Экологи ТюмГУ разработали математические модели зависимости содержания микроэлементов в почве от доз поступивших микроудобрений. Полученные экспериментальные данные позволяют рассчитать коэффициент интенсивности действия тяжелых металлов на химический состав почвы. Так, было обнаружено, что при внесении 1 кг/га кадмия, никеля, цинка, свинца или хрома содержание подвижных форм этих металлов увеличивается соответственно в среднем на 0,011, 0,005, 0,011, 0,031, 0,027 мг/ кг слоя почвы 0-30 см. Результаты работы были озвучены на Международной конференции «Экологические проблемы региона и пути их решения». Исследования проводились в условиях южной лесостепи Омской области.

«В связи с постоянным ростом темпов химического воздействия человека на биосферу заострились вопросы локального, регионального и глобального загрязнения природной среды тяжелыми металлами. В биогеохимический круговорот тяжелые элементы поступают не пропорционально их валовому содержанию в почвах, а в зависимости от их подвижности, доступности растительным и животным организмам. Необходимо научно-обоснованно подходить к прогнозированию содержания их подвижных форм в почве, а также в растениях в условиях антропогенного поступления», — сообщила заведующая кафедрой геоэкологии и природопользования Тюменского госуниверситета Анна Синдирева.

Исследователи изучили действия ряда микроэлементов (кадмия, никеля, цинка, хрома и свинца) на химический состав почв ряда сельскохозяйственных культур (свеклы и моркови) в условиях моделирования техногенного поступления в почву этих элементов. Опыты показали, что возможно ориентировочно предсказать накопление элементов в почве в случае антропогенного поступления и этим предвидеть действие микроэлементов в системе почва-растение. К примеру, установленные коэффициенты «b» интенсивности действия единицы поступившего в почву тяжелого металла на химизм почвы позволяют произвести оценку концентрации их в лугово-черноземной почве и этим самым — поступление в растение, пользуясь следующей формулой: С мг/кг = Сн + Д. b , где С и Сн — содержание подвижных форм тяжелых металлов до внесения элемента (Сн) и после применения элемента ©, мг/кг почвы; Д — доза внесенного элемента, кг/га; b — коэффициент интенсивности действия тяжелых металлов, мг/кг почвы.

Опыты также показали, что действие кадмия, никеля, цинка, хрома и свинца на урожайность и качество растения проявляется по-разному, что связано с их химическими свойствами и биологической ролью. А исходя из рассчитанных коэффициентов интенсивности действия, поглощение кадмия, никеля и цинка убывает в ряду: столовая свекла > морковь. Полученные количественные характеристики «b» растений позволяют прогнозировать химический состав столовой свеклы, моркови при антропогенном поступлении этих веществ в почву по формуле: Jмк/кг = Сф + (D × b), (7) где J — содержание Cd, Ni, Zn в растении, мг/кг сухого вещества; Сф — исходное содержание Cd, Ni, Zn в растении, мг/кг сухого вещества; D — доза поступившего элемента в почву, кг/га; b — коэффициент интенсивности действия единицы поступившего элемента в растение.

По словам Анны Синдеревой, выявленные закономерности дают возможность оптимизировать поступление микроэлементов в растения с помощью использования разработанных нормативных параметров и тем самым управлять процессом формирования величины и качества урожая выращиваемых культур, а также установить градации и соотношения химических элементов в почве и растении с учетом агрономического и санитарно-гигиенического аспектов.