Таблица 5. Влияние нефтяного загрязнения на развитие салата листового сорта "Сверхранний"

При дозе нефти 2,5 л/м² снижение урожая от контрольного варианта составило от 34,0 до 64,3%, при дозе нефти 5,0 л/м² -от 77,0 до 90,8%, при 10,0 л/м² - от 93,9 до 97,1% (рис. 10). Проведенная математическая обработка выявила прямую зависимость влияния различных доз нефти на урожайность данной овощной культуры.

Мятлик луковичный. Проведенные исследования по изучению биоиндикационных свойств мятлика луковичного, выращиваемого на нефтезагрязненной почве, показали следующие результаты. Всходы появились через 6-7 дней после посева. Первые всходы были отмечены на почвах: светло-каштановая на контрольном варианте и при дозе нефти 2,5 л/м², на бурой только при дозе нефти 2,5 л/м² (табл.6).

Таблица 6. Влияние нефтяного загрязнения на урожайность мятлика луковичного

Анализ динамики развития данной злаковой культуры на загрязненной почве выявил, что более обильное кущение и колошение было отмечено на светло-каштановой, светло-каштановой солонцовой, пойменной почвах на контроле и при дозе нефти 2,5 л/м².

Высокий урожай сухой массы данной культуры был получен на бурой - 0,040 кг/м², светло-каштановой - 0,036 кг/м², светло-каштановой солонцовой -0,030 кг/м² почвах при дозе нефти 2,5 л/м², относительно других исследуемых почв (табл. 6).

Из проведенных лабораторных исследований следует отметить, что при увеличении дозы нефти снижается урожайность мятлика луковичного на всех изучаемых почвах от контрольного варианта. При дозе нефти 2,5 л/м² от 20,0 до 50,0%, при 5,0 л/м² - от 51,9 до 64,5%, при 10,0 л/м² - от 65,3 до 84,0% (рис. 11).

Фасоль сорт "Садовод". В проведенных исследованиях по выращиванию фасоли сорта "Садовод" на нефтезагрязненных почвах была отмечена тенденция снижения всхожести в зависимости от степени увеличения загрязнения нефтью (табл.7). Первые всходы были отмечены на 7-8 день при дозе нефти 2,5 л/м² на почвах: светло-каштановая и аллювиальная. На основании фенологических наблюдений было выявлено, чем выше доза нефти, тем меньше число проростков при появлении всходов.

Таблица 7. Влияние нефтяного загрязнения на урожайность фасоли сорта "Садовод"

Выявлено, что степень ингибирования роста и развития растений фасоли пропорциональна дозе нефти. Так, нефтяное загрязнение оказало отрицательное влияние на прорастание фасоли сразу после высева семян. Ингибирующее действие нефти наблюдалось при дозе нефти 5,0 л/м² и 10,0 л/м². Одним из наиболее информативных показателей развития растений являлась их высота. Нефть губительно действовала на проросшие растения. При всех дозах нефти в начале вегетации рост растений в высоту отставал от контроля.

За период вегетации у фасоли произошли существенные изменения в развитии в зависимости от ряда факторов. Нефтяное загрязнение отразилось на формировании побегов и в дальнейшем на прохождении фазы цветения. При более высоких дозах загрязнения 5,0 л/м² и 10,0 л/м² фаза бутонизации на всех типах почв наступила в более поздние сроки. Наблюдения показали высыхание листовой пластины и в дальнейшем гибель фасоли из-за высокой температуры воздуха на почвах: светло-каштановая солонцовая, бурая при дозе нефти 5,0 л/м².

Наиболее высокий урожай фасоли сорта «Садовод» (масса бобов) при дозе нефти 2,5 л/м² был получен на светло-каштановой почве - 0,34 кг/м², бурой - 0,31 кг/м². При дозе нефти 5,0 л/м² на почвах: пойменной - 0,28 кг/м² и светло-каштановой солонцовой - 0,24 кг/м². Математическая обработка данных выявила существенное отклонение от контрольного варианта по различным типам почв и степени загрязнения нефтью. При дозе нефти 2,5 л/м² снижение составило от 15,0 до 29,1%, при 5,0 л/м² от 30,0 до 62,5%, при 10,0 л/м² от 50,0 до 67,5% (рис. 12).

