Диссертация на соиск. уч. степени кан. биол. наук. — Семипалатинск,
2007. — 196 с.
Научная специальность: 03.00.16 - Экология
Диссертация посвящена изучению содержания форм соединений марганца в темно-каштановой среднесуглинистой почве сухо-степной зо-ны Казахстана в условиях моно-, би- и полиэлементного загрязнения тяже-лыми металлами (Pb, Zn, Cu, Cd, Cr) и трансформации его соединений в системе «почва - проростки пшеницы». Цель исследования: изучить содержание форм соединений марганца в темно-каштановой нормальной среднесуглинистой почве в условиях моно-, би- и полиэлементного загрязнения тяжелыми металлами (Pb, Zn, Cu, Cd, Cr) и трансформацию его соединений в системе «почва - проростки пшеницы». Научная новизна работы. Впервые для темно-каштановых нормальных среднесуглинистых почв сухостепной зоны установлены закономерности конкурентных взаимоотношений между марганцем и ТМ с реакционными центрами почвы, участвующими в формировании форм соединений исследуемого МЭ. Доказано негативное влияние повышенных доз ТМ и марганца в условиях би- и полиэлементного загрязнения почвы на биопродуктивность проростков яровой пшеницы. Предложен расчет коэффициента токсичности в качестве диагностического показателя фитотоксичности марганца в условиях моноэлементного загрязнения почвы. Выявлены закономерности транслокации марганца и ТМ в проростки яровой пшеницы в услвоиях би- и полиэлементного загрязнения ими почвы. Впервые для темно-каштановой нормальной среднесуглинистой почвы Восточного Казахстана установлены оптимальные условия возделывания яровой пшеницы сорта «Саратовская-29». Теоретическая и практическая значимость. Данные о содержании подвижных форм марганца в темно-каштановой нормальной среднесуглинистой почвы сухостепной зоны Восточного Казахстана могут быть использованы при планировании урожайности сельскохозяйственных культур, а также планировании мер по рекультивации загрязненных земель. Установленные ориентировочные концентрации растворимых форм соединений марганца, приводящие к фитотоксическому воздействию и избыточному накоплению металла сельскохозяйственными культурами, могут быть использованы при диагностировании загрязнения сельскохозяйственныхугодий, нормировании содержания этого металла в почве и для объективной оценки качества растениеводческой продукции, произведенной на территории Семипалатинского Прииртышья. Результаты диссертационной работы имеют значение для решения вопросов выявления путей миграции, аккумуляции и трансформации марганца в почве и системе «почва-растение» в условиях полиэлементного загрязнения ТМ. Установленные исследованиями закономерности важны для более глубокого понимания механизмов конкурентных взаимоотношений различных химических элементов с различными активными центрами почвы, участвующими в формировании форм соединений марганца, а также понимания воздействия внешних факторов, которые управляют поглощением ТМ растениями при различных условиях. Содержание диссертации:
Химическая природа марганца и его биологическое значение.
Формы соединений марганца в почвах.
Факторы, влияющие на миграцию форм соединений Mn в почвах.
Компартментация и конкурентные взаимоотношения между ионами Mn и других химических элементов с активными центрами ПММ.
Формы соединений Mn в растениях и его физиологическая роль.
Факторы, влияющие на поступление Mn в растения: синергизм и антагонизм.
Источники поступления марганца и тяжелых металлов в окружающую среду.
Формы соединений марганца в темно-каштановой нормальной среднесуглинистой почве в условиях моно- и полиэлементного загрязнения марганцем и тяжелыми металлами.
Формы соединений марганца в среднесуглинистой нормальнойтемно-каштановой почве в условиях моноэлементного загрязнения марганцем.
Формы соединений марганца в среднесуглинистой нормальной темно-каштановой почве в условиях обогащения почвы элементами минерального питания.
Формы соединений марганца в среднесуглинистой нормальной темно-каштановой почве в условиях би- и полиэлементного загрязнения марганцем и тяжелыми металлами.
Влияние различных концентраций Mn на рН почвы в условиях обогащения ее элементами минерального питания и тяжелыми металлами.
