Анотація до роботи:

Бондарь В.І. Екотоксикологічна оцінка мінеральних добрив за показниками поведінки миш’яку в агроекосистемах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. – Інститут агроекології та біотехнології УААН, Київ, 2005.

У дисертаційній роботі запропоновано систему екотоксикологічної оцінки миш'яку (As) в компонентах агроекосистеми за результатами дослідження процесів його кумуляції, міграції та транслокації під впливом природних та антропогенних чинників. В роботі вивчено поведінку валового та рухомих форм миш'яку в компонентах агроекосистеми. Встановлено фоновий вмісту миш’яку у верхніх шарах грунту та вивчено особливості розподілу його у профілі грунтів характерних для різних грунтово-кліматичних зон України. Досліджено вплив тривалого внесення добрив на кумуляцію та міграцію миш'яку в різних типах ґрунтів України; вплив добрив на фоні зрошення на процеси вилуговування та вертикальної міграції миш’яку; вплив добрив на процеси транслокації миш'яку в органи різних сільськогосподарських культур (пшениці, ріпаку, сої). Запропоновано екологічне нормування миш'яку в грунті за допомогою різних біологічних тест-систем для встановлення допустимої для екосистеми концентрації. Розроблено систему екотоксикологічної оцінки потенційної небезпечності миш'яку при застосуванні агрохімікатів з метою попередження негативного впливу на екосистему. Проведено екотоксикологічну оцінку фосфоритів місцевих родовищ України за вмістом миш'яку. Розроблено регламенти допустимого вмісту миш'яку в фосфоритах при використанні їх як добрив з метою попередження забруднення миш’яком компонентів агроекосистем.

У дисертаційній роботі за результатами теоретичних узагальнень і експериментальних досліджень розроблено новий підхід до екотоксикологічної оцінки мінеральних добрив за показниками поведінки в агроекосистемі одного з потенційно небезпечних хімічних елементів – миш’яку.

1. Система екотоксикологічної оцінки миш'яку в компонентах агроекосистеми повинна включати: оцінку небезпечності забруднення миш’яком верхніх шарів ґрунту (за перевищенням фонового вмісту, за показником часу досягнення критичної концентрації); оцінку за показниками горизонтальної та вертикальної міграції (за коефіцієнтом концентрації в різних шарах основних типів ґрунтів, за швидкістю міграції у ґрунтовому профілі та прогнозом надходження миш'яку у водні об’єкти); оцінку за показниками впливу на біоту.

2. Обстеження різних типів ґрунтів України показало, що фоновий вміст валового миш’яку у верхніх шарах коливається в межах 0,98 - 5,40 мг/кг, рухомого– в межах 0,25-1,14 мг/кг. Найбільш високим вмістом валового миш’яку характеризуються ґрунти чорноземного типу (4,1-5,4 мг As /кг), у ґрунтах з підзолистим типом ґрунтоутворення вміст миш'яку знаходиться на рівні 2,2-2,7мг/кг, але їм притаманний більш високий вміст рухомих його сполук.

3. Встановлено, що тривале застосування мінеральних добрив призводить до збільшення вмісту валового миш'яку у верхніх шарах ґрунтів у 1,1-5,5 рази. Найбільш активно процеси акумуляції відбуваються у ґрунтах чорноземного типу зони Лісостепу та темно-каштанових ґрунтах зони Степу.

4. Доведено, що під впливом мінеральних добрив відбувається активізація процесів радіальної міграції миш’яку за профілем різних типів ґрунтів України. У ґрунтах підзолистого типу спостерігалося збільшення вмісту миш'яку в елювіальних горизонтах в 1,3-1,8 рази; у чорноземних ґрунтах - у гумусових горизонтах в 1,1-5,5 рази. Найбільш істотно мінеральні добрива збільшили вміст миш’яку у профілі каштанових ґрунтів – у 5,5 – 11,7 рази.

5.Встановлено, що зрошення підсилює активність радіальної міграції миш’яку переважно у рухомих формах. В умовах темно-каштанових ґрунтів виявлено, що застосування мінеральних добрив на фоні зрошення призвело до підвищення кількості валових форм миш’яку в 1,5 – 3,8, а рухомих - у 2 – 18 рази порівняно з контролем.

6. Експериментально доведено, що активність транслокації миш’яку у сільськогосподарські рослини залежить як від їх фізіологічних особливостей, так і від застосування добрив. Найбільша кількість елементу концентрується у кореневій системі рослин, найменша - у генеративних органах (зерні). Серед культур, що вивчалися, високою здатністю до накопичення миш’яку характеризувався ріпак, низькою – соя, пшениця займала проміжне місце.

