Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПАРКОВЫХ ЛАНДШАФТОВ'

ВЛИЯНИЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПАРКОВЫХ ЛАНДШАФТОВ Текст научной статьи по специальности «Сельскохозяйственные науки»

CC BY
100
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Радиация / почва / устойчивость / парк / ландшафт / растения / грунты. / Radiation / soil / sustainability / park / landscape / plants / soils.

Аннотация научной статьи по Сельскохозяйственные науки, автор научной работы — Евсютичева П. Е.

Огромное влияние на окружающий мир живой и неживой природы оказывает активная деятельность человека. А серьёзной угрозой для экологии планеты является быстрое развитие промышленности и сельского хозяйства, а также проблемы в утилизации отходов. Именно радиоактивные отходы ядерной энергетики, а также катастрофы, связанные с излучением и испытанием ядерного оружия, несут любые неблагоприятные факторы для окружающей среды, почв, водоёмов. Всё это многократно превосходит любые неблагоприятные факторы внешней среды по силе воздействия на живые организмы, на растительность парковых ландшафтов, по характеру отдалённых последствий. Превышение в почве концентрации радионуклидов, доз внешнего и внутреннего облучения обусловлено радиоактивным загрязнением почвы. Это выявлено в сравнении с показателями предельно допустимого нормирования их содержания в почве. В настоящее время Международной Комиссией Радиационной защиты с целью установления нормы ионизирующего излучения введена среднегодовая доза радиации, как норматив, определяющий безопасное для здоровья человека количество радиации, которая для почв составляет 0,25-0,5 микрозивертов в год. Целью статьи является обоснование влияния радиоактивного загрязнения почв на устойчивость растительности парковых ландшафтов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по Сельскохозяйственные науки , автор научной работы — Евсютичева П. Е.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Human activity has a huge impact on the surrounding world of living and inanimate nature. And a serious threat to the ecology of the planet is the rapid development of industry and agriculture, as well as problems in waste disposal. It is the radioactive waste of nuclear energy, as well as disasters related to radiation and nuclear weapons testing, that carry any adverse factors for the environment, soils, and reservoirs. All this is many times greater than any adverse environmental factors in terms of the impact on living organisms, on the vegetation of park landscapes, and the nature of long-term consequences. The excess of radionuclide concentrations in the soil of external and internal radiation doses is due to radioactive contamination of the soil. This was revealed in comparison with the indicators of the maximum permissible rationing of their content in the soil. Currently, the International Commission for Radiation Protection, in order to establish the norm of ionizing radiation, has introduced an average annual dose of radiation as a standard that determines the amount of radiation safe for human health, which for soils is 0.25-0.5 microsiverts per year. The purpose of the article is to substantiate the effect of radioactive contamination of soils on the stability of vegetation in park landscapes.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПАРКОВЫХ ЛАНДШАФТОВ»

сжигать, чтобы уничтожить возбудителя болезни. Эксперты советуют, что если бактериальный ожог затронул ствол дерева или если дерево еще молодое, то лучше срубить все дерево, чем пытаться вылечить его [8].

Вывод. В статье рассмотрены основные виды болезней плодовых культур, которые могут нанести серьезный ущерб садоводству. При защите плодово-ягодных культур сначала проводят профилактические и агротехнические мероприятия, направленные на снижение распространения возбудителей болезней. Необходимо соблюдать требования при защитных мероприятиях, после обрезки обработать ветви и стволы садовым варом или специальным средством, для предотвращения инфицирования. Своевременно убирать падалицу, с последующим их сжиганием, а также рациональное внесение минеральных удобрений. При обработке химическими препаратами необходимо соблюдать требования, рекомендованные производителем, а также учитывать срок ожидания действия того или иного препарата, особенно на ранних сортах плодовых культур.

Библиография:

1. Вебер Р.В.С., Берве Дж. Биология инфекции как основа комплексной борьбы с яблочной язвой (Ыеопео^а бШзв1та) в Северной Европе // https://doi.org/10.1186^43170-021 -00024^ (дата обращения 05.02.2024).

