Введение. Почва является начальным зве- ном в системе «почва – растение – человек», и от содержания и поведения в ней того или иного элемента зависит концентрация в последующих звеньях. В биосферу поступает свыше 500 тысяч различных загрязняющих химических веществ, значительная часть их накапливается в почве. В Западной Сибири фоновое загрязнение и пе- ренос токсикантов еще не привели к повсемест- ным негативным последствиям. Однако это не означает, что подобные тенденции полностью отсутствуют. Для принятия своевременных про- филактических мер важно располагать системой наблюдений и раннего обнаружения изменений в агроландшафтах [1, 2].Омская область имеет структуру промышлен- ности, которая формирует меньшую техногенную нагрузку на агроценозы региона, чем в европей- ской части страны. Поэтому поступление тяжелых металлов на поверхность почв и растений несу- щественно и пока не ведет к их загрязнению [1–3]. В агроландшафтах наиболее распростране- ны цинк, свинец, кадмий, ртуть, хром. Самыми токсичными являются кадмий, кобальт, медь, цинк, ртуть, свинец. Концентрация тяжелых ме- таллов в почвах и растениях определяется хи- мией типов почв и степенью антропогенного воз-действия [4–6].Цель исследований. Выявить уровень и за- кономерности изменения содержания тяжелых металлов и мышьяка в пахотных почах и продук- ции лесостепи Омской области.Материалы и методы. В основу исследова- ний положены данные мониторинга лесостепной зоны Омской области, выполненного ФГБУ «ЦАС«Омский» в 1994–2018 гг. на реперных участках, заложенных на пахотных почвах.Объекты исследований: культурные рас- тения и почвы – агрочернозем сегрегационный маломощный среднегумусированный тяжелосуг- линистый (СП «Дружба»), агрочернозем квази- глеевый среднемощный сильногумусированный тяжелосуглинистый (СПК «Пушкинский»), агро- солонец гидрометаморфизованный глубокий лег- коглинистый (ООО «Юрьевское»). Определение тяжелых металлов и мышьяка в почвах сельско- хозяйственных угодий и продуктах растениевод- ства проводили согласно общепринятым методи- кам [7].Результаты исследований и их обсужде- ние. При оценке уровня содержания в почвах тяжелых металлов и мышьяка их сравнивают с естественным фоном. Как правило, при необхо- димости контроля над техногенным загрязнением почв принято определять валовое содержание элементов (табл. 1). Валовое содержание тяжелых металлов и мышьяка в почвах лесостепной зоны (2017 г.), мг/кг почвыТаблица 1 Глубина отбора, смCuZnCdPbNiCrHgAs Агрочернозем сегрегационный маломощный среднегумусированный тяжелосуглинистый0–2016,852,10,5118,230,610,40,0204,720–4015,144,20,5017,329,410,30,0204,940–6016,241,30,4016,829,210,10,0194,960–8016,850,00,4314,131,310,90,0145,380–10016,054,70,4614,231,610,00,0146,6 Агрочернозем квазиглеевый среднемощный сильногумусированный тяжелосуглинистый0–2023,463,20,6821,036,412,10,0195,320–4021,053,60,5019,635,012,50,0116,240–6021,859,80,5818,836,112,00,0136,760–8020,753,00,5418,034,111,40,0136,080–10020,849,20,4717,933,212,00,0066,3 Агросолонец гидрометаморфизованный глубокий легкоглинистый0–2021,960,40,6221,032,412,10,0134,820–4021,059,40,5219,431,011,10,0085,640–6021,158,00,5919,431,611,00,0125,860–8021,151,30,4818,530,510,20,0126,080–10018,339,20,4117,329,311,40,0096,7ПДК1322202,013030,643,82,110,0 Установлено, что валовое содержание ис- следуемых элементов не превышает ПДК, что характеризует почвы как незагрязненные. При этом содержание меди, никеля, хрома находит- ся на одном уровне независимо от горизонта, мышьяка – с глубиной повышается, а кадмия, свинца и ртути – понижается, как и цинка (кроме агрочернозема сегрегационного, где его концен- трация с глубиной понижается, но затем наблю- дается обратная тенденция).