Основные выводы исследования

1. Под прессом техногенных воздействий нефтегазодобывающей промышленности Астраханской области, в зависимости от ее видов, происходит трансформация природных ландшафтов: деградирует растительный покров, изменяется структура почвы, в связи с этим естественные ландшафты заменяются на техногенные и природно-техногенные.

2. Сравнительный анализ воздействия различных доз нефтяного загрязнения (2,5 л/м², 5,0 л/м², 10,0 л/м²) на зональные типы почв Астраханской области выявил изменения всего комплекса физико-химических свойств почв (реакция среды, емкость катионного обмена, содержание гумуса, объемный и удельный вес, скважность). Эти изменения специфичны и зависят от типа почв Астраханской области.

3. Более устойчивыми к негативному действию нефти являются почвы: бурая (супесь), пойменная (суглинок легкий), аллювиальная (суглинок легкий). Светло-каштановая, светло-каштановая солонцовая почвы обладают наименьшей способностью к самоочищению. Причиной этого является их тяжелый гранулометрический состав светло-каштановая (суглинок тяжелый), светло-каштановая солонцовая (суглинок средний).

4. На данном этапе проведенных исследований (2004-2007 гг.) установлено, что для изучаемых растений (редис, яровая пшеница, озимые: рожь, пшеница, ячмень; салат; мятлик луковичный, фасоль), используемых как биоиндикаторы, почва недостаточно самоочистилась от углеводородного загрязнения, что сказалось на морфологических показателях растений.

5. Наши исследования доказали, что доза нефти 2,5 л/м² является предельно допустимой для исследуемых почв Астраханской области, а также для роста и развития растений. Доза нефти 10,0 л/м² приводит к повышению токсичности почвы по отношению ко всем изучаемым культурам.

6. Реакция различных сельскохозяйственных растений, используемых в опыте, на загрязнение почвы углеводородами неодинакова даже при одной и той же дозе нефти ввиду их физиологических особенностей. Наиболее чувствительными к нефтяному загрязнению оказались овощные культуры: редис - сорт "Рубин" и салат сорт - "Сверхранний".

7. В результате проведенной исследовательской работы, нами были получены экспериментальные данные для разработки и изучения способности к самоочищению нефтезагрязненных почв Астраханской области.

8. Разработаны рекомендации и методики о допустимых нормах нефтяного загрязнения в почвах Астраханской области, обеспечивающие сохранение экосистем.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Биологическую рекультивацию нефтезагрязненных участков в аридной зоне необходимо проводить с учетом характера землепользования, степени загрязнения, почвенно-климатических характеристик территорий, включая физические, химические и биологические параметры и свойства почв.

2. На первом этапе очищения почв целесообразно использовать злаковые культуры (озимую рожь, мятлик луковичный), а также бобовые (в частности, фасоль), так как по нашим данным они менее чувствительны к нефтяному загрязнению. Овощные культуры (редис, салат) показали себя более восприимчивыми к негативному влиянию углеводородов.

3. На завершающем этапе очищения почв рекомендуется проводить посев многолетних мятликовых трав. Это, в свою очередь, способствует накоплению в почве органики и стимулирует процесс самовосстановления плодородия земель.

4. Фитомелиоранты, используемые нами для оценки остаточной фитотоксичности почв (урожай которых получен на первых этапах самоочищения), не рекомендуется применять как в качестве продуктов питания, так и в качестве сырья для получения кормов.

5. Если в результате техногенного воздействия загрязнение почв нефтью превышает 5,0 л/м², то биологическая самоочистка не даст положительных результатов. В связи с этим устранение последствий таких загрязнений необходимо осуществлять с применением системы инженерно-мелиоративных мероприятий.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации

1. Бондаренко А.Н. Современные проблемы ландшафтов в условиях геоэкологического напряжения на территории Астраханской области /А. Н Бармин, А.Н. Бондаренко // Материалы докладов Международной научно-практической конференции "Научно-производственное и социально-экономическое обеспечение развития комплексных мелиораций Прикаспия" (ГНУ ПНИИАЗ). - М.: Изд-во "Современные тетради", 2006 г. - С.639-642.

