Анотація до роботи:

Ліщук А.М. Екотоксикологічна оцінка небезпечності фтору залежно від грунтово-кліматичних умов та застосування мінеральних добрив. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. – Інститут агроекології та біотехнології УААН, Київ, 2004.

У дисертаційній роботі викладено результати досліджень екотоксикологічної оцінки небезпечності фтору (F) при застосуванні мінеральних добрив у ґрунтах, типових для різних природно-кліматичних зон України. В роботі вивчено поведінку фтору в різних за ступенем рухомості формах – валовій, водорозчинній, лугорозчинній, кислоторозчинній. Досліджено процеси накопичення F^- в верхніх шарах різних типів ґрунтів та перерозподілу його за генетичними горизонтами. Вивчено особливості розподілу фонового вмісту різних за ступенем рухомості форм фтору в типових ґрунтах України залежно від їх генезису. Досліджено поведінку фтору в різних типах ґрунтів агроекосистем при довготривалому застосуванні мінеральних добрив, проведено порівняльну характеристику з процесами, що протікають у природних екосистемах і зроблено екотоксикологічну оцінку. Досліджено вплив зрошення на процеси нагромадження та міграції фтору вниз за профілем ґрунту при застосуванні мінеральних добрив. Проведено оцінку екотоксикологічного стану різних типів ґрунтів України за вмістом фтору і важких металів на предмет сумарного забруднення ґрунтів полютантами та за активністю їх міграції. Встановлено залежність надходження фтору в грунт із фосфорних добрив (фосфоритів родовищ України), зроблено прогноз забруднення ґрунту при їх застосуванні, розроблено регламенти вмісту фтору в фосфоритах. Досліджено поведінку фтору в компонентах агроекосистеми при застосуванні нового виду фосфорних добрив агрофоски з метою превентивної оцінки небезпечності забруднення ґрунту й сільськогосподарських рослин.

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення і новий підхід до екотоксикологічної оцінки фтору залежно від генезису ґрунтів та застосування мінеральних добрив. За результатами проведених досліджень було зроблено наступні висновки:

1. Фоновий вміст валового фтору у різних типах ґрунтів України залежить від особливостей генезису і коливається в широких межах – від 49,5 до 297,5 мг/кг. Найбільшим вмістом фтору характеризуються ґрунти зони Лісостепу – 166,7-297,5 мг/кг, менше його в ґрунтах зони Полісся – 83,7 мг/кг та зони Степу – 49,5-89,5 мг/кг.

2. Вміст рухомих і потенційно-рухомих форм фтору є функцією фізико-хімічних властивостей ґрунтів. Спостерігається залежність між рухомістю фтору і кислотно-основними властивостями ґрунтів (r=±0,6); вмістом мулистої фракції (r=0,7); кількістю магнію, алюмінію, заліза (r=0,6-0,7). Для підзолистих ґрунтів зони Полісся характерним є високий вміст кислоторозчинної форми фтору (4,6 мг/кг), при переході до зони Лісостепу і Степу спостерігається збільшення водорозчинного фтору (до 7,0 мг/кг) і, особливо, лугорозчинного фтору (з 1,7 до 12,1 мг/кг).

3. Генетичні особливості формування ґрунтів обумовлюють розподіл рухомих форм фтору за їх профілем. Для більшості ґрунтів зони Полісся і Лісостепу характерним є зменшення водорозчинної, кислоторозчинної та лугорозчинної форм фтору від гумусово-елювіальних горизонтів до материнської породи (в 1,1-6,6 раз); для ґрунтів зони Степу відмічена зворотна залежність – з переходом до материнської породи вміст рухомого фтору збільшується у 1,6-7,6 раз.

4. Тривале застосування мінеральних добрив (NPK) на ґрунтах підзолистого типу з кислою реакцією середовища призводить до зменшення вмісту валового фтору в орному шарі на 44-70%. При застосуванні мінеральних добрив на ґрунтах з нейтральною та лужною реакцією середовища спостерігається його нагромадження в орному шарі ґрунту (чорноземах звичайних ґрунтах його кількість збільшилась на 103-156%).

5. Під впливом тривалого застосування мінеральних добрив на ґрунтах підзолистого типу відбувається підвищення вмісту кислоторозчинного фтору (на 0,17-2,17 мг/кг, або на 3-143%) з подальшою активізацією його вертикальної міграції. Коефіцієнт концентрації коливається в межах 0,2-2,8, але в ряді випадків піднімається до особливо небезпечного рівня – 27-35 одиниць.

6. Застосування мінеральних добрив в умовах зрошення на темно-каштанових ґрунтах призводить до активізації процесів міграції фтору та до його вилуговування з гумусових горизонтів в нижні шари ґрунту, що може бути причиною надходження фтору у ґрунтові води. Встановлено, що вниз за профілем ґрунту вміст водорозчинної форми фтору підвищується на 99-312%, лугорозчинної – на 20-94%, кислоторозчинної – на 127-230%.

7. Екотоксикологічна оцінка фосфоритів українських родовищ показала, що найбільша кількість F^- вилучалася при лужній реакції середовища – до 379 мг/л, при нейтральній – до 43 мг/л, при кислій – до 33 мг/л. Найбільш активним джерелом фтору можуть виступати фосфоритові концентрати Ново-Амвросієвського і Південно-Осиківського родовищ.