Однако валовое содержание не всегда может характеризовать степень опасности загрязненияпочвы, поскольку почва способна связывать со- единения металлов, переводя их в недоступные растениям состояния. Правильнее говорить о роли подвижных и доступных для растений фор- мах. Определение содержания подвижных форм нужно для характеристики миграции токсикантов из почвы в растения. Их доступность растениям изменяется от их вида и возраста, свойств почвы и климатических условий [8–12].Нами была получена характеристика пахотного горизонта почв региона по содержанию подвижных форм исследуемых элементов (табл. 2). Таблица 2Содержание подвижных форм тяжелых металлов в пахотном горизонте почв лесостепной зоны (1994–2018 гг.), мг/кг почвы ГодыCuZnCdPbNiCr Агрочернозем сегрегационный маломощный среднегумусированный тяжелосуглинистый1994 – 19980,130,430,080,690,520,571999 – 20030,150,390,070,670,560,642004 – 20080,120,370,070,650,690,682009 – 20130,130,490,060,710,630,392014 – 20180,130,480,060,620,620,29 Агрочернозем квазиглеевый среднемощный сильногумусированный тяжелосуглинистый1994 – 19980,130,440,070,710,680,781999 – 20030,130,420,060,730,670,782004 – 20080,140,390,070,790,620,842009 – 20130,120,500,060,670,700,502014 – 20180,110,590,060,700,690,51 Агросолонец гидрометаморфизованный глубокий легкоглинистый1994 – 19980,130,360,090,630,590,671999 – 20030,140,320,080,640,570,622004 – 20080,120,320,080,610,570,702009 – 20130,110,400,080,610,610,652014 – 20180,140,410,060,580,700,54ПДК3,023,0–6,04,06,0 Наблюдения за изменением содержания под- вижных металлов в почвах с 1994 по 2018 г. не выявили превышения предельно допустимых концентраций. В пахотном горизонте содержание тяжелых подвижных металлов изменялось в сле- дующих пределах (мг/кг):в агрочерноземе сегрегационном маломощ- ном среднегумусированном тяжелосуглинистом: медь – 0,12–0,15; цинк – 0,37–0,49; кадмий – 0,06– 0,08; свинец – 0,62–0,71; никель – 0,52–0,69; хром – 0,29–0,68;в агрочерноземе квазиглеевом среднемощ- ном сильногумусированном тяжелосуглинистом:медь – 0,11–0,14; цинк – 0,39–0,59; кадмий – 0,06–0,07; свинец – 0,67–0,79; никель – 0,62–0,70; хром –0,50–0,94;в агросолонце гидрометаморфизованном глубоком легкоглинистом: медь – 0,11–0,14; цинк – 0,32–0,41; кадмий – 0,06–0,09; свинец – 0,58–0,64; никель – 0,57–0,70; хром – 0,54–0,70.В исследованиях также определялись валовые содержания ртути и мышьяка в почвах, превыше- ний предельно допустимых концентраций не обна- ружено (рис. 1, 2). Рис 1. Содержание ртути в пахотном горизонте почв лесостепной зоны (1994–2018 гг.) Рис. 2. Содержание мышьяка в пахотном горизонте почв лесостепной зоны (1994–2018 гг.) Элементный состав растений зависит от хи- мического состава почвы. Избыточное накопле- ние тяжелых металлов растениями обусловлено прежде всего их высокими концентрациями в по- чвах [13–16].Агроэкологический мониторинг содержания тяжелых металлов и мышьяка в растениевод- ческих пробах 2009–2018 гг. выявил, что сель- скохозяйственная продукция, как основная, так и побочная, отвечает экологическим требованиям. Таблица 3Содержание тяжелых металлов и мышьяка в растениеводческой продукции реперных участков лесостепной зоны (2009–2018 гг.), мг/кг ГодКультураПродукцияХимический элементCuZnCdPbHgAs123456789 Агрочернозем сегрегационный маломощный среднегумусированный тяжелосуглинистый2009ОвесЗерно3,214,40,0270,33<0,005<0,025Солома2,111,30,0310,68<0,005<0,0252010КукурузаЗеленая масса2,610,50,0630,73<0,005<0,0252011ОвесЗерно3,312,40,0380,35<0,005<0,025Солома2,18,50,0590,42<0,005<0,0252012Пар–––––––2013Пшеница