2. Бондаренко А.Н. Природно-антропогенные изменения почв Северного Прикаспия в сложившихся геоэкологических условиях /А.Н. Бондаренко, А.В. Гулин // Материалы докладов Международной научно-практической конференции "Научно-производственное и социально-экономическое обеспечение развития комплексных мелиораций Прикаспия" (16-17 мая 2006 г., ГНУ ПНИИАЗ). - М.: Изд-во "Современные тетради", 2006 г. - С.633-638.

3. Бондаренко А.Н. Влияние нефтяного загрязнения почв на развитие сельскохозяйственных культур в экологически напряженном регионе Северного Прикаспия /А.Н. Бондаренко // Сборник научных докладов 3-й Всероссийской конференции молодых ученых "Новые технологии и экологическая безопасность в мелиорации". (25-27 мая 2006 г.), г. Коломна, ФГНУ ВНИИ "Радуга", 2006 г. - С.5-13.

4. Бондаренко А.Н. Применение гумата (калия) в условиях нефтяного загрязнения почв Астраханской области /А. Н Бармин, А.Н. Бондаренко // Материалы Международной школы молодых ученых "Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства" (11-14 июля 2006 г.): Сб. научн. тр. - г. Волгоград: НВ НИИСХ, 2006. - С.55-60.

5. Бондаренко А.Н. Влияние загрязнения нефтью на рост и развитие сельскохозяйственных культур / В.П. Зволинский, Е.К. Батовская, А.Н. Бондаренко // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии, № 9 (22) - Астрахань. Издательский дом "Астраханский университет", 2006 г. - С.40 - 44.

6. Бондаренко А.Н. Почвы Северного Прикаспия при воздействии нефтяного загрязнения /В.П. Зволинский, Е.К. Батовская, А.Н. Бондаренко // Вестник Астраханского государственного технического университета, № 6 (35) ноябрь-декабрь 2006, - Астрахань. Изд-во АГТУ, 2006 г. - С. 196-199.

7. Бондаренко А.Н. Комплексная оценка нефтяного загрязнения почвенного покрова ландшафтов Северного Прикаспия / Е.К. Батовская, А.Н. Бондаренко, В.Г. Головин // Научно-практическое пособие. - М.: Изд-во "Современные тетради", 2006. - 52 с.

8. Бондаренко А.Н. Геоэкологическая оценка природных комплексов Северного Прикаспия /А.Н. Бондаренко // Адаптивные принципы стабилизации аридных экосистем и социальной сферы. - М.: Изд-во "Современные тетради", 2006, II часть. - С. 195-197.

9. Бондаренко А.Н. Рост и развитие растений в условиях техногенного загрязнения почв Северного Прикаспия /В.П. Зволинский, Е.К. Батовская, А.Н. Бондаренко // Экологические системы и приборы, - М.: № 5.2007. - С.22-26.

10. Бондаренко А.Н. Экология нефтезагрязненных почв Европейской части России / В.П. Зволинский, Е.К. Батовская, А.Н. Бондаренко // Земледелие, № 4. - М.: 2007. - С.13-14.

11. Бондаренко А.Н. Экология ландшафтов Астраханской области /В.П. Зволинский, Е.К. Батовская, А.Н. Бондаренко // Современные аспекты экологии и экологического образования. - Назрань.: Изд-во "Пилигрим", 2007, - С.339-344.

12. Бондаренко А.Н. Развитие сельскохозяйственных культур в условиях нефтяного загрязнения почв Астраханской области /В.П. Зволинский, Е.К. Батовская, А.Н. Бондаренко // Земледелие, № 2.2008. - С.8-9.

13. Бондаренко А.Н. Критерии и параметры экологически допустимых антропогенных нагрузок на компоненты агроландшафтов /Е.К. Батовская, А.Н. Бондаренко // Методические рекомендации. - М.: Изд-во "Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук", 2008. - 58 с.

14. Бондаренко А.Н. Влияние нефтяного загрязнения на состояние почвенных биоценозов/В.П. Зволинский, Е.К. Батовская, А.Н. Бондаренко // Экологические системы и приборы, - М.: № 3.2008. - С.21-25.

Размещено на Allbest.ru