Тяжёлые металлы в почве: как уберечь от кадмия свой урожай?

Кадмий в земле не видно, не пахнет, и растение от него чаще всего не вянет. Поэтому о нём узнают последним, когда анализ урожая или почвы уже показал превышение. А попадает он на участок вполне обычными путями, в том числе с удобрениями. Разберём, откуда берутся тяжёлые металлы, какие нормы действуют, как уберечь от них урожай и что здесь умеет кремний.

Что такое тяжёлые металлы в почве?

Тяжёлые металлы — это группа плотных металлов, ядовитых уже в малых количествах: кадмий, свинец, ртуть, никель, хром и другие. Немного их есть в любой почве от природы. Медь и цинк в малых дозах даже нужны растениям. Опасность начинается, когда металлов становится много, а распадаются они очень медленно: свинец остаётся в почве тысячи лет.

Металл, который попал в землю, сам оттуда не уйдёт. Его можно связать, чтобы растение брало меньше, а убрать из почвы очень трудно. Поэтому главное — не завозить металлы на участок.

Свинец копится в верхних нескольких сантиметрах почвы: он крепко связывается с частицами земли и органикой. Кадмий подвижнее свинца.

Отдельная беда кадмия в том, что растению он вредит заметно слабее, чем мышьяк, ртуть или свинец. Огородник и фермер часто не замечают, что земля загрязнена кадмием. А для человека кадмий опасен.

При сильном загрязнении страдают и растения. В лабораторном опыте раствор соли кадмия снизил всхожесть ячменя с 85 до 32 %. На песке с кадмием через три недели выжила только четверть растений ячменя, а масса одного растения упала больше чем вдвое.

Хозяйствам мы даём жидкую марку АГРОВИТ-КОР, которая работает с самим растением. Семена обрабатывают ею вместе с протравителем в одном баке, а в сезон растения опрыскивают по листу. Обработка поднимает всхожесть и даёт развитую корневую систему. У семян озимой пшеницы в лаборатории «РосАгроСервис» темпы начального роста были в 3–4 раза выше, чем на контроле. Землю от металлов марка не очищает.

Откуда кадмий и свинец берутся на участке

Источники у металлов разные. Загрязнение полей кадмием идёт в первую очередь от фосфорных удобрений. Свинец на участок приносят выхлоп машин, старая краска и пыль.

Из-за кадмия Европейская комиссия вводит новые ограничения на его содержание в фосфорных удобрениях.

К этому списку дачник часто добавляет свою золу. Зола угля, пластика, крашеной и пропитанной древесины несёт металлы прямо на грядку. Какую золу можно сыпать, а какую нет, разобрано в статье Зола как удобрение.

Почему кадмий опасен для человека

Кадмий и свинец быстро попадают в пищевую цепочку и накапливаются в тканях человека. Они вредят почкам, сердцу и сосудам, слуху, а у детей тормозят развитие. Дети чувствительнее взрослых, поэтому к огороду, где играют дети, требования строже.

Опасность идёт не только через еду. Человек глотает частицы земли, которые остались на немытых овощах и на руках, вдыхает пыль и получает металлы через кожу. Разовая встреча с малой дозой обычно проходит без последствий, вредит долгое повторное поступление.

Какие нормы тяжёлых металлов в почве действуют в России?

Нормы для почвы в России записаны в СанПиН 1.2.3685-21. Для кадмия и свинца они зависят от почвы: для песка строже, для нейтральной глины мягче. Кадмия допускается до 0,5 мг/кг в песчаной почве, до 1,0 мг/кг в кислой суглинистой и до 2,0 мг/кг в нейтральной. Свинца — до 32, 65 и 130 мг/кг.

Почва	Кадмий, мг/кг	Свинец, мг/кг
Песчаная и супесчаная	0,5	32
Кислая суглинистая и глинистая, pH KCl ниже 5,5	1,0	65
Нейтральная и близкая к ней суглинистая и глинистая, pH KCl выше 5,5	2,0	130

Посмотрите на таблицу внимательно: на кислой земле норма вдвое строже, чем на нейтральной. И это сходится с поведением металлов: в кислой почве они подвижнее, и растение берёт их больше.

Проверять землю особенно стоит на участках в городе и рядом со старыми домами, гаражами, дорогами, заводами и бывшими свалками. А ещё там, где много лет подряд вносили фосфорные удобрения или жгли уголь.

Как уберечь урожай от кадмия?

Кадмий в почве удерживают три вещи: кислотность ближе к нейтральной, органика и выбор культур. Чем кислее земля, тем легче кадмий переходит в подвижную форму и тем больше его берёт растение. Порогом для растворимости кадмия считают pH около 6. Органика связывает металлы: её способность удерживать кадмий в 30 раз больше, чем у минеральной части почвы.

