РОЗДІЛ 2
УМОВИ ТА МЕТОДИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1. Обґрунтування напрямку дослідження
Сучасні вимоги до охорони навколишнього середовища вимагають контроль за надходженням небезпечних хімічних речовин до біосфери. Особливого значення набувають питання превентивної оцінки засобів хімізації сільського господарства в т.ч. мінеральних добрив. Аналіз і узагальнення літературних даних показав, що миш'як в якості домішки може бути присутній в мінеральних добривах. Зокрема, високий його вміст у фосфорних добривах. Мінеральні добрива є активними хімічними сполуками які можуть істотно впливати на фізико-хімічні параметри ґрунтів, в тому числі на їх кислотно-основні властивості, біологічну активність. Що в свою чергу може призвести до зміни рухомості миш'яку. Екотоксикологічна оцінка мінеральних добрив базується на вивченні процесів кумуляції, міграції, транслокації, біодоступності та біотоксичності. На сьогоднішній день інформація щодо вмісту миш'яку в ґрунтах України, особливостей його міграції, транслокації та біокумуляції в агроекосистемах під впливом природних і антропогенних чинників носить фрагментарний, неузагальнений характер. Крім того фоновий вміст більшості досліджуваних грунтів виявився більшим або на рівні існуючого нормативу. Не встановлено екологобезпечні концентрації миш'яку в грунтах. Тому наші дослідження були направлені на вивчення процесів кумуляції, міграції, транслокації миш'яку в компонентах агроекосистем під впливом природних і антропогенних чинників з метою розробки заходів щодо попередження можливих негативних наслідків.
2.2. Умови проведення польових і лабораторних досліджень
Дослідження проводились в Інституті агроекології та біотехнології УААН протягом 2002-2004 рр. згідно тематичного плану Інституту за науково-технічною програмою: "Агроекологічний моніторинг і моделювання сталих агроландшафтів та агроекосистем України" за завданням "Обґрунтувати і розробити основні напрямки раціонального природокористування на засадах оптимізації сільськогосподарських ландшафтів, охорони ґрунтових і водних ресурсів, біологізації агротехнологій та екологобезпечного використання засобів хімізації" (№ДР 0101U003294).
Об'єктом досліджень був миш'як (As) - четвертий елемент п'ятої групи з атомним номером 33. As є елементом перемінної валентності, має властивості, характерні як для металів, так і для неметалів. Санітарно-гігієнічний клас небезпеки миш'яку і його сполук І-ІІ (особливо і небезпечна речовина); екотоксикологічний клас небезпеки - І (надзвичайно небезпечна речовина).
І. Вивчення фонового вмісту миш'яку в ґрунтах, процесів кумуляції його у верхніх шарах ґрунту та процесів його радіальної міграції під впливом тривалого застосування мінеральних і органічних добрив проводили в умовах стаціонарних дослідів наукових установ, що входили до складу науково-методичного центру УААН "Агроекологія" - Інституту агроекології та біотехнології: Інституту сільського господарства Полісся, Рівненської державної сільськогосподарської дослідної станції (ДСГДС), Хмельницької ДСГДС, Полтавської ДСГДС, Миронівського Інституту пшениці, Вінницького Інституту кормів, Запорізької ДСГДС, Донецького Інституту агропромислового виробництва, Херсонського Інституту землеробства південного регіону, Заповідного урочища "Юницьке" Луганської області, Біосферного заповідника "Асканія-Нова". Це дало можливість провести дослідження у різних грунтово-кліматичних зонах України - Поліссі, Лісостепу, Степу.
У зоні Полісся дослідження проводились в умовах стаціонарних дослідів Інституту сільського господарства Полісся (Житомирська область, с. Грозіно); схемою досліду передбачалося вивчення наступних варіантів удобрення: 1) Контроль (без добрив); 2) N50P50K50 3) N75P75K75. Сівозміна з наступним чергуванням культур: 1) овес з підсівом конюшини; 2) конюшина; 3) пшениця озима; 4) вико-овес на силос; 5) жито озиме. Агротехніка вирощування культур загальноприйнята для зони Полісся. Зразки ґрунту відбирали під пшеницею озимою. Повторність досліду чотирьохразова. Площа посівної ділянки 180 м2, облікова - 100 м2. Ґрунт дослідної ділянки - дерново-середньопідзолистий глеюватий глинисто-піщаний на морені, потужність опіщанення - 60 см. Залягання ґрунтових вод близько 2,5 м. Карбонатів не виявлено. Ознаки оглеєння - сизі та охристі плями з 60 см. Ґрунтоутворююча та підстилаюча порода - морена важко суглинкова (табл. 2.1).
Таблиця 2.1
Характеристика дерново-середньопідзолистого ґрунту за агрохімічними показниками [за даними Інституту сільського господарства Полісся]
ПоказникШар ґрунту та глибина, смНe (0-20)Е (20-49)Питома вага, кг/дм32,582,58Вміст гумусу, %1,000,20Сума поглинених основ, мг-екв/100 г ґрунту1,770,69Гідролітична кислотність, мг-екв/100 г ґрунту1,720,86Al (рухомий), мг/кг3,003,00рН (сол)5,205,10рН (вод)6,106,40Ca/Mg (поглинений), мг/кг1,33/0,270,40/0,24N, мг/кг7030P, мг/кг7050K, мг/кг90103Щільність ґрунту, г/см31,621,71Вологість12,2-12,99,4-10,6
Морфологічна характеристика ґрунту:
Не 0-20 см- сірий вологий супісок, грудкувато-пилуватий, слабкоущільнений, пронизаний корінням рослин, перехід різкий на глибину обробітку;E 20-49 см- світло-сірий, пісок донизу білуватий з іржавими плямами, вологий, листувато-грудкуватий, перехід ярко виражений за кольором;EI 49-60 см- бурувато-білуватий пісок та легкий суглинок, чергування білесих язиків та бурих заклинків, горіхуватий, щільний, вологий, перехід поступовий, по краях кремнезем;I 61-89 см- охристо-бурий із сизими плямами, глина легка, призмовидно-горіхувата, щільний, вологий, по краях затіки R2O3 (полуторних окислів), перехід поступовий;Pi89-121 см- охристо-сизий, гл