Адсорбция и токсичность гербицида ацетохлора в почвах различных типов (1098303), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Выявлению данных взаимосвязейпосвящен следующий раздел работы.3.3.5. Взаимосвязь адсорбционной способности комплексовкаолинит-ГК по отношению к ацетохлору со строением ГКДляустановлениявзаимосвязиадсорбционнойспособностимодельных комплексов каолинит ГК по отношению к ацетохлору состроением ГК проводили корреляционный анализ между коффициентамираспределения ацетохлора (Kd и KOC) и данными по элементному иструктурно-групповому составу ГК.В результате были выявлены значимые корреляции между Kd исодержаниемароматическогоуглерода(r=0.82),атакжестепеньюароматичности (∑СAr/∑CAlk) (r=0.82, рис 3.11).K d , л/кгKd, л/кг60605050r=0.824040303020201010Σ CAr0303540455055r=0.82ΣCAr/ΣCAlk00.5601.01.52.02.5Рис. 3.12.
Зависимость Kd ацетохлора на комплексах каолинит-ГК отсодержания ароматических фрагментов в ГКи степени ароматичностиГК.Указанные корреляции весьма сходны с установленными ранеезависимостями «величина удельной поверхности комплекса каолинит-ГК –строение ГК». Это вполне закономерно, если принять во внимание, что междувеличиной удельной поверхности и Kd также существует тесная взаимосвязь.Для ответа на вопрос о влиянии свойств ГК на адсорбцию ацетохлора,необходиморассмотретьвзаимосвязьстроенияГКикоэффициентараспределения, нормированного на содержание органического углерода (KOC).81Анализ полученных данных позволил выявитьналичие прямойзначимой взаимосвязи между KОС и степенью ароматичности ГК (показатель∑СAr/∑CAlk, r = 0.72, рис 3.13).KOC, л/кг ОС800060004000r=0.722000ΣCAr/ΣCAlk00.51.01.52.02.5Рис. 3.13.
Зависимость KОС полученных для комплексов каолинит-ГКот степени ароматичности ГКПолученныеданныесвидетельствуютопреимущественномсвязывании ацетохлора ароматическими фрагментами ГК. Это согласуется слитературными данными (Wang et al., 1999; Liu et al., 2000) о гидрофобномвзаимодействии как преобладающем механизме связывания ацетохлора ГК.Таким образом, на основании проведенных экспериментов можносделать вывод о том, что адсорбционная способность комплексов Сакаолинит-ГК в отношении ацетохлора определяется величиной их удельнойповерхности и содержанием ароматических фрагментов в иммобилизованныхГК.3.4.
Исследование токсичности ацетохлора на почвахразличной типовой принадлежности3.4.1. Оценка токсичности ацетохлора на почвах различнойтиповой принадлежностиДляколичественнойоценкитоксичностиацетохлоранавсехисследованных почвах были поставлены лабораторные эксперименты напроростках.
Для этой цели в почвы вносили ацетохлор в дозах от 0.2 до200 мкл/кг, что соответствовало рекомендованным производственным дозам82внесения ацетохлора – 0.01-2 л/га. Объем раствора гербицида подбиралитаким образом, чтобы после его внесения влажность почвы составила 60% отполевой влагоемкости (ПВ).
Для расчета необходимого объема раствора впочвах предварительно определяли полевую влагоемкость (Вадюнина иКорчагина,Полученные1986).значенияполевойвлагоемкостиисследованных почв приведены в табл. 3.13.Таблица 3.13Величина полевой влагоемкости в исследованных почвахПочваПД ЦПДК ПДОКСЛТСЛЦСЛПЧТМЧТЧОБЧлАлПВ,%66.2 66.8 69.761.664.470.665.167.468.066.168.6Тест-культурой служила озимая пшеница Triticum aestivum (сорт“Московская-35”), тест откликом – длина побегов и корешков (рис. 3.14).100Тест отклик, % от контроля9080корни7060побеги5040302010000,511,5Доза ацетохлора, л/га2Рис. 3.14. Зависимость длины побегов и корешков от дозы ацетохлора(на примере СЛП).Как видно из рис. 3.14, длина побегов является более чувствительнойк действию ацетохлора, чем длина корешков.
Так, на серой лесной пахотнойпочве при возрастании дозы гербицида от 0 до 2 л/га средняя длина побеговуменьшилась на 74 % от контроля, в то время как длина корешков - только на55 %. Подобные закономерности наблюдались на всех исследованных почвах.Поэтому в дальнейшем оценку токсичности ацетохлора проводили по длинепобегов.83Время проращивания во всех экспериментах составляло 72 часа.После этого у проростков измеряли длину побегов и строили кривые “дозаэффект”. Полученные зависимости приведены на рис. 3.15.Дерново-подзолистые почвыСерые лесные почвы120ПДЦ100Длина побегов, % от контроляДлина побегов, % от контроля120ПДК80ПДОК604020000.51Доза, л/га1.5СЛЦ8060СЛП4020002Черноземы0.51Доза, л/га1.52Аллювиальная луговая и луговочерноземная почвы120120100ОБЧТДлина побегов, % от контроляДлина побегов, % от контроляСЛТ100ЧТЧм80604020000.51Доза, л/га1.52100Чл80Ал604020000.511.5Доза, л/гаРис.
