Мышьяк (As) – полуметалл, химическое загрязняющее вещество первого класса опасности, высокотоксичный элемент, в почве аккумулируется в пахотном слое, мигрируя на глубину до 60 см.

Загрязнение различными соединениями на основе мышьяка – один из наиболее токсичных видов загрязнения окружающей среды в современном обществе. Антропогенными источниками мышьяка являются: отходы металлообрабатывающей промышленности, промышленные выбросы, продукты сгорания топлива (ТЭЦ), средства химизации сельского хозяйства, минеральные удобрения, пестициды, бытовые отходы.

Вносимые минеральные удобрения, такие как суперфосфат, содержит 300 мг/кг мышьяка, аммиачная селитра содержит 60 мг/кг мышьяка.  С нитратами, сульфатами и пестицидами в почву попадает более 10 г/га, при допустимых пределах 2 мг. Мышьяк накапливается в почве, где он фиксируется на минеральных частицах. Далее он может перейти в почвенный раствор,откуда легко потребляется почвенными организмами и корнями растений или вымывается в грунтовую воду.

Рассмотрим несколько способов снижения мышьяка в почве:

Фиторемедиация (фито – растение, ремедиация – возмещение ущерба) – прием очистки, основанный на использовании зеленых растений.

Большое влияние на мобильность мышьяка оказывает органические вещества, которые способствуют его детоксикации. Для снижения доз мышьяка в почве особую важность приобретают восстановительные меры с использованием экологически чистых и безопасных растений – рыжика озимого (Camelina sylvestris) и клевера инкарнатного (Trifolium incarnatum) обладающих высокими сорбционными свойствами (Бекузарова С.А. и др., 2019). Такой состав смеси пополняет почву биологическим азотом клевера инкарнатного и органическими веществами обеих скошенных культур. Клевер инкарнатный способен накопить в почве до 150 кг биологического азота, достигая высоты растений в период скашивания более 60 см, биомасса обеих культур более 20 т/га. Рыжик озимый, помимо своей аккумулирующей способности, содержит в семенах ряд эфирных масел, ингибирующих прорастание многих однолетних сорных растений, которые исчезают без внесения гербицидов.

Для реализации поставленной цели после уборки сельскохозяйственных культур с поля в начале сентября проводят обработку почвы для посева мелких семян рыжика озимого и клевера инкарнатного по 15 кг/га каждой культуры. На следующий год, в фазу бутонизации (при достижении полного развития культуры) клевера инкарнатного оба вида растений скашивают с одновременным измельчением сенокосилкой – измельчителем («КИР-1,5») с последующей запашкой в почву.

Согласно имеющимся научным данным (С.А. Бекузарова и др., 2019) этот способ позволяет снизить содержание мышьяка в почве на 33,8 %. Добавление к скошенной массе удобрений (глина «Аланит» – 2 т/га, минеральная вода (сероводородная) – 200 л) позволяет снизить концентрацию мышьяка в почве на 82,4 %. Использование сероводородной воды примечательно тем, что сера, содержащаяся в минеральной воде, входит в соединение с мышьяком и не доступна для растений и других органических веществ.

Внесение органики.

В качестве основного мероприятия по снижению доступности растениям токсиканта (мышьяка), следует использовать пополнение почвы органическим веществом, под влиянием которого улучшаются физико-химические и биологические свойства почвы, и происходит закрепление в почве токсикантов.

Органическое вещество является активным сорбентом и способствует образованию металлорганических комплексов, которые являются малоподвижными или неспособными к преодолению клеточных мембран на границе почва-корень. Связывая токсиканты, органическое вещество препятствует их миграции с почвенно-грунтовыми водами, снижает уровень их биологического поглощения и тем самым способствует получению безопасной продукции.

Дозы внесения органического удобрения (навоза подстилочного) должны быть не ниже 30-60 т/га, что обосновано его эффективностью и является экономически выгодным (Справочник Главы крестьянского (фермерского) хозяйства, 2017 г.).

Внесение соломы и органики

Солома – важнейший источник органического вещества. Ее широко используют в отечественной и зарубежной земледельческой практике. По содержанию органического вещества 1 тонна соломы равноценна 3,5-4 тоннам навоза, по содержанию азота – 15 кг аммиачной селитры (Самсонова Н.Е., 2014). Кроме того, применение соломы является доступным, не требует больших материальных затрат и способствует повышению почвенного плодородия и урожайности выращиваемых культур. Внесение в почву соломы будет способствовать снижению плотности пахотного и подпахотного горизонтов. Тяжелосуглинистый состав почв обследуемых земельных участков будет более рыхлым и благоприятным для выращивания сельскохозяйственных растений.

В зависимости от вида соломы с одной тонной на гектар примерно поступит (кг/га): органического вещества 810, азота 5-14, фосфора 0,7-2,4; калия 10-17, кальция 3-12, магния 0,8-3. Кроме того, поступят микроэлементы: бор, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт. Доступной энергосберегающей технологией использования соломы является сочетание ее с жидким и полужидким навозом. По разбросанной измельченной соломе вносится жидкий навоз из расчета 3-5 т на 1 т соломы и заделывается на глубину 8-10 см.

Лучшим сроком внесения соломы является осенний период, который позволяет снизить действие токсиканта за счет вымывания его из корнеобитаемого слоя осенне-весенними осадками. Кроме того, максимальная численность микроорганизмов в осенний период приходится на сентябрь-октябрь. Это значит, что при осеннем внесении первичные процессы разложения произойдут до посадки технических культур и отрицательного действия, широкого отношения углерода к азоту на них не проявится. Поэтому измельченную и разбросанную по полю солому запахивают осенью.

В литературных источника также описаны способы детоксикации мышьяка с помощью гуминовых препаратов (гумат калия), композиций препаратов на основе кремния и железа и даже дождевых червей (Aporrectodea caliginosа).

Напоминаем, что контроль за содержанием опасных химических веществ в почве следует осуществлять на соответствие требованиям ГН 2.1.7.2041-06 – «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве».

Специалисты Референтного центра готовы оказать помощь в отборе почвенных проб, исследовании почв на химико-токсикологичекие показатели, разработке плана мероприятий по снижению токсикантов в почве.