1. Сдайте почву на анализ. Металлы, кислотность и органика. Без анализа всё остальное будет на глаз.
2. Выправьте кислотность. Если земля кислая, известкуйте её по анализу и держите pH ближе к нейтральному. Как это сделать без перебора, разобрано в статье Как раскислить почву.
3. Вносите органику. Компост и перегной связывают металлы и делают их менее доступными для корня.
4. Фосфор — по анализу. Не вносите фосфорные удобрения «на всякий случай»: вместе с ними в землю может приходить кадмий.
5. Не завозите металлы сами. Никакой золы угля, пластика и крашеной древесины, никаких сомнительных грунтов и отходов.
6. Выбирайте культуры. На сомнительной земле не выращивайте зелень, отдайте грядки тыквенным и бобовым.
7. Мойте урожай и руки. Работайте в перчатках, овощи мойте под проточной водой, детям мойте руки после игры на участке.

Если анализ показал сильное загрязнение, одними этими приёмами не обойтись. Тогда результаты разбирают с почвоведом или специалистом лаборатории и решают, что на этой земле можно выращивать.

Когда земля проверена и выправлена, растение легко берёт кремний из жидкой марки АГРОВИТ-КОР: в ней он встроен в молекулу гуминовой кислоты — главного вещества перегноя. Листовые обработки идут в одном баке с защитой и ложатся на проходы, которые хозяйство делает и так. В хозяйстве Хромова в Тульской области ячмень по технологии АГРОВИТ-КОР дал в засушливый год 60 ц/га при 30 ц/га в среднем по району.

Какие овощи копят больше тяжёлых металлов

Разные овощи берут металлы по-разному. Это проверили на 22 видах овощей, выращенных на загрязнённом поле. Больше всего металлов накопили листовые овощи. Меньше — стеблевые, корнеплоды и паслёновые. Меньше всех — бобовые и тыквенные.

Свинец и вовсе неохотно поднимается по растению. В опыте с ячменём на загрязнённой почве свинец не нашли в листьях ни при каком уровне загрязнения: он оставался в земле или в корнях. Поэтому овощи с грядки особенно важно отмывать от земли: частицы почвы на них тоже несут металлы.

Для детей такой урожай опаснее, чем для взрослых. Поле в том исследовании лежало у горнорудного района в Китае. Риск от овощей для детей там оказался выше, чем для взрослых: показатель опасности 5,41 против 4,12. Если этот показатель больше единицы, вред для здоровья считают вероятным.

Кремний и кадмий: что показали опыты

С кремнием связь у тяжёлых металлов сложная, и честно рассказать о ней можно только целиком. Растворимый кремний связывает металлы в прочные нерастворимые соединения. А в растении кремний тормозит движение кадмия от корня к листьям и зерну.

Главный эффект кремния на кадмий в рисе идёт через растение: кремний мешает металлу подниматься от корня к зерну. Когда в растворе нет кремния, кадмий свободно проходит через корень. С хорошим кремниевым питанием его движение по растению резко замедляется. Лучше всего кремний защищает культуры, которые сами копят много кремния, например злаки.

Но есть и обратная сторона. В опыте на серой лесной почве малая прибавка растворимого кремния почти вдвое увеличила подвижность свинца и цинка: кремний образовал с ними растворимые соединения. Прочные нерастворимые соединения появлялись только при высокой концентрации кремния. Направление зависит от дозы, кислотности и состава почвы. В горшечном опыте на кислом песке при слабом загрязнении обе формы кремния снизили кадмий в листьях ячменя. При сильном загрязнении раствор кремния снова снизил его, а порошок кремнезёма, наоборот, повысил.

Отсюда наш вывод. Кремний помогает против кадмия, особенно на злаках. Первыми при этом остаются анализ почвы, кислотность, органика и чистые удобрения.

Что делаем мы: кремний и органика в одной молекуле

Мы в АГРОВИТ-КОР делаем почвообразующее удобрение, в котором кремний встроен прямо в молекулу гуминовой кислоты — главного вещества перегноя. Сухая марка Б повышает устойчивость растений к токсичным ионам тяжёлых металлов. Землю от металлов она не очищает.

На кислой и бедной земле мы советуем такой порядок: анализ, известкование по норме, органика и кремний. Нормы АГРОВИТ-КОР такие.

• Под перекопку весной или осенью: сухая марка Б, 100–250 г на квадратный метр, то есть 10–25 кг на сотку.
• При посадке: 5–10 г в лунку, перемешать с землёй и полить.
• В хозяйстве: 150–500 кг/га под основную обработку почвы.

Работайте с удобрением в перчатках, а раствор для опрыскивания готовьте ещё и в очках. Храните его отдельно от еды и там, где его не достанут дети.

Если анализ показал превышение норм по кадмию или свинцу, удобрением АГРОВИТ-КОР это не лечат. Сначала решают вопрос с источником загрязнения и с тем, что выращивать на этой земле. Как устроены растворимые формы кремния и почему растению нужна именно монокремниевая кислота, разобрано в статье Монокремниевая кислота для растений.

С заботой о вас и вашем урожае,
АГРОВИТ-КОР
Поднимаем урожайность с 1995 года

Частые вопросы

Откуда в почве тяжёлые металлы?