яроваяЗерно3,720,40,0450,40<0,005<0,025Солома2,96,80,0510,31<0,005<0,0252014Пшеница яроваяЗерно4,318,90,0380,29<0,005<0,025Солома2,19,70,1000,43<0,005<0,0252015Пшеница яроваяЗерно3,723,80,0420,33<0,005<0,025Солома1,911,90,0850,61<0,005<0,0252016Пшеница яроваяЗерно4,115,30,0510,30<0,005<0,025Солома3,311,70,0380,35<0,005<0,0252017Пшеница яроваяЗерно4,123,80,0450,28<0,005<0,025Солома2,511,20,0300,37<0,005<0,0252018Ячмень яровойЗерно3,222,10,0370,29<0,005<0,025Солома1,78,40,0450,78<0,005<0,025 Агрочернозем квазиглеевый среднемощный сильногумусированный тяжелосуглинистый2009ЛюцернаЗеленая масса1,38,80,0460,33<0,005<0,025 Окончание табл. 3 1234567892010ЛюцернаЗеленая масса1,57,20,0450,38<0,005<0,0252011ЛюцернаЗеленая масса2,06,30,0420,42<0,005<0,0252012ЛюцернаЗеленая масса2,49,40,0820,47<0,005<0,0252013КукурузаЗеленая масса3,16,90,0640,39<0,005<0,0252014КукурузаЗеленая масса3,57,80,0670,44<0,005<0,0252015ОвесЗерно3,714,30,0420,29<0,005<0,025Солома3,59,60,0550,48<0,005<0,0252016ЛюцернаЗеленая масса2,387,920,0660,30<0,005<0,0252017ЛюцернаЗеленая масса2,106,80,1201,11<0,005<0,0252018ЛюцернаЗеленая масса1,806,20,0840,73<0,005<0,025 Агросолонец гидрометаморфизованный глубокий легкоглинистый2009Пшеница яроваяЗерно4,314,90,0400,39<0,005<0,025Солома2,19,00,0510,70<0,005<0,0252010Пшеница яроваяЗерно3,310,10,0500,39<0,005<0,025Солома2,58,30,0890,54<0,005<0,0252011ОвесЗерно4,19,30,0410,36<0,005<0,025Солома2,58,30,0710,67<0,005<0,0252012ЛюцернаЗеленая масса2,610,10,0730,59<0,005<0,0252013ЛюцернаЗеленая масса2,28,60,0570,34<0,005<0,0252014ЛюцернаЗеленая масса1,99,40,0560,51<0,005<0,0252015ЛюцернаЗеленая масса2,88,90,0690,48<0,005<0,0252016ЛюцернаЗеленая масса2,26,40,0780,73<0,005<0,0252017ЛюцернаЗеленая масса1,97,30,0720,42<0,005<0,0252018Пар–––––––МДУ30500,350,050,5  Результаты исследований растениеводче- ской продукции, выращенной на пахотных по- чвах реперных участков, показали, что содержа- ние исследуемых элементов составило (мг/кг):меди в основной и побочной продукции зерновых культур – 3,2–4,3 и 1,9–3,5 соответ- ственно; кукурузе на зеленную массу – 2,6–3,5; люцерне на зеленую массу – 1,3–2,8;цинка в основной и побочной продукции зерновых культур – 9,3–23,8 и 6,8–11,9 соответ- ственно; кукурузе – 6,9–10,5; люцерне– 6,2–10,1;кадмия в основной и побочной продукции зерновых культур – 0,027–0,051 и 0,030–0,100 соответственно; кукурузе – 0,063–0,067; люцер- не – 0,042–0,078;свинца в основной и побочной продукции зерновых культур – 0,28–0,40 и 0,31–0,78 со- ответственно; кукурузе – 0,39–0,73; люцерне– 0,30–1,11;ртути и мышьяка во всех исследуемых пробах растениеводческой продукции не пре- вышало минимальный уровень определения на приборах данных показателей, что говорит об их отсутствии или минимальном содержании в сельскохозяйственных культурах.Заключение. Таким образом, анализ данных динамики содержания подвижных форм тяже- лых металлов в почвах не выявил превышения предельно допустимых концентраций. В пахот- ном горизонте это содержание изменялось в следующих пределах (мг/кг): медь – 0,11–0,15; цинк – 0,32–0,59; кадмий – 0,06–0,09; свинец – 0,58–0,79; никель – 0,52–0,70; хром – 0,29–0,94.Мониторинг содержания тяжелых металлов и мышьяка в растениеводческих пробах выявил, что сельскохозяйственная продукция, получен- ная на реперных участках, как основная, так и побочная, отвечает агроэкологическим требова- ниям. Содержание меди составило 1,9–4,3 мг/кг; цинка – 6,2–23,8; кадмия – 0,027–0,100; свинца– 0,28–1,11 мг/кг; а ртути и мышьяка – не пре- вышало минимальный уровень определения на приборах данных показателей