2. Вредители и болезни садовых культур: Учебное пособие / составитель О. Б. Котельникова. Курск: Курский ГАУ, 2022. 120 с.

3. Выращивание семечковых плодовых культур: Учебное пособие для вузов / В.Е. Ториков, С.Д. Айтжанова, С.Н. Евдокименко, Ф.Ф. Сазонов; под общ. ред. заслуженного работника сельского хозяйства РФ [и др.]. СПб.: Лань, 2021. 168 с.

4. Интегрированная защита растений: Учебное пособие / составитель С.И. Рудакова. Кемерово: Кузбасская ГСХА, 2018. 316 с.

5. Куликова Е.И., Ганичева В.В., Усова К.А. Основные плодовые культуры Северо-Запада России: Учебно-методическое пособие. Вологда: ВГМХА им. Н.В. Верещагина, 2021. 74 с.

6. Сычёва И.В., Сычёв С.М. Системы защиты растений: Учебно-методическое пособие. Брянск: Брянский ГАУ, 2022. 192 с.

7. Чураков Б.П., Чураков Д.Б. Лесная фитопатология: Учебник. 2-е изд., исп. и доп. СПб. : Лань, 2022. 448 с.

8. Контроль язвы яблони: как лечить язву яблони в домашнем саду // https://ru.almanacfarmer.com/19062133-apple-canker-control-how-to-treat-apple-canker-in-the-home-garden (дата обращения 22.01.2024).

9. Лазарев А.М. Опасные болезни косточковых плодовых культур // Защита и карантин растений. 2019. № 7. С. 49-51.

УДК 631.438:712

ВЛИЯНИЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПАРКОВЫХ ЛАНДШАФТОВ

Евсютичева П.Е., бакалавр 2 курса направления подготовки 35.03.10 «Ландшафтная архитектура». Научный руководитель: д.с.-х.н., профессор Степанова Л.П. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ

АННОТАЦИЯ

Огромное влияние на окружающий мир живой и неживой природы оказывает активная деятельность человека. А серьёзной угрозой для экологии планеты является быстрое развитие промышленности и сельского хозяйства, а также проблемы в утилизации

отходов. Именно радиоактивные отходы ядерной энергетики, а также катастрофы, связанные с излучением и испытанием ядерного оружия, несут любые неблагоприятные факторы для окружающей среды, почв, водоёмов. Всё это многократно превосходит любые неблагоприятные факторы внешней среды по силе воздействия на живые организмы, на растительность парковых ландшафтов, по характеру отдалённых последствий.

Превышение в почве концентрации радионуклидов, доз внешнего и внутреннего облучения обусловлено радиоактивным загрязнением почвы. Это выявлено в сравнении с показателями предельно допустимого нормирования их содержания в почве. В настоящее время Международной Комиссией Радиационной защиты с целью установления нормы ионизирующего излучения введена среднегодовая доза радиации, как норматив, определяющий безопасное для здоровья человека количество радиации, которая для почв составляет 0,25-0,5 микрозивертов в год.

Целью статьи является обоснование влияния радиоактивного загрязнения почв на устойчивость растительности парковых ландшафтов.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Радиация, почва, устойчивость, парк, ландшафт, растения, грунты. ABSTRACT

Human activity has a huge impact on the surrounding world of living and inanimate nature. And a serious threat to the ecology of the planet is the rapid development of industry and agriculture, as well as problems in waste disposal. It is the radioactive waste of nuclear energy, as well as disasters related to radiation and nuclear weapons testing, that carry any adverse factors for the environment, soils, and reservoirs. All this is many times greater than any adverse environmental factors in terms of the impact on living organisms, on the vegetation of park landscapes, and the nature of long-term consequences.