Немного металлов в земле есть от природы. Сверх этого их приносят фосфорные удобрения, в которых бывает кадмий, известковые материалы, выхлоп машин, старая краска со свинцом, гаражи и мастерские, сжигание угля, промышленные выбросы и мусор. На участке к этому добавляется зола от угля, пластика и крашеной древесины.

Какие нормы кадмия и свинца в почве в России?

По СанПиН 1.2.3685-21 кадмия в песчаной и супесчаной почве допускается до 0,5 мг/кг, в кислой суглинистой и глинистой до 1,0 мг/кг, в нейтральной до 2,0 мг/кг. Свинца — до 32, 65 и 130 мг/кг. Для кислой земли нормы строже: металлы в ней подвижнее.

Как понять, что в земле много тяжёлых металлов?

По виду растений чаще всего никак. Кадмий растению вредит слабее, чем мышьяк, ртуть или свинец, и огородник его часто не замечает. Проверяют только анализом почвы в лаборатории: валовое содержание кадмия, свинца и других металлов, а заодно кислотность и органику. Особенно это нужно на участках в городе, у дорог, старых домов, гаражей и заводов.

Какие овощи накапливают больше тяжёлых металлов?

Больше всего листовые овощи: салат, шпинат, зелень. Меньше стеблевые, корнеплоды и паслёновые, ещё меньше бобовые и тыквенные. Поэтому на сомнительной земле зелень лучше не выращивать, а огурцы, кабачки, фасоль и горох рискуют меньше. Урожай всегда тщательно моют.

Как снизить поступление кадмия в урожай?

Держать кислотность земли ближе к нейтральной: в кислой почве кадмий подвижнее. Вносить органику, она связывает металлы. Давать фосфорные удобрения по анализу, не сыпать золу сомнительного происхождения, выбирать культуры, которые копят меньше металлов, мыть урожай и руки, работать в перчатках.

Помогает ли кремний от кадмия?

В полевых опытах с рисом кремниевые удобрения снижали кадмий в зерне, и эффект был стабильным. Кремний тормозит движение кадмия от корня к зерну. Но в опытах в сосудах малые дозы растворимого кремния иногда повышали подвижность металлов. Первыми мерами остаются анализ почвы, известкование и чистые удобрения.

Источники

1. СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания: таблица 4.1 «ПДК и ОДК химических веществ в почве»
2. Матыченков В., д. б. н., ИФПБ РАН. Лекция «Механизмы влияния активных форм кремния на систему почва — растение»
3. Матыченков В. В. Роль подвижных соединений кремния в растениях и системе почва — растение : дис. … д-ра биол. наук. Пущино : ИФПБ РАН, 2008
4. Zulfiqar U., Jiang W., Xiukang W. и др. Cadmium phytotoxicity, tolerance, and advanced remediation approaches in agricultural soils; a comprehensive review // Frontiers in Plant Science. 2022. Т. 13. Ст. 773815. DOI 10.3389/fpls.2022.773815
5. Alengebawy A., Abdelkhalek S. T., Qureshi S. R., Wang M.-Q. Heavy metals and pesticides toxicity in agricultural soil and plants: ecological risks and human health implications // Toxics. 2021. Т. 9, № 3. Ст. 42. DOI 10.3390/toxics9030042
6. Zhou H., Yang W.-T., Zhou X. и др. Accumulation of heavy metals in vegetable species planted in contaminated soils and the health risk assessment // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2016. Т. 13, № 3. Ст. 289. DOI 10.3390/ijerph13030289
7. Angon P. B., Islam M. S., Kc S. и др. Sources, effects and present perspectives of heavy metals contamination: soil, plants and human food chain // Heliyon. 2024. Т. 10, № 7. Ст. e28357. DOI 10.1016/j.heliyon.2024.e28357
8. Bhat J. A., Shivaraj S. M., Singh P. и др. Role of silicon in mitigation of heavy metal stresses in crop plants // Plants. 2019. Т. 8, № 3. Ст. 71. DOI 10.3390/plants8030071
9. University of New Hampshire Extension. Soil testing for environmental contaminants: interpreting your heavy metals test results
10. Этикетка упаковки АГРОВИТ-КОР, марка Б; свод документов АГРОВИТ-КОР: действие марки Б
11. Опыт агрономов научного центра «Нооэкосфера-XXI»: практика хозяйств и разборы, 2026

Читайте также

• Сколько навоза нужно на сотку земли и перегноя на квадратный метрНормы навоза, перегноя, компоста и куриного помёта на сотку и квадратный метр. Пересчёт в вёдра, мешки и кубы, толщина слоя, осень или весна.
• Органоминеральное удобрение: что это, как выбрать и как вноситьЧто такое органоминеральное удобрение, чем оно отличается от минерального, от перегноя и от гумата, какие бывают формы, что значат цифры в составе и сколько сыпать на грядку.
• Засоление почвы: как защитить растение и урожай от соли?Откуда соль в огороде и теплице, по каким признакам её узнать, какие овощи переносят её хуже, как промыть землю и что учёные узнали о кремнии и натрии.