Трансформация форм соединений Mn в системе «почва –растение».
Диссертация посвящена изучению содержания форм соединений марганца в темно-каштановой среднесуглинистой почве сухо-степной зо-ны Казахстана в условиях моно-, би- и полиэлементного загрязнения тяже-лыми металлами (Pb, Zn, Cu, Cd, Cr) и трансформации его соединений в системе «почва - проростки пшеницы». Цель исследования: изучить содержание форм соединений марганца в темно-каштановой нормальной среднесуглинистой почве в условиях моно-, би- и полиэлементного загрязнения тяжелыми металлами (Pb, Zn, Cu, Cd, Cr) и трансформацию его соединений в системе «почва - проростки пшеницы». Научная новизна работы. Впервые для темно-каштановых нормальных среднесуглинистых почв сухостепной зоны установлены закономерности конкурентных взаимоотношений между марганцем и ТМ с реакционными центрами почвы, участвующими в формировании форм соединений исследуемого МЭ. Доказано негативное влияние повышенных доз ТМ и марганца в условиях би- и полиэлементного загрязнения почвы на биопродуктивность проростков яровой пшеницы. Предложен расчет коэффициента токсичности в качестве диагностического показателя фитотоксичности марганца в условиях моноэлементного загрязнения почвы. Выявлены закономерности транслокации марганца и ТМ в проростки яровой пшеницы в услвоиях би- и полиэлементного загрязнения ими почвы. Впервые для темно-каштановой нормальной среднесуглинистой почвы Восточного Казахстана установлены оптимальные условия возделывания яровой пшеницы сорта «Саратовская-29». Теоретическая и практическая значимость. Данные о содержании подвижных форм марганца в темно-каштановой нормальной среднесуглинистой почвы сухостепной зоны Восточного Казахстана могут быть использованы при планировании урожайности сельскохозяйственных культур, а также планировании мер по рекультивации загрязненных земель. Установленные ориентировочные концентрации растворимых форм соединений марганца, приводящие к фитотоксическому воздействию и избыточному накоплению металла сельскохозяйственными культурами, могут быть использованы при диагностировании загрязнения сельскохозяйственныхугодий, нормировании содержания этого металла в почве и для объективной оценки качества растениеводческой продукции, произведенной на территории Семипалатинского Прииртышья. Результаты диссертационной работы имеют значение для решения вопросов выявления путей миграции, аккумуляции и трансформации марганца в почве и системе «почва-растение» в условиях полиэлементного загрязнения ТМ. Установленные исследованиями закономерности важны для более глубокого понимания механизмов конкурентных взаимоотношений различных химических элементов с различными активными центрами почвы, участвующими в формировании форм соединений марганца, а также понимания воздействия внешних факторов, которые управляют поглощением ТМ растениями при различных условиях. Содержание диссертации:
Химическая природа марганца и его биологическое значение.
Формы соединений марганца в почвах.
Факторы, влияющие на миграцию форм соединений Mn в почвах.
Компартментация и конкурентные взаимоотношения между ионами Mn и других химических элементов с активными центрами ПММ.
Формы соединений Mn в растениях и его физиологическая роль.
Факторы, влияющие на поступление Mn в растения: синергизм и антагонизм.
Источники поступления марганца и тяжелых металлов в окружающую среду.
Формы соединений марганца в темно-каштановой нормальной среднесуглинистой почве в условиях моно- и полиэлементного загрязнения марганцем и тяжелыми металлами.
Формы соединений марганца в среднесуглинистой нормальнойтемно-каштановой почве в условиях моноэлементного загрязнения марганцем.
Формы соединений марганца в среднесуглинистой нормальной темно-каштановой почве в условиях обогащения почвы элементами минерального питания.
Формы соединений марганца в среднесуглинистой нормальной темно-каштановой почве в условиях би- и полиэлементного загрязнения марганцем и тяжелыми металлами.
Влияние различных концентраций Mn на рН почвы в условиях обогащения ее элементами минерального питания и тяжелыми металлами.
Трансформация форм соединений Mn в системе «почва –растение».