The excess of radionuclide concentrations in the soil of external and internal radiation doses is due to radioactive contamination of the soil. This was revealed in comparison with the indicators of the maximum permissible rationing of their content in the soil. Currently, the International Commission for Radiation Protection, in order to establish the norm of ionizing radiation, has introduced an average annual dose of radiation as a standard that determines the amount of radiation safe for human health, which for soils is 0.25-0.5 microsiverts per year. The purpose of the article is to substantiate the effect of radioactive contamination of soils on the stability of vegetation in park landscapes.

KEYWORDS

Radiation, soil, sustainability, park, landscape, plants, soils.

Введение. В настоящее время большое внимание уделяется вопросам радиоактивного загрязнения почвы. К основным источникам радиоактивного загрязнения почвы относятся радионуклиды. Они делятся на две группы: техногенные и природные. Концентрация радионуклидов, содержащихся в почве способна изменяться в разных пределах. При добыче и скапливании природного сырья, при его переработках существенно повышается уровень концентрации. Изменению уровня загрязнения почв способствует внесение удобрений в почву, их производство. Чем выше темпы производства и использования удобрений, тем значительно расширяется площадь радиоактивно загрязненных почв. Вопрос повышения концентрации в почвогрунте радионуклидов при внесении калийных и фосфорных удобрений находится на стадии изучения. Также из-за массовых ядерных взрывов искусственные радионуклиды активно попадают в компоненты биосферы планеты. Именно это ведет к глобальным проблемам экологии.

Освоение земель сельскохозяйственного назначения, разработка месторождений природных ископаемых, тяжелая промышленность, нарушение условий захоронения

радиоактивных отходов, выбросы радиации АЭС, испытание ядерного оружия - это всё приводит к радиоактивному загрязнению почвенного покрова. При этом радиоактивные вещества хранятся в почве в течение длительного времени. Наукой доказано, что сроки нахождения радионуклидов в почве зависят от состава и свойств самой почвы, они характеризуются свойствами химически активных изотопов. Необходимо отметить, что содержание определённого числа глинистых частиц в почве влияет на прочность сорбции почвенно-поглощающего комплекса радионуклидов и на количество коэффициента накопления радионуклидов в растениях. Именно свойствами конкретных радионуклидов в выпадениях (период полураспада 137Cs - 30 лет, 9^г длится около 28 лет), климатическими показателями, особенностями рельефа ландшафта и формами их поступления определяется распределение радионуклидов в почве [4]. Исследования показали: радионуклиды накапливаются в меньших количествах в растениях, растущих на почвах, состав которых обладает высоким содержанием глинистых частиц, чем в растениях, растущих на почвах легкого состава.

На поверхность почвы радионуклиды поступают в составе многих минералов, аэрозолей, а также различных частиц топлив, из них 40-80% - составляет максимальная часть их растворимых фракций в составе выпадений. Цезий и стронций отличаются наибольшим показателем. По мере снижения растворимости их выпадений нарастает динамическое равновесие. Уровень радиационного загрязнения постоянно изменяется. Это зависит прежде всего от минералогического и гранулометрического составов, наличия в почве геохимических барьеров, свойства гумуса, реакции среды.

Особенности миграции и перераспределения радионуклидов в почвах. Для того чтобы спрогнозировать возможные последствия радиоактивного загрязнения почвы, необходимо знать особенности миграции радионуклидов. Не мало важно учитывать и их перераспределение в почве, которое происходит естественным путем в горизонтальном и в вертикальном направлениях. Вследствие эолового переноса (ветровая эрозия или дефляция), разлива паводковых вод происходит горизонтальная миграция. которая является причиной интенсивного загрязнения заболоченных территорий, жизнедеятельности животных (дождевых червей, диких кабанов, кротов и прочих "роющих"). Намного медленнее происходит вертикальное перераспределение в профиле почвы. Линейная скорость этого процесса составляет от десятых долей до двух сантиметров в год. От этого зависит роль почвы как биогеохимического барьера [1].