3.15. Зависимости “доза - эффект”, полученные для ацетохлора наисследованных почвах различной типовой принадлежности.На основании полученных зависимостей рассчитывали эффективнуюдозу ацетохлора (л/га), вызывающую снижение выбранного тест-отклика на50 % (показатель ED50). Расчет ED50 проводили графически. Полученныезначения ED50 приведены в табл. 3.14.842Таблица 3.14Доза ацетохлора, вызывающая 50 %-ное снижение длины побегов наразличных почвахПочваED50, л/гаПД Ц1.6ПДОК ПДК СЛп СЛц СЛТ1.1 1.3 0.7 1.3 1.5ЧТм1.7ЧТ1.6ЧОБ1.4Чл1.2Наименьшее значение ED50 наблюдалось для серой лесной почвы,набольшее - в черноземе типичном мощном.
В целом на основании величиныED50 почвы можно расположить в следующий ряд по токсичности,проявляемой на них ацетохлором:СЛП > ПДОК ≈ АЛ > ЧЛ > СЛЦ > ПДК > ЧОБ > СЛТ > ПДЦ ≈ ЧТ > ЧТМ.Полученныезависимостирезультатыгербициднойнепозволяютэффективностивыявитьацетохлораоднозначнойоттиповойпринадлежности почв. Хотя в целом можно отметить, что в черноземахтоксичность ацетохлора была меньше по сравнению с дерново-подзолистымии серыми лесными почвами.В то же время довольно существенную роль в рассматриваемыхпроцессах играл фактор сельскохозяйственного использования почв.
Так, длядерново-подзолистых и серых лесных почв токсичность, проявляемаяацетохлором, была существенно выше на распаханных вариантах посравнению с целинными: разница в значениях ED50 для ПДЦ и ПДОК составила0.5 л/га, для СЛП и СЛЦ – 0.6 л/га. Кроме того, для дерново-подзолистых почвнаблюдалось довольно отчетливое снижение токсичности ацетохлора сувеличением степени окультуренности: разница ED50 для пары ПДК и ПДОКсоставила 0.2 л/га.Для черноземов фактор сельскохозяйственного использования неоказывал столь существенного влияния на токсичность, проявляемуюацетохлором. Это можно объянить большей устойчивостью черноземов ктехногенным нагрузкам по сравнению с дерново-подзолистыми и серымилесными почвами (Добровольский и Гришина, 1985).85Ал1.13.4.2.
Взаимосвязь токсичности ацетохлора с физико-химическимии адсорбционными свойствами почвДля уствановления взаимосвязи между токсичностью ацетохлора(показатель ED50) и почвенными свойствами был проведен корреляционныйанализ. Полученные результаты обобщены в табл. 3.15.Таблица 3.15Корреляционные взаимосвязи между токсичностью ацетохлора (ED50) ипочвенными свойствамиСорг,СГК/СФКрНводн0.08-0.23%ED500.79Са2+Mg2+-0.050.15Уд. пов-ть, Размер фракций,ммв водной вытяжке,м2/г<0.001 <0.01мг-экв/100 г*Жирным шрифтом выделены значимыеСпирмена (при α = 0.05, n = 11, r ≥ 0.61)0.140.64коэффициенты0.25корреляцииКак видно из таблицы, токсичность ацетохлора снижалась сувеличением содержания органического вещества и величины удельнойповерхности: коэффициенты корреляции для этих показателей составили 0.79и 0.64, соответственно (рис. 3.16).ED501,8ED501,8r = 0.791,61,61,41,41,21,21,01,00,80,80,6r = 0.640,6024С орг,%68100100200Удельная поверхность, м2/гРис.
3.16. Корреляционные взаимосвязи ED50 с содержаниеморганического углерода и удельной поверхностью почв.В разделе 3.1.3 было показано, что эти же почвенные свойства игралиопределяющую роль в адсорбционной способности почв по отношению к86300ацетохлору.Поэтомулогичнобылопредположитьналичиетеснойвзаимосвязи между адсорбционным поведением и токсичностью ацетохлора впочве. И действительно, почвенные ряды, расположенные в порядкевозрастания ED50, практически полностью совпали с аналогичными рядамипо величине Kd (п. 3.1.2.): уровень токсичности ацетохлора снижался свозрастанием адсорбционной способности почв по отношению к гербициду.Единственное отличие заключалось в том, что в ряду дерново-подзолистыхпочв культурный и целинный варианты поменялись местами.
Установленноесовпадение почвенных рядов указывает на наличие явной взаимосвязи междууровнем токсичности ацетохлора и адсорбционной способностью почв, чтоподтверждается значимой корреляцией между Kd и ED50 (r = 0.75).Соответствующее корреляционное поле приведено на рис.3.17.ED501,81,61,4r = 0.751,21,00,8Kd0,605101520Рис. 3.17. Корреляционное поле показателей Kd и ED50.Таким образом, токсичность ацетохлора, проявляемая на почвах,уменьшается по мере увеличения содержания органического углерода в почвеи величины ее удельной поверхности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