Мінеральні добрива активізують перехід миш’яку з ґрунту у рослини, під їх впливом у вегетативних та генеративних органах пшениці ярої вміст миш’яку збільшився на 71-143%, ріпаку ярого – на 250-369%, сої – на 57-130% порівняно з контролем. Коефіцієнт біологічного поглинання миш'яку сільськогосподарськими культурами під впливом добрив підвищився від 0,01 до 0,94.

7. За реакцією найбільш чутливих відносно миш’яку біологічних тестів (активність процесів нітрифікації, проростання крес-салату, редису червоного з білим кінчиком) експериментально встановлено, що небезпечною для ґрунтової системи можна вважати концентрацію, яка перевищує 5 мг As /кг.

8. Прогноз екологічного ризику забруднення ґрунту миш’яком при застосуванні фосфоритів в якості добрив показав, що допустимий його вміст для фосфоритів з вмістом Р₂О₅> 25 % не повинен перевищувати 3,0 - 3,4 % As; з вмістом 25 % >Р₂О₅> 16 % - 1,9 - 2,3 As; з вмістом 16 % >Р₂О₅> 8 % - 0,9 - 1,5 % As.

Публікації автора:

1. Бондарь В.І. Екотоксикологічна оцінка фосфоритів родовищ України за вмістом миш’яку // Вісник Аграрної Науки Причорномор’я. Спец. Випуск 3 (23). - том ІІ. – „Проблеми степового землеробства і рослинництва та їх вирішення в реформованих сільськогосподарських підприємствах”. - Миколаїв. - 2003. - С.268-273.

2. Бондарь В.І. Вплив мінеральних і органічних добрив на особливості поведінки миш’яку в ґрунтах України // Науковий вісник НАУ. – Вип. 72. – Київ.- 2004. – С. 278-282.

3. Макаренко Н.А., Бондарь В.І. Екотоксикологічна оцінка темно-каштанового ґрунту за вмістом миш’яку при застосуванні добрив і зрошення // вісник ХНАУ. – 2004. – № 1. – С. 228-232 (Проведення експериментальної роботи, участь у написанні статті).

4. Макаренко Н.А., Бондарь В.І. Екотоксикологічне нормування хімічних речовин у грунті за біологічними тестами (на прикладі миш'яку ) // Агроекологічний журнал. – 2005. - № 2. – С. 55 – 60 (Проведення експериментальної роботи , участь у написанні статті).

5. Патика В.П., Макаренко Н.А., Жилкін В.А., Ліщук А.М., Бондарь В.І., та ін. Методика агроекологічної оцінки мінеральних добрив: Методичні рекомендації / За ред. академіка УААН В.П. Патики. – К.: В-во «Логос». – 21с.

6. Бондарь В.І. Про необхідність контролю за вмістом миш’яку в агроекосистемах України // Матеріали Всеукраїнської конференції молодих вчених “Засади сталого розвитку аграрної галузі”. Київ. – 2002. - С. 58-59.

7. Бондарь В.І. Біологічна індикація забруднення ґрунту миш’яком за показниками ферментативної активності // Матеріали науково-практичної конференції молодих вчених “Проблеми сучасного землекористування”. Чабани. – 2002. – С.11-12.

8. Бондарь В.І. Про необхідність проведення контролю за вмістом миш’яку у ґрунті та рослинах // Збірник матеріалів третьої науково-практичної конференції аспірантів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень стан і перспективи”. Вінниця. – 2003. – С. 47-49.

9. Бондарь В.І. Моніторинг за вмістом миш’яку основних типів ґрунтів України // VI міжнародна науково-практична конференція студентів, аспірантів та молодих вчених “Екологія. Людина. Суспільство”. Київ. – 2003. – С. 107.

10. Бондарь В.І. Вплив добрив на вміст миш’яку в ґрунтах України // Матеріали науково-практичної конференції молодих вчених “Стабілізація землекористування та сучасні агротехнології”. -Чабани.-2003.- С.32-33

11. Бондарь В.І. Екотоксикологічна характеристика ґрунтів України за фоновим вмістом миш’яку // Матеріали VII міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта‘2004“. Дніпропетровськ. – 2004. - С. 51-52

12. Бондарь В.І. Екотоксикологічний контроль ґрунтів за вмістом миш’яку при застосуванні добрив // Матеріали науково-практичної конференції молодих вчених .Чабани. – 2004.- С. 24-25

13. Макаренко Н.А., Бондарь В.І. Кумуляція, міграція та транслокація миш’яку у системі добриво-грунт-рослина // Матеріали міжнародної наукової конференції. Житомир. - 2005. – С. 156-161 (Проведення експериментальної роботи, участь у написанні статті).