Проведенные в Чернобыльской зоне исследования показали, что в продолжение длительного времени основная часть радионуклидов остается в пределах верхнего слоя почвы, что составляет около 10 см. А вот в почвах, занятых лесной растительностью в условиях этой зоны, высокий уровень накопления радиоактивных веществ установлен в верхнем слое почвы (около 1-2 см), то есть в подстилке (листве, хвое) [5].

В 1970 году учёными проводился опыт с участием гамма-излучения в лесу. В течение 6 месяцев лес находился под наблюдением ведущих специалистов. Через 7 лет вокруг центра излучения обозначились концентрические круги. Первый круг располагался вблизи источника излучения, в его пределах погибли все сосудистые растения, остались лишь некоторые виды мхов и лишайники. Во втором кругу преобладала осока, в третьем - кустарники, в четвёртом - дубы, а в пятом - дуб и сосна. Проанализировав данные исследований, учёные пришли к выводу: чем больше увеличивается интенсивность излучения, тем упрощается видовой состав фитоценоза. Так как вначале исчезла сосна, потом дуб, затем кустарнички и травы, и, наконец - мхи и лишайники.

Атмосферных осадков (дожди), перенос влаги стоком и испарениями, перенос корневыми системами растений, деятельность человека - вспашки, ирригации - всё это влияет на вертикальную миграцию радионуклидов [7].

После Чернобыльской аварии на большей части территории европейской части России опасность радиоактивного загрязнения представляют цезий-137 и стронций-90, отличающиеся высокой биологической активностью и подвижностью. При этом элементы-загрязнители являются долгоживущими и химическими аналогами калия и

кальция. Интенсивное поглощение из почвы радиоактивного цезия-137 обусловливает низкий уровень содержания обменного калия. Поэтому поступление этого радиоизотопа в растения снижает внесение калийных удобрений в почву. При этом они наиболее эффективны при оптимальном содержании в почве микроэлементов.

Особенности изменения степени радиоактивного загрязнения растений парковых ландшафтов. Наиболее важной проблемой экологии является высокий уровень загрязнения радионуклидами почв садово-парковых ландшафтов. Прежде всего это связано с тем, что ландшафты отличаются большим видовым разнообразием древесных и травянистых растений, а также кустарников. Всё это составляет основу формирования парковой среды и имеет непосредственную связь с другими компонентами ландшафта - рельефом и водой. Наличие радиоактивного загрязнения в почвенном покрове оказывает значительное влияние на рост и развитие растений. В результате радиоактивного излучения нарушается репродуктивная функция, происходит стерильность облученных особей, что ведёт к бесплодию дочерних организмов. Последствиями радиоактивного излучения являются аномалии вегетативных органов, пигментные нарушения, увядание и преждевременное опадение листьев. Следовательно, в результате высоких доз облучения меристем, чувствительных к радиации растительных тканей, наступает гибель растений. На разных этапах развития растений чувствительность к радиации колеблется. В результате исследований выявлено, что наиболее устойчивы к радиации сухие семена и почки в состоянии покоя, проростки и вегетирующие растения. Онтогенез (фаза развития растений) оказывает значительное влияние на накопление радионуклидов. На ранних фазах развития, когда происходит быстрый рост, сопровождающийся активным всасыванием питательных веществ, радионуклидов и переносом их в наземные органы, происходит их максимальное накопление [2].

Растения с мочковатой и корневищной корневой системой в верхних слоях почвы накапливают больше радионуклидов, чем растения со стержневой корневой системой. Именно этот процесс показывает, что распределение радионуклидов в органах растений неравномерно. Важно отметить, что радиочувствительность деревьев зимой в три раза ниже, чем летом. Причём наибольшей радиочувствительностью отличается древесный ярус, особенно хвойные породы, такие как: сосна, ель, пихта, лжетсуга, кедр, можжевельник. Количество поглощенной дозы, радиочувствительность отдельных видов, возрастная стадия роста и развития, погодные условия - всё это влияет на степень радиационного загрязнения организмов в парковых насаждениях. Травянистые растения и кустарники более устойчивы к ионизирующему излучению в сравнении с древесными. Высокой устойчивостью обладают низшие растения: мхи, лишайники, водоросли. Учёными доказано, что они могут выдерживать высокие дозы радиации. Известно, что в самом начале развития жизни на Земле естественный радиоактивный фон был значительно выше современного, но он постоянно со временем уменьшался. Это происходило из-за распада многих радиоактивных элементов земной коры. Возможно, это объясняет, по какой причине организмы более древнего происхождения (мхи и лишайники) отличаются своей высокой радиоустойчивостью.

