The influence of moisture deficiency on the content of trace elements and toxic substances in soils
Abstract
Objective: To determine the mobility of ions of trace elements, heavy metals, radionuclides, and pesticide residues under conditions of lack of soil moisture.
Methods. 6 test plots of 4 m2 each were selected in the following sequence: sod-podzolic sandy soil; sod-podzolic sandy soil; gray podzolic sandy soil; gray podzolic sandy soil; chernozem podzolic sandy soil; chernozem podzolic sandy soil. Within each test plot, soil samples were taken at the end of April to determine the moisture content and the content of trace element ions, heavy metals, radionuclides, and pesticide residues.
Results. Our studies have proven that under conditions of soil moisture change, the most useful for plants calcium ions – 12.31 mg-eq./100 g, magnesium – 1.07 mg-eq./100 g, mobile zinc – 0.55 mg/kg accumulate in podzolized sandy chernozem with the highest soil moisture – 10.3%. The most harmful cadmium – 0.08 mg/kg, lead – 1.45 mg/kg, radioactive cesium – 0.18 Ci/km2 and strontium – 0.014 Ci/km2 were found in sod-podzolic sandy soil, which had the lowest moisture content – 5.1%. The highest levels of sulfur and iron were found in sod-podzolic sandy loam soil – 10.7 mg/kg and 56.21 mg/kg, respectively, with a moisture content of 5.6%, and copper (1.62 mg/kg) and manganese (25.2 mg/kg) – in gray podzolic sandy loam soil with a moisture content of 7.5%.
Conclusions. It was found that changes in soil moisture have a direct effect on the content of exchangeable calcium, mobile magnesium, mobile zinc and mobile lead, as well as radioactive cesium and strontium. No effect of soil moisture on the content of mobile forms of sulfur, copper, manganese, iron and the heavy metal cadmium was found. As soil moisture decreases, the content of calcium (correlation coefficient r = 0.9669), magnesium (correlation coefficient r = 0.9819), zinc (correlation coefficient r = 0.7765) decreases, but the content of mobile forms of the heavy metal lead (correlation coefficient r = – 0.8209), radioactive cesium (correlation coefficient r = – 0.8628) and strontium (correlation coefficient r = – 0.8305) increases.
References
2. Тараріко Ю. О., Величко В. А., Личук Г. І. Грунтозахисна ефективність міжгалузевої оптимізації агроекосистем. Вісник аграрної науки. 2017. № 11–17. С. 23–28.
3. Скок С. В. Оцінка якості ґрунтів зони Степу України в умовах глобальних змін клімату. Таврійський науковий вісник. 2022. № 124. С. 239–246.
4. Сайко В. Ф. Землеробство в контексті змін клімату. Наукові праці Національного наукового центру Інститут землеробства УААН. Київ. 2009. Спец. випуск. С. 4–12.
5. Польовий А. М. Вплив антропогенних змін клімату на сільське господарство. Одеса, 2013. 107 с.
6. Зміна клімату: наслідки та заходи адаптації: аналіт. Доповідь. [С. П. Іванюта, О. О. Коломієць, О. А. Малиновська, Л. М. Якушенко]; за ред. С. П. Іванюти. Київ: НІСД, 2020. 110 с.
7. Дєдов О. В., Пасічняк В. І., Нагрибецький М. І. Ґрунти в умовах кліматичних змін: адаптація, реадаптація, преадаптація? Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна. 2017. Вип. 47. С. 100–105.
8. Періодична доповідь про стан ґрунтів на землях сільськогосподарського призначення України, за результатами X туру (2011–2015 рр.) агрохімічного обстеження земель. За ред. Яцука І. П. Київ, 2020. 208 с.
9. Чорний С. Г. Оцінка якості ґрунтів: навчальний посібник. Миколаїв: МНАУ, 2018. 233.
10. Мірошниченко М. М., Коваленко С. С. Просторово-часова нерівномірність забезпечення ґрунтів рухомими мікроелементами. Вісник аграрної науки. 2023. № 4 (841) С. 5–14.
11. Мірошниченко М. М., Круподеря Ю. О., Куц О. А. Сезонна динаміка показників якості та родючості ґрунту. Теорія і практика ґрунтоохоронного моніторингу. Харків: ФОП Бровін О. В., 2016. С. 77–121.
12. Методика проведення агрохімічної паспортизації земель сільськогосподарського призначення: керівний нормативний документ; за ред. І. П. Яцука, С. А. Балюка. Київ, 2019. 108 с.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.


