Agrogenic soil pollution during prolonged use of mineral fertilizers for tea culture on the black sea coast of the Western Caucasus | Агрогенное загрязнение почв при длительном применении минеральных удобрений под культуру чая на черноморском побережье западного Кавказа

English. The elemental composition of soils of a number of model tea plantations was studied. There was compared state of soils in variants of a long (26 years) field experiment with NPK fertilizers. To the fields were applied annually only nitrogen fertilizers in the form of ammonium nitrate and urea (total 7.6 t N/ha); or phosphorus (double superphosphate, total 3.1 t P2O5/ha) or potash fertilizers (potash salt, total 2.6 t K2O/ha) against background of nitrogen fertilizers. The experimental site is located in the Lazarevsky district of Sochi-city, on typical tea-friendly brown forest acidic soils. As a local geochemical background, the elemental composition of native soil of the adjacent forested area was adopted. The content of above 60 elements was determined by ICP-MS + ICP-AES methods. Applying nitrogen fertilizers resulted in excess of the gross content of a number of elements relative to the background was about 10% in the top soil (0-20 cm), no pronounced pollution was detected. Phosphorus fertilizers are associated with 1.7-fold accumulation of Pb (up to 1.1 MPC); accumulation of rare earth elements (15% in total gross content and 2.8-fold in the sum of mobile forms); accumulation of Sb (about 10%), not pronounced against the background of N and NK fertilizers. Potash fertilizers caused soil pollution: 2.8 times higher total pollution index relative to N-fertilizers; above 40 redundant elements, of which 20 have 30% or higher gross excess relative to the background. Including: rare earth elements (1.6 times in total gross content and 4.2 times in the sum of mobile forms); 30% gross accumulation of Ti, Mg, V (1.2 MPC), Rb, Ga, Cs; unpronounced or less pronounced with N and NP fertilizers 20%-e accumulation of Zr, Cr, Li, Nb, HF, Sn and 10% accumulation of Na, Sr, Ni, Th, U, Be, Mo. Also, some soil As pollution is associated with P/K fertilizers (by 10% higher than the background and with N-fertilizers), with a 5.2-5.5-fold excess of MPC at a high background level of its gross content (4.8 MPC in forest soil).

Russian. Изучен элементный состав почв ряда модельных чайных плантаций. Сравнивали состояние почв под вариантами длительного (26 лет) полевого опыта с NPK-удобрениями, где ежегодно вносили только азотные удобрения в форме аммиачной селитры и мочевины (всего 7,6 т N/га); фосфорные (двойной суперфосфат, всего 3,1 т Р2О5/га) или калийные удобрения (калийная соль, всего 2,6 т К2О/га) на фоне азотных. Опытный участок расположен в Лазаревском районе г. Сочи на типичных чаепригодных бурых лесных кислых почвах. В качестве местного геохимического фона принят элементный состав нативной почвы смежного лесного массива. Содержание более 60 химических элементов определяли масс-спектрометрически и атомно-эмиссионно с индуктивно связанной плазмой. В результате применения азотных удобрений превышение валового содержание ряда элементов относительно фона составило около 10% в верхнем слое почвы (0-20 см); выраженного загрязнения не выявлено. С фосфорными удобрениями связаны 1,7-кратное накопление Pb (до 1,1 ПДК); накопление редкоземельных элементов (на 15% по суммарному валовому содержанию и 2,8-кратное по сумме подвижных форм); накопление Sb (около 10%), не выраженное на фоне N и NK-удобрений. Калийные удобрения вызвали загрязнение почвы: в 2,8 раз более высокий суммарный показатель загрязнения относительно N-удобрений; больше 40 избыточных элементов, из которых 20 имеют 30%-ное или большее валовое превышение относительно фона. В том числе: редкоземельные элементы (в 1,6 раза по суммарному валовому содержанию и в 4,2 раза по сумме подвижных форм); 30%-ное валовое накопление Ti, Mg, V (1,2 ПДК), Rb, Ga, Cs; не выраженные или менее выраженные при N и NP-удобрениях 20%-ное накопление Zr, Cr, Li, Nb, HF, Sn и 10%-ное накопление Na, Sr, Ni, Th, U, Be, Mo. Также с Р/К-удобрениями связано некоторое загрязнение почвы As (на 10% выше фона и варианта с N-удобрениями), с 5,2-5,5-кратным превышение ПДК при высоком фоновом уровне его валового содержания (4,8 ПДК в почве леса).