):79-87. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=11732564Ковриго В. П. Почвы Удмуртской Республики. Ижевск: РИО Ижевская ГСХА, 2004. 490 с.Kovrigo V. P. Pochvy Udmurtskoy Respubliki. [Soils of the Udmurt Republic]. Izhevsk: RIO Izhevskaya GSKhA, 2004. 490 p.Куюкина М. С., Ившина И. Б. Олеофильный биопрепарат, используемый для очистки нефтезагрязнённой почвы: пат. № 2180276 Российская Федерация. № 2001104629/13: заяв. 19.02.2001; опубл. 10.03.2002. 10 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=37880767Kuyukina M. S., Ivshina I. B. Oleophilic biological preparation useful for cleaning oil-polluted soil: patent RF no. 2180276, 2002. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=37880767Сулейманов Р. Р., Габбасова И. М., Ситдиков Р. Н. Изменение свойств нефтезагрязненной серой лесной почвы в процессе биологической рекультивации. Известия Российской академии наук. Серия биологическая. 2005;(1):109-115.Suleymanov R. R., Gabbasova I. M., Sitdikov R. N. Izmenenie svoystv neftezagryaznennoy seroy lesnoy pochvy v protsesse biologicheskoy rekul'tivatsii. [Change in the properties of oil-contaminated sulfur forest soil in the process of biological reclamation]. Izvestiya rossiyskoy akademii nauk. Seriya biologicheskaya. 2005;(1):109-115 (In Russ.).Габбасова И. М., Хазиев Ф. Х., Сулейманов Р. Р. Оценка состояния почв с давними сроками загрязнения сырой нефтью после биологической рекультивации. Почвоведение. 2002;(10):1259-1273.Gabbasova I. M., Khaziev F. Kh., Suleymanov R. R. Otsenka sostoyaniya pochv s davnimi srokami zagryazneniya syroy neft'yu posle biologicheskoy rekul'tivatsii. [Assessment of the condition of soils with long periods of contamination with crude oil after biological reclamation]. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 2002;(10):1259-1273. (In Russ.).

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