8. Прогноз екологічного ризику застосування фосфоритів в якості добрив (доза 90 кг/га за вмістом Р₂О₅) показав, що допустима концентрація фтору не повинна перевищувати: у фосфоритах Здолбунівського родовища - 1,3 %, Ново-Амвросієвського - 1,7-2,7%, Осиківського – 2,1%, Південно-Осиківського - 3,0%, Ратнівського – 2,1-3,0%, Маневичсько-Клеванської площі - 2,7%.

9. Екотоксикологічна оцінка нового виду фосфорних добрив агрофоски за вмістом фтору свідчить, що при його застосуванні на дерново-середньопідзолистих ґрунтах значно зростає вміст валового (на 28-32%) і кислоторозчинного (на 13-68%) фтору. Застосування агрофоски в запас на 3 роки в перший рік внесення призводить до збільшення вмісту кислоторозчинного фтору в орному шарі дерново-підзолистого ґрунту з 5,6 до 11,7 мг/кг та до активізації міграції F^--іону з гумусово-елювіального горизонту. За показниками міграції агрофоску можна віднести до III класу небезпечності, за перевищенням фону - до III-IV класу небезпечності.

10. Встановлено, що при застосуванні фосфорних добрив на фоні азотно-калійного живлення основна кількість фтору акумулюється в кореневій системі рослин, яка відіграє захисні функції організму відносно фтору. При застосуванні агрофоски у кореневій системі пшениці було знайдено 0,47 мг/кг фтору, у надземних вегетативних органах – 0,29 мг/кг, у надземних генеративних (зерні) – 0,17 мг/кг.

Публікації автора:

1. Макаренко Н.А., Ліщук А.М., Буожис А.О., Кавецька Т.В. Екотоксикологічна оцінка якості фосфоритів України // Агрохімія і ґрунтознавство. Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Спец. випуск до V з’їзду УТГА. – Ч.2. – Харків, 1998. - С. 167-168.

2. Кавецький В.М., Макаренко Н.А., Ліщук А.М. Екотоксикологічна оцінка небезпечності застосування добрив в агроекосистемі // Проблеми агропромислового комплексу Карпат: Збірник наукових праць. – 1998. – Вип. № 7. – С.42-48.

3. Кавецький В.М., Гець Т.С., Макаренко Н.А., Ліщук А.М. Екотоксикологічна оцінка фосфоритів за вмістом фтору при їх використанні на дерново-середньопідзолистих ґрунтах. - Вісник аграрної науки Причорномор’я. - Вип. 3, т.2. – 2001. - С.59-66.

4. Ліщук А.М. Вертикальна міграція фтору у різних типах грунтів України при застосуванні мінеральних добрив // Вісник аграрної науки Причорномор’я. Спец. випуск 3 (23). – Ч1. – “Проблеми степового землеробства і рослинництва та їх вирішення в реформованих сільськогосподарських підприємствах”. – Миколаїв, 2003. – С. 107-112.

5. Ліщук А.М. Екотоксикологічна оцінка ґрунтів України за вмістом фтору при застосуванні мінеральних добрив // Науковий вісник НАУ. – Вип.64. – Київ, 2003. – C.233-237.

6. Kavetsky V.N., Makarenko N.A., Lischyk A.N. Integration classification pollutants to of degree danger // Тез. международной конф. “Рациональное природопользование: системный анализ в экологии” – Севастополь, 1996. – С. 78.

7. Ліщук А.М. Про необхідність контролю фтору в агроекосистемах // Матеріали всеукраїнської конф. молодих вчених “Засади сталого розвитку аграрної галузі”. – Київ, 2002. – С.55-56.

8. Ліщук А.М. Вміст фтору в ґрунтах України // Матеріали науково-практичної конф. молодих вчених “Проблеми сучасного землекористування”. – Київ-Чабани, 2002. – С. 9-10.

9. Ліщук А.М. Вміст фтору у ґрунті і рослинах при застосуванні нового виду добрива агрофоски // Зб. матеріалів ІІІ міжвузівської науково-практичної конференції аспірантів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи”. – Вінниця, 2003. – С. 60-63.

10. Ліщук А.М. Агроекологічний моніторинг за вмістом фтору у темно-каштановому ґрунті Херсонської області при зрошенні та застосуванні мінеральних добрив // Збірка тез доповідей IV міжнародної науково-практичної конф. студентів, аспірантів, молодих вчених “Екологія. Людина. Суспільство”. – Київ, 2003. – С. 156-157.

11. Ліщук А.М. Вміст фтору в різних типах ґрунтів при застосуванні мінеральних добрив // Матеріали науково-практичної конф. молодих вчених “Стабілізація землекористування та сучасні агротехнології”. – Київ-Чабани, 2003. – С. 35-36.

12. Ліщук А.М. Особливості розподілу фтору в різних типах ґрунтів України // Матеріали VII міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта ‘2004”.Том 68. – Дніпропетровськ, 2004. – С.56-58.

13. Методичні вказівки по визначенню Hg, Zn, Ni, Co, Cd, Cu в грунті, рослинах, воді методом тонкошарової хроматографії / Сборник “Методические указания по определению пестицидов в пищевых продуктах, кормах и внешней среде”. – К., 2001. №29. – С.18-23 (В.М.Кавецький, Н.А.Макаренко, А.М.Ліщук, С.В.Кавецький, Г.О.Буожис).

14. 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”. – 21 с.