Интересный факт: после аварии на Чернобыльской АЭС в рамках научного проекта специалистами были созданы особые площадки, на которых высаживали быстрорастущие деревья - павловнии. Для этого были выведены специальные сорта, которые наиболее устойчивы к болезням и экстремальным условиям роста: температурный режим данного вида составлял до - 30°С зимой и до 50°С в летний период. Предполагалось, что если дерево осуществляет быстрый рост, то скорость поглощения радионуклидов будет быстрее, чем у других растений. Было высажено около 120 деревьев. В течение 5 лет учёные наблюдали за этими деревьями. Исследования показали, что по мере активного роста павловний изотопы попадают в тела деревьев и всё ещё остаются активными. Учёные пришли к выводу: необходимо дождаться, когда наступит их период полураспада, а затем утилизировать павловнии

методом специального сжигания, при котором выброс изотопов с пылью и дымом будет минимальным.

Таким образом, по мере увеличения интенсивности излучения происходят изменения в устойчивости растений к радиоактивному излучению в направлении упрощения состава фитоценоза.

Особенности использования территорий земель с радиоактивным загрязнением. Непосредственное негативное влияние радиоактивных веществ на животных, растительность и человека - есть отрицательные последствия радиоактивного загрязнения почв. Поэтому ограничительные меры, возможности использования почвенных ресурсов для сельскохозяйственных целей могут привести к невозможности использования пресной воды не только для питья и приготовления пищи, но и на выпаивание скоту или полив сельскохозяйственных угодий [6].

Поражения радиационными веществами окружающей среды приводят к полной гибели биогеоценозов - к такому заключению пришли многие учёные. Это происходит при высоком уровне загрязнения. Данное явление фиксируется в основном вблизи мест, где произошел выброс радиации, и, как следствие, радиоактивное загрязнение почвы, в которой в основном накапливаются радионуклиды с длительным периодом распада: прометий-147, церрий-144, цезий-137, рутений-106 и 103, стронций-90. Самым опасным для живых организмов является стронций-90 [4]. Это долгоживущий изотоп, который образуется при делении ядер урана, отличается достаточно длительным периодом полураспада, а также способностью накапливаться в организмах.

Необходимо отметить, что на территориях, подверженных радиации, необходимо проводить мероприятия, способствующие уменьшению перехода опасных соединений из почвы в растения. С этой целью необходимо удалять верхний слой загрязнённой почвы с последующим захоронением. Такой метод даёт отличный результат. Также отмечено выращивание некоторых сортов и видов растений с минимальным уровнем накопления радионуклидов, внесение в почву сорбентов: вермикулита, цеолита, минеральных и органических добавок, извести. Именно поэтому учёные со всего мира ежегодно пытаются добиться общей задачи - создать такое растение, которое смогло бы максимально «впитывать» изотопы из почв. Таким образом, на основе исследований сотрудники института биофизики Российской академии наук обнаружили, что среди ряда съедобных грибов лучше всего собирают радионуклиды маслята. А в Великобритании в 2010 году с этой целью высаживали на специально выделенных территориях подсолнухи. Выяснилось, что данное растение отлично борется с радионуклидами в различных почвах. Не мало важно проведение плантажной вспашки с оборотом пласта, проведение агротехнических мероприятий, направленных на снижение поступления радионуклидов в растения. Такая техника обработки почвы приводит к углублению радиоактивного загрязнения [3].

