Турекельдиева Р.Т.

Таразский государственный университет имени М.Х.Дулати, Казахстан

НАКОПЛЕНИЕ КАДМИЯ В ПОЧВЕ С ФОСФОРНЫМИ УДОБРЕНИЯМИ

Принято считать, что кадмий в фосфорных удобрениях присутствует в форме неорганических соединений, по-видимому, в форме фосфатов разной растворимости. Концентрация Cd в удобрениях невысока, но зависит не только от содержания этого тяжелые металлы в сырье, но и от чистоты кислот, используемых во время технологического процесса. Однако в работе [1] высказано мнение, что в основном в удобрения кадмий поступает все-таки из сырья. Например, в зависимости от сырья различные формы суперфосфата содержат 1-170 мг/кг кадмия, в суперфосфате из фосфоритов Австралии его количество максимально -150-170, в суперфосфате, производимом в США –5-100, в отечественных суперфосфатах –2,2 и в двойном суперфосфате –3,5 мг/кг. Значительно загрязнен примесями кадмия диаммофос Запада США –74-153 мг/кг.

По данным К. Тиллера, в 1 кг фосфорных удобрений, выпускаемых в Канаде, кадмия содержится 2,1-9,3 мг, в фосфорных удобрениях США –7,4-156, Австралии –18-91, Голландии –9-60, Швеции –2-30. Учитывая способность Cd легко проникать из почвы в растительные организмы, приведенные данные следует признать достаточно высокими. Вместе с тем пока отсутствуют указания на загрязнения кадмием сельскохозяйственных культур, удобряемых фосфор содержащимися туками. К. Тиллер считает, что зерно австралийской пшеницы, выращиваемой на полях, давно и обильно удобряемых фосфатами, содержит от 0,005 до 0,045 мг/кг кадмия, что укладывается в диапазон фоновых концентраций элемента.

Анализ удобрений СНГ, проведенный в НИУИФ, показал, что при производстве суперфосфата из концентратов руд Кольского и Егорьевского месторождений кадмий практически полностью остается в готовом продукте. Аммофос марки «А» из апатитового концентрата по сравнению с исходным сырьем был на 60-70 % очищен от кадмия, а в аммофосе марки “Б” из фосфоритов Каратау, напротив, содержалось на 20-30 % больше кадмия, чем в сырье.

В зависимости от доз и наличия фосфорных удобрений кадмия в почве накапливается в разных количествах. При его содержании в суперфосфате из Кольского апатита 0,7 мг/кг и дозе внесения 100 кг Р₂О₅ уровень поступления металла составит 0,35 г/га, а с суперфосфатом из фосфорита Каратау, с содержанием кадмия 2,2 мг/кг, при той же дозе –1,1 г/га [2]. С обычными дозами фосфорных удобрений при содержании в них кадмия 100 мг/кг в почву США в год поступает 2-13, в почву Западной Европы 1,6-9,4 г/га. То есть в среднем примерно 5 г/га, что по мнению Ягодина и других, больше чем выпадает с осадками в незагрязненных районах. По данным, поступление кадмия для большинства почв Европы может превышать его вынос в 1.5-10 раз. В то же время с удобрениями вносится элемента в 100 раз меньше по сравнению с фоновым содержанием его в почве – 0,6 кг/га. Причем, от 1,9 до 5,4 г/га кадмия попадает из атмосферы.

Гигиенически опасное накопление кадмия –3 мг/кг, в почвах с фоновым содержанием 0,5 мг/кг при ежегодном внесении фосфорных удобрений с 10 мг/кг кадмия в дозе 100 кг Р₂О₅ может произойти не ранее, чем через 2,5 тыс. лет. Если учесть его поступление из атмосферы, то время достижения опасного уровня при таком исходном содержании Cd в почве снизится соответственно до 950-1180 лет. Использование удобрений из сырья с содержанием кадмия 20 мг/кг при тех же условиях может привести к достижению ПДК – 3 мг/кг элемента через 600-700 лет. Это с учетом того, что весь кадмий, поступающий и с удобрениями и с атмосферными осадками, остается в почве.

В исследованиях длительного применения фосфорных удобрений также не отмечалось опасного уровня накопления кадмия в почвах. При внесении фосфорных удобрений в течении 95 лет по 33 кг/га Р₂О₅ , содержащих кадмий 5 г/кг, растениями использовалось элемента лишь 0,4-7 %. Не более 2 % кадмия использовали растения в Новой Зеландии при внесении по 37 кг/га Р₂О₅ удобрений с содержанием 20 г/кг элемента в течении 30 лет.

В многолетних опытах (23 года) Г. Полечни и Г. Кика с разными дозами (48,5-123,3 Р₂О₅/га) и формами фосфорных удобрений внесено в почву от 0,3 до 490 г кадмия на га. Однако достоверного увеличения содержание тяжелых металлов как в почве, так и выращенных на ней культурах не обнаружено.

За 60 лет опыта при умеренных дозах фосфора под культуры севооборота было внесено 3916 кг/га Р₂О₅. За это время в почву поступило 0,007-0,04 кг кадмия на га. Это величина тяжелого металла ничтожно мала, так как запасы их в почве составляло 0,78 кг/га [3].

К.Изерман изучавший последействие длительного применения фосфорных (и других) удобрений на опытных станциях стран Западной Европы, пришел к заключению, что не имеется статистически достоверных доказательств обогащения почв кадмием при внесении туков.

Приведенные опыты, однако, не должны успокаивать. Многолетняя кумуляция кадмия в почве таит в себе определенную опасность: например, в случае подкисления среды обитания подвижность металла резко возрастает и его поглощение растениями увеличивается.

Литературы:

1. Власюк П. А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений. Киев: Наукова думка. – 1969. - 516 с.

2. Ринькис Г.Я., Рамане Х.К., Паэгле Г.В., Куницкая Т.А. Система оптимизаций и методы диагностики минерального питания растений. – Рига: Зинатне, 1989. - 195с.

3. Хватов А.Д. Удобрение культур овощного севооборота в условиях юго-востока Казахстана: дисс. … доктора с.-х. наук. – Алма-Ата, 1970. – 357с