Всё это способствует снижению накопления радиоактивных веществ в растениях в 24 раза. Если радиационный фон на месте заражения превышает нормы, рекомендуется высаживать сосны, тополя и ивы, дубы. В настоящее время разрабатываются стратегии использования территорий на государственном или международном уровне в зависимости от масштабов загрязнения территорий и потенциального риска заражения окружающих площадей. Не мало важны мелиоративные меры. Активно используют метод механического удаления верхнего загрязнённого слоя почвы. Наряду с этим широко используется химическое обеззараживание. Нашло место применения сорбентов. В России ведётся документальный и инструментальный радиационный контроль: законодательным органом разработаны определенные основные положения, на основании которых можно предотвратить заражение радиоактивными частицами. Это прежде всего санитарная защита разных объектов живой природы и безопасное обращение с отходами в результате аварий.

Именно так экологи борются со снижением радиоактивного загрязнения почв и его последствиями. Только от плотности загрязнения зависит период действия этих

ограничений. В процессе данных мероприятий уделяется внимание экспозиционной дозе радиации. Ограничительные действия могут длиться от нескольких недель до десятилетий. При создании планов парковых ландшафтов прежде всего необходимо учитывать радиационный фон местности, изучать состав почв, подбирать определённый видовой состав растений.

Заключение: в данной статье даны обоснования влияния радиоактивного загрязнения почв на устойчивость растительности парковых ландшафтов. Удалось рассмотреть особенности перераспределения радионуклидов радиоактивных веществ в почвах. Доказано, что в результате воздействия радионуклидов изменяется степень загрязнения растений парковых ландшафтов, а также влияние радиоактивного загрязнения почв на устойчивость растительности парковых ландшафтов. Определены отрицательные последствия использования территорий земель, подверженных радиоактивным загрязнениям. Выявлены меры борьбы по защите почвы от радиоактивных элементов.

Библиография:

1. Шубик В.М. Жизнь с радиацией. М. : СИНТЕГ, 2011. 212 c.

2. Дайнеко Н., Тимофеев С. Радиация и лекарственные растения. М. : LAP Lambert Academic Publishing, 2014. 156 c.

3. Бабъева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М. : Изд-во МГУ им. М.В. Ломоносова, 1989. 336 с.

4. Плодородие почв: экологические, социальные и почвенногенетические особенности / В.Ф. Вальков, Т.В. Денисова, К.Ш. Казеев, С. И. Колесников. М. : Ростов, 2013. 267 с.

5. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. М. : Мысль, 1972. 425 с.

6. Алексахин Р.М. Сельскохозяйственная радиоэкология. М. :Экология, 1992.

400 с.

7. Барсуков О.А., Барсуков К.А. Радиационная экология. М. : Научный мир, 2003. 253 с.

УДК 632.93

МЕТОДЫ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ЗАЩИТЫ ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР НА ПРИМЕРЕ ЧЕЧЕВИЦЫ ОТ ВРЕДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Ипатова И.С., Симаков В.С., Перелыгин В.С., бакалавры 4 курса направления подготовки 35.03.04 «Агрономия», Евдакова М.В., ассистент. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ

АННОТАЦИЯ

Чечевица является одной из самых распространённых ценных продовольственных зернобобовых культур в мире и выращивается более чем в 50 странах. В последние годы наблюдается тенденция по увеличению посевных площадей возделывания чечевицы. Согласно данным, полученным Росстат за 2022 год, посевная площадь чечевицы в Орловской области составила 72,7 тыс. га. Семена чечевицы обладают повышенным содержанием белка (около 30%), а также в них содержатся такие питательные вещества как аминокислоты, железо, витамины группы B и др. По питательности она не уступает зерновым культурам, поэтому за её уникальные свойства называют бобовой «царицей» [7].

Связи с тем, что чечевица относится к ценным культурам поэтому главной задачей агронома является составление целесообразной технологии возделывания чечевицы для получения высокой урожайности и качественного урожая. Неотъемлемой частью

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.